高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶,甲车在前,乙车在后,速度均为v0=30 m/s,距离s0=100 m,t=0时刻甲车遇紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间变化如图12所示,取运动方向为正方向。
图12
(1)通过计算说明两车在0~9 s内会不会相撞?
(2)在一个坐标系中画出甲乙的速度时间图像。
高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶,甲车在前,乙车在后,速度均为v0=30 m/s,距离s0=100 m,t=0时刻甲车遇紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间变化如图12所示,取运动方向为正方向。
图12
(1)通过计算说明两车在0~9 s内会不会相撞?
(2)在一个坐标系中画出甲乙的速度时间图像。
解析:(1)方法一:公式解法:令a1=-10 m/s2,a2=5 m/s2,a3=-5 m/s2,t1=3 s,甲车速度:v1=v0+a1t1=0;
设3 s过后经过t2 s甲、乙两车速度相等,此时距离最近:a2t2=v0+a3t2;
速度相等之前,甲车位移:x甲=t1+
a2t22,
乙车位移:x乙=v0t1+v0t2+a3t22
解得x乙-x甲=90 m<s0=100 m,不会相撞。
方法二:图像解法:由加速度图像可画出两车的速度图像,由图像可知,t=6 s时两车速度相等,此时距离最近,图中阴影部分面积为0~6 s内两车位移之差,Δx=×30×3 m+
×30×(6-3)m=90 m<100 m。
故不会相撞。
(2)
答案:(1)不会相撞 (2)见解析图