高三物理追及与相遇问题含答案与规律归纳

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(完整版)追及与相遇问题(含答案)

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追及与相遇问题1、追及与相遇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、理清两大关系: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、三种典型类型(1)同地出发,初速度为零的匀加速直线运动A 追赶同方向的匀速直线运动B①当 B A v v =时,A 、B 距离最大;②当两者位移相等时, A 追上B ,且有B A v v 2=(2)异地出发,匀速直线运动B 追赶前方同方向的初速度为零的匀加速直线运动A判断B A v v =的时刻,A 、B 的位置情况①若B 在A 后面,则B 永远追不上A ,此时AB 距离最小②若AB 在同一处,则B 恰能追上A③若B 在A 前,则B 能追上A ,并相遇两次(3)异地出发,匀减速直线运动A 追赶同方向匀速直线运动B①当B A v v =时,A 恰好追上B ,则A 、B 相遇一次,也是避免相撞刚好追上的临界条件;②当B A v v =时,A 未追上B ,则A 、B 永不相遇,此时两者间有最小距离;③当B A v v >时,A 已追上B ,则A 、B 相遇两次,且之后当两者速度相等时,两者间有最大距离。

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)联立方程求解注意:仔细审题,充分挖掘题目中的隐含条件,同时注意t v -图象的应用【典型习题】【例1】在十字路口,汽车以0.5m/s 2的加速度从停车线启动做匀加速运动,恰好有一辆自行车以5m/s 的速度匀速驶过停车线与汽车同方向行驶,求:(1)汽车追上自行车之前,什么时候它们相距最远?最远距离是多少?(2)在什么地方汽车追上自行车?追到时汽车的速度是多大?【练习1】一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以s m v 80=的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定前去追赶。

高三物理追及与相遇问题含答案与规律归纳

高三物理追及与相遇问题含答案与规律归纳

高三物理追及与相遇问题含答案与规律归纳追及与相遇是高中物理中常见的问题类型,也是解决动力学和运动学问题的重要方法之一。

通过分析追及与相遇问题,可以帮助我们理解物体的运动规律和相互作用。

本文将介绍追及与相遇问题的基本概念、解题思路以及常见的规律归纳。

1. 追及与相遇问题的基本概念在物理学中,追及与相遇问题是指两个或多个物体在不同的起点同时开始运动,然后在某个时刻相遇的情况。

这种问题常常涉及到不同物体的速度、起点位置和运动时间等因素。

2. 解题思路解决追及与相遇问题的关键是确定各个物体的起点位置、速度和运动时间,以及相遇时刻的位置和时间。

下面以一个简单的追及与相遇问题为例,介绍解题思路。

假设有两个物体A和B,它们分别从起点位置A₀和B₀开始,速度分别为vA和vB。

设它们相遇的时间为t,相遇时的位置为P。

首先,我们可以根据速度公式v = Δx/Δt,计算出A和B在t时间内分别走过的距离。

即ΔxA = vA×t,ΔxB = vB×t。

然后,根据相遇时刻的位置关系,我们可以得到 A₀ + ΔxA = B₀ + ΔxB。

这个方程是解决追及与相遇问题的重要条件之一。

接下来,我们可以将 A₀ + vA×t = B₀ + vB×t 这个方程进一步化简,得到关于 t 的方程。

然后通过求解这个方程,可以确定相遇的时间 t。

最后,根据相遇的时间 t,我们可以计算出相遇时刻的位置 P,即 P = A₀ + vA×t = B₀ + vB×t。

3. 使用示例下面通过一个例子来演示追及与相遇问题的解题过程。

假设有两个人A和B,他们以50m/s和30m/s的速度从起点同时出发,互相追赶。

求在什么时间他们相遇,并计算出相遇时的位置。

根据解题思路,我们可以列出以下方程:A₀ + 50t = B₀ + 30t (位置关系)50t - 30t = B₀ - A₀(化简方程)20t = B₀ - A₀t = (B₀ - A₀) / 20所以,他们相遇的时间为 t = (B₀ - A₀) / 20。

追及相遇问题----高中物理模块典型题归纳(含详细答案)

追及相遇问题----高中物理模块典型题归纳(含详细答案)

追及相遇问题----高中物理模块典型题归纳(含详细答案)一、单选题1.甲、乙两车从同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动,它们运动的加速度随时间变化图象如图所示。

关于两车的运动情况,下列说法正确的是()A.在0~4 s内两车的合力不变B.在t=2 s时两车相遇C.在t=4 s时两车相距最远D.在t=4 s时甲车恰好追上乙车2.某人驾驶一辆质量为m=5×103kg汽车甲正在平直的公路以某一速度匀速运动,突然发现前方50m处停着一辆乙车,立即刹车,刹车后做匀减速直线运动.已知该车刹车后第I个2s 内的位移是24m,第4个2s内的位移是1m.则下列说法正确的是()A.汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度为B.汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度为2m/s2C.汽车甲刹车后停止前,可能撞上乙车D.汽车甲刹车前的速度为14m/s3.甲、乙两物体从同一地点同时开始沿同一方向运动,甲物体运动的vt图象为两段直线,乙物体运动的v-t图象为两段半径相同的圆弧曲线,如图所示,图中t4=2t2,则在0~t4时间内,以下说法正确的是()A.甲物体的加速度不变B.乙物体做曲线运动C.甲物体的平均速度等于乙物体的平均速度D.两物体t1时刻相距最远,t4时刻相遇4.甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标。

