追及相遇问题专题
孕妇饮食指南-护士年终总结
追及相遇问题专题
追击和相遇问题
1.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。
2.
解相遇和追击问题的关键:“两个关系,一个
条件”
(1)时间关系 :
t
移关系:
x
A
A
t
B
t
0
(2)位
x
B
x
0
(3)速临界条件: <
br>两者速度相等——是物体间能否追上、恰好
避免相碰、(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断的切入点。
3. 相遇和追击问题剖析:
(一)
追及问题(设甲追乙,两物体初始时刻相距
x
0
)
1.第一类:速度小者加速追速度大者(如做初
速度为零的匀加速物体追匀速运动物体)
(1)两者速度相等前间距在增大,当两者速度
相等时有最大距离,之后两者距离减小
(2)当两者位移满足
x
乙
x
0
x
甲
时,则
追上
2.第二类:速度大者减速追速度小者(如做匀减
速直线运动追匀速运动)
2
(1)开始追及后,两者间距减小
(2)当两者速度相等时:
① 若两者位移差满足
xx
甲
-x
乙
x
0<
br>,则甲恰好追
,则不能追
上乙,且只相遇一次(避免碰撞的条件)
②
若两者位移差满足
xx
上,两者存在最小间距为
x
次
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
vt
图象的应用。
(二)、相遇问题
⑴
同向运动的两物体的相遇问题即追及问题,
分析同上。
⑵
相向运动的物体,当各自发生的位移绝对值
3
乙
甲
-x
乙
x
0
x
0
-x
甲
甲
,则会相遇两③
若两者位移差满足
xx-x
乙
x
0
的和等于开始时两物体间的距离时即相遇。
4.相遇和追击问题的常用解题方法
画出两个物体运动示意图,分析两个物体的
运动性质,找出临界状态,确定它们位移、时间、
速
度三大关系。
(1)基本公式法——根据运动学公式,把时间
关系渗透到位移关系和速度关
系中列式求
解。
(2)图像法——正确画出物体运动的v--t图
像,根据图像的斜
率、截距、面积的物理
(3)相对运动法——巧妙选择参考系,简化运
动过程、临界状态,根据
运动学公式列式
求解。
(4)数学方法——根据运动学公式列出数学关
系式(要有实
际物理意义)利用二次函数的求根
公式中Δ判别式求解
典型例题分析:
例1.
A火车以v
1
=20ms速度匀速行驶,司机
发现前方同轨道上相距100m处有另一
列火车B
正以v
2
=10ms速度匀速行驶,A车立即做加速度
大小为a的匀
减速直线运动。要使两车不相撞,
4
意义结合三大关系求解。
a应满足什么条件?
解1:(公式法)
两车恰好不相撞的条件是两车速度相同时相遇。
由A、B 速度关系:
vatv
(包含了时
由A、B位移关系:
vt
1
atvtx
2
间关系)
122
120
(v
1
v
2
)
2
(20
10)
2
ams
2
0.5ms
2
2x
02100
a0.5ms
2
解2:(图像法)
在同一个v-t图中画出A车和B车的速度时间图
像图线,根据图
像面积的物理意义,两车位移之
差等于图中梯形的面积与矩形面积的差,当t=t
0
时
梯形与矩形的面积之差最大,为图中阴影部分
三角形的面积.根据题意,阴影部分三角形的面
积
不能超过100 .
1
(2010)t
0
100
2
t
0
20s
物体的v-
t图
像的斜率表示
5
2010
0.5
20
atan
a0.5ms
2
解3:(相对运动法)
以B车为参照物, A车的初速度为v0
=10ms,
以加速度大小a减速,行驶x=100m后“停下”,
末速度为v
t
=0。
vv2ax
2
t
2
00
(由于不涉及时
间,所以选用速度<
br>2
v
t
2
v
0
010
2
a
ms
2
0.5ms
2
2x
0
2100
a
0.5ms
2
备注:以B为参照物,公式中的各个量都应是相
对于B的物理量.注意物理量的正负号。
解4:(二次函数极值法)
若两车不相撞,其位移关系应为
1
vtatvtx
2
2
120
代入数据得
:
1
at
2
1
4a100(10)
2
2<
br>0
1
4a
2
2
10t1000
其图像(抛物线)的顶点纵坐标必为正值,故有
a0.5ms
2
把物理问题转化为根据二次函数的极值求解的
数学问题。
例2.某一长直
赛道上有一赛车,其前方
x
=200m
0
处有一安全车正以
v
=10ms的速度匀速前进,这
0
时赛车从静止出发以
a2ms
的加速度
追赶,问:
2
6
(1)赛车经追上安全车之前,从开
始运动起经
过的多长时间与安全车相距最远?最远距离是
多少?
(2)经过多长时间追上安全车?
变式1.《三维设计》例3一辆汽车在十字路口
等候绿灯,当绿灯亮时汽车以3ms的加速度开
始加速行驶,恰在这时一辆自行车以6ms的速
度匀速驶来,从后边超过汽车。试求: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?
