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2019年高考物理总复习一轮复习课件《高考调研》1-5
a1(t+t0)2=
1 2
a2t2+85
m,将上式代入数据并整理得:t2-12t+32=0,
解得:t1=4 s,t2=8 s,t1、t2都有意义,t1=4 s时,甲车追 上乙车;t2=8 s时,乙车追上甲车再次相遇.
(2)第一次相遇地点距A的距离:x1=12a1(t1+t0)2=125 m,
第二次相遇地点距A的距离:x2=12a1(t2+t0)2=245 m.
时间关系:根据两物体初始运动的时间差,建立时间关 系.
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二、解决追及和相遇问题的常用方法 物理分析法:从速度相等这一临界条件入手,应用运动
规律,建立位移关系式. 数学函数法:根据位移关系列出二元一次方程,根据方
程的解判断能否相遇或相遇几次,求出相应物理量. 图像法;利用 v-t 图像的“面积”,分析位移关系.
(1)两辆汽车再经过多长时间相遇; (2)两辆汽车相遇处距A处的距离.
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【答案】 (1)4 s 8 s (2)125 m 245 m 【解析】 (1)甲车运动6 s的位移为x0=12a1t02=45 m,此时 甲车尚未追上乙车.
设此后经过时间t与乙车相遇,则有
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(2)假设两车的速度相等,即 v1-a1t=v2+a2(t-t0) 轿车前进的距离x1′=v1t-12a1t2 货车前进的距离x2′=v2t0+v2(t-t0)+12a2(t-t0)2 得x1′=8900 m,x2′=6905 m, 因x1′-x2′=21.7 m<x0,两车不会相撞.
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刹车中的追及和相遇问题 例3 受台风影响多地暴雨,严重影响了道路交通安全.某 高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车,其速度 大小分别为v1=40 m/s,v2=25 m/s,轿车在与货车距离x0=22 m时才发现前方有货车,若此时轿车立即刹车,则轿车要经过x =160 m才停下来.两车可视为质点.
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【解析】 运动示意图:
方法一:(分析法) (1)当汽车的速度为v=6 m/s时,二者相距最远,所用时间 为t=va=2 s 最远距离为Δs=v0t-12at2=6 m.
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(2)两车距离最近时有v0t=12at2, 解得t=4 s, 汽车的速度为v=at=12 m/s.
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方法提炼 1.物理分析法:求追及问题中的极值,一般从“速度相 等”入手,有两种情况: (1)当后车比前车运动快时,两车距离减小,速度相等时距 离最小. (2)当后车比前车运动慢时,两车距离增大,速度相等时距 离最大.
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2.数学函数法: (1)根据两位移差随时间变化的关系式,求二次函数的极 值,即两车最近或最远距离. (2)根据位移关系方程,由二次方程的判别式,判断是一个 解、两个解还是无解,确定相遇次数. 3.图像法: 根据v-t图线下方“面积”,计算两车位移差,结合初始距 离判断情况.
得t=4 s,汽车的速度为v=at=12 m/s.
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例2 (2017·广东联考)如图所示,直线MN表示一条平直公 路,甲、乙两辆汽车原来停在A、B两处,A、B间的距离为85 m,现甲车先开始向右做匀加速直线运动,加速度a1=2.5 m/s2,甲车运动6 s时,乙车开始向右做匀加速直线运动,加速 度a2=5 m/s2,求:
【答案】 (1)两车会相撞 (2)两车不会相撞 【解析】 (1)轿车经过x=160 m的过程,由v12=2a1x 得轿车刹车过程的加速度大小a1=5 m/s2 恰好不相撞时两车的速度相等,即v1-a1t1=v2 得t1=v1-a1v2=3 s 轿车前进的距离x1=v1+2 v2t1=97.5 m 货车前进的距离x2=v2t1=75 m, 因x1-x2=22.5 m>x0,两车会相撞.
三、解决追及和相遇问题的基本思路 分析物体 画运动 找两物体 运动过程 ―→ 示意图 ―→ 位移关系 ―→ 列位移方程
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题型透析
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追及和相遇问题中的极值与多解 例1 一辆汽车在十字路口等待绿灯,当绿灯亮时汽车以a =3 m/s2的加速度开始行驶,恰在这时一辆自行车以v0=6 m/s的 速度匀速驶来,从后边超过汽车,求: (1)汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两 车相距最远?最远距离是多大? (2)当汽车与自行车距离最近时汽车的速度.
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(1)若轿车刹车时货车以v2匀速行驶,通过计算分析两车是 否会相撞?
(2)若轿车在刹车的同时给货车发信号,货车司机经t0=2 s 收到信号后立即以加速度大小a2=2.5 m/s2匀加速前进,通过计 算分析两车会不会相撞?
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方法二:(图像法)
(1)汽车和自行车的v-t图像如图所示,由图像可得t=2 s时,
二者相距最远.最远距离等于图中阴影部分的面积,即Δs=
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×6×2 m=6 m.
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(2)两车距离最近时,即两个v-t图线下方面积相等时,由图 像得此时汽车的速度为v=12 m/s.
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方法三:(函数法)
(1)由题意知自行车与汽车的位移之差为:Δs=v0t-12at2
因二次项系数小于=2
s时有最大
值,最大值Δsm=v0t-12at2=6×2 m-12×3×22 m=6 m.
(2)当Δs=v0t-12at2=0时相遇,
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1.5 追及和相遇运动专题
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专题综述
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一、解决追及和相遇问题的三个关系 速度关系:在追及问题中,当两者速度相等时,两物体
相距最远或最近.这是列关系式的切入点,也是判断能否追上的 依据.
位移关系:根据两物体初始运动的距离,画出运动示意 图,建立位移关系.