2022年高一物理相遇和追及问题含详解.docx
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1、精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -相遇和追及问题【要点梳理】要点一、机动车的行驶安全问题:1、 反应时间:人从发觉情形到实行相应措施经过的时间为反应时间.2、 反应距离:在反应时间内机动车仍旧以原先的速度v 匀速行驶的距离.3、 刹车距离:从刹车开头,到机动车完全停下来,做匀减速运动所通过的距离.4、 停车距离与安全距离:反应距离和刹车距离之和为停车距离.停车距离的长短由反应距离和刹车距离共同打算.安全距离大于肯定情形下的停车距离.要点二、追及与相遇问题的概述1、 追及问题的两类情形(1) 速度小者追速度大者可编辑资料 - - - 欢迎下
2、载精品_精品资料_(2) 速度大者追速度小者说明 :表中的 x 是开头追及以后, 后面物体因速度大而比前面物体多运动的位移. x 0 是开头追及以前两物体之间的距离. t 2 -t 0=t 0-t 1. v 1 是前面物体的速度,v 2是后面物体的速度.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 12 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -特点归
3、类:(1) 如后者能追上前者,就追上时,两者处于同一位置,后者的速度肯定不小于前者的速度(2) 如后者追不上前者,就当后者的速度与前者相等时,两者相距最近2、 相遇问题的常见情形(1) 同向运动的两物体的相遇问题, 即追及问题 .(2) 相向运动的物体, 当各自移动的位移大小之和等于开头时两物体的距离时相遇.解此类问题第一应留意先画示意图, 标明数值及物理量; 然后留意当被追逐的物体做匀减速运动时,仍要留意该物体是否停止运动了.【典型例题】类型一、 机动车的行驶安全问题例1、 为了安全,在高速大路上行驶的汽车之间应保持必要的距离.已知某高速大路的最高限速为v=120km/h .假设前方车辆突然
4、停止运动,后面汽车的司机从眼睛发觉这一情形,经过大脑反应,指挥手、脚操纵汽车刹车,到汽车真正开头减速,所经受的时间需要0.50s (即反应时间) ,刹车时汽车所受阻力是车重的 0.40 倍,为了防止发生追尾事故,在该高速大路上行驶的汽车之间至少应保留多大的距离?【答案】 156m【解析】 v120km / h33.3m / s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_匀减速过程的加速度大小为akmg / m4m / s2 .匀速阶段的位移s1vt116.7m,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_减速阶段的位移sv 2/ 2a13
5、9m ,所以两车至少相距ss1s2156m .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2【点评】刹车问题实际上是匀变速直线运动的有关规律在减速情形下的详细应用,要解决此类问题,第一要搞清晰在反应时间里汽车仍旧做匀速直线.其次也要清晰汽车做减速运动,加速度为负值.最终要留意单位统一.举一反三【变式】酒后驾车严峻威逼交通安全其主要缘由是饮酒会使人的反应时间 从发觉情形到实施操作制动 的时间 变长, 造成制动距离 从发觉情形到汽车停止的距离 变长, 假定汽车以108 km/h 的速度匀速行驶,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_刹车时汽车的加速度大小为8 m/s2,正常人的反应时
6、间为0.5 s ,饮酒人的反应时间为1.5 s ,试问:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(1) 驾驶员饮酒后的反制距离比正常时多几米?(2) 饮酒的驾驶员从发觉情形到汽车停止需多少时间?【答案】130 m25.25 s【解析】1 汽车匀速行驶v 108 km/h 30 m/s正常情形下刹车与饮酒后刹车,从刹车到车停止这段时间的运动是一样的,设饮酒后的刹车距离比正常时可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_多 s,反应时间分别为t10.5 s、t21.5 s就s vt2 t1 代入数据得s30 m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎
7、下载精品_精品资料_(2) 饮酒的驾驶员从实施操作制动到汽车停止所用时间所以饮酒的驾驶员从发觉情形到汽车停止所需时间t30v / a 解得 t33.75 st t2 t3 解得 t5.25 s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 12 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -类型二、 追及问题一:速度小者追逐同向速度大者2例 2、一辆汽车在十
8、字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以3m/s 的加速度开头加速行驶,恰在这时一辆自行车以6m/s 的速度匀速驶来,从后边超过汽车.试求:( 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?此时距离是多少?【答案】 2s6m【解析】:方法一:临界状态法汽车在追击自行车的过程中,由于汽车的速度小于自行车的速度,汽车与自行车之间的距离越来越大.当汽车的速度大于自行车的速度以后,汽车与自行车之间的距离便开头缩小.很明显,当汽车的速度与自行车的速度相等时,两车之间的距离最大.设经时间t 两车之间的距离最大.就v自6 s2sxxxvt1 at 262m13m自汽自22a322v汽atv自tm6
9、m方法二:图象法在同一个v-t图象中画出自行车和汽车的速度- 时间图线,如下列图.其中表示自行车的速度图线,表示汽车的速度图线,自行车的位移x自 等于图线与时间轴围成的矩形的面积,而汽车的位移x 汽 就等于图线与时间轴围成的三角形的面积.两车之间的距离就等于图中矩形的面积与三角形面积的差,不难看出,当t =t 0 时矩形与三角形的面积之差最大.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_此时v汽at0自v,t 0v自6a3s2s,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_m0自S1 tv126m6m22方法三:二次函数极值法设经过时间t 汽车和自行车之间的距离x ,就可编辑资料 -
