Question

一辆巡逻车最快能在10s内由静止匀加速到最大速度V_m=50m/s，并能保持这个速度匀速行驶，问该巡逻车在平直的高速公路上由静止追上前方2000m处正以V=35m/s的速度匀速行驶的汽车，至少需要多少时间？

Answer

巡逻车追赶汽车的过程是先做匀加速直线运动后做匀速直线运动，追赶上时巡逻车和汽车的位移存在这样的关系，x1=x2+2000m，x1表示巡逻车的位移，x2表示汽车的位移．根据运动学公式，结合位移关系求出追及的时间．
【解析】
设至少经过时间t追上
此时汽车的位移x2=v2t
巡逻车匀加速运动的位移，匀速运动的位移x″=vm（t-10）
则巡逻车的位移x1=x′+x″=250+50×（t-10）=50t-250
因为x1=x2+2000m
代入数据得，t=150s．
故巡逻车追上汽车，至少需要150s．