Question

【題目】（16分）汽車(chē)以25 m/s的速度勻速直線行駛，在它后面有一輛摩托車(chē)，當(dāng)兩車(chē)相距1 000 m時(shí)，摩托車(chē)從靜止開(kāi)始起動(dòng)追趕汽車(chē)，摩托車(chē)的最大速度達(dá)30 m/s，若使摩托車(chē)在4 min時(shí)剛好追上汽車(chē)，求摩托車(chē)的加速度應(yīng)該是多少。

（1）物體的加速度大��；

（2）物體的初速度大小和整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程物體的位移大小。

Answer 1

【答案】2.25 m/s

【解析】汽車(chē)在4 min內(nèi)的位移s汽=v汽t=25×240 m=6 000 m（2分）

摩托車(chē)要追上汽車(chē)，應(yīng)駛過(guò)的位移s摩=s汽+s0=6 000 m+1 000 m=7 000 m（2分）

假設(shè)摩托車(chē)在4 min內(nèi)一直加速行駛，由s摩=at2，得a= m/s2=0.243 m/s2（2分）

在4 min末摩托車(chē)的速度為vt=at=0.243×240 m/s=58.3 m/s>30 m/s（2分）

所以摩托車(chē)應(yīng)是先加速，待達(dá)到最大速度時(shí)，再做勻速運(yùn)動(dòng)

設(shè)摩托車(chē)加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t′，勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t–t′

s摩=at′2+vm（t–t′）①（2分）

vm=at′②（2分）

由②得t′=③（2分）

將③代入①，整理得a= m/s2=2.25 m/s2（2分）