追及和相遇问题 教学案
2.9追及相遇问题2教案

备课人授课时间课题课题:追及相遇(2)教学目标知识与技能掌握追及、相遇问题的研究方法和解题思路,了解多解形成原因,细致分析运动过程,比较归类,应是有效解决此类问题途径。
过程与方法掌握追及、相遇问题的研究方法和解题思路情感态度与价值观体会科学推理的重要性,提高学生的科学推理能力重点掌握追及、相遇问题的研究方法和解题思路难点掌握追及、相遇问题的研究方法和解题思路教学设计教学内容教学环节与活动设计“追及和相遇”问题解题的关键是:准确分析两个物体的运动过程,找出两个物体运动的三个关系:(1)时间关系(大多数情况下,两个物体的运动时间相同,有时运动时间也有先后)。
(2)位移关系。
(3)速度关系。
在“追及和相遇”问题中,要抓住临界状态:速度相同....。
速度相同时,两物体间距离最小或最大。
如果开始前面物体速度大,后面物体速度小,则两个物体间距离越来越大,当速度相同时,距离最大;如果开始前面物体速度小,后面物体速度大,则两个物体间距离越来越小,当速度相同时,距离最小。
例1.A、B两物体相距s=7m时,A正以V A=4m/s的速度向右匀速运动,而物体B此时以初速度V B=10m/s向右匀减速运动,加速度a=-2m/s2,(B速度减为零后保持静止状态)则经过多长时间A追上B?追上前两者最大距离是多大?A BS教学设计例2.甲乙两车同时同向从同一地点出发,甲车以v1=16m/s的初速度,a1=-2m/s2的加速度作匀减速直线运动,乙车以v2=4m/s的速度,a2=1m /s2的加速度作匀加速直线运动,求两车再次相遇前两车相距最大距离和再次相遇时两车运动的时间。
练习1:一辆汽车从静止开始以1m/s2的加速度匀加速直线前进,汽车后面25m处有一自行车,以6m/s的速度匀速追赶汽车,问能否追上?若追不上,求自行车与汽车间的最小距离?教学设计练习2:两辆完全相同的汽车,沿水平直路一前一后匀速行驶,速度均为,若前车突然以恒定加速度刹车,在它刚停止时,后车以前车刹车时的加速度开始刹车,已知前车在刹车过程中行驶距离S,在上述过程中要使两车不相撞,则两车在匀速运动时,保持的距离至少应为:A. SB. 2SC. 3SD. 4S教学小结课后反思。
追及相遇教案

追及和相遇问题教学目标:1.能灵活运用匀变速直线运动的位移速度公式2.能处理追及相遇问题。
判断追上的条件,及相距最近,最远时的条件。
教学重点:常见的几种相遇问题教学难点:判断能否被追上教学方法:分析法推理法一、新课教学一、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。
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。
例:一小汽车从静止开始以3m/s2的加速度启动,恰有一自行车以6m/s的速度从车边匀速驶过,(1)试定性分析汽车从开动后至追上自行车前两车间的距离随时间变化的情况。
(2)汽车在追上自行车前经过多长时间后两者距离最远?此时距离是多少?分析:汽车追自行车先距离越来越大后距离越来越小直到追上汽车在追上自行车前经过2S钟两者距离最远。
解法一、利用二次函数极值法求解设经过时间t 汽车和自行车之间的距离Δx,Δx=x自-x汽=v自t-at2/2=6t-3t2/2二次函数求极值的条件可知:当t=-b/2a=6/3=2s 时,两车之间的距离有极大值,且Δx m=6×2-3×22/2=6m解法二、利用分析法求解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。
