高一物理必修1__追及和相遇"问题

高一物理必修1 追及和相遇”问题

两个物体同时在同一条直线上(或互相平行的直线上)做直线运动,可能相遇或碰撞,这一类问题称为“追及和相遇”问题。

“追及和相遇”问题的特点:

(1)有两个相关联的物体同时在运动。

(2)“追上”或“相遇”时两物体同时到达空间同一位置。 “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]:一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以3m/s2的加速度开始加速行驶,恰在这时一辆自行车以6m/s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?

[解析]:[方法一]:临界状态法

汽车在追击自行车的过程中,由于汽车的速度小于自行车的速度,汽车与自行车之间的距离越来越大;当汽车的速度大于自行车的速度以后,汽车与自行车之间的距离便开始缩小,很显然,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。设经时间t 两车之间的距离最大。则

v 自a

v 汽 =a t = v自 ∴ t =ΔS m = S 自 - S 汽 = v 自t -

=s=2s

6

3

11

a t 2 =6×2m -×3×22m =6m

22

[探究]:汽车经过多少时间能追上摩托车? 此时汽车的速度是多大? 汽车运动的位移又是多大? [方法二]:图象法

在同一个V-t 图象中画出自行车和汽车的速度-时间图线,如图所示。其中ⅠS 自等于图线Ⅰ与时间轴围成的矩形的面积,而汽车的位移S 当t =t 0时矩形与三角形的面积之差最大。

此时v 汽 =a t 0 = v自

则等于图线Ⅱ与时间轴围成的三角

形的面积。两车之间的距离则等于图中矩形的面积与三角形面积的差,不难看出,

t 0 =

v 自a

=

6

s=2s 3

ΔS m =

11

t 0×v 自=×2×6m=6m 22

[方法三]:二次函数极值法

设经过时间t 汽车和自行车之间的距离ΔS ,则 ΔS = S 自 - S 汽 = v 自t -

3312

at =6t -t 2=- (t-2)2+6

222

当t=2s 时两车之间的距离有最大值ΔS m ,且ΔS m =6m. [方法四]:相对运动法

选自行车为参照物,则从开始运动到两车相距最远这段过程中,以汽车相对地面的运动方向为正方向,汽车相对此参照物的各个物理量的分别为:v 0 = -6m/s,

a = 3 m/s, v t = 0

对汽车由公式 2a S = v t 2- v o 2 得

v t -v 00-(-6) 2

S m == m =-6m

2⨯32a

2

2

2

[例2]:A 火车以v 1=20 m/s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=10m/s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,a 应满足什么条件?

高一物理必修1 追及和相遇”问题

两个物体同时在同一条直线上(或互相平行的直线上)做直线运动,可能相遇或碰撞,这一类问题称为“追及和相遇”问题。

“追及和相遇”问题的特点:

(1)有两个相关联的物体同时在运动。

(2)“追上”或“相遇”时两物体同时到达空间同一位置。 “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]:一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以3m/s2的加速度开始加速行驶,恰在这时一辆自行车以6m/s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?

[解析]:[方法一]:临界状态法

汽车在追击自行车的过程中,由于汽车的速度小于自行车的速度,汽车与自行车之间的距离越来越大;当汽车的速度大于自行车的速度以后,汽车与自行车之间的距离便开始缩小,很显然,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。设经时间t 两车之间的距离最大。则

v 自a

v 汽 =a t = v自 ∴ t =ΔS m = S 自 - S 汽 = v 自t -

=s=2s

6

3

11

a t 2 =6×2m -×3×22m =6m

22

[探究]:汽车经过多少时间能追上摩托车? 此时汽车的速度是多大? 汽车运动的位移又是多大? [方法二]:图象法

在同一个V-t 图象中画出自行车和汽车的速度-时间图线,如图所示。其中ⅠS 自等于图线Ⅰ与时间轴围成的矩形的面积,而汽车的位移S 当t =t 0时矩形与三角形的面积之差最大。

