高一物理追及问题的分析

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高一物理相遇与追及问题

高一物理相遇与追及问题

高一物理相遇与追及问题
高一物理相遇与追及问题是一个比较复杂的问题,主要涉及两个物体的运动和时间关系。

在相遇问题中,两个物体从不同的位置出发,朝着相同的方向运动,最终在某一时刻相遇。

在追及问题中,一个物体在后面追赶前面的物体,当两个物体速度相等时,它们之间的距离达到最大值。

解决相遇与追及问题需要掌握以下几个关键点:
1.确定临界状态:在相遇与追及问题中,临界状态是两个物体速度相等或位移相等。

当速度相等时,两个物体之间的距离最大;当位移相等时,两个物体之间的距离最小。

2.画图分析:通过画图可以直观地分析两个物体的运动情况,例如用位移时间图像表示两个物体的运动轨迹。

3.相对运动:在相遇与追及问题中,通常需要将其中一个物体视为静止,从而简化问题。

例如,在追及问题中,通常将前面的物体视为静止,从而得出后面物体的速度和时间关系。

4.公式运用:在相遇与追及问题中,需要运用速度、位移、时间等物理量之间的关系式进行计算。

例如,在追及问题中,需要运用速度相等时的时间关系式进行计算。

总之,解决相遇与追及问题需要灵活运用物理知识,掌握临界状态的分析方法和画图技巧,从而得出正确的结论。

高一物理追及相遇问题

高一物理追及相遇问题

高一物理追及相遇问题追及和相遇是高一物理中常见的运动学问题,这类问题涉及到两个或多个物体在同一时间或不同时间运动的情况。

解决这类问题的关键是掌握运动学的基本公式和定理,理解物体之间的相对运动关系,并运用数学工具进行计算和分析。

一、追及问题追及问题通常是指两个物体在同一时间开始运动,其中一个物体追赶另一个物体,直到追上或超过被追物体。

解决追及问题的关键是找出两个物体之间的位移差、速度差和时间关系。

定义变量设被追物体为A,追赶物体为B。

设t时刻A、B的位移分别为x1、x2,速度分别为v1、v2。

建立数学方程根据运动学公式,我们可以建立以下方程:(1) x1 = v1t + 1/2at^2(匀加速运动)(2) x2 = v2t(匀速运动)(3) 当A、B速度相等时,有v1 = v2 + at求解方程解方程组(1)(2)(3),可以求出t、x1、x2的值。

分析结果根据求出的t、x1、x2的值,可以判断A、B是否能够相遇,相遇时A、B的位移和速度关系。

二、相遇问题相遇问题是指两个物体在同一地点开始运动,其中一个物体迎向另一个物体,直到两个物体相遇或相离。

解决相遇问题的关键是找出两个物体之间的位移和速度关系。

定义变量设相遇的两个物体分别为A、B。

设t时刻A、B的位移分别为x1、x2,速度分别为v1、v2。

建立数学方程根据运动学公式,我们可以建立以下方程:(1) x1 + x2 = v1t + v2t(相对速度)(2) v1 - v2 = at(相对加速度)求解方程解方程组(1)(2),可以求出t、x1、x2的值。

分析结果根据求出的t、x1、x2的值,可以判断A、B是否能够相遇,相遇时A、B的位移和速度关系。

如果A、B不能相遇,还可以求出它们之间的距离。

高一物理相遇和追及问题(含详解)

高一物理相遇和追及问题(含详解)

相遇和追及问题
【学习目标】
1、掌握追及和相遇问题的特点
2、能熟练解决追及和相遇问题
【要点梳理】
要点一、机动车的行驶安全问题:
要点诠释:
1、反应时间:人从发现情况到采取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然以原来的速度v匀速行驶的距离。