由上述分析可知当两车之间的距离最大时有v汽=at=v自∴ t=v自 /a=6/3=2s∵Δx m=x自-x汽∴Δx m=v自t-at2/2=6×2-3×22/2=6m解法三、利用图象求解当t=t0 时矩形与三角形的面积之差最大。
Δx m=6t0/2 (1)因为汽车的速度图线的斜率等于汽车的加速度大小∴a=6/t0∴ t0=6/a=6/3=2s(2)由上面(1)、(2)两式可得Δx m=6m(3)什么时候追上自行车?此时汽车的速度是多少?v自t =at2/26×t=3×t2/2t=4sv汽=at=3×4 =12m/s例2.车从静止开始以1m/s2的加速度前进,车后相距x0为25m处,某人同时开始以6m/s的速度匀速追车,能否追上?如追不上,求人、车间的最小距离。
相遇、追及问题教学设计

相遇、追及问题教学设计教学目标1.知识与能力会画物体运动图,能分析不同类型的相遇、追及问题中的位移和速度关系,列出方程,解决问题。
2.过程与方法通过活动引导学生积极参与、合作探究,使学生进一步掌握解决追及与相遇问题的方法步骤。
3.情感态度与价值观让学生感受到物理与生活息息相关,增加其对物理学习的兴趣,并通过小组合作,加强学生之间的交流以及团结互助的精神。
教学重点找到相遇、追及问题中的等量关系,列出方程。
教学难点寻找相遇、追及问题中的等量关系。
教学过程师生活动设计意图一.观看猎豹追羚羊和汽车追尾视频,导入新课。
观看视频提出问题思考问题激发学生学习兴趣二.例题分析,掌握新知(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。
思考1.匀加速追匀速,追上的条件是什么?观看图片总结结论:当两物体在同一时刻到达同一位置时,则表示追上。
思考2.在追赶的过程中,两者之间的距离如何变化?结合V-t图像,总结:在匀加速直线运动追赶匀速直线运动中,当两物体速度相等时,有最大距离。
学生思考,教师点拨培养学生分析问题解决问题的能力例1:一辆执勤的警车停在公路边。
当警员发现从他旁边以v0=8m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,立即前去追赶。
警车以加速度a=2m/s2做匀加速运动。
试问:(1)警车要多长时间才能追上违章的货车?(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多大?总结解追及、相遇问题的思路:1.根据对两物体运动过程的分析,画出两物体运动的示意图;2.根据两物体的运动性质,分别列出两个物体的速度和位移方程,注意要将两物体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,这是关键;4.联立方程求解,并对结果进行简单分析.三、变式练习,巩固新知1.一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以v0=8 m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定前去追赶,经t0=2.5 s,警车发动起来,以加速度a=2 m/s2做匀加速运动.试问:(1)警车要多长时间才能追上违章的货车?(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多大?(二)避免相撞问题思考1:在躲避的过程中,两者之间的距离如何变化?思考2:在躲避的过程中,如何保证两者不相撞?安排学生讲解教师总结点拨。
追及和相遇问题专题教案

