一辆摩托车行驶的最大速度为30m/s．现让该摩托车从静止出发，要在4分钟内追上它前方相距1千米、正以25m/s的速度在平直公路上行驶的汽车．求（1）该摩托车行驶时，至少应具有多大的加速

Question

一辆摩托车行驶的最大速度为30m/s．现让该摩托车从静止出发，要在4分钟内追上它前方相距1千米、正以25m/s的速度在平直公路上行驶的汽车．
求（1）该摩托车行驶时，至少应具有多大的加速度？
（2）摩托车与汽车之间的最大距离？

Answer 1

（1）假设摩托车一直匀加速追赶汽车，则：(1)/(2)at2＝v0t+s0
代入数据得，a=0.24m/s²．
摩托车追上汽车时的速度：
v=at=0.24×240m/s=57.6m/s＞30m/s
所以摩托车不能一直匀加速追赶汽车，应先匀加速到最大速度再匀速追赶．
(1)/(2)at12+vm(t−t1)＝s0+v0t       ①
v_m=at₁ ②
①②联立两式解得t1＝(40)/(3)s
则a＝(vm)/(t1)＝2.25m/s2
故摩托车的加速度至少为2.25m/s²．
（2）当两车速度相等时相距最远，设达到共同速度的时间t₂
则t2＝(v)/(a)＝(25)/(2.25)s＝(100)/(9)s
两车相距最远距离△x＝s0+vt2−(v)/(2)t2＝(10250)/(9)m＝1138m
答：（1）该摩托车行驶时，至少应具有2.25m/s2加速度？
（2）摩托车与汽车之间的最大距离为1138m．