物理变速直线运动问题。。追加悬赏!!

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/31 02:09:49
两辆相同的车,沿水平轨道一前一后以Vo的速度行驶,若前车突然以恒定加速度a刹车,在它刚停下时,后车加速度2a刹车,已知前车在刹车的过程中行驶距离为S,若要不相撞,则两车在匀速是保持的最小距离是多少?

前车在刹车的过程中行驶距离为S=1/2 at^2, Vo^2=2aS
后车在前车刹车的过程中行驶距离为S'=Vot=2S
后车刹车需要的距离为S"=Vo^2/4a=0.5S
则两车在匀速时保持的最小距离是S'+S"-S=1.5S

设保持的最小距离为x
前车刹车过程所经历的时间为t
则0=v0+at,所以t=-v0/a.这段时间后车行使的距离s'=-v0^2/a
又0-v0^2=2as,所以s=-v0^2/(2a)
所以后车与前车的距离减少了-v0^2/a+v0^2/(2a)=-v0^2/(2a)
这时两车间的距离为x+v0^2/(2a)
由题意可得
0-v0^2=2*2a*[x+v0^2/(2a)]
解得x=-3v0^2/(4a)
又因为s=-v0^2/(2a)
所以x=3/2s

设两车在匀速是保持的最小距离是x 且设前车刹车所用时间为t 所以t=Vo/a 在时间内后车所行位移为Vo t=Vo平方/a 又因为在前车刚停下时,后车加速度2a刹车 所以后车又行位移 Vo平方/4a
则得Vo^2/a+Vo^2/4a=x+S 所以解得x=S-5Vo^2/4a

1.5S