在描述两车运动的v-t图中(如图),直线a、b分别描述了甲乙两车在0~20秒的运动情况。

关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是()A.在0~10秒内两车逐渐靠近B.在10~20秒内两车逐渐远离C.在5~15秒内两车的位移相等D.在t=10秒时两车在公路上相遇5.甲、乙两质点沿同一方向做直线运动,某时刻经过同一地点.若以该时刻作为计时起点,得到两质点的x﹣t图像如图所示.图像中的OC与AB平行,CB与OA平行.则下列说法中正确的是()A.t1~t2时间内甲和乙的距离越来越远B.0~t2时间内甲的速度和乙的速度始终不相等C.0~t3时间内甲和乙的位移相等.0~t3时间内甲的平均速度大于乙的平均速度6.甲、乙两车同时同地同向出发,在同一水平公路上做直线运动,甲的初速度v甲=16m/s,加速度大小a甲=2m/s2,做匀减速直线运动,乙以初速度v乙=4m/s,加速度大小a乙=1m/s2,做匀加速直线运动,下列叙述正确的是()A.两车再次相遇前二者间的最大距离为20mB.两车再次相遇所需的时间为4sC.两车再次相遇前二者间达到最大距离用时8sD.两车再次相遇在64m处二、多选题7.a、b两车在平直公路上沿同一方向行驶,运动的v﹣t图像如图所示,在t=0时刻,b车在a车前方s0处,在t=t1时间内,a车的位移为s,则()A.若a、b在t1时刻相遇,则B.若a、b在时刻相遇,则下次相遇时刻为2t1C.若a、b在时刻相遇,则D.若a、b在t1时刻相遇,则下次相遇时刻为2t18.物体A以10m/s的速度做匀速直线运动。

高中物理追击和相遇问题专题带答案

高中物理追击和相遇问题专题带答案

For personal use only in study and research; not forcommercial use专题:直线运动中的追击和相遇问题一、相遇和追击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。

二、 解相遇和追击问题的关键画出物体运动的情景图,理清三大关系(1)时间关系 :0t t t B A ±=(2)位移关系:0A B x x x =± (3)速度关系: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。

三、追击、相遇问题的分析方法:A. 画出两个物体运动示意图,根据两个物体的运动性质,选择同一参照物,列出两个物体的位移方程;B. 找出两个物体在运动时间上的关系C. 找出两个物体在运动位移上的数量关系D. 联立方程求解.说明:追击问题中常用的临界条件:⑴速度小者追速度大者,追上前两个物体速度相等时,有最大距离;⑵速度大者减速追赶速度小者,追上前在两个物体速度相等时,有最小距离.即必须在此之前追上,否则就不能追上.四、典型例题分析:(一).匀加速运动追匀速运动的情况(开始时v 1< v 2):v 1< v 2时,两者距离变大;v 1= v 2时,两者距离最大;v 1>v 2时,两者距离变小,相遇时满足x 1= x 2+Δx ,全程只相遇(即追上)一次。

【例1】一小汽车从静止开始以3m/s 2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.求:(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?答案:(1) 2s 6m (2)12m/s(二).匀速运动追匀加速运动的情况(开始时v 1> v 2):v 1> v 2时,两者距离变小;v 1= v 2时,①若满足x 1< x 2+Δx ,则永远追不上,此时两者距离最近;②若满足x 1=x 2+Δx ,则恰能追上,全程只相遇一次;③若满足x 1> x 2+Δx ,则后者撞上前者(或超越前者),此条件下理论上全程要相遇两次。

