解题思路:(1)摩托车追上汽车,根据位移关系,求出加速度,然后讨论摩托车有无超过最大速度,若超过最大速度,知摩托车先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动进行追赶,根据位移关系,从而求出摩托车的最小加速度.
(2)当达到共同速度时,两车相距最远.
(1)假设摩托车一直匀加速追赶汽车,则:
1
2at2=v0t+s0
代入数据得,a=0.24m/s2.
摩托车追上汽车时的速度:
v=at=0.24×240m/s=57.6m/s>30m/s
所以摩托车不能一直匀加速追赶汽车,应先匀加速到最大速度再匀速追赶.
1
2at12+vm(t−t1)=s0+v0t ①
vm=at1②
①②联立两式解得t1=
40
3s
则a=
vm
t1=2.25m/s2
故摩托车的加速度至少为2.25m/s2.
(2)当两车速度相等时相距最远,设达到共同速度的时间t2
则t2=
v
a=
25
2.25s=
100
9s
两车相距最远距离△x=s0+vt2−
v
2t2=
10250
9m=1138m
答:(1)该摩托车行驶时,至少应具有2.25m/s2加速度?
(2)摩托车与汽车之间的最大距离为1138m.
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: 关于追及问题,抓住两个关系:一是位移关系,二是时间关系,一个临界即速度相等时,然后利用运用匀变速直线运动的公式进行求解即可.