Question

一玩具火車A的制動性能經(jīng)如下測定：當(dāng)它以0.2m/s 的速度在水平平直軌道上行駛時，在制動后需要40s才能停下．現(xiàn)這列玩具火車正以0.2m/s的速度在水平軌道上行駛，在其側(cè)前方相距75cm處有另一玩具火車B正以0.06m/s 的速度在一旁的平行軌道上同向行駛．現(xiàn)對玩具火車A采取制動措施，問：兩車是否會發(fā)生會車？會車幾次？會車發(fā)生在什么時刻？

Answer 1

分析：首先根據(jù)這列玩具的速度和制動時間求出這列玩具火車的加速度．當(dāng)兩車的位移之差等于之間的距離75cm時，兩車第一次相遇，根據(jù)相遇時兩車速度的關(guān)系，判斷能否發(fā)生第二相遇．若這列玩具火車的速度大于另一玩具火車的速度能否發(fā)生第二次，由位移關(guān)系求解時間．

解答：解：設(shè)這玩具火車的加速度為a，則
由v₀=0.2m/s，t=40s，v=0，則a=

v-v0

t

=-

0-0.2

40

m/s2=-0.005m/s²．
設(shè)兩列玩具火車在t′時刻相遇，則
  v₀t′+

1

2

at′2=0.75m+v₁t′
代入得：0.2t′-

1

2

×0.005t′2=0.75+0.06t′
解得：t₁′=6s，t₂′=50s
由于這列火車制動時間為40s，t₂′不合理，說明兩列車相遇后，這列玩具車向前運(yùn)動停止后，另一列火車與之相遇．
由題得，這列玩具制動的總位移為S=

v0

2

t=

0.2

2

×40m=4m，設(shè)第二次相遇在t″時刻，則
  S=0.75m+v₁t″
代入解得：t″≈54.17s
答：兩車相會兩次，分別在6s和54.17s兩個時刻．

點評：本題是相遇問題，在研究兩個車各自運(yùn)動的基礎(chǔ)上，關(guān)鍵是尋找兩者之間的關(guān)系，本題要關(guān)鍵抓住位移關(guān)系．