2024届高考物理微专题:追及相遇问题

2024届高考物理微专题:追及相遇问题

微专题6追及相遇问题1.(1)“慢追快”型:v 后=v 前时,Δx 最大.追匀减速运动的机车时,注意要判断追上时前车是否已停下.(2)“快追慢”型:v 后=v 前时,Δx 最小,若此时追上是“恰好不相撞”;若此时还没追上就追不上了;若此之前追上则是撞上.2.在已知出发点的前提下,可由v -t 图像面积判断相距最远、最近及相遇等情况.3.基本解题思路是:利用速度相等找位移关系.1.甲、乙两物体(均可视为质点)从同一出发点沿水平面朝同一方向运动,两物体运动的v -t 图像如图所示,下列说法正确的是()A .甲、乙两物体同时出发B .在t =4s 时甲、乙两物体相遇C .前4s 内两物体的平均速度相同D .相遇前甲、乙最远距离为6m 答案D解析从v -t 图像中可看出乙物体比甲物体延迟3s 出发,选项A 错误;t =4s 时,由v -t图像可知,甲、乙两车速度相等,甲的位移为x 甲=4×42m =8m ,乙的位移为x 乙=1×42m=2m ,可知两车未相遇,选项B 错误;因为前4s 内两物体的位移不同,所以两物体的平均速度不同,选项C 错误;在t =4s 前相同时刻甲的速度比乙的速度大,在达到相同速度前它们之间的距离在变大,甲、乙的速度相等时二者距离最远,由速度—时间图线与横轴围成的面积表示位移大小可求得相遇前甲、乙最远距离为x 甲-x 乙=6m ,选项D 正确.2.(多选)(2023·山西大学附属中学模拟)无线蓝牙耳机可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接.为了得到某款无线蓝牙耳机在运动时的最大连接距离,甲和乙两位同学做实验如下:乙佩戴无线蓝牙耳机,甲携带手机检测,二人间隔17.5m 且之间无障碍,某时刻起甲追乙的v -t 图像如图所示.发现手机在3s 末开始检测到蓝牙耳机信号,则下列判断正确的是()A .4s 时甲、乙相距最近为8mB .4s 时甲、乙相距最近为9.5mC .手机与蓝牙耳机连接上的时间为3sD .最远连接距离为10m 答案BD解析根据题图可知,4s 时甲、乙速度相等,此时相距最近,4s 内则有x 甲-x 乙=v 甲t -v 乙t2=4×4m -4×42m =8m ,初始位置乙在甲前方17.5m ,故此时相距9.5m ,选项A 错误,B 正确;由题图可知乙的加速度为a 乙=Δv 乙Δt =44m/s 2=1m/s 2,在3s 内则有x 甲′-x 乙′=v 甲t ′-12a 乙t ′2=4×3m -12×1×32m =7.5m ,则有最远连接距离为Δx =17.5m -7.5m =10m ,选项D 正确;根据图像的对称性可知,3s 内与5s 内甲、乙相距的距离相等,即5s 末手机与蓝牙耳机信号断开,连接上的时间为2s ,选项C 错误.3.(2023·山东日照市模拟)甲、乙两个质点沿着同一直线运动,其中质点甲做匀速直线运动,质点乙做初速度为零的匀加速直线运动,它们的位置x 随时间t 的变化规律如图所示.已知t 0时刻,甲的位置为x 0,且此时两图线的斜率相同,下列判断正确的是()A .乙的加速度大小为x 02t 02B .t 0时刻,两质点之间的距离为32x 0C .3t 0时刻,两质点之间的距离为32x 0D .两质点相遇时,乙的速度大小为2x 0t 0答案B解析由题意可知,甲的速度大小为v 甲=x0t 0,t 0时刻甲、乙图线的斜率相同,即此时乙的速度大小也为x 0t 0,根据运动学公式则有x 0t 0=at 0,可得乙的加速度大小为a =x0t 02,故A 错误;0~t 0的时间内,乙的位移为x 乙=12at 02=x 02,故两质点之间的距离为Δx =x 0-12x 0+x 0=32x 0,故B正确;0~3t 0时间内,甲的位移为x 甲=3x 0,乙的位移为x 乙′=92x 0,两质点之间的距离为Δx ′=|3x 0-92x 0+x 0|=12x 0,故C 错误;设两质点经过时间t 相遇,则有12at 2=x 0+v 甲t ,解得t =(3+1)t 0(另一解不符合实际,舍去),故相遇时,乙的速度大小为v 乙=at = 3+1 x 0t 0,故D 错误.4.如图所示,可视为质点的A 、B 两物体相距x =7m 时,A 在水平拉力和摩擦力作用下,正以v A =4m/s 的速度向右匀速运动,而物体B 此时正在摩擦力作用下以初速度v B =10m/s 向右匀减速运动,加速度a =-2m/s 2,则A 追上B 所经历的时间是()A .7sB .8sC .9sD .10s答案B解析由题意知,t =5s 时,物体B 的速度减为零,位移大小x B =v B t +12at 2=25m ,此时A的位移x A =v A t =20m ,A 、B 两物体相距Δx =x +x B -x A =7m +25m -20m =12m ,再经过Δt =Δxv A=3s ,A 追上B ,所以A 追上B 所经历的时间是5s +3s =8s ,选项B 正确.5.