解题思路:(1)抓住位移相等,结合位移公式求出加速度;
(2)(3)当两车速度相等时,两车相距的距离最大,结合速度时间公式得出最大距离所用的时间,再结合位移公式求出两车相距的最大距离.
(1)令摩托车的加速度为a,由题意知,摩托车做初速度为0的匀加速运动,汽车做匀速直线运动,当摩擦车追上汽车时两都位移关系满足:
x摩=x汽
设摩托车加速运动的时间是t1,匀速运动的时间是t2,摩擦力的位移:
1
2a
t21+v1t2=x摩
at1=v1
t1+t2=t=60s
汽车的位移:x汽=v2t
代入数据可得摩托车的加速度:a=0.75m/s2
(2)由题意知摩托车追上汽车前两车间的距离先增大,后减小,当二者速度相等时的距离最大
此时:at′=v2
所以:t′=
v2
a=
20
0.75=26.7s
(3)速度相等时,汽车的位移:x1=vt′=20×26.7m=534m
摩托车的位移:x2=
1
2at′2=
1
2×0.75×26.72=267m
两车距离最大为:△x=x1-x2=534-267=267m
答:(1)至少要以0.75m/s2的加速度行驶;
(2)摩托车追赶汽车的过程中,26.7s时刻两车距离最大;
(3)最大距离是267m.
点评:
本题考点: 匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
考点点评: 本题考查了运动学中的追及问题,知道速度小者加速追速度大者,两者速度相等时,有最大距离.