3、刹车距离:从刹车开始,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决定。

安全距离大于一定情况下的停车距离。

要点二、追及与相遇问题的概述
要点诠释:
1、追及与相遇问题的成因
当两个物体在同一直线上运动时,由于两物体的运动情况不同,所以两物体之间的距离会不断发生变化,两物体间距越来越大或越来越小,这时就会涉及追及、相遇或避免碰撞等问题.2、追及问题的两类情况
(1)速度小者追速度大者
(2)速度大者追速度小者
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高一物理追及相遇问题的解法

高一物理追及相遇问题的解法

高一物理追及相遇问题的解法
一、理解题意
首先,要理解题目所描述的情境:追及相遇问题通常涉及两个或多个物体在同一时间或同一地点出发,以不同的速度运动,在运动过程中,它们可能会相遇或相距一段距离。

二、画图分析
在理解题意后,画出相关的示意图或草图,可以帮助我们更直观地理解问题的关键点。

例如,我们可以画出物体的运动轨迹、出发和相遇的地点等。

三、运动分析
对物体进行运动分析是解决追及相遇问题的关键。

我们需要分析每个物体的速度、方向、距离等。

此外,还要考虑物体相遇的条件,例如时间、位移等。

四、相遇条件
在追及相遇问题中,物体相遇的条件通常是它们的位移相等。

因此,我们需要计算出每个物体的位移,并比较它们是否相等。

五、解题方法
1、列出方程:根据题意和相遇条件,我们可以列出方程,表示为:位移差=速度差×时间。

2、解方程:解方程可以得到所需的时间或距离。

如果方程有多个解,我们需要根据实际情况选择正确的解。

3、画出答案图:在得到解后,我们需要将答案绘制成图或表格,以便更好地理解结果。

六、答案总结
最后,对整个解题过程进行总结,包括理解题意、画图分析、运动分析、相遇条件、解题方法和答案总结等方面。

同时,需要注意答案的单位、符号等细节问题。

高一物理追及问题

高一物理追及问题

追及问题2015年12月12日编制 两物体在同一直线上追及、相遇或避免碰撞问题中的条件是:两物体能否同时到达空间某位置。

因此应分别对两物体研究,列出位移方程,然后利用时间关系、速度关系、位移关系而解出。

一、追及问题1、追及问题中两者速度大小与两者距离变化的关系。

(1)甲物体追赶前方的乙物体,若甲的速度大于乙的速度,则两者之间的距离 。

若一段时间内两者速度相等,则两者之间的距离 。

(2)若甲的速度小于乙的速度,则两者之间的距离 。

若一段时间内两者速度相等,则两者之间的距离 。

2、追及问题的特征“追及”主要条件是:两个物体在追赶过程中处在同一位置,常见的情形有三种: ⑴ 初速度为零的匀加速运动的物体甲追赶同方向的匀速运动的物体乙,一定能追上,追上前有最大距离的条件:两物体速度 ,即v v =乙甲。