(多选)甲、乙两个物体从同一地点出发,在同一直线上做匀变速直线运动,它们的速度时间图像如图所示,则()A .甲、乙两物体运动方向相同B .t =4s 时,甲、乙两物体相遇C .在相遇前,甲、乙两物体的最远距离为18mD .在相遇前,甲、乙两物体的最远距离为20m 答案AD解析由题图可知,两物体的速度均沿正方向,故运动方向相同,A 正确;由题图可知,t=4s 时,甲、乙两物体的速度相同,4s 之前乙物体的速度比甲物体的速度大,两物体相距越来越远,4s 后甲物体的速度大于乙物体的速度,两物体相距越来越近,故t =4s 时两物体相距最远,最远距离Δx =x 乙-x 甲=12×(15-5)×4m =20m ,B 、C 错误,D 正确.6.冬季浓雾天气频繁出现.某日早晨浓雾天气中道路能见度只有30m ,且路面湿滑.一辆小汽车以15m/s 的速度由南向北行驶,某时刻,司机突然发现正前方浓雾中有一辆卡车正以3m/s 的速度同向匀速行驶,于是鸣笛示警同时紧急刹车,但路面湿滑,只能以2m/s 2的加速度减速行驶,卡车于2s 后以2m/s 2的加速度加速行驶.以下说法正确的是()A .因两车采取了必要的加、减速措施,所以两车不会追尾B .虽然两车采取了加、减速措施,但加速度过小,两车仍会追尾C .在卡车开始加速时,两车仅相距9mD .两车距离最近时只有12m 答案A解析设小汽车匀速行驶的速度为v 1,减速时的加速度大小为a 1;卡车匀速行驶时的速度为v 2,加速运动时的加速度大小为a 2,后车刹车后经过时间t 两者共速,则有v 1-a 1t =v 2+a 2(t-2s),解得t =4s ,在时间t 内小汽车的位移为x 1=v 1t -12a 1t 2=44m ,卡车加速行驶的时间为t ′=t -2s =2s ,在时间t 内,卡车的位移为x 2=v 2t +12a 2t ′2=16m ,因x 2+30m >x 1,故两车不会追尾,此时两车相距最近,距离为Δx =x 2+30m -x 1=2m ,故A 正确,B 、D 错误.在卡车开始加速时,两车相距Δx ′=(30+3×2)m -(15×2-12×2×22)m =10m ,故C错误.7.现有一辆摩托车由静止开始先以2.5m/s 2的加速度做匀加速运动,后以最大行驶速度25m/s 匀速行驶,追赶前方以15m/s 的速度同向匀速行驶的卡车.已知摩托车开始运动时与卡车的距离为200m ,则:(1)追上卡车前二者相隔的最大距离是多少;(2)摩托车经过多长时间才能追上卡车.答案(1)245m(2)32.5s解析(1)由题意得摩托车匀加速运动最长时间t 1=v ma=10s此过程的位移x 1=v m 22a=125m<x 0=200m所以摩托车在达到最大速度之前没有追上卡车.在追上卡车前当二者速度(设为v )相等时相距最远,设从开始经过t 2时间速度相等,最大间距为x m ,则v =at 2解得t 2=va=6s最大间距x m =(x 0+v t 2)-12at 22=245m.(2)设从开始经过t 时间摩托车追上卡车,则有v m 22a+v m (t -t 1)=x 0+v t 解得t =32.5s.8.在一条平直的公路上,一货车以30m/s 的速率匀速行驶时,司机突然发现前方40m 处有一自行车以5m/s 的速率同道、同方向匀速行驶.司机立即开始制动.(这段公路很窄,无法靠边让道)(1)若货车刹车后以大小为5m/s 2的加速度做匀减速运动.通过计算分析骑自行车的人是否有危险?若无危险,求两车相距最近时的距离;若有危险,求出从货车发现自行车开始到撞上自行车的时间.(2)若货车司机发现自行车时,自行车也恰好发现货车,自行车立即做匀加速直线运动(不计反应时间),加速度大小为2m/s 2(两车均视为质点).货车也立即刹车做匀减速直线运动(不计反应时间),为避免碰撞,问:货车加速度至少多大才能避免相撞(结果保留两位有效数字).答案(1)2s(2)5.8m/s 2解析(1)当货车和自行车共速时,两者距离最近,则v 0-at =v ,解得t =5s此时货车的位移x 1=v 0+v 2t =87.5m自行车的位移x 2=v t =25m 因x 1>x 2+Δx可知货车已经和自行车相撞;由位移关系,设经过时间t ′两车相撞,则v 0t ′-12at ′2=Δx +v t ′解得t ′=2s(t ′=8s 舍去)(2)两车恰不相撞时,两者共速,则v 0-a ′t ″=v +a 1t ″,v 0t ″-12a ′t ″2=Δx +v t ″+12a 1t ″2,解得a ′=5.8m/s 2.。