10、- - 欢迎下载精品_精品资料_xx自x汽v自t1 at26t3 t23 t2 26可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_222可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_当 t2s 时两车之间的距离有最大值x m ,且xm6m.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【点评】 1 在解决追及相遇类问题时,要紧抓“一图三式”,即:过程示意图,时间关系式、速度关系式和位移关系式,另外仍要留意最终对解的争论分析(2) 分析追及、相遇类问题时,要留意抓住题目中的关键字眼,充分挖掘题目中的隐含条件,如“刚好”、“恰好”、“最多”、“至少”等,往往对应一个临界状态,满意相应的临界条
11、件(3) 解题思路和方法可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 12 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -举一反三2【变式 1】小轿车在十字路口等绿灯亮后,以1m/s 的加速度启动,恰在此时,一辆大卡车以7m/s 的速度从旁超过,做同向匀速运动,问(1)小轿车追上大卡车时已通过多少路程?(2)两车间的距离最大时为 多少?【答案】 98m 24.5m【变式 2】甲、乙两车同时从同一的点动身
12、,向同一方向运动,其中甲以10 m/s 的速度匀速行驶,乙以22m/s 的加速度由静止启动,求:(1) 经多长时间乙车追上甲车?此时甲、乙两车速度有何关系?(2) 追上前经多长时间两者相距最远?此时二者的速度有何关系?可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【答案】 110 s2 倍25 s相等【解析】 1 乙车追上甲车时,二者位移相同, 设甲车位移为x1,乙车位移为x2,就 x1 x2,即 vt 1 at 2 ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2解得 t110 s,v2at120 m / s ,因此v22v1 .1 112可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料
13、_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2 设追上前二者之间的距离为x ,就1x x1 x2 v1t22at2 10t2 t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由数学学问知:当t 10s5s 时,两者相距最远,此时v v .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_22121类型三、 追及问题二:速度大者减速追逐同向速度小者可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_例 3、火车以速度v1 匀速行驶,司机发觉前方同轨道上相距S 处有另一列火车沿同方向以速度v2 (对的、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料
14、_且 v1v2 )做匀速运动,司机立刻以加速度a 紧急刹车,要使两车不相撞,a 应满意什么条件?可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2【答案】 av2v1 2s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【解析】方法一:设两车恰好相撞 或不相撞 ,所用时间为t ,此时两车速度相等12vv 2vv 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_v1 tatv2 tsv1atv2解之可得:a 221即,当 a 2 s1221时,两车不会相撞.2s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_方法二:要使两车不相撞,其位移关系应为
15、:v1 tatv2 ts 221 vv 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_对任一时间t ,不等式都成立的条件为=(vv)22as0 由此得 a212s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 12 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -【点评】分析解决两物体的追及、相遇类问题,应第一在懂得题意的基础上,认清两物体在位移、速度、时间等方面的关联,必要时须画出运动关联的示意图.这
16、类问题的特殊之处是常与极值条件或临界条件相联系.分析解决这类问题的方法有多种,无论哪一种方法,分析临界条件、解决相关的临界条件方程或用数学方法找出相关的临界值,是解决这类问题的关键和突破口.举一反三【变式 1】汽车正以 10m/s 的速度在平直大路上前进,突然发觉正前方 s 处有一辆自行车以 4m/s 的速度2做同方向的匀速直线运动,汽车立刻关闭油门做匀减速运动,加速度大小为6m/s ,如汽车恰好不碰上自行车,就s 大小为多少?【答案】 3m【变式 2】甲.乙两辆汽车在平直的大路上沿同一方向做直线运动,t=0时刻同时经过大路旁的同一个路标. 在描述两车运动的v-t图中 如图 , 直线 a.b
17、分别描述了甲 .乙两车在020 s 的运动情形 . 关于两车之间的位置关系 , 以下说法正确选项A. 在 010 s 内两车逐步靠近B.在 1020 s 内两车逐步远离C. 在 515 s 内两车的位移相等D.在 t=10 s时两车在大路上相遇【答案】 C2【解析】由题图知乙做匀减速运动, 初速度 v 乙=10 m/s, 加速度大小a 乙=0.5 m/s; 甲做匀速直线运动, 速度v 甲 =5 m/s. 当 t=10 s时 v 甲=v 乙, 甲.乙两车距离最大, 所以 010 s 内两车越来越远,1015 s内两车距离越来越小 ,t=20 s时 , 两车距离为零, 再次相遇 . 故 A.B.D
18、 错误 . 因 515 s 时间内 v 甲= v 乙, 所以两车位移相等,故 C 正确 .类型四、 相遇问题可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_例 4、在某市区内,一辆小汽车在大路上以速度vA 向东行驶,一位观光游客正由南向北从斑马线上横过马可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_路.汽车司机发觉游客途经D 处时,经过0.7s 作出反应紧急刹车,但仍将正步行至B 处的游客撞伤,该汽车最终在C 处停下,如下列图.为了判定汽车司机是否超速行驶以及游客横穿大路的速度是否过快,警可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_方派一车胎磨损情形与肇事汽车相当的警车以法定最高速度vm
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