⑵ 匀速运动的物体甲追赶同向匀加速运动的物体乙,存在一个能否追上的问题。

判断方法是:假定速度相等,从位置关系判断。

①若甲乙速度相等时,甲的位置在乙的后方,则追不上,此时两者之间的距离最小。

②若甲乙速度相等时,甲的位置在乙的前方,则追上。

③若甲乙速度相等时,甲乙处于同一位置,则恰好追上,为临界状态。

解决问题时要注意二者是否同时出发,是否从同一地点出发。

⑶ 匀减速运动的甲物体追赶同向的匀速运动的乙物体时,①若甲乙速度相等时,甲的位置在乙的后方,则追不上,此时两者之间的距离最小。

②若甲乙速度相等时,甲的位置在乙的前方,则追上。

③若甲乙速度相等时,甲乙处于同一位置,则恰好追上,为临界状态。

3、分析追及问题的注意点:⑴ 要抓住一个条件,两个关系:一个条件是两物体的速度满足的临界条件,如两物体距离最大、最小,恰好追上或恰好追不上等。

两个关系是时间关系和位移关系,通过画草图找两物体的位移关系是解题的突破口。

⑵若被追赶的物体做匀减速运动,一定要注意追上前该物体是否已经停止运动。

⑶仔细审题,充分挖掘题目中的隐含条件,同时注意v t -图象的应用。

高一物理必修1 追及问题

高一物理必修1 追及问题

4.匀速
A(匀速)
Va

匀减速
B(匀减速)
Vb
x0
x2
x1
考虑 A追上B时,B是否静止
【例4】当汽车B在汽车A前方7m时,A正以 va =4m/s的速度向前做匀速直线运动,而汽 车B此时速度vb =10m/s,并关闭油门向前做 匀减速直线运动,加速度大小为2m/s2。此 时开始计时,则A追上B需要的时间是?
追及问题
A
B
Va
Vb
A物体追赶前方的B物体, 1、若va>vb,则两者之间的距离变小
2、若va=vb ,则两者之间的距离不变 3、若va<vb ,则两者之间的距离变大
同向的运动在相同的时间内到达相同的位置 ,即A追上B
A
B
Va Vb
x0 x1
x2
基本思路
x1=x0+x2
追及问题分四种情况:
1.匀加速 追 2.匀减速 追 3.匀速 追 4.匀速 追 匀速 匀速 匀加速 匀减速
一、匀加速
A(匀加速)
Va

匀速
Vb
B(匀速)
x2
x0
x1
1.一定能追上 2.可能存在距离的最大值
【例1】一小汽车从静止开始以3m/s2的加速度行 驶,恰有一自行车以6m/s的速度从车边匀速驶过 (1)小汽车从开动到追上自行车之前经过多长时间 两者相距最远?此时距离是多少? (2)小汽车什么时候追上自行车,此时小汽车的速 度是多少?
二、匀减速
A(匀减速)
Va

匀速(va>0
x1
1.可能追上 2.可能存在距离的最小值
【例2】汽车正以10m/s的速度在平直公路上 前进,突然发现正前方有一辆自行车以4m/s 的速度做同方向的匀速直线运动,汽车立即 关闭油门做加速度大小为 6m/s2的匀减速运 动,汽车恰好不碰上自行车。求关闭油门时 汽车离自行车多远?

