ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。图示为ETC和人工收费通道的简化模型。ETC通道由减速区、匀速区和加速区构成;人工收费通道由减速区和加速区构成,其减速区长度
。某汽车以某一初速度
(未知)驶向收费站。要过收费站时,若汽车走人工收费通道,需要在减速区入口处开始匀减速,并在收费站中心线处停下,经时间20s缴费后,再匀加速至
并保持
不变继续行驶;若汽车走ETC通道,需要在中心线前方20m处匀减速至
, 匀速行驶到达中心线后,再匀加速至
并保持
不变继续行驶。汽车刹车时的最大加速度
, 汽车匀加速运动时的加速度大小为
。两种通道均为平直道路,汽车能按要求通过相应车道,不计车辆长度。
(1)求该车能按要求通过ETC通道减速区的最大初速度;
(2)汽车以第(1)问的最大初速度行驶,若走ETC车道,求汽车从开始减速到匀加速至过程所用的时间;
(3)汽车以第(1)问的最大初速度行驶,求与走人工通道相比,走ETC通道可以节约的时间。(结果可用分数表示)