解题思路:本题为匀减速追匀速的追及相遇问题,反应时间内两车均为匀速直线运动,之后汽车为匀减速运动,自行车仍为匀速,当二者速度相同时未追上,则永远追不上.
(1)反应时间内两车均为匀速直线运动,此过程有
△x=s+v2t-v1t=80+8×2-20×2=56m
故反应时间结束时两车相距56m.
(2)汽车恰好追上自行车时,两者速度应相同,即
v1=v2=8m/s
故恰好追上时两车速度均为8m/s.
(3)恰好追上时,二车速度相同时,此时汽车位移
x1=
v22−
v21
2a
自行车位移
x2=v2t=v2
v2−v1
a
二位移关系有x1+56m=x2
三式联立并代入数据可得a=-1.29m/s2;
故为了避免发生车祸,司机刹车的加速度应大于1.29m/s2.
答:(1)司机反应时间结束时两车相距56m
(2)汽车恰好追上自行车时二者的速度均为8m/s
(3)为了避免发生车祸,司机刹车的加速度应大于1.29m/s2.
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: 本题考查匀减速追匀速的追及相遇问题,基本原理为“速度相等时追不上,永远追不上”,解决恰好相遇问题时,应使用速度相等时相遇来建立位移关系方程.