高一物理追及问题的分析

追及问题的分析和解答追及问题是运动学中较为综合且有实践意义的一类习题,它往往涉及两个以上物体的运动过程,每个物体的运动规律又不尽相同.对此类问题的求解,除了要透彻理解基本物理概念,熟练运用运动学公式外,还应仔细审题,挖掘题文中隐含着的重要条件,并尽可能地画出草图以帮助分析,确认两个物体运动的位移关系、时间关系和速度关系,在头脑中建立起一幅物体运动关系的图景.借助于v-t图象来分析和求解往往可使解题过程简捷明了.例1汽车正以10m/s的速度在平直公路上前进,突然发现正前方有一辆自行车以4m/s 的速度做同方向的匀速直线运动,汽车立即关闭油门做加速度大小为 6 m/s2的匀减速运动,汽车恰好不碰上自行车、求关闭油门时汽车离自行车多远?分析汽车在关闭油门减速后的一段时间内,其速度大于自行车的速度,因此汽车和自行车之间的距离在不断缩小,当这个距离缩小到零时,若汽车的速度减至与自行车相同,则能满足题设的汽车恰好不碰上自行车的条件,所以本题要求的汽车关闭油门时离自行车的距离s,应是汽车从关闭油门减速运动,直到速度与自行车速度相等时发生的位移s汽与自行车在这段时间内发生的位移s自之差,如图1所示.解1汽车减速到4m/s 时发生的位移和运动的时间这段时间内自行车发生的位移s自=v自t=4×1=4m,汽车关闭油门时离自行车的距离s=s汽-s自=7-4=3m.解2利用v-t图进行求解.如图2所示.直线Ⅰ、Ⅱ分别是汽车与自行车的运动图线,其中划斜线部分的面积表示当两车车速相等时汽车比自行车多发生的位移,即为汽车关闭油门时离自行车的距离s. 图线1的斜率即为汽车减速运动的加速度,所以应有常见错误之一错误的原因在于未抓准两追及运动物体间的位移关系.常见错误之二错误的原因在于未搞清两车恰不相碰的物理含义.例2 甲、乙两车在同一条平直公路上运动,甲车以10 m/s 的速度匀速行驶,经过车站A时关闭油门以4m/s2的加速度匀减速前进,2s后乙车与甲车同方向以1m/s2的加速度从同一车站A出发,由静止开始做匀加速运动,问乙车出发后多少时间追上甲车?解析乙车出发时甲车具有的速度为v甲t =v甲0-a甲t=10-4×2=2m/s.此时到甲车停止运动的时间根据题设条件,乙车在0.5s 时间内追不上甲车,因此本题求解时应先求出甲车停止时离车站的距离,乙车运动这段距离所需的时间,即为题中所求的时间.常见错误代入数据得 t=2.6s.错误的原因在于对车、船等运输工具做匀减速运动的实际规律理解不深,本题中甲车在被乙车追赶过程中并不是都做匀减速运动,而是在中间某时刻已经停止.例3 慢车以10 cm/s2加速度从车站起动开出,同时在距车站2km处,在与慢车平行的另一轨道上,有一辆以 72 km/h的速度迎面开来的列车开始做匀减速运动,以便到站停下,问两车何时错车.解析如图3所示,两车错车时,应为s1+s2=2km,而在求解s1和s2时应先判定两车的运动规律,为此需通过仔细审题,挖掘题文中隐含的已知条件.如题文中“……起动开出”说明慢车是做初速为零的匀加速运动;“……做匀减速运动,以便到站停下”,说明列车以72km/h的初速做匀减速运动,经过2km距离速度减为零,则可知列车运动的加速度a2=v2/2s.同时注意解题过程中统一已知条件的单位.将已知条件统一单位后代入上式,得例4甲、乙两车相距s,同时同向运动,乙在前面做加速度为a1、初速度为零的匀加速运动,甲在后面做加速度为a2、初速度为v的匀加速运动,试讨论两车在运动过程中相遇次数与加速度的关系.分析由于两车同时同向运动,故有v甲=v+a2t, v乙=a1t.①当a1<a2时,a1t<a2t,可得两车在运动过程中始终有v甲>v乙.由于原来甲在后,乙在前,所以甲、乙两车的距离在不断缩短,经过一段时间后甲车必然超过乙车,且甲超过乙后相距越来越大,因此甲、乙两车只能相遇一次.②当a1=a2时,a1t=a2t,可得v甲=v+v乙,同样有v甲>v乙,因此甲、乙两车也只能相遇一次.③当a1>a2时,a1t>a2t,v甲和v乙的大小关系会随着运动时间的增加而发生变化.刚开始,a1t和a2t相差不大且甲有初速v,所以v甲>v乙;随着时间的推移,a1t和a 2t相差越来越大;当a1t-a2t=v时,v甲=v乙,接下来a1t-a2t>v,则有v甲<v乙.若在v甲=v乙之前,甲车还没有超过乙车,随后由于v甲<v乙,甲车就没有机会超过乙车,即两车不相遇;若在v甲=v乙时,两车刚好相遇,随后v甲<v乙,甲车又要落后乙车,这样两车只能相遇一次;若在v甲=v乙前,甲车已超过乙车,即已相遇过一次,随后由于v甲<v乙,甲、乙距离又缩短,直到乙车反超甲车时,再相遇一次,则两车能相遇两次.①当a1<a2时,①式t只有一个正解,则相遇一次.②当a1=a2时t只有一个解,则相遇一次.③当a1>a2时,若v2<2(a1-a2)s,①式无解,即不相遇.若v02=2(a1-a2)s,①式t只有一个解,即相遇一次.若v02>2(a1-a2)s.①式t有两个正解,即相遇两次.解2 利用v-t图象求解.①当a1<a2时,甲、乙两车的运动图线分别为如图4中的Ⅰ和Ⅱ,其中划斜线部分的面积表示t时间内甲车比乙车多发生的位移,若此面积为S,则t时刻甲车追上乙车而相遇,以后在相等时间内甲车发生的位移都比乙车多,所以只能相遇一次.②当a1=a2时,甲、乙两车的运动图线分别为如图5中的Ⅰ和Ⅱ,讨论方法同①,所以两车也只能相遇一次.③当a1>a2时,甲、乙两车的运动图线分别为如图6中的Ⅰ和Ⅱ,其中划实斜线部分的面积表示甲车比乙车多发生的位移,划虚斜线部分的面积表示乙车比甲车多发生的位移.若划实斜线部分的面积小于S,说明甲车追不上乙车,则不能相遇;若划实斜线部分的面积等于 S,说明甲车刚追上乙车又被反超.则相遇一次;若划实斜线部分的面积大于S.如图中0~t1内划实斜线部分的面积为S,说明t1时刻甲车追上乙车,以后在t1~t时间内,甲车超前乙车的位移为t1~t时间内划实斜线部分的面积,随后在t~t2时间内,乙车比甲车多发生划虚线部分的面积,如果两者相等,则t2时刻乙车反超甲车,故两车先后相遇两次.这类问题并不难,需要的是细心.首先把可能的情况想全,然后逐一认真从实际情况出发来分析,以得到正确的结果.(浙江省宁波市效实中学夏宏祥 315010)。

