某一长直的赛道上,一辆 F1 赛车前方 200 m处有一安全车正以 $10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ 的速度匀速前进,这时赛车从静止出发以 $2 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$ 的加速度追赶。
(1)求赛车出发 3 s 末的瞬时速度大小;
(2)赛车何时追上安全车?追上之前与安全车最远相距多少米?
(3)当赛车刚追上安全车时,赛车手立即刹车,使赛车以 $4 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$ 的加速度做匀减速直线运动,问两车再经过多长时间第二次相遇? (设赛车可以从安全车旁经过而不发生相碰)
汽车 A 以 $v_{\mathrm{A}}=4 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ 的速度向右做匀速直线运动,发现前方相距 $x_0=7 \mathrm{~m}$ 处、以 $v_{\mathrm{B}}= 10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ 的速度同向运动的汽车 B 正开始匀减速刹车直到静止后保持不动,其刹车的加速度大小 $a=2 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$ 从此刻开始计时。求:
(1) A 追上 B 前, A 、 B 间的最远距离是多少?
(2)经过多长时间 A 恰好追上 B ?
【拓展延伸】(1)若某同学应用关系式 $v_B t- \frac{1}{2} a t^2+x_0=v_{\mathrm{A}} t$ ,解得经过 $t=7 \mathrm{~s}$(另解舍去)时 A 恰好追上 B 。这个结果合理吗?为什么? (2)若汽车 A 以 $v_{\mathrm{A}}=4 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ 的速度向左匀速运动,其后方相距 $x_0=7 \mathrm{~m}$ 处,以 $v_{\mathrm{B}}=10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ 的速度同方向运动的汽车 B 开始匀减速刹车直到静止后保持不动,其刹车的加速度大小为 $a= 2 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$ ,则经过多长时间两车恰好相遇?
一汽车在直线公路段上以 $54 \mathrm{~km} / \mathrm{h}$ 的速度匀速行驶,突然发现在其正前方 14 m 处有一辆自行车以 $5 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ 的速度同向匀速行驶。经过 0.4 s 的反应时间后,司机开始刹车,则:
(1)为了避免相撞,汽车的加速度大小至少为多少?
(2)若汽车刹车时的加速度只为 $4 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$ ,在汽车开始刹车的同时自行车开始以一定的加速度匀加速,则自行车的加速度至少为多大才能保证两车不相撞?