追及问题和相遇问题专题学习目标:1.知道两种问题的各种处理方法2.能归纳两种问题的临界条件3.理解数学方法和图象法在处理物体问题中的重要性课时安排:1课时教学过程追及问题的实质就是:当两物体在同一直线上运动,分析讨论两物体在同一时刻是否能达到同一空间位置的问题.在分析追及问题时,必须明确以下几点:一个条件,两个关系,三种解题方法.1. 一个条件即两物体的速度相等,它往往是追上追不上(两物体间距离有极值(最大值,最小值))的的临界条件,也是分析判断此类问题的切入点.2.两个关系即两物体运动的时间关系和位移关系.(1)若两物体同时开始运动则运动时间相等,若不同时开始运动则应找出时间关系.(2)若两物体从同一位置开始运动则追上的位移关系是s1=s2;若开始运动时两物体相距s0,则追上的位移关系是s1-s2=s03.三种解题方法解这类问题一般可用物理分析法,数学极值法,图象法.(1)物理分析法 基本的解题思路是:①分别对两物体研究②画出运动过程示意图③列出位移方程④找出时间关系速度关系,位移关系⑤解出结果,必要时进行讨论.例1. 甲物体作匀速直线运动的速度是5m/s ,经过乙物体时,乙物体从静止开始以1m/s 2的加速度追赶甲物体,求:①乙在追上甲之前,经过多长时间甲乙相距最远?此距离是多少?②什么时候乙追上甲?此时乙物体的速度是多少?解析:①乙物体运动后速度由零逐渐增大,而甲的速度不变,在乙的速度小于甲物体的速度前,二者间的距离将越来越大,一旦乙的速度超过甲物体的速度时两物体间的距离就将缩小,因此当两物体的速度相等时,两物体相距最远.因此有:甲乙乙v t a v == ∴s 5s 15a v t ===乙甲t v x 甲甲= 2at 21x =乙 由位移关系:乙甲x x x -=∆ 带入数据得Δx =12.5m②设经过t1时间乙追上甲,此时甲乙的位移相等. 则121t v at 21甲= s 10a v 2t 1==∴甲s /m 10at v 1==乙 (2)数学极值法运用物理规律将物理问题转化成数学问题,通过函数运算得出结果.上题也可以用数学极值法求解.解析:①设乙在追上甲之前经t时间两物体相距最远.乙甲x x x -=∆=2at 21t v -甲=5t-0.5t2 由二次函数求极值公式知:当s 5a2b t ==时Δs最大,代入数据得Δx =12.5m ②同物理分析法②(3)图象法①甲乙的v-t图像如图所示,根据速度图像的物理意义,图像与坐标轴所围面积表示位移的大小由图像可看出:在乙追上甲之前的t 时刻,两物体的速度相等,甲的位移(矩形面积)与乙的位移(三角形的面积)之差(画斜线部分)达最大,所以:甲乙乙v t a v == ∴s 5s 15a v t ===乙甲乙甲s s x -=∆=S 矩形-S 三角形 =12.5m②由图像可知:在t 时刻后,由甲与乙的速度图线所围三角形的面积与阴影三角形的面积相等时,两物体的位移相等(即追上),所以由图可得:乙追上甲时,t '=2t=10s , 10v 2v ==甲乙m/s 点评:(1)追和被追两者的速度相等常是能追上、追不上、二者距离有极值的临界条件。
(完整版)相遇问题与追及问题

相遇与追及问题一、学习目标1.理解相遇与追及的运动模型,掌握相遇与追及这两种情况下路程、时间、速度这三个基本量之间的关系.会利用这个关系来解决一些简单的行程问题.2.体会数形结合的数学思想方法.二、主要内容1.行程问题的基本数量关系式:路程二时间X速度;速度二路程F时间;时间二路程F速度.2.相遇问题的数量关系式:相遇路程二相遇时间X速度和;速度和二相遇路程F相遇时间;相遇时间二相遇路程F速度和.3.追及问题的数量关系式:追及距离二追及时间X速度差;速度差二追及距离F追及时间;追及时间二追及距离F速度差.4.能熟练运用路程、时间、速度这三个基本量的关系,结合图形分析,解决一些简单的行程问题.三、例题选讲例1两辆汽车同时分别从相距500千米的A,B两地出发,相向而行,速度分别为每小时40千米和每小时60千米.求几小时后两车相遇.