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《高一物理 力学专题提升 专题02 追击相遇问题》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、专题02追击相遇问题【专题概述】1.当两个物体在同一条直线上运动时,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)若后者能追上前者,则追上时,两者处于同一位置,后者的速度一定不小于前者的速度。(2)若后者追不上前者,则当后者的速度与前者速度相等时,两者相距最近。3.相遇问题的常见情况(1)同向运动的两物体追及即相遇。(2)相向运动的两物体,当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体的距离时即相遇。4.追及相遇问题中的两个
2、关系和一个条件(1)两个关系:即时间关系和位移关系,这两个关系可通过画草图得到。(2)一个条件:即两者速度相等,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。5.追及相遇问题常见的情况物体A追物体B,开始时,两个物体相距s。(1)A追上B时,必有s=且;(2)要使两物体恰好不相撞,必有s=且;(3)若使物体肯定不相撞,则由时,且之后。【典例精讲】1.基本追赶问题【典例1】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、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
3、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车的初速度满足什么条件。非常感谢上级领导对我的信任,这次安排我向股份公司述职,既是对我履行职责的监督,也是对我个人的关心和爱护,更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。【答案】v0< 这是一个关于时间t的一元二次方程,当根的判别式Δ=时,t无实数解,即两车不相撞,所以要使两车不相撞,A车的初速度应满足的条件是< 解法三:(图像法)利用速度-时间图像求解,先作A、B两车的速度-时间图像,其图像如图乙所示,设经过t时间两车刚好不相撞,则非常感谢上级领导对我的信任,
4、这次安排我向股份公司述职,既是对我履行职责的监督,也是对我个人的关心和爱护,更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。对A车有vA=v=v0-2at对B车有vB=v=at以上两式联立解得t= 经t时间两车发生的位移大小之差,即为原来两车间的距离s,它可用图中的阴影面积表示,由图像可知s== = 所以要使两车不相撞,A车的初速度v0应满足的条件是v0< 。2:是否相碰及相碰问题【典例2】越来越多的私家车变成了人们出行的工具,但交通安全将引起人们的高度重视,超速是引起交通事故的重要原因之一,规定私家车在高速公路上最高时速是
5、120km/h,为了安全一般在110~60km/h之间行驶;(1)在高速公路上行驶一定要与前车保持一个安全距离s0,即前车突然停止,后车作出反应进行减速,不会碰到前车的最小距离.如果某人驾车以108km/h的速度行驶,看到前车由于故障停止,0.5s后作出减速动作,设汽车刹车加速度是5m/s2,安全距离是多少?(2)如果该人驾车以108km/h的速度行驶,同车道前方x0=40m处有一货车以72km/h的速度行驶,在不能改变车道的情况下采取刹车方式避让(加速度仍为5m/s2),通过计算说明是否会与前车相碰.【答案】(1)s0=105
6、m(2)不会相碰非常感谢上级领导对我的信任,这次安排我向股份公司述职,既是对我履行职责的监督,也是对我个人的关心和爱护,更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。车的位移为x1,运动时间为t2,货车的位移为x2,则速度相等经历的时间为:t2==s=2s,则私家车的位移为:x1==m=50m,对货车:位移为:x2=v1t2=20×2m=40m,因为x2+x0>x1,所以不会相碰【典例3】2014年11月22日16时55分,四川省康定县境内发生6.3级地震并引发一处泥石流.一汽车停在小山坡底,突然司机发现山坡上距坡底240
7、m处的泥石流以8m/s的初速度,0.4m/s2的加速度匀加速倾泻而下,假设泥石流到达坡底后速率不变,在水平地面上做匀速直线运动,司机的反应时间为1s,汽车启动后以恒定的加速度一直做匀加速直线运动.其过程简化为图所示,求:(1)泥石流到达坡底的时间和速度大小?(2)试通过计算说明:汽车的加速度至少多大才能脱离危险?(结果保留三位有效数字)【答案】(1)t1=20s,v1=16m/s(2)a′=0.421m/s2非常感谢上级领导对我的信任,这次安排我向股份公司述职,既是对我履行职责的监督,也是对我个人的关心和爱护,更是对**百联东方
8、商厦有限公司工作的高度重视和支持。3.能否追上及最大值的问题【典例4】甲车以3m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动.乙车落后2s在同一地点由静止开始,以6m/s2的加速度做匀加速直线运动.两车的运动方向相同.求:(1)在乙车追上甲车之前,两车距离的最大值是