高中物理追击和相遇问题专题带答案

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专题:直线运动中的追击和相遇问题一、相遇和追击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。

二、 解相遇和追击问题的关键画出物体运动的情景图,理清三大关系 (1)时间关系 :0t t t B A ±=(2)位移关系:0A B x x x =±(3)速度关系: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。

三、追击、相遇问题的分析方法:A. 画出两个物体运动示意图,根据两个物体的运动性质,选择同一参照物,列出两个物体的位移方程;B. 找出两个物体在运动时间上的关系C. 找出两个物体在运动位移上的数量关系D. 联立方程求解.说明:追击问题中常用的临界条件:⑴速度小者追速度大者,追上前两个物体速度相等时,有最大距离;⑵速度大者减速追赶速度小者,追上前在两个物体速度相等时,有最小距离.即必须在此之前追上,否则就不能追上.四、典型例题分析:(一).匀加速运动追匀速运动的情况(开始时v 1< v 2):v 1< v 2时,两者距离变大;v 1= v 2时, 两者距离最大;v 1>v 2时,两者距离变小,相遇时满足x 1= x 2+Δx ,全程只相遇(即追上)一次。

【例1】一小汽车从静止开始以3m/s 2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.求:(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? 答案:(1) 2s 6m (2)12m/s(二).匀速运动追匀加速运动的情况(开始时v 1> v 2):v 1> v 2时,两者距离变小;v 1= v 2时,①若满足x 1< x 2+Δx ,则永远追不上,此时两者距离最近;②若满足x 1=x 2+Δx ,则恰能追上,全程只相遇一次;③若满足x 1> x 2+Δx ,则后者撞上前者(或超越前者),此条件下理论上全程要相遇两次。

高考物理《追及和相遇问题》真题练习含答案

高考物理《追及和相遇问题》真题练习含答案

高考物理《追及和相遇问题》真题练习含答案1.[2024·湖南省衡阳市月考](多选)如图,一颗松子沿倾斜冰面AB 从顶端A 由静止匀加速滑下,1 s 后,松鼠从倾斜冰面的顶端A 以1.5 m/s 的初速度、3 m/s 2的加速度匀加速追赶松子.追赶过程中,松鼠与松子相隔的最远距离为98 m ,且松鼠恰好在底端B 处追上松子,则( )A .松子沿冰面下滑的加速度大小为2 m/s 2B .冰面AB 的长度为8 mC .松鼠从顶端A 出发后,经过2 s 就追上了松子D .在松鼠与松子相隔最远时,松鼠的速度大小为2 m/s 答案:AC解析:设松子运动的加速度为a ,经过时间t ,松鼠与松子相隔最远,此时松鼠与松子的速度均为v .根据位移—时间公式有v 2 t -v +1.52 (t -1)=98m ,根据匀变速直线运动公式有v =32 +3(t -1),解得t =1.5 s ,v =3 m/s ,故a =v t =2 m/s 2,A 正确,D 错误;设松子运动的时间为t ′时,松鼠追上松子,根据12 ×2t ′2=32 (t ′-1)+12 ×3(t ′-1)2,解得t ′=3 s ,松鼠经过2 s 追上松子,C 正确;倾斜冰面AB 的长度L =12×2t ′2=9 m ,B 错误.2.如图所示,一辆轿车和一辆卡车在同一公路上均由静止开始同时相向做匀加速直线运动,加速度大小分别为7 m/s 2和3 m/s 2,刚开始运动时两车车头相距20 m ,轿车车身全长为5 m ,卡车车身全长为20 m ,则从开始运动到两车分离的时间为( )A .1.0 sB .2.0 sC .3.0 sD .3.5 s 答案:C解析:设经过时间t 后,轿车和卡车车尾分离,轿车的位移x 1=12 a 1t 2,卡车的位移x 2=12a 2t 2,x 1+x 2=45 m. 联立解得t =3.0 s . 3.[2024·广东省广州市月考](多选)某公司为了测试摩托车的性能,让两驾驶员分别驾驶摩托车在一平直路面上行驶,利用速度传感器测出摩托车A 、B 的速度随时间变化的规律并描绘在计算机中,如图所示,发现两摩托车在t =25 s 时同时到达目的地.则下列叙述正确的是( )A .摩托车B 的加速度为摩托车A 的5倍B .两辆摩托车从同一地点出发,且摩托车B 晚出发10 sC .在0~25 s 时间内,两辆摩托车间的最远距离为400 mD .在0~25 s 时间内,两辆摩托车间的最远距离为180 m 答案:AC解析:v ­t 图像的斜率表示加速度,则A 、B 两车的加速度分别为a A =ΔvΔt =0.4 m/s 2,a B =Δv ′Δt ′ =2 m/s 2,因为a B a A =20.4 =51 ,所以摩托车B 的加速度为摩托车A 的5倍,A 正确;由题图可知,在t =25 s 时两车达到相同的速度,在此之前摩托车A 速度一直大于摩托车B 速度,两辆摩托车距离一直在缩小,所以在t =0时刻,两辆摩托车距离最远,不是从同一地点出发的,B 错误;速度图像和坐标轴围成的面积代表摩托车行驶的位移,因此两辆摩托车间的最远距离Δx =x A -x B =12 ×(20+30)×25 m -12 ×30×(25-10) m =400 m ,C 正确,D 错误.4.[2024·辽宁省朝阳市建平实验中学期中考试]在某次遥控车挑战赛中,若a 、b 两个遥控车从同一地点向同一方向做直线运动,它们的v ­t 图像如图所示,则下列说法不正确的是( )A .b 车启动时,a 车在其前方2 m 处B .运动过程中,b 车落后a 车的最大距离为1.5 mC .b 车启动3 s 后恰好追上a 车D .b 车超过a 车后,两车不会再相遇答案:A解析:b 车启动时,a 车在其前方距离Δx =12 ×2×1 m =1 m ,A 错误;运动过程中,当两车速度相等时,b 车落后a 车的距离最大,最大距离为Δx m =1+32 ×1 m -12×1×1 m=1.5 m ,B 正确;b 车启动3 s 后,a 车的位移x a =12 ×2×1 m +3×1 m =4 m ,b 车的位移x b =1+32 ×2 m =4 m ,即b 车恰好追上a 车,C 正确;b 车超过a 车后,因b 车速度大于a车,则两车不会再相遇,D 正确.5.[2024·湖南省衡阳市月考](多选)如图,小球a 自地面高h 处做自由落体运动,同时位于小球a 正下方的小球b 自地面以初速度v 0竖直上抛,b 球上升到最高点时恰与a 球相遇,a 、b 均可视为质点,则( )A .a 、b 两球经过时间hv 0 相遇B .a 、b 两球相遇点距地面高度为h2C .a 、b 两球在相遇过程中速度变化量的大小不相等D .a 、b 两球在相遇过程中速度变化量的方向不相同 答案:AB解析:设两者经过时间t 相遇,对小球a ,有h 1=12 gt 2;对小球b ,有h 2=v 0t -12 gt 2,t =v 0g ,且h 1+h 2=h ,联立解得t =h v 0 ,h 1=h 2=h2 ,A 、B 正确;两球在相遇过程中,均做加速度为g 的匀变速运动,速度变化量的大小和方向均相同,C 、D 错误.6.[2024·福建省龙岩市一级校联盟联考]电子设备之间在一定距离范围内可以通过蓝牙连接进行数据交换,已经配对过的两电子设备,当距离小于某一值时,会自动连接;一旦超过该值时,蓝牙信号便会立即中断,无法正常通信.如图所示,甲、乙两辆汽车并排沿平直路面向前行驶,两车车顶O1、O2两位置都装有蓝牙设备,这两个蓝牙设备在5 m以内时能够实现通信.t=0时刻,甲、乙两车刚好位于图示位置,此时甲车的速度为5 m/s,乙车的速度为2 m/s,O1、O2的距离为3 m.从该时刻起甲车以1 m/s2的加速度做匀减速运动直至停下,乙车保持原有速度做匀速直线运动.(忽略信号传递及重新连接所需的时间)求:(1)从t=0时刻起,甲车的运动时间;(2)在甲车停下来之前,两车在前进方向上的最大距离;(3)从t=0时刻起两车能够进行蓝牙通信的总时间.答案:(1)5 s(2)4.5 m(3)6.25 s解析:(1)甲车运动到停止0=v甲+a甲t其中a甲=-1 m/s2,代入数据得t=5 s(2)两车共速时,沿前进方向的距离最大:即v乙=v甲+a甲t′t′=3 s根据位移—时间公式有x甲=v甲t′+12a甲t′2,x乙=v乙t′Δx=x甲-x乙解得Δx=4.5 m(3)根据几何知识可知,当甲车在乙车前方且O1O2=5 m时,有x甲-x乙=4 m根据运动学公式有x甲=v甲t-12at2,x乙=v乙t解得t1=2 s,t2=4 s当0<t<2 s时,有O1O2<5 m,当2 s<t<4 s时,有O1O2>5 mt=t2=4 s时,甲车的速度为v甲1=v甲-at2=1 m/s<v乙t=4 s之后,甲、乙两车的距离不断减小,且甲车能够继续行驶的距离为x甲1=v2甲12a=0.5 m根据几何关系可知,从t=4 s开始到乙车行驶至甲车前方4 m的过程中,O1O2<5 m,这段过程经历的时间为t′=2×4 m+0.5 mv乙=4.25 s所以甲、乙两车能利用蓝牙通信的时间为t总=2 s+4.25 s=6.25 s。