最新高一物理追及相遇问题

最新高一物理追及相遇问题追及相遇问题是高中物理学习中的一个难点。

在物理的学习中,追及问题在初中物理中并不常见,也没有专门的研究方向。

从高中物理教材看,一般是根据学生掌握情况,在一个时间内计算追及物与物接触情况下有几个基本数表示出速度,用求解方法求出条件,求出相对应的运动状态量的关系图。

如图:所以用到下面四则问题来求解:在加速后速度等于物体速度与时间 X相等时X=Δ f/X,追及相遇问题为(x>0),也即追及问题一般只需要知道速度和方向即可计算出结果。

那么追及物体速度方程该如何求呢?下面通过两个典型例题来分析一下:例1:假设速度为m/s的物体在一个半径为 d 1~ d 4 m半径上任意点运动后遇到三个物体发生运动从而相遇的现象(注意:要知道运动是不能用物体之间运动的物体来表示物体运动状态).根据相遇过程中所产生的加速度公式求出加速度 x= g。

一、求出三个物体速度的关系式。

例2:有两个物体在一个半径为 d 1~ d 4 m上运动,速度分别为 c/s和 d 1~ d 4 mr/min,均为二倍地球半径,都在一个半径为4 m上任意点运动后遇到三个移动范围大小不一的三个物体发生运动。

求出三者的相对速度 y= g (t/min)。

根据题意及方程可得:当 a= m/s时,物体的加速度已知。

由于有 m/s这个定义我们可以得出速度方程为: p/2 f= dt/min v=1 g+(m/s)由此求得速度为 c/s,求物体在三个点上的速度和方向。

所以,三个物体相遇时,两个物体总有一个速度等于 c。

而如果物体遇到一次该 a= m/s就可算出 m/s,,(1/2) s= x-1/23 s=1/2 b/s=1 m/s?如果 c的话,则可得解析:由于在 d 1~ d 4 m半径上任意点运动均不影响速度 x,那么求出 c/d=2 g* d+2=0。

所以追及次数是 x>0/33所以追及问题为(x>0)所以要求出速度关系式式:其中 s是物体相遇时所消耗时间; m是两个物体所花费时间除以其中一个值所对应之比。

高一物理专题:追及与相遇问题

专题追及与相遇问题一、追及问题1、追及与相遇的实质两物体能否在同一时刻到达同一位置。

2、两大关系:时间关系、位移关系。

3、巧用一个条件:两者速度相等;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,也是分析判断的切入点。

