匀变速直线运动规律的综合应用..ppt
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1、匀变速直线运动规律匀变速直线运动规律的综合应用的综合应用广东省肇庆市加美学校高中部物理组广东省肇庆市加美学校高中部物理组求解匀变速直线运动的常用方法求解匀变速直线运动的常用方法基本公式法:特殊公式法:sm-sn=(m-n)aT2比例法(4个比例式:)逆向思维法:图象法:广东省肇庆市加美学校高中部物理组广东省肇庆市加美学校高中部物理组1.1.相遇和追击问题的实质相遇和追击问题的实质相遇和追击问题的实质相遇和追击问题的实质 研究的两物体能否在研究的两物体能否在研究的两物体能否在研究的两物体能否在相同的时刻相同的时刻相同的时刻相同的时刻到达到达到达到达相同的空相同的空相同的空相同的空间位置间位置间位
2、置间位置的问题。的问题。的问题。的问题。2.2.画出物体运动的情景图,理清画出物体运动的情景图,理清画出物体运动的情景图,理清画出物体运动的情景图,理清两个关系两个关系两个关系两个关系、一个条件一个条件一个条件一个条件 两者速度相等。两者速度相等。两者速度相等。两者速度相等。它往往是物体间能否追上或它往往是物体间能否追上或它往往是物体间能否追上或它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(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断的切入点。的切入点。的切入点。的切入点。(1
3、 1 1 1)时间关系时间关系时间关系时间关系(2 2 2 2)位移关系)位移关系)位移关系)位移关系(3 3 3 3)速度条件)速度条件)速度条件)速度条件追及问题专题:追及和相遇问题专题:追及和相遇问题广东省肇庆市加美学校高中部物理组广东省肇庆市加美学校高中部物理组3.三种典型追击问题三种典型追击问题题型题型题型题型1 1(1 1)同地出发同地出发同地出发同地出发,速度小者(初速度为零的匀加,速度小者(初速度为零的匀加,速度小者(初速度为零的匀加,速度小者(初速度为零的匀加速)追速度大者(匀速)速)追速度大者(匀速)速)追速度大者(匀速)速)追速度大者(匀速)能追及能追及能追及能追及,且只
4、能相遇一次且只能相遇一次且只能相遇一次且只能相遇一次vBAtov2t0v12t0av2ABv1=0思考思考若不同地呢?若不同地呢?若不同地呢?若不同地呢?当两者位移相等时,速度关系与时当两者位移相等时,速度关系与时当两者位移相等时,速度关系与时当两者位移相等时,速度关系与时间关系是什么?间关系是什么?间关系是什么?间关系是什么?当当当当 v v1 1=v v2 2 时,时,时,时,A A A A、B B B B距离最大;距离最大;距离最大;距离最大;当当当当 v v1 1=v v2 2 时,相距最远为时,相距最远为时,相距最远为时,相距最远为s s0 0 0 0+s s广东省肇庆市加美学校高中
5、部物理组广东省肇庆市加美学校高中部物理组例例例例2.2.一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以以以以3m/s3m/s2 2的加速度开始加速行驶,恰在这时一辆自行的加速度开始加速行驶,恰在这时一辆自行的加速度开始加速行驶,恰在这时一辆自行的加速度开始加速行驶,恰在这时一辆自行车以车以车以车以6m/s6m/s的速度匀速驶来,从后边超过汽车。试求:的速度匀速驶来,从后边超过汽车。试求:的速度匀速驶来,从后边超过汽车。试求:的速度匀速驶来,从后边超过汽车。试求:汽车从路口
6、开动后,在追上自行车之前经过多长汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长汽车从路口开动后,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?时间两车相距最远?此时距离是多少?时间两车相距最远?此时距离是多少?时间两车相距最远?此时距离是多少?汽车经多长时间追上自行车?追上自行车的瞬时汽车经多长时间追上自行车?追上自行车的瞬时汽车经多长时间追上自行车?追上自行车的瞬时汽车经多长时间追上自行车?追上自行车的瞬时速度多大?速度多大?速度多大?速度多大?x汽汽x自自x广东省肇庆市加美学校高中部物理组广东省肇庆市加美学校高中部物理组当汽车的速度与自行车