高考物理追及相遇问题解题技巧

高考物理追及相遇问题解题技巧

一,追及相遇问题1,如图所示,甲、乙两车沿着同一条平直公路同向行驶,甲车以20 m/s的速度匀速运动,乙车原来速度为8 m/s,从距甲车80 m处以大小为4 m/s2的加速度做匀加速运动,并从此时开始计时,问:(1)经过多久相距最远,最远距离是多少?(2)乙车经多长时间能追上甲车?(3)t=6s时,道路变窄,为防止撞车,乙车刹车加速度至少多大?(4)t=6s时,道路变窄,为防止撞车,甲车加速行驶,加速度至少多大不撞车?(设此过程乙车仍加速,加速度不变)2,A、B两车沿同一直线同方向运动,A车的速度v A=4m/s,B车的速度v B=10m/s。

当B车运动至A车前方7m处时,B车刹车并以大小为a=2m/s2的加速度做匀减速运动,从该时刻开始计时,求:(1)A车追上B车之前,两车间的最大距离;(2)经多长时间A车追上B车;(3)为避免两车相撞,A车在B车刹车的同时也应刹车的最小加速度大小。

3,甲、乙两辆车在相邻的两条平行直轨道上同向匀速行驶,甲车的速度为v1=16m/s,乙车的速度为v2=12m/s,乙车在甲车的前面。

当两车相距L=6m时,两车同时开始刹车,从此时开始计时,甲车以a1=2m/s2的加速度刹车,7s后立即改做匀速运动;乙车刹车的加速度为a2=1m/s2.求:(1)两车经过多长时间速度相等?(2)两车经过多长时间相遇?4,如图所示,逃犯在平直公路上到边境线的距离L=2200m处抢得货车后,驱车由静止开始沿公路向边境匀加速逃窜,武警接到群众举报,乘坐停在路旁的警车(警车停在逃犯抢劫货车处后方x0=183m的位置),在逃犯驱车逃窜t0=16s后,警车由静止开始匀加速追赶货车。

