问题标题:
摩托车的最大速度为25m/s,要想在2min内由静止开始,沿着一条平直公路追上在它前面相距1000米处匀速行驶的汽车,汽车速度为15m/s,则摩托车至少要以多大的加速度行驶?
问题描述:
摩托车的最大速度为25m/s,要想在2min内由静止开始,沿着一条平直公路追上在它前面相距1000米处匀速行驶的汽车,汽车速度为15m/s,则摩托车至少要以多大的加速度行驶?
李守志回答:
假设t时间追上,至少加速度a
那么追上时,摩托车位移
S=1/2at^2=1000+15t
加速度至少多少,也就是最小多少,要最小加速度,则用全部2分钟时间,而且2分钟都用来加速(也就是不用提前加速到最大速度25m/s如果可能的话)
那么摩托位移=1/2at^2=1000+15t2分钟=120秒
1/2a120^2=1000+15X120
a=7/18m/s^2
如果a=7/18意味着最终速度V=at=7/18X120=46.7m/s超过25m/s也就是这么慢的加速度不行,摩托车要在2分钟前加到25m/s才可以.
这时摩托车位移(t是摩托车加速时间)
S=1/2at^2+25(120-t)=1000+15X120=2800
25=at
求得1/2at^2-25t+200=0
at=25那么1/2X25t-25t+200=0
t=16S
a=25/16=1.56m/s^2
QED
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