例2甲车在乙车前200千米,同时出发,速度分别为每小时40千米与60千米.问多少小时后,乙车追上甲车.例3一辆公共汽车和一辆小轿车同时从相距598千米的两地相向而行.公共汽车每小时行40千米,小轿车每小时行52千米,问几小时后两车相距138千米?例4甲、乙两辆汽车同时从东、西两地相向开出,甲车每小时行56千米,乙车每小时行48千米,两车在离中点32千米处相遇.求东、西两地相距多少千米?例6一辆卡车和一辆摩托车同时从A、B两地相对开出,两车在途中距A地60千米处第一次相遇•然后,两车继续前进,卡车到达B地,摩托车到达A地后都立即返回,两车又在途中距B地30千米处第二次相遇.求A、B两地相距多少千米?例7甲、乙、丙三人进行100米赛跑•当甲到达终点时,乙离终点还有20米,丙离终点还有40米.如果甲、乙、丙赛跑的速度都不变,那么当乙到达终点时,丙离终点还有多远?例8小明步行上学,每分行75米,小明离家12分后,爸爸骑单车去追,每分行375米.问爸爸出发多少分后能追上小明?例9解放军某部快艇追击敌舰,追到A岛时,敌舰已逃离该岛15分钟,已测出敌舰每分钟行驶1000米,解放军快艇每分钟行驶1360米,在距离敌舰600米处可开炮射击.问解放军快艇从A岛出发经过多少分钟就可以开炮射击敌舰?例10甲、乙两人在环形跑道上以各自的不变速度跑步,如果两人同时从同地相背而行乙跑4分钟后两人第一次相遇,已知甲跑一周需6分钟,那么乙跑一周需要多少分钟?例11两名运动员在湖周围环形道上练习长跑,甲每分跑250米,乙每分跑200米,两人同时从两地同向出发,经过45分甲追上乙,如果两人同时同地反向出发,经过多少分两人相遇?例12甲、乙两人在相距90米的直路上来回跑步,甲的速度是每秒3米,乙的速度是每秒2米,如果她们同时分别从直路两端点出发,跑了6分,那么,这段时间内,两人共迎面相遇了多少次?巩固练习:1、甲、乙两站相距980千米,两列火车由两站相对开出,快车每小时行50千米,慢车每小时行多少千米,两车经10小时能相遇?2、甲车每小时行60千米,1小时后,乙车紧紧追赶,速度为每小时80千米,几小时后乙车可追上甲车?3、早晨6时,有一列货车和一列客车同时从相距360千米的甲、乙两城相对开出,中途相遇,这期间,货车停车一次60分钟,客车停车两次各30分钟,已知货车每小时行42千米,客车每小时行78千米,问两车在几点钟相遇?4、东、西两镇相距240千米,一辆客车从上午8时从东镇开往西镇,一辆货车在上午9时从西镇开往东镇,到正午12点,两车恰好在两镇间的中点相遇,如果两车都从上午8时由两地相向开出,速度不变,到上午10时,两车还相距多少千米?5、骑单车从甲地到乙地,以每小时10千米的速度行进,下午1点到,以每小时15千米的速度行进,上午11点到.如果希望中午12点到,那么应以怎样的速度行进呢?6、某人由甲地去乙地,如果他从甲地先骑摩托车行了12小时,再换骑自行车行9小时,恰好到达乙地.如果他从甲地先骑自行车行了21小时,再换骑摩托车行8小时,也恰好到达乙地.问:全程骑摩托车需要多少小时才能到达乙地?7、兄妹两人同时由家上学,哥哥每分钟走90米,妹妹每分钟走60米,哥哥到校门口时,发现忘了带课本,立即沿原路返回去取,行至离校门口180米处与妹妹相遇,他们家离学校多少米?8、兄妹两人在周长300米的圆形水池边玩.从同一地点同时背向饶水池而行.哥哥每分钟走13米,妹妹每分钟走12米.他们第5次相遇时,哥哥共走了多长的路?课后作业:1.甲以每小时4千米的速度步行去学校,乙比甲晚4小时骑自行车从同一地点出发去追甲,乙每小时行12千米,乙多少小时可追上甲?2.小张从家到公园,原打算每分钟走50米,为了提早10分钟到,他把速度加快,每分钟走75米.小张家到公园有多少米?3.父亲和儿子都在某厂工作,他们从家里出发步行到工厂,父亲用40分钟,儿子用30分钟.如果父亲比儿子早5分钟离家,问儿子用多少分钟可赶上父亲?4.解放军某部小分队,以每小时6千米的速度到某地执行任务,途中休息30分后继续前进,在出发5.5小时后,通讯员骑摩托车以56千米的速度追赶他们。