已知警车与货车的加速度大小分别为a1=6m/s2、a2=5m/s2,所能达到的最大速度分别为v m1=42m/s、v m2=30m/s,两车的速度达到最大后均做匀速直线运动。

(1)求两车的最大距离x m;(2)试通过计算判断警车能否在境内追上货车。

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高三物理追及与相遇问题测试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.知识要点:一、相遇是指两物体分别从相距S的两地相向运动到同一位置,它的特点是:两物体运动的距离之和等于S,分析时要注意:(1)、两物体是否同时开始运动,两物体运动至相遇时运动时间可建立某种关系;(2)、两物体各做什么形式的运动;(3)、由两者的时间关系,根据两者的运动形式建立S=S1+S2方程;二、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。

若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、追及问题的特征及处理方法:“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 速度小者匀加速追速度大者,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 速度大者匀减速运动的物体追赶同向的匀速运动的物体时,情形跟⑵类似。

三、分析追及问题的注意点:⑴ 追及物与被追及物的速度恰好相等时临界条件,往往是解决问题的重要条件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。

例题分析:=25m处有一个人,当车以1m/s2的加速度开始起动时,人1.一车处于静止状态,车后距车S以6m/s的速度匀速追车,能否追上若追不上,人车之间最小距离是多少2.一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以3m/s2的加速度开始行驶,恰好此时一辆自行车以6m/s速度驶来,从后边超越汽车.试求:①汽车从路口开动后,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少②经过多长时间汽车追上自行车,此时汽车的速度是多少3.公共汽车从车站开出以4m/s的速度沿平直公路行驶,2s后一辆摩托车从同一车站开出匀加速追赶,加速度为2m/s2。

试问(1)摩托车出发后,经多少时间追上汽车(2)摩托车追上汽车时,离出发点多远(3)摩托车追上汽车前,两者最大距离是多少4、火车以速度v1匀速行驶,司机发现前方同轨道上相距s处有另一火车沿同方向以速度v2做匀速运动,已知v1>v2司机立即以加速度a紧急刹车,要使两车不相撞,加速度a 的大小应满足什么条件5、某人骑自行车以4m/s的速度匀速前进,某时刻在他前面7m处以10m/s的速度同向行驶的汽车开始关闭发动机,而以2m/s2的加速度减速前进,求:①自行车未追上前,两车的最远距离;②自行车需要多长时间才能追上汽车.6. 某人骑自行车以8m/s的速度匀速前进,某时刻在他前面8m处以10m/s的速度同向行驶的汽车开始关闭发动机,而以2m/s2的加速度减速前进,求:①自行车未追上前,两车的最远距离;②自行车需要多长时间才能追上汽车.7、在平直公路上,一辆摩托车从静止出发追赶正前方100m处正以v0=10m/s的速度速度前进的卡车,若摩托车的最大速度为20m/s,现要摩托车在2min内追上上卡车,求摩托车的加速度为多大课后练习:1、一列快车正以20m/s的速度在平直轨道上运动时,发现前方180m处有一货车正以6m/s速度匀速同向行驶,快车立即制动,快车作匀减速运动,经40s才停止,问是否发生碰车事故(会发生碰车事故)2、同一高度有AB两球,A球自由下落5米后,B球以12米/秒竖直投下,问B球开始运动后经过多少时间追上A球。

从B球投下时算起到追上A球时,AB下落的高度各为多少(g=10m/s2)(秒;米)用下,正以v1=4m/s的速度向右运动,而物体B此时的速度v2=10m/s,由于摩擦力作用向右匀减速运动,加速度a=-2m/s2,求,物体A追上B所用的时间。

()4、羚羊从静止开始奔跑,经过50m能加速到最大速度25m/s,并能维持一段较长的时间;猎豹从静止开始奔跑,经过60 m的距离能加速到最大速度30m/s,以后只能维持此速度 s.设猎豹距离羚羊xm时开时攻击,羚羊则在猎豹开始攻击后 s才开始奔跑,假定羚羊和猎豹在加速阶段分别做匀加速运动,且均沿同一直线奔跑,求:猎豹要在从最大速度减速前追到羚羊,x值应在什么范围解析:先分析羚羊和猎豹各自从静止匀加速达到最大速度所用的时间,再分析猎豹追上羚羊前,两者所发生的位移之差的最大值,即可求x 的范围。

设猎豹从静止开始匀加速奔跑60m 达到最大速度用时间t2,则1112t v s =,s v s t 4306022111=⨯==羚羊从静止开始匀加速奔跑50m 达到最大速度用时间t1,则2222t v s =,s v s t 4255022222=⨯==猎豹要在从最大速度减速前追到羚羊,则猎豹减速前的匀速运动时间最多4s ,而羚羊最多匀速3s 而被追上,此x 值为最大值,即x=S 豹-S 羊=[(60+30×4)-(50+25×3)]=55m ,所以应取x<55m 。