4、三种常见情形种:⑴初速度比较小(包括为零)的匀加速运动的物体甲追赶同方向的匀速运动的物体乙,一定能追上。

a、追上前,当两者速度相等时有最大距离;b、当两者位移相等时,即后者追上前者。

⑵匀减速运动的物体追赶同向的匀速运动的物体时,存在一个能否追上的问题。

判断方法是:假定速度相等,从位置关系判断。

解决问题时要注意二者是否同时出发,是否从同一地点出发。

a、当两者速度相等时,若追者位移仍小于被追者,则永远追不上,此时两者间有最小距离;b、若两者速度相等时,两者的位移也相等,则恰能追上,也是两者避免碰撞的临界条件;c、若两者速度相等时,追者位移大于被追者,说明在两者速度相等前就已经追上;在计算追上的时间时,设其位移相等来计算,计算的结果为两个值,这两个值都有意义。

即两者位移相等时,追者速度仍大于被追者的速度,被追者还有一次追上追者的机会,其间速度相等时两者间距离有一个较大值。

⑶匀速运动的物体甲追赶同向匀加速运动的物体乙,情形跟⑵类似。

匀速运动的物体甲追赶同向匀减速运动的物体乙,情形跟⑴类似;被追赶的物体做匀减速运动,一定要注意追上前该物体是否已经停止运动。

5、解追及与相遇问题的思路(1)根据对两物体的运动过程分析,画出物体运动示意图(2)根据两物体的运动性质,(巧用“速度相等”这一条件)分别列出两个物体的位移方程,注意要将两物体的运动时间的关系反映在方程中(3)由运动示意图找出两物体位移间的关联方程(4)联立方程求解6、注意:⑴要抓住一个条件,两个关系:一个条件是两物体的速度满足的临界条件,如两物体距离最大、最小,恰好追上或恰好追不上等。