高中三年级上学期物理《追击和相遇问题》教学设计

追击和相遇问题一.教学目标1.能熟练应用“一个条件,两个关系”来处理追及相遇问题中的常见问题;2.能描述追及相遇问题中的运动变化过程及速度相等时的关键状态;3.了解初始条件对所研究问题的影响,体会量变引起质变的哲学思想。
二.教学重难点1.应用“一个条件,两个关系”来处理追及相遇问题;2.能抓住速度相等时的关键状态来突破问题。
三.教学过程1.解决追击和相遇问题的基本思路(1)分析物体的运动过程(2)作出运动示意图(3)找出两物体的位移关系和时间关系(4)列出对应方程求解2.两类常见的问题(1)求临界:距离最大、距离最小、是否追上例题1:一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以8m/s 的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定前去追赶,经2.5s ,警车发动起来,以加速度2m/s 2做匀加速运动,试问:警车追上货车之前两车之间的最大距离是多少。
总结:若A 物体追B 物体,假设每一个物体有三种运动状态:匀速、匀加速、匀减速,则共有9种组合。
其中有三种是一定能追上(例如:匀加速追匀速、匀减速;匀速追匀减速):假设A 物体的速度较小,速度相等时会出现最大距离差最大距离。
警车 货车 2.5s t 解析:设从警车开始启动到与货车速度相等所用时间为。
4s j h a t v t ==由:,可得:;20h 136m 2j x x v t a t x ∆=∆=由:+-,得:AS 0 t t Ba.两物体速度相等列方程b.由位置关系求相差的距离剩下6种不一定能追上:以匀速的A 物体追匀加速的B 物体为例,a 、开始若v A< v B ,距离越来越大,一定追不上b 、开始若v A> v B ,当速度相等时可能出现三种位置关系(如图): 追不上,但是此时是最小距离差;刚好不想撞的临界;在速度相等前已经相遇。
2.求何时相遇例题2:A 、B 两物体在同一直线上运动,当它们相距 S 0=7m 时,A 以v A =16m/s 的速度向右做匀速运动,而物体B 此时速度v B =10m/s 向右,以加速度a =-2m/s 2做匀减速运动,则经过多长时间A 追上B ?变式:A 、B 两物体在同一直线下运动,当它们相距 S 0=7m 时,A 以v A =4m/s 的速度向右做匀速运动,而物体B 此时速度v B =10m/s 向右,以加速度a =-2m/s 2做匀减速运动,则经过多长时间A 追上B ?A S 0B A B S 0 t tA t 解析:设B 两物体相遇所用时间为,2A 0B A 0B 1,21sx S x v t S v t at t ==+-=由:+,即 得:2A 0B A 0B 1,27s x S x v t S v t at t ==+-=由:+,即 得:7s >5st =A t 解析:设B 两物体相遇所用时间为,B B B s v t a 解析:物体停止运动所需要时间==5,B s B 25m,2B v x t ==在5内物体运动的距离为A A B 0A A B ,8s v t x S t =+=则物体追上物体可得。
教案 追及和相遇问题

习题三: 习题三:两个物理 A、B 从同一地点同时出发,沿同一直线运 动,其速度图像如图所示,由图像可知,A、B 出发后将相遇 几次?除此之外,你还能由图像提出什么问题?你能解决这 些问题吗?
