A、B两列火车在同一轨道上同向行驶,A车在前,速度为vA=10m/s,B车在后速度为vB=30m/s.因大雾能见度低,B车在距A车500m时,才发现前方有A车.这时B车立即刹车,但要经过1800m,B车才能停止.

A、B两列火车在同一轨道上同向行驶,A车在前,速度为vA=10m/s,B车在后速度为vB=30m/s.因大雾能见度低,B车在距A车500m时,才发现前方有A车.这时B车立即刹车,但要经过1800m,B车才能停止.问:
(1)A车若仍按原速前进,两车是否会相撞(通过计算写明你判断的依据)?
(2)B车在刹车的同时发出信号,使A车接收到信号立即加速前进(不考虑接收时间差),则A车的加速度至少是多大时,才能避免事故发生?
物理人气:997 ℃时间:2019-11-16 03:23:32
优质解答
(1)设B车减速时的加速度为aB,减速至零所用时间为t,则有
  0-v
 2B
=2aBxB           
将vB=30m/s,xB=1800m代入上述方程可解得:
  aB=-0.25m/s2
当B车与A车速度相等时,经过的时间为
  t=
vAvB
aB
=
10−30
−0.25
s=80s
在这段时间内,A车的位移为xA=vAt=800m
B车的位移为xB=vBt+
1
2
aBt2
=1600m
因为 xA+500<xB,所以两车会相撞.           
(2)临界状态是A与B相遇时速度相等,两车刚好不相撞.则有:
  vA+aAt1=vB+aBt1                        
   vAt+
1
2
aAt12+500=vBt+
1
2
aBt12             
将vB=30m/s,vA=10m/s,aB=0.25m/s2代入上述方程可解得:
aA=0.15m/s2
即A车的加速度至少为0.15m/s2
答:
(1)A车若仍按原速前进,两车会相撞.
(2)B车在刹车的同时发出信号,使A车接收到信号立即加速前进(不考虑接收时间差),则A车的加速度至少为0.15m/s2 时,才能避免事故发生.
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