Question

【题目】某天，小明在上学途中沿人行道以v1=1m/s的速度向一公交车站走去；发现一辆公交车正以v2=15m/s的速度从身旁的平直公路同向驶过，此时他们距车站x=50m．为了乘上该公交车，他加速向前跑去，最大加速度a1=2.5m/s2 ， 能达到的最大速度vm=6m/s．假设公交车在行驶到距车站x0=25m处开始刹车，刚好到车站停下，停车时间t=7s，之后公交车启动向前开去，次站不再停．（不计车长）求：

（1）若公交车刹车过程视为匀减速运动，其加速度a2大小是多少？
（2）若小明加速过程视为匀加速运动，通过计算分析他能否乘上该公交车．

Answer 1

【答案】
（1）

解：公交车的加速度

所以其加速度大小为4.5m/s2．

（2）

解：汽车从相遇处到开始刹车用时

汽车刹车过程中用时

小明以最大加速度达到最大速度用时

小明加速过程中的位移

以最大速度跑到车站的时间

t1+t2＜t3+t4＜t1+t2+7s，

所以：小明可以在汽车还停在车站时上车．

【解析】（1）由题意可知，汽车进站刹车做匀减速直线运动，知道了初末速度以及位移，直接根据运动学公式v2﹣v02=2as，求出加速度．（2）要判断小明能否追上公交车，就要去比较小明和公交车分别从相遇点到车站的时间．公交车从相遇点到车站先匀速再做匀减速运动，根据位移和速度可求出匀速运动的时间，再根据初末速度以及公交车减速的加速度求出匀减速运动的时间，这样就求出了公交车从相遇点到车站的总时间．小明从相遇点到车站先做匀加速到最大速度再做匀速，先根据初速度和最大速度以及加速度求出匀加速运动的时间和位移，再根据剩余的位移和速度求出匀速运动的时间，这样就求出了小明从相遇点到车站的总时间．然后比较两时间，比较时注意公交车在车站停了7s．
【考点精析】关于本题考查的匀变速直线运动的速度、位移、时间的关系，需要了解速度公式：V=V0+at；位移公式：s=v0t+1/2at2；速度位移公式：vt2-v02=2as；以上各式均为矢量式，应用时应规定正方向，然后把矢量化为代数量求解，通常选初速度方向为正方向，凡是跟正方向一致的取“+”值，跟正方向相反的取“-”值才能得出正确答案．