解1:(公式法)
当汽车的速度与自行车的速度相等时,两车之间
7
2
的距离最大。设经时间t两车之间的距离最大。
则
v
汽
v
自
6
atv
自
ts2s
a3
11
x
m
x
自
x
汽
v
自
tat
2
62m32
2
m6m
22
解2:(图像法)
在同一个v-t图中
画出自行车和汽车的速度时
间图像,根据图像面积的物理
意义,两车位移之差等于图中
梯形的面积与矩形面积的差,
当t=t
0
时矩形与三角形的面积
之差最大。
v-t图像的斜率表示物体的加
速度
6
tan
3
t
0
t
0
2s
当t=2s时两车的距离最大为图中阴影三角形的
面积
1
x
m
26m6m
2
8
动态分析随着时间的推移,矩形面积(自行车的
位移)与三角形面
积(汽车的位移)的差的变化
规律
解3:(相对运动法)
选自行车为参照物,以汽
车相对地面的运动方向
为正方向,汽车相对自行车沿反方向做匀减速运
动v
0
=-6ms,a=3ms
2
,两车相距最远时v
t
=0
对汽车由公式
v
t0
t
v
0
at
(由于不涉及位移,
所以选用速度公式。 )
vv
0(6)
ts2s
a3
v
对汽车由公式
:
2
t
2
v
0
2as
(由于不涉及“时间”,
所以选用速度位移公式。 )
2
v
t
2<
br>v
0
0(6)
2
xm6m
2a23
表示汽车相对于自行车是向后运动的,其相对于
自行车的位移为向后6m.
解4:(二次函数极值法)
设经过时间t汽车和自行车之间的距离Δx,则
1
2
3
2
xv
自
tat6tt
22
当t
6
3
2()
2
2s时
,
x
m
6
2
3
4()
26m
思考:汽车经过多少时间能追上摩托车?此时汽
9
车的速度是多大?汽车运动的位移又是多大?
3
vaT12ms
x6tt0
T4
s
2
2
汽
x
汽
1
aT
2
=24m
2
变式2.在平直公路上,一辆自行车与同方向行
驶
的汽车同时经过某点,它们的位移随时间的变
化关系是:自行车
S
知:
(1)经过 时间,自行车追上汽车
(2)自行车追上汽车时,汽车速度是
(3)自行车追上汽车的过程中,两者的最大距
离是
例3.甲乙两个质点同时同地向同一方向做直线
运动,它们的v—t图象如图所示,则(
)
A.乙比甲运动的快
B.2 s乙追上甲
C.甲的平均速度大于乙的
平均速度
D.乙追上甲时距出发点40 m远
匀变速直线运动追击相遇问题练习
10
1
6t
,
汽车
S
2
1
10tt
2
4
,由此可
1、甲、乙两车从同一地点同时同向运动,甲做
匀速直线运动,乙做初速度为零 的匀加速直线运
动,经过一段时间,两车相遇.相遇时乙车的速
度是甲车的___倍;若再经过 相同时间,乙车运
动的总路程是甲车的_____倍 .
2、一辆汽车在十字路口 等候绿灯,当绿灯亮时
汽车以3ms的加速度加速行驶,恰在这时一辆
自行车以6ms的速度匀 速驶来,从后面赶过汽
车.则:(1)汽车从路口开动后,在追上自行车
之间经t=___s两 车相距最远,距离为___m;(2)
在t=_____车追上自行车,此时汽车的速度为
__ _ms.
3、(2010·长沙模拟)如图6所示为
三个运动物体的v-t图象, 其中A、B两物体从
不同地点出发,A、C两物体从同一地点出发,
则以下说法正确的是( )
A.A、C两物体的运动方向相同
B.t=4 s时,A、B两物体相遇
C.t=4 s时,A、C两物体相遇
D.t=2 s时,A、B两物体相距最远
11
2
4、一辆执勤的警车停在公路边。当
警员发现从
他旁边以V0=8ms的速度匀速行驶的货车有违章
行为时,决定前去追赶。警车以
加速度a=2
m
s
做
2
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?
5、一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从
他旁边以
v
= 10
ms的速度匀速行驶的货车严
重超载时,决定前去追赶,经过5.5
s后警车发
动起来,并以2.5
ms的加速度做匀加速运动,
但警车的行驶速度必须控制在90 kmh以内。问:
⑴
警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距
离是多少?
⑵
判定警车在加速阶级能否追上货车(要求通
过计算说明)
⑶
警车发动后要多长时间才能追上货车?
6、一列货车以8ms的速度在铁路上行驶,在大<
br>雾中后面600m处有一列快车以20ms的速度在同
一轨道上行驶,快车司机赶快合上制动器,
但快
12
2
车要滑行2000m才停下来,试判断两车会不会相
撞.
7.(2009年海南物理卷8)甲乙两车在一平直道
路上同向运动,其v-t图像
如图所
示,图中ΔOPQ和ΔOQT的面积分
别为
x
1
和
x
2
(
x
2
>
x
1
)初始时,甲车
在乙车前方
x
0
处。则( )
A.若
x
0
=
x
1
+
x
2
,两车不会相遇
B.若
x
0
<
x
1
,两车相遇2次
C.若
x
0
=
x
1
,两车相遇1次
D.若
x
0
=
x
2
,两车相遇1次
8.甲乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它
们的v-t图象如图所
示.两图象在t=
乙
t1时相
v
甲
P
交于P点,P在横轴上的投影为Q,ΔOPQ的面
Q
积为S.在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距
O
tt
13
为d.已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的
时刻为t′,则下面四组t′和d的组合可能是
( )
1
A.
t
′=
t
1
,
d
=
S
B.
t
1
t,dS
24
1113
C.
t
1
t,dS
D.
t
t,dS
2224
11
9.汽车A在红绿灯前停住,绿灯亮起时起动,
以0.4
ms
2
的加速度做匀
加速运动,经过30
s后以
该时刻的速度做匀速直
线运动.设在绿灯亮的同
时,汽车B以8 ms的速度从A车旁边驶过,且一直以相同速度做匀速
直线运动,运动方向与A车相同,则从绿灯亮
时开始( )
A.A车在加速过程中与B车相遇
B.A
、
B相遇时速度相同
C.相遇时A车做匀速运动
D.两车不可能再次相遇
14
10.两辆完全相同的汽车,沿水平直路一前一后
匀速行驶,速度均为V
0
,
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s,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.s B.2s C.3s
D.4s
15