两个关系是时间关系和位移关系,通过画草图找两物体的位移关系是解题的突破口。

高一物理追及相遇问题的解法

高一物理追及相遇问题的解法高一物理中,追及相遇问题是一类典型的运动问题,涉及到两个或多个物体同时进行直线运动,并在某一时刻相遇的问题。

解决这类问题的关键是要熟悉速度、时间和距离之间的数学关系,并结合画图和列方程的方法进行求解。

以下是追及相遇问题的解法。

解法一:相对运动法相对运动法是一种基于相对概念的解题方法,该方法适用于两个物体以相对速度进行直线运动的问题。

步骤:1.根据题目条件,确定两个物体相对运动的特点,即两个物体之间的相对速度关系。

2.画出示意图,并标明每个物体的运动方向和起始位置。

通常可以使用箭头表示物体的运动方向。

3.根据物体的相对速度和相对位置关系,得出追及相遇的时间和距离的关系。

4.列方程,解方程,得出问题的解。

解法二:时间比法时间比法基于物体在相同时间内应走过的距离相等的原则,适用于给出两个物体的初始位置和速度,求它们相遇时间或相遇位置的问题。

步骤:1.根据题目条件,确定两个物体的初始位置和初始速度,并画出示意图。

2.假设两个物体相遇时间为t,根据速度、时间和距离的关系可以得出两个物体行驶的距离。

比如,设第一个物体的速度为v1,行驶的时间为t,则它行驶的距离为d1=v1*t;设第二个物体的速度为v2,行驶的时间为t,则它行驶的距离为d2=v2*t。

3.根据题目条件,得出物体行驶的距离之间的关系。

这个关系可以是等于、大于、小于等种情形。

4.根据物体行驶的距离之间的关系及相遇时间与行驶距离的关系,列方程,解方程,求出问题的解。

解法三:套公式法套公式法是追求解题的简便和快捷,适用于两个物体在相对静止或相对匀速运动的情况。

步骤:1.根据题目条件,确定两个物体的初始位置和初始速度。

2.判断两个物体的相对运动关系,即判断两个物体是否追及相遇。

如果两个物体的相对速度为0,则相对运动停止,此时两个物体处于静止状态,无需继续计算。

3.如果两个物体在匀速直线运动,可以利用时间、速度和距离之间的关系,套用公式进行求解。

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追及问题的分析和解答
追及问题是运动学中较为综合且有实践意义的一类习题,它往往涉及两个以上物体的运动过程,每个物体的运动规律又不尽相同.对此类问题的求解,除了要透彻理解基本物理概念,熟练运用运动学公式外,还应仔细审题,挖掘题文中隐含着的重要条件,并尽可能地画出草图以帮助分析,确认两个物体运动的位移关系、时间关系和速度关系,在头脑中建立起一幅物体运动关系的图景.借助于v-t图象来分析和求解往往可使解题过程简捷明了.
例1汽车正以10m/s的速度在平直公路上前进,突然发现正前方有一辆自行车以
4m/s 的速度做同方向的匀速直线运动,汽车立即关闭油门做加速度大小为 6 m/s2的匀减速运动,汽车恰好不碰上自行车、求关闭油门时汽车离自行车多远?
分析汽车在关闭油门减速后的一段时间内,其速度大于自行车的速度,因此汽车和自行车之间的距离在不断缩小,当这个距离缩小到零时,若汽车的速度减至与自行车相同,则能满足题设的汽车恰好不碰上自行车的条件,所以本题要求的汽车关闭油门时离自行车的距离s,应是汽车从关闭油门减速运动,直到速度与自行车速度相等时发生的位移s汽与自行车在这段时间内发生的位移s自之差,如图1所示.
解1汽车减速到4m/s 时发生的位移和运动的时间
这段时间内自行车发生的位移
s自=v自t=4×1=4m,
汽车关闭油门时离自行车的距离
s=s汽-s自=7-4=3m.
解2利用v-t图进行求解.如图2所示.直线Ⅰ、Ⅱ分别是汽车与自行车的运动图线,其中划斜线部分的面积表示当两车车速相等时汽车比自行车多发生的位移,即为汽车关闭油门时离自行车的距离s. 图线1的斜率即为汽车减速运动的加速度,所以应有
常见错误之一
错误的原因在于未抓准两追及运动物体间的位移关系.
常见错误之二
错误的原因在于未搞清两车恰不相碰的物理含义.
例2 甲、乙两车在同一条平直公路上运动,甲车以10 m/s 的速度匀速行驶,经过车站A时关闭油门以4m/s2的加速度匀减速前进,2s后乙车与甲车同方向以1m/s2的加速度从同一车站A出发,由静止开始做匀加速运动,问乙车出发后多少时间追上甲车?
解析乙车出发时甲车具有的速度为
v甲t=v甲0-a甲t=10-4×2=2m/s.
此时到甲车停止运动的时间
根据题设条件,乙车在0.5s 时间内追不上甲车,因此本题求解时应先求出甲车停止时离车站的距离,乙车运动这段距离所需的时间,即为题中所求的时间.