5、高为h 的电梯正以加速度a 匀加速上升,忽然天花板上一颗螺钉脱落.螺钉落到电梯底板上所用的时间是多少解析:此题为追及类问题,依题意画出反映这一过程的示意图,如图2— 27所示.这样至少不会误认为螺钉作自由落体运动,实际上螺钉作竖直上抛运动.从示意图还可以看出,电梯与螺钉的位移关系:S 梯一S 钉= h 式中S 梯=vt 十at2,S 钉=vt -gt2可得t=()a g h +/2 错误:学生把相遇过程示意图画成如下图,则会出现S 梯+S 钉= h式中S 梯=v0t 十at2,S 钉=v0t -gt2这样得到v0t 十at2+v0t -gt2=h ,即(a -g )t2+2v0t -h=0由于未知v0,无法解得结果。

判别方法是对上述方程分析,应该是对任何时间t ,都能相遇,即上式中的Δ=4v02+2(a -g )h ≥0也就是v0≥()2/h g a -,这就对a 与g 关系有了限制,而事实上不应有这样的限制的。

参考答案:1、S 人-S 车=S 0 ∴ v 人t-at 2/2=S0 即t 2-12t+50=0Δ=b 2-4ac=122-4×50=-56<0 ∴ 方程无解.人追不上车当v 人=v 车=at 时,人车距离最小 t=6/1=6sΔS min =S 0+S 车-S 人=25+1×62/2-6×6=7m2、1.解一:速度关系,位移关系自汽v at v == t=2s解二:极值法(1)2223621t t at t v s -=-=∆自由二次函数的极值条件可知s t 2)2/3(26=-⨯-=时,s ∆最大(2)汽车追上自行车时,二车位移相等解三:用相对运动求解0、a选匀速运动的自行车位参照物,则从运动开始到相距最远,这段时间内,起初相对此参照物的各个物理量为初速 s m v v v /6600-=-=-=自汽初 末速 066=-=-=自汽末v v v t 加速度 2/303s m a a a =-=-=自汽∴相距最远 m a v v s t 632)6(022202-=⨯--=-=(负号表示汽车落后) 解四:图象求解(1) s av t 236===自 (2) s t t 42'==3、解:开始一段时间内汽车的速度大,摩托车的速度小,汽车和摩托车的距离逐渐增大,当摩托车的速度大于汽车的速度后,汽车和摩托车的距离逐渐减小,直到追上,显然,在上述过程中,摩托车的速度等于汽车速度时,它们间的距离最大。

(1)摩托车追上汽车时,两者位移相等,即v(t+2)=21at 2解得摩托车追上汽车经历的时间为t=(2)摩托车追上汽车时通过的位移为s=21at 2= (3)摩托车追上汽车前,两车速度相等时相距最远,即v=at /t /=av=2s 最大距离为△s=v(t /+2)-21at /2=12m 小结:求解追及问题要注意明确三个关系:时间关系、位移关系、速度关系,这是我们求解列方程的依据,涉及临界问题时要抓住临界条件。

4、解法一:由分析运动过程入手后车刹车后虽做匀减速运动,但在速度减小到和v2相等之前,两车的距离将逐渐减小;当后车速度减小到小于前车速度,两车距离将逐渐增大。

可见,当两车速度相等时,两车距离最近。

若后车减速的加速度过小,则会出现后车速度减为和前车速度相等即追上前车,发生撞车事故;若后车加速度过大,则会出现后车速度减为和前车速度相等时仍为追上前车,若后车加速度大小为某一值时,恰能使两车速度相等时后车追上前车,这是两车不相撞的临界条件,其实对应的加速度即为两车不相撞的临界最小加速度。

综合以上分析可知,两车恰不相撞时应满足下列方程:v 1t-21a 0t 2= v 2t+s v t -a 0t=v 2联立上式可解得:a 0=s v v 2)(212- 所以不 a ≥sv v 2)(212-时时两车即不会相撞。

解法二:要使两车不相撞,其位移关系应为v 1t-21at 2≤s+ v 2t即21at 2+(v 2-v 1)t+s ≥0 对于位移s 和时间t,上面不等式都成立的条件为△=(v 2-v 1)2-2as ≤0由此得a ≥sv v 2)(212-解法三:以前车为参考系,刹车后后车相对于前车做初速度v0=v1-v2、加速度为a 的匀减速直线运动,当后车相对前车的速度为零时,若相对位移s/≤s 时,则不会相撞。

由s /=a v 220=av v 2)(212-≤s得a ≥sv v 2)(212-小结:上述三种解法中,解法一注重了对物体运动过程的分析,抓住两车间距离有极值时速度应相等这一关键条件来求解;解法二中由位移关系得到一元二次不等到式(一元二次方程)运用数学知识,利用根的判别式△=b2-4ac 来确定方程中各系数间的关系,这也是中学物理中常用的数学方法;解法三通过巧妙选取参考系,使两车的运动变为后车相对于前车的运动,运算简明。

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