高中物理追击问题解答

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/14 16:30:35
某摩托车行驶的最大速度为30m/s,现在摩托车从静止出发,要在4分钟内追上它前方相距1km,正以25m/s的速度在平直公路上行驶的汽车,则该摩托车行驶时,至少应具有多大的加速度?
我分析出来摩托车是先做匀加速,再做匀速的,我是以它30m/s的速度匀的,算出来了一个加速度,但是我不知道怎样证明它是最小的加速度,望赐教!

你用4分钟这个时间,你算出来的这个就是最小加速度
如果加速度越大,那么追击的时间就越小,就不用花4分钟了

上面的全错了吧,你们没看到摩托车的最大速度是30米/秒吗?按你们的算法算的话摩托车的最后速度达到58米/秒了!
四分钟汽车行驶的路程是4*25*60=6000米,
(1/2)at^2+(60*4-t)*30大于等于(1000+6000)
整理得at^2-60t+400大于等于0,要是a最小,所以取等号,at^2-60t+400=0
再由at=30,联立两个方程,解得a=9/4=2.25米/秒^2

本题,先加速,后匀速的过程如下:

首先设加速度达到V=30m/s所用时间是t,最小的加速度是a
S1+S2=S'
S1是在达到30m/s前所行使的距离,S2是摩托车匀速运动的时间,S'是汽车在此阶段行驶的距离
∴(V²-Vo²/2a)+V(t'-t)=V'·t+1000
V=at=30m/s
上述的两个方程中,V=30m/s,t'=240s,V'=25m/s

联立可得
a =2.25m/s² t=40/3s
但是,这样得出的a并不是最小的a值,只有一直匀加速运动,才会有a的最小值啊!
∴ 正确解法=> 1/2at²=V'·t+1000
1/2a*240²=1000+25*240
∴ a=0.243m/s²

要想加速度最小,肯定用最多的时间,即在4分钟时追到

我算出来时一直在加速   加速度是7000/28800