此时v 汽 =a t 0 = v自

则等于图线Ⅱ与时间轴围成的三角

形的面积。两车之间的距离则等于图中矩形的面积与三角形面积的差,不难看出,

t 0 =

v 自a

=

6

s=2s 3

ΔS m =

11

t 0×v 自=×2×6m=6m 22

[方法三]:二次函数极值法

设经过时间t 汽车和自行车之间的距离ΔS ,则 ΔS = S 自 - S 汽 = v 自t -

3312

at =6t -t 2=- (t-2)2+6

222

当t=2s 时两车之间的距离有最大值ΔS m ,且ΔS m =6m. [方法四]:相对运动法

选自行车为参照物,则从开始运动到两车相距最远这段过程中,以汽车相对地面的运动方向为正方向,汽车相对此参照物的各个物理量的分别为:v 0 = -6m/s,

a = 3 m/s, v t = 0

对汽车由公式 2a S = v t 2- v o 2 得

v t -v 00-(-6) 2

S m == m =-6m

2⨯32a

2

2

2

[例2]:A 火车以v 1=20 m/s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=10m/s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,a 应满足什么条件?


相关文章

  • 高一物理必修1第一章.第二章知识点总结及各知识点分析与答案
  • 第一章知识点总结 考点一:路程与位移的关系 位移表示位置变化,用由初位置到末位置的有向线段表示,是矢量.路程是运动轨迹的长度,是标量.只有当物体做单向直线运动时,位移的大小等于路程.一般情况下,路程≥位移的大小. .... 考点二:时刻与时 ...查看


  • 高一物理必修一知识点归纳(整理)
  • 物理必修一知识点总结 ⑴.任一时刻物体运动的位移 ⑵.图线的斜率表示物体运动速度的大小 ....... ⑴. 图线向上倾斜表示物体沿正向作直线运动,图线向下倾斜表示物体沿反 向作直线运动. ⑵. 两图线相交表示两物体在这一时刻相遇 ⑶. 比 ...查看


  • 高一必修一第一次月考物理试题
  • 高一第一学期月考物理试卷 一.单项选择题(每题有且仅有一个选项是正确的,每题4分,共20分) 1. 下列各种情况中,可以将研究对象(加点者)看作质点的是( ) A .研究小木块的翻倒过程. B .研究从桥上通过的一列队伍. ........ ...查看


  • (粤教版)高一物理必修一期中复习资料
  • 第一章 运动的描述(复习学案) (一)全章知识脉络,知识体系 第二章 匀变速直线运动的研究(复习学案) (一)全章知识脉络,知识体系 位移-时间图象 定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 特点:初速度为零.加速度为g 的匀加速直线运 ...查看


  • 高一物理必修一第二章练习题(含答案)
  • 第二章同步习题 1.一物体做匀变速直线运动,下列说法中正确的是( ) A .物体的末速度与时间成正比 B .物体的位移必与时间的平方成正比 C .物体速度在一段时间内的变化量与这段时间成正比 D .匀加速运动,位移和速度随时间增加:匀减速运 ...查看


  • 高一物理必修1一二章知识点归纳
  • 物理(必修一)--第一.二章知识考点归纳 第一章. 运动的描述 考点一:质点:为了研究方便把物体简化为一个没有大小但有质量的点,称为质点.一个物体能否看成质点是由 问题的性质决定的. 考点二:时刻与时间间隔的关系 时间间隔能展示运动的一个过 ...查看


  • 人教版高一物理必修1第一章练习题及答案
  • 高一物理必修一第二章专项训练 1.两辆汽车并排在平直的公路上,甲车内一个人看见窗外的树木向东移动.乙车内一个人发现甲车没有运动,如以大地为参照物,上述事实说明() A.甲车向西运动乙车不动 B.乙车向西运动甲车不动 C.甲车向西运动,乙车向 ...查看


  • 高中物理必修一第二章 1
  • v 2-v 201.关于公式x =,下列说法正确的是( ) 2a A .此公式只适用于匀加速直线运动 B .此公式适用于匀减速直线运动 C .此公式只适用于位移为正的情况 D .此公式不可能出现a .x 同时为负值的情况 2v 2-v 0解 ...查看


  • 高一物理期中考试质量分析
  • 淮阳一高高一物理期中考试质量分析 分析人:物理组 一.试卷分析 1.试卷题型及分值结构 全卷共两个大题17小题共计110分,其中单项选择题8个小题32分,不定项选择题4个小题16分,填空题2小题18分,计算题3小题34分. 2.试卷内容 ( ...查看


热门内容