7、的当汽车的速度与自行车的当汽车的速度与自行车的当汽车的速度与自行车的速度相等时,两车之间的速度相等时,两车之间的速度相等时,两车之间的速度相等时,两车之间的距离最大。设经时间距离最大。设经时间距离最大。设经时间距离最大。设经时间t t t t两两两两车之间的距离最大。则车之间的距离最大。则车之间的距离最大。则车之间的距离最大。则汽车经过多少时间能追上自行车?此时汽车的速度是多大?方法一:公式法方法一:公式法广东省肇庆市加美学校高中部物理组广东省肇庆市加美学校高中部物理组方法二:图象法方法二:图象法解解;画出自行车和汽车的速度画出自行车和汽车的速度-时间图线,自行车的位移时间图线,自行车的位移x
8、 x自自等于其等于其图线与时间轴围成的矩形的面积,而汽车的位移图线与时间轴围成的矩形的面积,而汽车的位移x x汽汽则等于其图则等于其图线与时间轴围成的三角形的面积。两车之间的距离则等于图中线与时间轴围成的三角形的面积。两车之间的距离则等于图中矩形的面积与三角形面积的差,不难看出,矩形的面积与三角形面积的差,不难看出,当当t=tt=t0 0时矩形与三角时矩形与三角形的面积之差最大形的面积之差最大。v/ms-1自自行行车车汽车汽车t/so6t0V-tV-t图像的斜率表示物体的加速度图像的斜率表示物体的加速度当当t=2st=2s时两车的距离最大时两车的距离最大要动态分析随着时间的推移,矩形面积(自行
9、车的位移)与三角形面积(汽车的位移)的差的变化规律广东省肇庆市加美学校高中部物理组广东省肇庆市加美学校高中部物理组题型(题型(题型(题型(2 2)速度大者(匀减速)追速度小者(匀)速度大者(匀减速)追速度小者(匀)速度大者(匀减速)追速度小者(匀)速度大者(匀减速)追速度小者(匀速)速)速)速)v1av2v1 v2AB当当当当v v1 1=v v2 2时,时,时,时,A A A A末追上末追上末追上末追上B B B B,则,则,则,则A A A A、B B B B永不相遇,此时永不相遇,此时永不相遇,此时永不相遇,此时两者间有最小距离;两者间有最小距离;两者间有最小距离;两者间有最小距离;当当
10、当当v v1 1=v v2 2时,时,时,时,A A A A恰好追上恰好追上恰好追上恰好追上B B B B,则,则,则,则A A A A、B B B B相遇一次,相遇一次,相遇一次,相遇一次,也是也是也是也是避免相撞避免相撞避免相撞避免相撞刚好追上刚好追上刚好追上刚好追上的临界条件;的临界条件;的临界条件;的临界条件;当当当当v v1 1v v2 2时,时,时,时,A A A A已追上已追上已追上已追上B B B B,则,则,则,则A A A A、B B B B相遇两次,且相遇两次,且相遇两次,且相遇两次,且之后当两者速度相等时,两者间有最大距离。之后当两者速度相等时,两者间有最大距离。之后当
11、两者速度相等时,两者间有最大距离。之后当两者速度相等时,两者间有最大距离。不一定追上不一定追上不一定追上不一定追上广东省肇庆市加美学校高中部物理组广东省肇庆市加美学校高中部物理组注意注意(1 1)若是)若是)若是)若是不同地出发不同地出发不同地出发不同地出发,追击时,追击时,追击时,追击时位置相同位置相同位置相同位置相同(2 2)抓住)抓住)抓住)抓住时间关系时间关系时间关系时间关系和和和和位移关系位移关系位移关系位移关系;以及以及以及以及速度相等条件速度相等条件速度相等条件速度相等条件;若若ss=s0,=s0,则恰能追及则恰能追及,两物体只能相遇一次两物体只能相遇一次,这也这也是避免相撞的临
12、界条件是避免相撞的临界条件 (3 3)开始追及时)开始追及时)开始追及时)开始追及时,后面物体与前面物体间的距离在减小后面物体与前面物体间的距离在减小后面物体与前面物体间的距离在减小后面物体与前面物体间的距离在减小,当两物体速度相等时当两物体速度相等时当两物体速度相等时当两物体速度相等时,即即即即t=t0t=t0t=t0t=t0时刻时刻时刻时刻:注注注注 :s0:s0:s0:s0是开始时两物体间的距离是开始时两物体间的距离是开始时两物体间的距离是开始时两物体间的距离若若sss0,s0,s0,则相遇两次则相遇两次,设设t1t1时刻时刻s1=s0,s1=s0,两物体第两物体第一次相遇一次相遇,则则
