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在水平轨道上有一列火车A正以v0=180km/h的速度匀速运动,司机突然发现前方有一列火车B静止在同一轨道上并相距x=250m,于是A、B两列火车司机立即采取措施,A火车立即做匀减速运动,B火车立即做加速度为a2=2m/s2的匀加速运动,要使两火车不相撞,A火车做匀减速运动的加速度a1至少为多大?

解:火车A的初速度v0=180km/h=50m/s.设火车做匀减速运动的加速度为a1,相遇过程中运动时间为t.
火车A在相遇过程中运动的位移:x1=v0t-a1t2
火车B运动的位移:x2=a2t2
两火车运动位移关系:x+x2=x1
   即x+a2t2=v0t-a1t2
两火车不相撞的条件是:v0-a1t≤a2t
解得:a1=
答:要使两火车不相撞,A火车做匀减速运动的加速度a1至少为3m/s2
分析:要使两火车不相撞,火车A与B相遇时,A的速度不大于B的速度.根据位移公式分别列出相遇过程与两车的位移和时间的关系式,根据不相撞的条件,联立求解A火车做匀减速运动的加速度a1的最小值.
点评:本题是追及中临界问题,两物体不相撞的条件:两物体相遇时,后面物体的速度不大于前面物体的速度,这是常用的关系式.
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(2008?普陀区三模)一玩具火车A的制动性能经过测定:当它以速度0.2m/s在水平平直轨道上行驶时,在制动后需要40s才能停下.现这列玩具火车正以0.2m/s的速度在水平轨道上行驶,在其侧前方75cm处有另一玩具火车B正以0.06m/s的速度在一旁的平行轨道上同向行驶.现对玩具火车A采取制动措施,问:两车是否会发生会车?会车几次?会车发生在什么时刻?(说明:会车是指相向行驶的列车、汽车等同时在某一地点交错通过)
对于上述问题,小王同学是这样认为的:两玩具火车相遇时,有SA=SB0.75+0.06t=0.2t-t2/400
解上述方程组,得到本题的结果.因为是二次方程,有两个解,故两小车相遇两次.
小王同学的理解正确吗?如果你认为他的理解是正确的,则解出相遇的时间;如果你认为他的理解是有问题的,则给出简要的分析说明,并给出你的结果.

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