在公路的十字路口,紅燈攔停了很多汽車,攔停的汽車排成筆直的一列,最前面的一輛汽車的前端剛好與路口停車線相齊,相鄰兩車的前端之間的距離均為l=6.0m,若汽車起動時都以a=2.5m/s2的加速度作勻加速運動,加速到v=10.0m/s 后做勻速運動通過路口.該路口亮綠燈時間t=40.0s,而且有按倒計時顯示的時間顯示燈. 另外交通規(guī)則規(guī)定:原在綠燈時通行的汽車,紅燈亮起時,車頭已越過停車線的汽車允許通過.請解答下列問題:
(1)若綠燈亮起瞬時,所有司機同時起動汽車,問有多少輛汽車能通過路口?
(2)第(1)問中,不能通過路口的第一輛汽車司機,在時間顯示燈剛亮出“3”時開始剎車做勻減速運動,結果車的前端與停車線相齊時剛好停下,求剎車后汽車加速度大?。?br>(3)事實上由于人反應時間的存在,綠燈亮起時不可能所有司機同時起動汽車.現(xiàn)假設綠燈亮起時,第一個司機遲后△t=0.90s起動汽車,后面司機都比前一輛車遲后0.90s起動汽車,在該情況下,有多少輛車能通過路口?
(1)汽車加速時間
t1==4.0s
40.0 s時間,汽車能行駛的位移為x=
at12+v(t?t1)=380m 所以n=
==63.3 根據題意,能有64輛汽車通過路口
(2)記 t
0=3s,當計時燈剛亮出“3”時,第65輛汽車行駛的位移x
1=
at12+v(t?t1?t0)=350m 此時汽車距停車線的距離:x
2=64l-x
1=34m
第65輛車剎車的加速度:
a′==1.47m/s
2 (3)設能通過k輛汽車,則第k輛汽車能通過路口要滿足:
at12+v(t?t1?k△t)≥(k?1)l 數據代入后解得:k≤25.7
所以能通過25輛汽車.
答:(1)若綠燈亮起瞬時,所有司機同時起動汽車,有64輛汽車能通過路口;
(2)剎車后汽車加速度大小為1.47m/s
2.
(3)在該情況下,有25輛車能通過路口.