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高三复习追及相遇问题

解答:甲车停止后乙再追上甲。
甲车刹车的位移
x甲=v02/2a=152/2=112.5m
乙车的总位移
x乙=x甲+32=144.5m t=x乙/v乙=144.5/9=16.06s
【针对训练】经检测汽车A的制动性能:以标准速度20m/s 在平直公路上行驶时,制动后40s停下来。现A在平直公路 上以20m/s的速度行驶发现前方180m处有一货车B以6m/s的 速度同向匀速行驶,司机立即制动,能否发生撞车事故?
即VB=VA=10m/s, 由V=at得 t1=VA/a=10/2 s=5s AB间距离最大为:
Xmax=VAt1- at12/2 =25m (2)经ts再次相遇,相遇时:
位移关系:VAt=at2/2 解之得: t=10s XA=100m 此时B速度, VB=at=20m/s
【针对训练】一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以 10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5s后 警车发动起来,并以一定的加速度做匀加速运动,但警车行驶的最大速 度是25m/s.警车发动后刚好用12s的时间追上货车,问: (1)警车启动时的加速度多大? (2)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?
追及、相遇问题
临朐第七中学 陈 静
【学习目标】 1.掌握匀变速直线运动的速度、位移公 式以及速度-位移公式;能灵活选用合 适的公式解决实际问题。 2.掌握追及、相遇问题的特点。 3.掌握追及、相遇问题的处理方法,能 熟练解决追及、相遇问题。 4、通过解决实际问题,培养学生运用物 理规律对实际生活中的物理问题进行合 理分析、解决的能力。
at12/2 +vm(t-t1)=v0t+s0 由以上各式可解得:a=2.5 m/s2
(2)当警车的速度与货车的速度相等时,两者间的距离最大, 设所需时间为t2,则:v0=at2 即 t2=4 s 两车间的最大距离为:sm=v0t2+s0-at22/2=75m
【针对训练】
解答:若摩托车在加速阶段追上卡车,则有
解答:
当两车速度相等时,恰好相遇,是两车相撞的临界情况,
则 解得
v1-at=v2

v1t-at2/2-v2t=x

a=0.5m/s2

为使两车不相撞,应使 a>0.5m/s2 ④
也可以速度相等时满足条件的位移关系: (V1+V2)t/2<v2t+x
【例4】甲车在前以15 m/s的速度匀速行驶,乙车在 后以9 m/s的速度匀速行驶。当两车相距32m时,甲 车开始刹车,加速度大小为1m/s2。问经多长时间乙 车可追上甲车?
1 2
at 2
v0t
s
代入数据可求得:a=0.18m/s2
则120s末摩托车的速度为:
vM=at=21.6m/s>20m/s 不合题意 故摩托车的实际运动过程是:先做初速为零的匀加速直线运动,
当速度达到最大值后又继续做匀速直线运动.则有:
Vm 2 2a
Vm
t
Vm a
V0t
s
代入数据a=0.182m/s2.
1.追及、相遇问题的实质 研究的两物体能否在相同的时刻到达相同的空间位
置的问题。 2. 基本思路:画出物体运动的情景图,理清三大关系
(1)时间关系 tA tB t0
(2)位移关系 sA sB s0
(3)速度关系
两者速度相等往往是物体间能否追上或(两者) 距离最大、最小的临界条件,也是分析判断的切入点。
在这段时间里,人车=at2/2=1×62/2=18m 由位移关系知:x人< x车+X0,故追不上。
(2)此时,人车间有最小距离:
Δx=x0+x车-x人=25+18-36=7m
(解法二)数学方法:
(1)依题意,人与车运动的时间相等,设为t, 当人追
上车时,两者之间的位移关系为 x人-x0=x车 即: v人t-x0=at2/2
摩托车的加速度应满足:a>0.182m/s2行驶.
题型二:速度大的匀减速直线运动追速度小的匀速运动
【例3】A火车以v1=20m/s速度匀速行驶,司机发现前 方同轨道上相距100m处有另一列火车B正以v2=10m/s速 度匀速行驶,A车立即做加速度大小为a的匀减速直线
运动。要使两车不相撞,a应满足什么条件?
6 6m
7m
【例2】物体A、B同时从同一地点,沿同一方向运动,A以 10m/s的速度匀速前进,B以2m/s2的加速度从静止开始做匀 加速直线运动,求:(1)A、B再次相遇前什么时候相距最 远?最远距离是多少?(2)B在什么地方追上A?B追上A时 的速度是多大?
BA
解:(1)当A、B的速度相等时, AB间距离最大.
代入数据得:
t2-12t+50=0
Δ=b2-4ac=122-4×50=-56<0
所以,人追不上车。
(2)人车间距离:X
X0
X车
-
X人
X0
1 2
at 2
v人t
代入数据,得 X 25 1 t 2 6t 2
当t b 6S时,X有最小值 2a
X min 7m
(解法三)图象法:
在同一个v-t图中画出人和车的速度时间图像,根据图像面积的
解:(1)设5.5s内货车位移为s0, 则s0=v0t0=55m 若12s内警车一直做匀加速直线运动,则:at2/2=v0t+s0 解得:a=2.43m/s2
此时警车的速度为:v=at=29.2m/s>25m/s 因此警车的运动应为:先做匀加速直线运动,达到最大速度25m/s后 做匀速直线运动 设其加速时间为t1,则: vm=at1
物理意义,两车位移之差等于图中梯形的面积与矩形面积的差,
当t=t0时矩形与三角形的面积之差最大。
v-t图像的斜率表示物体的加速度
6 1 t0
t0 6s
当t=6s时人比车多走的距离为:
s 1 6 6m 25m
故2 追不上。
人、车的距离最小为:
v/ms-1
6
α
o
t0
汽车 人
t/s
xm
25
1 2
题型一:匀速直线运动追及匀加速直线运动
【例1】一汽车从静止开始以1m/s2的加速度前进,车后
相距x0为25m处,某人同时开始以6m/s的速度匀速追车,
能否追上?如追上,求追上需要的时间;如追不上,求 人、车间的最小距离。
(解法一)物理分析法:
(1)当人车速度相等时,两者间距离最小。
v车=v人=at=6m/s t=6s
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