常见错误
代入数据得 t=2.6s.
错误的原因在于对车、船等运输工具做匀减速运动的实际规律理解不深,本题中甲车在被乙车追赶过程中并不是都做匀减速运动,而是在中间某时刻已经停止.
例3 慢车以10 cm/s2加速度从车站起动开出,同时在距车站2km处,在与慢车平行的另一轨道上,有一辆以 72 km/h的速度迎面开来的列车开始做匀减速运动,以便到站停下,问两车何时错车.
解析如图3所示,两车错车时,应为s1+s2=2km,而在求解s1和s2时应先判定两车的运动规律,为此需通过仔细审题,挖掘题文中隐含的已知条件.如题文中“……起动开出”说明慢车是做初速为零的匀加速运动;“……做匀减速运动,以便到站停下”,说明列车以72km/h的初速做匀减速运动,经过2km距离速度减为零,则可知列车运动的加速度a2=v02/2s.同时注意解题过程中统一已知条件的单位.
将已知条件统一单位后代入上式,得
例4甲、乙两车相距s,同时同向运动,乙在前面做加速度为a1、初速度为零的匀加速运动,甲在后面做加速度为a2、初速度为v0的匀加速运动,试讨论两车在运动过程中相遇次数与加速度的关系.
分析由于两车同时同向运动,故有
v甲=v0+a2t, v乙=a1t.
①当a1<a2时,a1t<a2t,可得两车在运动过程中始终有v甲>v乙.由于原来甲在后,乙在前,所以甲、乙两车的距离在不断缩短,经过一段时间后甲车必然超过乙车,且甲超过乙后相距越来越大,因此甲、乙两车只能相遇一次.
②当a1=a2时,a1t=a2t,可得v甲=v0+v乙,同样有v甲>v乙,因此甲、乙两车也只能相遇一次.
③当a1>a2时,a1t>a2t,v甲和v乙的大小关系会随着运动时间的增加而发生变化.刚开始,a1t和a2t相差不大且甲有初速v0,所以v甲>v乙;随着时间的推移,a1t和
a2t相差越来越大;当a1t-a2t=v0时,v甲=v乙,接下来a1t-a2t>v0,则有v甲<v乙.若在v甲=v乙之前,甲车还没有超过乙车,随后由于v甲<v乙,甲车就没有机会超过乙车,即两车不相遇;若在v甲=v乙时,两车刚好相遇,随后v甲<v乙,甲车又要落后乙车,这样两车只能相遇一次;若在v甲=v乙前,甲车已超过乙车,即已相遇过一次,随后由于v
甲<v乙,甲、乙距离又缩短,直到乙车反超甲车时,再相遇一次,则两车能相遇两次.
①当a1<a2时,①式t只有一个正解,则相遇一次.
②当a1=a2时
t只有一个解,则相遇一次.
③当a1>a2时,若v02<2(a1-a2)s,①式无解,即不相遇.
若v02=2(a1-a2)s,①式t只有一个解,即相遇一次.
若v02>2(a1-a2)s.①式t有两个正解,即相遇两次.
解2 利用v-t图象求解.
①当a1<a2时,甲、乙两车的运动图线分别为如图4中的Ⅰ和Ⅱ,其中划斜线部分的面积表示t时间内甲车比乙车多发生的位移,若此面积为S,则t时刻甲车追上乙车而相遇,以后在相等时间内甲车发生的位移都比乙车多,所以只能相遇一次.
②当a1=a2时,甲、乙两车的运动图线分别为如图5中的Ⅰ和Ⅱ,讨论方法同①,所以两车也只能相遇一次.
③当a1>a2时,甲、乙两车的运动图线分别为如图6中的Ⅰ和Ⅱ,其中划实斜线部分的面积表示甲车比乙车多发生的位移,划虚斜线部分的面积表示乙车比甲车多发生的位移.若划实斜线部分的面积小于S,说明甲车追不上乙车,则不能相遇;若划实斜线部分的面积等于 S,说明甲车刚追上乙车又被反超.则相遇一次;若划实斜线部分的面积大于S.如图中0~t1内划实斜线部分的面积为S,说明t1时刻甲车追上乙车,以后在t1~t时间内,甲车超前乙车的位移为t1~t时间内划实斜线部分的面积,随后在t~t2时间内,乙车比甲车多发生划虚线部分的面积,如果两者相等,则t2时刻乙车反超甲车,故两车先后相遇两次.
这类问题并不难,需要的是细心.首先把可能的情况想全,然后逐一认真从实际情况出发来分析,以得到正确的结果.
(浙江省宁波市效实中学夏宏祥 315010)沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光,千里冰封,万里雪飘。

望长城内外,惟余莽莽;
大河上下,顿失滔滔。

山舞银蛇,原驰蜡象,
欲与天公试比高。

须晴日,看红装素裹,分外妖娆。

江山如此多娇,引无数英雄竞折腰。

惜秦皇汉武,略输文采;
唐宗宋祖,稍逊风骚。

一代天骄,成吉思汗,
只识弯弓射大雕。

俱往矣,数风流人物,还看今朝。

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