格物学 力学匀变速直线运动规律的应用

追及相遇问题-匀变速直线运动规律的应用知识点月考进阶单选题自测题答案-海南省等高中物理,平均正确率48.0%

2025-09-29
追及相遇问题-匀变速直线运动规律的应用知识点月考进阶单选题自测题答案-海南省等高中物理,平均正确率48.0%
7、['追及相遇问题']

正确率40.0%一步行者以$${{6}{m}{/}{s}}$$的速度跑去追赶被红灯阻停的公交车,在跑到距汽车$${{2}{5}{m}}$$处时,绿灯亮了,汽车以$${{1}{m}{/}{{s}^{2}}}$$的加速度匀加速启动前进,则 (

C

A.人能追上公共汽车,追上车前人共跑了$${{3}{6}{m}}$$

B.人能追上公共汽车,追上车前人共跑了$${{4}{3}{m}}$$

C.人不能追上公共汽车,人与车最近距离为$${{7}{m}}$$

D.人不能追上公共汽车,且车开动后,人与车距离越来越远

设汽车启动时刻为 $$t=0$$,此时人距汽车 $$25 m$$,人的速度为 $$6 m/s$$,汽车加速度为 $$1 m/s^2$$。

人的位移函数:$$s_p = 6t$$

汽车的位移函数:$$s_c = \frac{1}{2} \times 1 \times t^2 = \frac{1}{2} t^2$$

人与车的距离:$$d(t) = 25 + s_c - s_p = 25 + \frac{1}{2} t^2 - 6t$$

判断能否追上:令 $$d(t) = 0$$

$$\frac{1}{2} t^2 - 6t + 25 = 0$$

判别式:$$\Delta = (-6)^2 - 4 \times \frac{1}{2} \times 25 = 36 - 50 = -14 < 0$$

方程无实数解,说明人不能追上汽车。

求最近距离:$$d(t) = \frac{1}{2} t^2 - 6t + 25$$

当 $$t = -\frac{b}{2a} = \frac{6}{2 \times \frac{1}{2}} = 6 s$$ 时,距离最小

最小距离:$$d_{min} = \frac{1}{2} \times 6^2 - 6 \times 6 + 25 = 18 - 36 + 25 = 7 m$$

分析距离变化:$$d'(t) = t - 6$$

当 $$t > 6 s$$ 时,$$d'(t) > 0$$,距离开始增大

当 $$0 < t < 6 s$$ 时,$$d'(t) < 0$$,距离减小

正确答案:C. 人不能追上公共汽车,人与车最近距离为 $$7 m$$

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