
在解决汽车和自行车相遇问题时,可以通过多种方法求解。首先,采用分析法解题。汽车加速而自行车保持恒定速度,当汽车速度低于自行车时,两者距离增大;反之,距离减小。因此,两者速度相等时距离最大,得出v汽=at=v自,t=2s,Δs=6×2-×3×22m=6m。
第二种方法是利用相对运动原理。选取匀速运动的自行车为参照物,汽车的初速度v0=v汽-v自=-6m/s,最终速度vt=0m/s,加速度a=3m/s2。当t=6/3=2s,相对距离Δs=-6m(负号表示汽车落后自行车)。
第三种方法为数学求极值法。在汽车未追上自行车之前,两者距离Δs=6t-,t取极大值时,Δs最大。通过二次函数极值的条件,t=2s时,Δs=6m。此时,t=2s,最大间距Δs=6m。
当两车位移相等时,即第4秒汽车追上自行车。根据方程1/2*3t^2=6t,解得t=4s。此时汽车速度为4*3=12m/s。