13、t2t2时刻两物体第二次相遇时刻两物体第二次相遇 广东省肇庆市加美学校高中部物理组广东省肇庆市加美学校高中部物理组 例例22:客车以客车以20m/s的速度行驶,突然发现同的速度行驶,突然发现同轨前方轨前方120m处有一列货车正以处有一列货车正以6m/s的速度的速度同向匀速前进,于是客车紧急刹车,刹车引起同向匀速前进,于是客车紧急刹车,刹车引起的加速度大小为的加速度大小为0.8m/s2,问两车是否相撞?,问两车是否相撞?v客voatv货 t17.5sx货v货t105m x客 x货120 所以两车相撞解:若速度相等时,设此时所用时间为解:若速度相等时,设此时所用时间为t t,此,此时时此时x客vo
14、 tat2227.5m广东省肇庆市加美学校高中部物理组广东省肇庆市加美学校高中部物理组 例例33:A A火车以火车以v v1 1=20m/s=20m/s速度匀速行驶,司机发现前方速度匀速行驶,司机发现前方同轨道上相距同轨道上相距100m100m处有另一列火车处有另一列火车B B正以正以v v2 2=10m/s=10m/s速度速度匀速行驶,匀速行驶,A A车立即做加速度大小为车立即做加速度大小为a a的匀减速直线运的匀减速直线运动。要使两车不相撞,动。要使两车不相撞,a a应满足什么条件?应满足什么条件?方法一:公式法方法一:公式法两车恰不相撞的条件是两车速度相同时相遇。两车恰不相撞的条件是两车
15、速度相同时相遇。由由A A、B B 速度关系速度关系:由由A A、B B位移关系位移关系:(包含时间关系包含时间关系)广东省肇庆市加美学校高中部物理组广东省肇庆市加美学校高中部物理组方法二:图象法方法二:图象法v/ms-1B BA At/so10t020解解:在同一个在同一个V-tV-t图中画出图中画出A A车和车和B B车的速度图线,如图所示车的速度图线,如图所示.火车火车A A的位移等于的位移等于其图线与时间轴围成的梯形的面积,而火车其图线与时间轴围成的梯形的面积,而火车B B的位移则等于其图线与时间轴的位移则等于其图线与时间轴围成的矩形的面积。两车位移之差等于图中梯形的面积与矩形面积的差
16、,不围成的矩形的面积。两车位移之差等于图中梯形的面积与矩形面积的差,不难看出,难看出,当当t=tt=t0 0时梯形与矩形的面积之差最大时梯形与矩形的面积之差最大,为图中阴影部分三角形的面积为图中阴影部分三角形的面积.根据题意根据题意,阴影部分三角形的面积不能超过阴影部分三角形的面积不能超过100.100.物体的物体的v-tv-t图像的斜率表示加速度图像的斜率表示加速度,面积表示位移面积表示位移.广东省肇庆市加美学校高中部物理组广东省肇庆市加美学校高中部物理组方法三:相对运动法方法三:相对运动法以以B B车为参照物,车为参照物,A A车的初速度为车的初速度为v v0 0=10=10m/sm/s,
17、以加速度,以加速度大小大小a a减速,行驶减速,行驶x=100 x=100mm后后“停下停下”(两车速度相等,(两车速度相等,相对速度为零),末速度为相对速度为零),末速度为v vt t=0=0。以以B B为参照物为参照物,公式中的各个量都应是相公式中的各个量都应是相对于对于B B的物理量的物理量.注意物理量的正负号注意物理量的正负号.广东省肇庆市加美学校高中部物理组广东省肇庆市加美学校高中部物理组题型题型题型题型3.3.被追赶的物体做匀减速运动的被追赶的物体做匀减速运动的被追赶的物体做匀减速运动的被追赶的物体做匀减速运动的追追追追击击击击明确明确2 2个关系、个条件个关系、个条件一定要注意追
18、上前该物体是否已经停止运动一定要注意追上前该物体是否已经停止运动 广东省肇庆市加美学校高中部物理组广东省肇庆市加美学校高中部物理组练习练习.如图所示如图所示,A A、B B物体相距物体相距s s=7 m=7 m时时,A A在水平拉在水平拉力和摩擦力作用下力和摩擦力作用下,正以正以v vA A=4=4 m/sm/s的速度向右匀速的速度向右匀速运动运动,而物体而物体B B此时正以此时正以v vB B=10=10 m/sm/s的初速度向右匀的初速度向右匀减速运动减速运动,加速度加速度a a=-2 m/s=-2 m/s2 2,求求A A追上追上B B所经历的时所经历的时间间.广东省肇庆市加美学校高中部
