Question

一輛值勤的警車停在公路邊，當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10 m/s的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載時，決定前去追趕，經(jīng)過5.5 s后警車發(fā)動起來，并以2.5 m/s²的加速度做勻加速運(yùn)動，但警車的行駛速度必須控制在90 km/h以內(nèi)。問：

(1)警車在追趕貨車的過程中，兩車間的最大距離是多少？

(2)警車發(fā)動后要多長時間才能追上貨車？

Answer 1

解析：(1)警車在追趕貨車的過程中，當(dāng)兩車速度相等時，它們間的距離最大，設(shè)警車發(fā)動后經(jīng)過t₁時間兩車的速度相等。則t₁＝＝ s＝4 s

x_貨＝(5.5＋4)×10 m＝95 m

x_警＝at＝×2.5×4² m＝20 m

所以兩車間的最大距離

Δx＝x_貨－x_警＝75 m。

(2)v₀＝90 km/h＝25 m/s，當(dāng)警車剛達(dá)到最大速度時，運(yùn)動時間t₂＝＝ s＝10 s

x_貨′＝(5.5＋10)×10 m＝155 m

x_警′＝at＝×2.5×10² m＝125 m

因?yàn)?i>x_貨′>x_警′，故此時警車尚未趕上貨車，且此時兩車距離Δx′＝x_貨′－x_警′＝30 m

警車達(dá)到最大速度后做勻速運(yùn)動，設(shè)再經(jīng)過Δt時間追趕上貨車，則Δt＝＝ s＝2 s

所以警車發(fā)動后要經(jīng)過t＝t₂＋Δt＝12 s才能追上貨車。

答案：(1)75 m　(2)12 s