追
相遇问题
课
解:追 、相遇的 : 解追 、相遇问题的 路 : 追 、相遇问题时 的几个问题
在匀变速运动的位移表达式中有时间的二次方, 我们可列出位移方程,利用二次函数求极值的方 法求解,有时也可借助 v-t 图象求解。 习题一: 习题一:两辆完全相同的汽车,沿水平平直路一前一 后匀速行驶,速度均为 v0,若前车突然以恒定的加速 度刹车,在它刚停住时,后车以前车刹车时的加速度 开始刹车,已知前车在刹车过程中所行的距离为 x, 若要保证两辆车在上述情况中不相撞,则两车在匀速 行驶时保持的距离至少应为( ) A.x B.2x C.3x D.4x
3. 分析追及、相遇问题时要注意 分析追及、 ⑴分析问题时,一定要注意抓住一个条件两个关系。 一个条件是:两物体速度相等时满足临界条 件,如两物体的距离是最大还是最小及是否恰好 追上等。 两个关系是:时间关系和位移关系。 时间关系是指两物体运动时间是否相等,两 物体是同时运动还是一先一后等;而位移关系是 指两物体同地运动还是一前一后运动等,其中通 过画运动示意图找到两物体间位移关系就是解题 的突破口,因此在学习中一定要养成画草图分析 问题的良好习惯,对帮助我们理解题意,启迪思 维大有裨益。 ⑵若被追赶的物体做匀减速运动,一定要注意,追上 前该物体是否停止运动。 ⑶仔细审题,注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,满足相应的临界条 件。
相遇与追及问题教学设计

相遇、追及问题教学设计教学目标 1.知识与能力: 会画线段图,能分析不同类型的相遇、追及问题中的相等关系,列出一元一次方程解应用题。
2.过程与方法:通过数学活动引导学生积极参与、合作探究, 使学生进一步掌握用一元一次方程解决实际问题的方法步骤。
3.情感态度与价值观: 让学生感受到数学与生活息息相关,增加其对数学学习的兴趣,并通过小组合作,加强学生之间的交流以及团结互助的精神。
教学重点 找到相遇、追及问题中的等量关系,列出一元一次方程。
教学难点寻找相遇、追及问题中的等量关系。
教学过程(师生活动)一.创设情境,导入新课。
1、A 、B 两车分别从相距S 千米的甲、乙两地同时出发,相向而行,两车会相遇吗?2、如果两车相遇,则相遇时两车所走的路程与A 、B 两地的距离有什么关系?3、如果两车同向而行,B 车先出发a 小时,在什么情况下两车能相遇?为什么?4、如果A 车能追上B 车,你能画出线段图吗?二.例题分析,掌握新知例1、、A 、B 两车分别停靠在相距240千米的甲、乙两地,甲车每小时行50千米,乙车每小时行30千米。
(1)若两车同时相向而行,请问B 车行了多长时间后与A 车相遇?A 的路程+B 的路程=相距路程解:设B 走x 小时后与A 车相遇,根据题意列方程得50x+30x=240解得 x=3答:行走3小时后两车相遇。
(2) 若两车同时出发,相向而行,请问行走多长时间后两车相距80米?A 的路程+B 的路程+80米=相距路程 A 的路程+B 的路程-80米=相距路程解:设行走x 小时后两车相距80米,①相遇前相距80米50x+30x+80=240解得 x=2 A B 体育馆教学楼 A B 甲 乙 80米 A B 80米甲乙②相遇后相距80米50x+30x-80=240解得 x=4答:行走2小时/4小时后两人相距80千米。
(1)若两车同时出发,同向而行,请问行走多长时间后A追上B?A B甲乙A的路程-B的路程=相距路程解:设行走x小时后A追上B,根据题意列方程得50x-30x=240解得 x=12答:行走12小时后A追上B。
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追及和相遇问题
1.解答追及和相遇问题的三种方法
2.
例1.汽车A 以v A =4 m /s 的速度向右做匀速直线运动,发现前方相距x 0=7 m 处、以v B =10 m/s 的速度同向运动的汽车B 正开始匀减速刹车直到静止后保持不动,其刹车的加速度大小a =2 m/s 2。
从此刻开始计时。
求:
(1)A 追上B 前,A 、B 间的最远距离是多少?
(2)经过多长时间A 恰好追上B?
[解题指导] 汽车A 和B 的运动过程如图所示。
[解析] (1)当A 、B 两汽车速度相等时,两车间的距离最远,即v =v B -at =v A ,解得t =3 s
此时汽车A 的位移x A =v A t =12 m
汽车B 的位移x B =v B t -12
at 2=21 m 故最远距离Δx max =x B +x 0-x A =16 m 。
(2)汽车B 从开始减速直到静止经历的时间t 1=v B
a
=5 s
运动的位移x B ′=v B 2
2a
=25 m 汽车A 在t 1时间内运动的位移x A ′=v A t 1=20 m
此时相距Δx =x B ′+x 0-x A ′=12 m
汽车A 需再运动的时间t 2=Δx v A
=3 s
故A 追上B 所用时间t 总=t 1+t 2=8 s 。
[答案] (1)16 m (2)8 s
(1)若某同学应用关系式v B t -12at 2+x 0=v A t 解得经过t =7 s(另解舍去)时A 恰好追上B 。
这个结果合理吗?为什么?
