组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 直线运动 > 匀变速直线运动规律的应用 > 追及与相遇问题 > 避免相撞类问题
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:528 题号:17100845
如图所示,某路面由斜坡AB和水平路面BC两部分组成,斜坡与水平面的夹角,一质量为M的卡车正沿斜坡AB往下运动,此时水平路而上有多辆质量为m的小汽车正以m/s的速度匀速行驶,它们之间的距离均为m。已知卡车和小汽车在各路面上行驶时受到的摩擦力均为正压力的0.2倍,,重力加速度,忽略车辆本身长度,。当卡车以m/s的速度行驶至距离斜坡底端m的A点时,突然出现故障失去控制。
(1)为避免发生交通事故,卡车发生故障时,在水平路面上行驶的小汽车距离斜坡底端至少多远?
(2)若卡车发生故障时,与卡车距离最近的小汽车恰好位于斜坡的底端B,则卡车最多会与几辆小汽车发生连环碰撞?(假设所有碰撞为一维完全非弹性碰撞,且小汽车一旦发生碰撞会立即失去控制)

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【推荐1】滑雪运动中当滑雪板压在雪地上时会把雪内的空气逼出来,在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”,从而减小雪地对滑雪板的摩擦,然而当滑雪板相对雪地速度较小时,与雪地接触时间超过某一值就会陷下去,使得它们间的摩擦力增大,从而导致滑雪者的加速度发生突变。甲同学是滑雪运动的初学者,在足够长的水平直滑道上滑行,另一位同学乙正停在滑道上休息。甲看见乙后,由于技术不佳,不敢采取其他操作,只能继续滑行,靠摩擦减速,同时大声呼喊。若甲同学的速度低于时,其减速的加速度大小会由突变到,其他时候加速度均可认为不变,为使问题简化,现认为甲同学发出喊声时,乙同学能立即以大小为的加速度开始沿滑道做匀加速直线运动。则:
(1)若要甲、乙恰不发生碰撞时,甲的速度刚好为,则甲发出喊声时速度多大?
(2)若甲同学在看见乙同学时,初速度为,则甲、乙之间距离为多大时甲发出喊声,两者恰好不撞?
(3)为避免碰撞,试讨论,甲、乙间的最小距离与甲发出喊声时的速度的关系式?
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【推荐2】一辆汽车沿平直公路向前匀速行驶,速度均为=72Km/h,发现前方L=23.2m处有一人骑自行车,司机经Δt=0.5s反应时间后刹车减速.已知刹车时加速度大小为a=8m/s2,若自行车一直保持v=4m/s的速度与汽车同向行驶,试通过计算分析:
(1)汽车是否会撞上自行车.
(2)依据(1)中,若不会撞上,求汽车和自行车相距最近为多远.若会撞上,求自行车需在汽车开始刹车的同时至少以多大加速度匀加速前进,才不至于被撞到.
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【推荐3】如图所示,为车辆行驶过程中变道超车的情景。图中AB两车相距L=5m时,B车正以vB=54km/h的速度匀速行驶,A车正以vA=72km/h的速度借道超越同向行驶的B车,此时A车司机发现前方不远处有一辆汽车C正好迎面驶来,A车司机不得不放弃超车,而立即驶回到与B车相同的正常行驶车道。不考虑变道过程中A车速度的变化和位移的侧向变化,车辆加速、减速均视为匀变速直线运动。
(1)A车至少以多大的加速度刹车,才能避免与B车相撞;
(2)若A车驶回原车道时,司机估计会有与B车相碰的危险,立即以大小为aA=2m/s2的加速度刹车,同时鸣笛发出信号提醒B车司机加速,B车司机经过t0=1.0s的反应时间后,立即以aB=1m/s2的加速度匀加速行驶。(不计A车司机的反应时间)。请通过计算分析A会不会追尾B车。若不追尾,求两车间最近距离;若追尾,B车司机做出反应后至少以多大加速度匀加速行驶才能避免事故发生。
2021-11-07更新 | 995次组卷
共计 平均难度:一般