解题思路:(1)乙车做匀加速运动,初速度小于甲车的速度,开始时甲车在前.当乙车速度小于甲车的速度时,两者距离增大;当乙车速度大于甲车的速度时,两者距离减小,则当两者速度相等距离最大.根据此条件求出时间,再求最大距离.
(2)当两车的位移相等时,乙车追上甲车.根据位移公式求出时间和乙车的速度.
(1)当甲乙速度相等时距离最大,即v甲=v乙
得到v0+at=v甲
解得t=
v甲−v0
a=40s
40s末甲的位移为x1=vt=400m;
乙的位移为x2=
v0+v甲
2t=240m
故乙车落后于甲车的距离最大为S=x1-x2=160m.
(2)设时间t相遇,则位移关系有
v甲t=v0t+
1
2at2
代入解得10t=2t+
1
2×0.2×t2⇒t=80s
此时乙车的速度为v乙=v0+at=18m/s
答:(1)当乙车速度等于10m/s时,乙车落后于甲车的距离最大,这个距离是160m.
(2)当乙车的速度18m/s时,乙车追上甲车.乙车追上甲车所需的时间是80s.
点评:
本题考点: 匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
考点点评: 本题也可以运用图象法求解,还可单纯从数学的角度列出两车的距离与时间的关系式,根据数学求解极值,得到何时两车距离的最大,并求出最大值.