解题思路:(1)A、B两列火车在同轨道上同向行驶,A车在前做匀速运动,而B车在距A车205m时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,做匀减速运动.A车若按原速度前进,则做匀减速直线运动,由公式算出刹车的加速度大小,及停止时间.通过求出AB两车的位移关系即可判断是否会相撞;
(2)当B车在刹车的同时发出信号后,B车做匀减速运动,A车做匀速,收到信号1.0s后才加速前进.由速度公式表示出相遇但不相撞的速度关系,由两车的位移表示出两车的位移关系,最终确定A车的加速度多大时才能避免事故.
(1)B车刹车的加速度大小为:aB=
vB2
2x=0.5m/s2
两车速度相同时:t0=
vB−vA
vB=40s
在这段时间内两车的位移分别为:
xA=vAtB=400m
xB=
vA+vB
2t0=800m
因为xB>xA+x0,则两车会相撞.
(2)设A车司机收到信号后以加速度aA加速前进,两车恰相遇不相撞应满足速度关系:
xA=xB 即:30-0.5t=10+aA(t-1)
位移关系sB=sA+x0 即:30t-[1/2]×0.5t2=205+10×1+10(t-1)+
1
2aA(t−1)2
解得:t=
780
39s=20s
aA=
10
19m/s2≈0.53m/s2
答:(1)A车若按原速前进时,两车会相撞;
(2)A车的加速度至少为0.53m/s2才能避免相撞事故.
点评:
本题考点: 匀变速直线运动的速度与位移的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
考点点评: 本题是物体做匀减速、匀速及匀加速相综合的应用,不论是什么运动,它们的运动时间是相同的,所以有的根据速度相同来求出位移,有的根据位移关系来确定速度大小.该题也可用相对运动的知识来解决.