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  • 相距3750米的甲、乙兩車站之間有一條筆直的公路,每隔2分鐘有一輛摩托車由甲站出發(fā)以20米/秒的速度勻速開往乙站,每一輛摩托車在抵達(dá)乙站后都立即掉頭以10米/秒的速度勻速開回甲站.

    相距3750米的甲、乙兩車站之間有一條筆直的公路,每隔2分鐘有一輛摩托車由甲站出發(fā)以20米/秒的速度勻速開往乙站,每一輛摩托車在抵達(dá)乙站后都立即掉頭以10米/秒的速度勻速開回甲站.這樣往返的車輛共有48輛;若于第一輛摩托車開出的同時,有一輛汽車由甲站出發(fā)勻速開始乙站,速度為15米/秒,那么汽車抵達(dá)乙站前最后將與從甲站開出的第______輛摩托車迎面相遇,相遇處距乙站______米.
    物理人氣:105 ℃時間:2020-05-26 21:31:36
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    摩托車從甲地到乙地所需時間為t1=
    s
    v1
    =
    3750m
    20m/s
    =187.5秒
    設(shè)汽車速度為v=15m/s,摩托車從乙地開往甲地的速度 v2=10m/s,
    設(shè)汽車抵達(dá)乙站前最后與甲站開出的第n輛摩托車相遇,相遇時汽車行駛的時間為t.
    由題意知,每隔2分即△t=120秒有一輛摩托車由甲站開出,則相遇時,第n輛摩托車行駛的時間 為t-△t(n-1),第n輛摩托車從到乙站后和汽車相遇所經(jīng)歷的時間為t-△t(n-1)-t1
    依據(jù)題意,摩托車在t-△t(n-l)-t1這段時間內(nèi)行駛的距離與汽車在時間t內(nèi)行駛的距離之和正好等于甲、乙兩地之間的距離.即:
    vt+v2[t-△t(n-1)-t1]=s,
    化簡得(v+v2)t=s+v2t1+v2△t(n-1),
      (15m/s+10m/s)t=3750m+10m/s×187.5s+10m/s×120s(n-1),
    整理得25m/s×t=4425m+1200m×n,
    汽車從甲地到乙地所需時間:,
    t0=
    s
    v
    =
    3750m
    15m/s
    =250s,
    故t<t0=250s,
    n為正整數(shù),
    當(dāng)n=1時,可得t=225s,
    當(dāng)n=2時,可得t=273s>t0=250s,
    則根據(jù)上述分析,當(dāng)n≥2時,都不合題意,只能取n=1,此時t=225s,
    汽車行駛距離為s1=vt,
    此時汽車離乙站距離:
    s2=s-s1=s-vt=3750m-15m/s×225s=375m,
    即汽車抵達(dá)乙站前最后將與從甲站開出的第1輛摩托車相遇,相遇處距乙站375m.
    故答案為:1;375.
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