题目
高速公路应急车道是为工程抢险、医疗救护等应急车辆设置的专用通道,是一条“生命通道”。而随意占用应急车道的违法行为随处可见,由此酿成了许多严重的后果。节日期间,某高速公路拥堵,一救护车执行急救任务,沿应急车道行驶,从A处以72 km/h的初速度匀加速行驶10 s达到速度108 km/h,之后以此速度匀速行驶了50 s,因前方有车辆违规侵占应急车道,救护车被迫刹车,匀减速运动6 s后停在B处。经交警疏通引导,救护车在等待5 min后重新启动,匀加速至108 km/h 的速度后匀速行驶25 s到达C处。设A、C 之间路面平直,救护车从B处重新启动的加速度与从A处加速的加速度相同。
(1)
求救护车从A处至B处的行驶距离;
(2)
如果应急车道畅通,求救护车在A、C之间行驶(最高行驶速度108 km/h)可比上述过程缩短的时间。
答案: 解:救护车从A点运动至B点的过程中,设初速度为v0,做匀加速直线运动的加速度为a,时间为t1,行驶距离为s1;接着做匀速直线运动所用的时间为t2,行驶距离为s2,速度为v;然后做匀减速直线运动所用的时间为t3,行驶距离为s3;A、B间的距离为s.则a= v−v0t1 s1=v0t1+ 12 at12 s2=vt2 s3= 12 vt3 s=s1+s2+s3 联立以上各式并代入数据得s=1 840 m
解:设救护车在B处停车等待时间为t′;重新启动匀加速至速度为v所用时间为t4,行驶距离为s4;如果应急车道畅通,救护车将不在B处停车等候,走完s3和s4对应路段所用时间为t,在A、C之间行驶的时间比题干所述过程中所用的时间缩短Δt.则s4= v22a t4= va s3+s4=vt Δt=t3+t′+t4-t 代入数据得Δt=318 s