19、物理组广东省肇庆市加美学校高中部物理组 解析 物体B减速至静止的时间为t 则-vB=at0,t0=s=5 s 物体B向前运动的位移 sB=vBt0=105 m=25 m 又因A物体5 s内前进 sA=vAt0=20 m 显然sB+7 msA 所以A追上B前,物体B已经静止,设A追上B经历的时间为 t 则t=答案 8 s注意注意“刹车刹车”运动的单向性!运动的单向性!广东省肇庆市加美学校高中部物理组广东省肇庆市加美学校高中部物理组特别注意1.解决问题时要注意解决问题时要注意解决问题时要注意解决问题时要注意:2.二者是否二者是否二者是否二者是否同时同时同时同时出发出发出发出发,是否是否是否是否从从
20、从从同一地点同一地点同一地点同一地点出发。出发。出发。出发。2.2.要抓住一个条件,两个关系:要抓住一个条件,两个关系:要抓住一个条件,两个关系:要抓住一个条件,两个关系:速度速度速度速度满足的满足的满足的满足的临界条件临界条件临界条件临界条件,是,是,是,是两物体两物体两物体两物体距离最大、最小,恰好追上或恰距离最大、最小,恰好追上或恰距离最大、最小,恰好追上或恰距离最大、最小,恰好追上或恰好追不上好追不上好追不上好追不上等。等。等。等。两个关系是两个关系是两个关系是两个关系是时间关系时间关系时间关系时间关系和和和和位移关系位移关系位移关系位移关系,通过通过通过通过画草图找画草图找画草图找画
21、草图找两物体的两物体的两物体的两物体的位移关系位移关系位移关系位移关系是解题的是解题的是解题的是解题的突破口突破口突破口突破口广东省肇庆市加美学校高中部物理组广东省肇庆市加美学校高中部物理组相遇问题1.运动的两物体追及即相遇运动的两物体追及即相遇.2 2.相向运动的物体相向运动的物体,当各自发生的当各自发生的 大小和等于开始大小和等于开始时两物体的距离时即相遇时两物体的距离时即相遇.基础3 3.怎样分析相遇问题怎样分析相遇问题?相遇问题的主要条件是两物体在相遇问题的主要条件是两物体在相遇处相遇处的的位置坐标位置坐标相同相同.(1)列出两物体运动的位移方程,注意两个物体运动时间之间的关系.(2)
22、利用两物体相遇时必处在同一位置,寻找两物体位移间的关系.(3)寻找问题中隐含的临界条件(速度关系).(4)图象法和相对运动法是常用的方法.同向同向位移位移广东省肇庆市加美学校高中部物理组广东省肇庆市加美学校高中部物理组1.1.相遇和追击问题的实质相遇和追击问题的实质相遇和追击问题的实质相遇和追击问题的实质 研究的两物体能否在研究的两物体能否在研究的两物体能否在研究的两物体能否在相同的时刻相同的时刻相同的时刻相同的时刻到达到达到达到达相同的空相同的空相同的空相同的空间位置间位置间位置间位置的问题。的问题。的问题。的问题。2.2.画出物体运动的情景图,理清画出物体运动的情景图,理清画出物体运动的情
23、景图,理清画出物体运动的情景图,理清两个关系两个关系两个关系两个关系、一个条件一个条件一个条件一个条件 两者速度相等。两者速度相等。两者速度相等。两者速度相等。它往往是物体间能否追上或它往往是物体间能否追上或它往往是物体间能否追上或它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(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断的切入点。的切入点。的切入点。的切入点。(1 1 1 1)时间关系时间关系时间关系时间关系(2 2 2 2)位移关系)位移关系)位移关系)位移关系(3 3 3
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- 关 键 词:
- 变速 直线运动 规律 综合 应用
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