(2)若汽车A 以v A =4 m /s 的速度向左匀速运动,其后方相距x 0=7 m 处,以v B =10 m/s 的速度同方向运动的汽车B 正向左开始匀减速刹车直到静止后保持不动,其刹车的加速度大小为a =2 m/s 2,则经过多长时间两车恰好相遇?
提示:(1)这个结果不合理,因为汽车B 运动的时间最长为t =v B a =5 s <7 s ,说明汽车A 追上B 时汽车B 已停
止运动。
(2)可由位移关系式:v B t -12
at 2=x 0+v A t ,解得t 1=(3-2)s ,t 2=(3+2)s 。
例题及延伸思考旨在培养考生“贴合实际、全面分析”运动学问题的思维习惯:
(1)如匀速运动的物体追匀减速运动的物体时,注意判断追上时被追的物体是否已停止。
(2)匀减速运动的物体追匀速运动的物体时,有追不上、恰好追上、相撞或相遇两次等多种可能。
1.[与x -t 图像相结合的追及相遇问题]
甲、乙两人同时同地骑自行车出发做直线运动,前1 h 内的x -t
图像如图所示,下列表述
正确的是( )
A .0.2~0.5 h 内,甲的速度比乙的小
B .0.2~0.5 h 内,甲的加速度比乙的大
C .0.6~0.8 h 内,甲的位移比乙的小
D .0.8 h 时,甲追上乙
解析:选D x -t 图像的斜率表示速度,0.2~0.5 h 内,甲的斜率大,则甲的速度比乙的大,故A 错误。
由题图知,0.2~0.5 h 内,甲、乙都做匀速直线运动,加速度均为零,故B 错误。
物体的位移等于x 的变化量,则知0.6~0.8 h 内,甲的位移比乙的大,故C 错误。
0.8 h 时,甲、乙位移相等,甲追上乙,故D 正确。
2.[与v -t 图像相结合的追及相遇问题]
(多选)(2018·全国卷Ⅱ)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运
动,其速度—时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。
已知两车在t 2时刻并排行驶。
下
列说法正确的是( ) A .两车在t 1时刻也并排行驶
B .在t 1时刻甲车在后,乙车在前
C .甲车的加速度大小先增大后减小
D .乙车的加速度大小先减小后增大
解析:选BD t 1~t 2时间内,v 甲>v 乙,t 2时刻相遇,则t 1时刻甲车在乙车的后面,故A 错误、B 正确。
由图像的斜率知,甲、乙两车的加速度大小均先减小后增大,故C 错误、D 正确。
3.[多种方法解决追及相遇问题]
在水平轨道上有两列火车A 和B 相距s ,A 车在后面做初速度为v 0、加速度大小为2a 的匀减速直线运动,而B 车同时做初速度为零、加速度为a 的匀加速直线运动,两车运动方向相同。
要使两车不相撞,求A 车的初速度
v 0满足什么条件。
解析:要使两车不相撞,A 车追上B 车时其速度只能与B 车相等。
设A 、B 两车从相距s 到A 车追上B 车时,A 车的位移为s A 、末速度为v A 、所用时间为t ,B 车的位移为s B 、末速度为v B ,两者的运动过程如图所示,现用三种方法解答如下:
法一:情景分析法
利用位移公式、速度公式求解
对A 车有s A =v 0t +12
×(-2a )×t 2 v A =v 0+(-2a )×t
对B 车有s B =12
at 2,v B =at 对两车有s =s A -s B
追上时,两车不相撞的临界条件是v A =v B
联立以上各式解得v 0=6as
故要使两车不相撞,A 车的初速度v 0应满足的条件是v 0<6as 。
法二:函数判断法
利用判别式求解,由法一可知
s A =s +s B ,即v 0t +12×(-2a )×t 2=s +12
at 2 整理得3at 2-2v 0t +2s =0
