高一物理《追及问题求解方法》

发布 2019-07-01 21:15:17 阅读 1465

追及、相碰是运动学中研究同一直线上两个物体运动时常常涉及的两类问题,也是匀速直线运动规律在实际问题中的具体应用。

1、 追及、相碰的特征。

追及的主要条件是两个物体在追赶上时处在同一位置,常见的情形有三种:一是初速度为零的匀加速运动的物体甲追赶同方向的匀速的物体乙时,一定能追上,在追上之前两者有最大距离的条件是两物体速度相等,即v甲=v乙。二是匀速运动的物体甲追赶同方向做匀加速运动的物体乙时,存在一个恰好追上或恰好追不上的临界条件是两物体速度相等,即v甲=v乙。

此临界条件给出了一个判断此中追赶情形能否追上的方法,即可通过比较两物体处在同一位置时的速度大小来分析,具体方法是:假定在追赶过程中两者能处在同一位置,比较此时的速度大小,若v甲》v乙,则能追上,若v甲两物体恰能“相碰”的临界条件是两物体处在同一位置时,两物体的速度恰好相等。

2、解“追及”、相碰问题的思路:

解题的基本思路是:1.根据两物体运动过程的分析,画出物体运动的示意图。

2.根据两物体的运动性质,分别列出两物体的位移方程。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的关联方程。4.

联立方程求解。

3、 分析追及、相碰问题应注意:

1. 分析追及、相碰问题时,一定要抓住一个条件,两个关系:一个条件是两个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:时间关系和位移关系。其中通过画草图找到两物体位移之间的数量关系,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。

2. 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。

3. 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。

4. 解决追及和相碰问题大致分为两种方法,即数学方法和物理方法。求解过程中可以有不同的思路,例如:考虑图像法等等。

例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/s2做匀加速运动。

试问:(1)警车要多长时间才能追上货车?

(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?

例2、一列车的制动性能经测定,当它以标准速度20m/s在水平轨道上行驶时,制动后需40s才停下,现这列车正以20m/s的速度在水平轨道上行驶,司机发现前方180m处一货车正以6m/s的速度同向行驶,于是立即制动,问是否会发生撞车事故?

例3、如图1-5-9所示,在某市区,一辆小汽车在平直公路上向东匀速行驶,一位游客正由南向北从斑马线上横穿马路,司机发现前方有危险(游客在d处),经0.7s作出反应,在a处紧急刹车,仍将正步行至b处的游客撞伤,汽车最终停在c处,为了解现场,**派一警车以法定最高速度vm=14m/s,行驶在同一路段,该警车运动的加速度和肇事车辆的加速度相同,在肇事汽车的起始制动点a紧急刹车,经14m后停下来,现测得ab=17.5m、bc=14m、bd=2.

6m,问:(1)肇事汽车的初速度是多大?(2)游客横穿马路的速度是多大?

例4、 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?答案:3m

例5、 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?答案:5s

例6、 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。答案:100s

练习:1、 甲、乙物体由同一位置出发沿一直线运动,v—t图像如图所示,下列说法正确的是。

a. 甲做匀速直线运动,乙做匀变速直线运动。

b.两物体两次相遇时间是1s末和4s末。

c.乙在头两秒内做匀加速直线运动,两秒后做匀减速直线运动。

d.2s后,甲、乙两物体的速度方向相反。

2、如图所示,甲、乙两个质点在一条直线上运动的位移图象,甲的出发点为。

原点,则。a甲、乙都做变速直线运动。

b.甲开始运动时,乙已在甲的前方。

c.甲的平均速度比乙的平均速度大,最后甲追上乙。

d.甲追上乙的时刻在t3-(t1+t2)

3、两辆完全相同的汽车,沿水平直路一前一后匀速行驶,速度均是v,若前车忽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是s,若保持两车在上述情况下不相撞,则两车在匀速运动时保持的距离至少应是( )

a、a、1sb、2sc、3sd、4s

4、 甲、乙两车从同一地点出发同向运动,其图像如图所示.试计算:

1)从乙车开始运动多少时间后两车相遇?

2)相遇处距出发点多远?

3)相遇前两车的最大距离是多少?

答案:(1)(2+2)s (2)17.84m (3)3m

5、 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,甲以初速度,加速度做减速运动,乙以初速度,加速度做匀加速运动.求:(1)两车再次相遇前二者间的最大距离;

2)两车再次相遇所需时间.

答案:(1)24m (2)8s

6.一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,恰在这时一辆自行车以6m/s的速度匀速驶来,从后边赶过汽车。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?

2) 什么时候汽车追上自行车,此时汽车的速度是多少?

答案:(1)6m (2)12m/s

7. 目前我国动车组在广泛使用,假设动车轨道为直线,动车制动时的阻力为重力的0.1倍。(g=10m/s2)

1)如果动车司机发现前方450m处有故障车停车,要使动车不发生追尾,则动车运行速度不能超过多少?(不考虑反应时间)

2)如果动车运行的速度为252km/h,当动车司机前方2464m处有故障车停车,经反应后制动减速,为了确保列车不发生追尾,问动车司机反应时间不得超过多少?

答案:(1)30m/s 2)t=0.2s

8. a、b两列火车,在同一轨道上同向行驶,a车在前,其速度,b车在后,其速度,因大雾能见度低,b车在距a车时才发现前方有a车,这时b车立即刹车,但b车要经过180m才能停止,问:b车刹车时a车仍按原速率行驶,两车是否会相撞?

若会相撞,将在b车刹车后何时相撞?若不会相撞,则两车最近距离是多少?

答案:不会相撞,两车最近距离为5m。

如何学习高一物理

王思凡。河北省涞源第一中学,河北涞源 改善问题的方法。关键词 高一物理 认知因素 建议。笔者从实习 石家庄 中 以来,发现很多高一学生对归纳 储存物理知识的表现。高一学生能力还不是以掌握这种。于物理学习缺乏一种积极的态度,有的已经出现了厌烦情绪,正确的学法。从而导致了物理成绩一直低下,甚至有学生到了...