这是一个关于时间t 的一元二次方程,当根的判别式Δ=(-2v 0)2-4×3a ×2s <0时,t 无实数解,即两车不相撞,所以要使两车不相撞,A 车的初速度v 0应满足的条件是v 0<6as 。
法三:图像分析法
利用速度—时间图像求解,先作A 、B 两车的速度—时间图像,其图像如图所示,设经过t ′时间两车刚好不相撞,则
对A 车有v A =v ′=v 0-2at ′
对B 车有v B =v ′=at ′
以上两式联立解得t ′=v 03a
经t ′时间两车发生的位移大小之差,即原来两车间的距离s
它可用图中的阴影面积表示,由图像可知
s =12v 0·t ′=12v 0·v 03a =v 026a
所以要使两车不相撞,A 车的初速度v 0应满足的条件是v 0<6as 。
答案:v 0<6as
追及和相遇问题1.解答追及和相遇问题的三种方法
情景分析法抓住“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键,认真审题,挖掘题目中的隐含条件,建立一幅物体运动关系的情景图
函数判断法设相遇时间为t,根据条件列方程,得到关于位移x与时间t的函数关系,由此判断两物体追及或相遇情况
图像分析法将两个物体运动的速度—时间关系或位移—时间关系画在同一图像中,然后利用图像分析求解相关问题
2.
例1.汽车A以v A=4 m/s的速度向右做匀速直线运动,发现前方相距x0=7 m处、以v B=10 m/s的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车直到静止后保持不动,其刹车的加速度大小a=2 m/s2。
从此刻开始计时。
求:
(1)A追上B前,A、B间的最远距离是多少?
(2)经过多长时间A恰好追上B?
(1)若某同学应用关系式v B t-1
2at
2+x
=v A t解得经过t=7 s(另解舍去)时A恰好追上B。
这个结果合理吗?为什
么?
(2)若汽车A以v A=4 m/s的速度向左匀速运动,其后方相距x0=7 m处,以v B=10 m/s的速度同方向运动的汽车B正向左开始匀减速刹车直到静止后保持不动,其刹车的加速度大小为a=2 m/s2,则经过多长时间两车恰好相遇?
例题及延伸思考旨在培养考生“贴合实际、全面分析”运动学问题的思维习惯:
(1)如匀速运动的物体追匀减速运动的物体时,注意判断追上时被追的物体是否已停止。
(2)匀减速运动的物体追匀速运动的物体时,有追不上、恰好追上、相撞或相遇两次等多种可能。
1.[与x-t图像相结合的追及相遇问题]
甲、乙两人同时同地骑自行车出发做直线运动,前1 h内的x-t图像如图所示,下列表述正确的是() A.0.2~0.5 h内,甲的速度比乙的小
B.0.2~0.5 h内,甲的加速度比乙的大
C.0.6~0.8 h内,甲的位移比乙的小
D.0.8 h时,甲追上乙
2.[与v-t图像相结合的追及相遇问题]
(多选)(2018·全国卷Ⅱ)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度—时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。
已知两车在t2时刻并排行驶。
下列说法正确的是()
A.两车在t1时刻也并排行驶
B.在t1时刻甲车在后,乙车在前
C.甲车的加速度大小先增大后减小
D.乙车的加速度大小先减小后增大
3.[多种方法解决追及相遇问题]
在水平轨道上有两列火车A和B相距s,A车在后面做初速度为v0、加速度大小为2a的匀减速直线运动,而B车同时做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动,两车运动方向相同。
要使两车不相撞,求A车的初速度v0满足什么条件。
法一:情景分析法
法二:函数判断法
法三:图像分析法。