高中物理匀变速直线运动中的追及相遇问题.doc

匀变速直线运动中的追及问题追及问题是运动学中较为综合且有实践意义的一类习题，它往往涉及两个以上物体的运动过程，每个物体的运动规律又不尽相同.对此类问题的求解，除了要透彻理解基本物理概念，熟练运用运动学公式外，还应仔细审题，挖掘题文中隐含着的重要条件，并尽可能地画出草图以帮助分析，确认两个物体运动的位移关系、时间关系和速度关系，在头脑中建立起一幅物体运动关系的图景.一、追及问题的实质研究的两物体能否在相同的时刻到达相同的位置的问题。vAvBX0二、追及问题剖析BA1、追及问题中两者速度大小与两者距离变化的关系。 A物体追赶前方的B物体，若，则两者之间的距离变小。若，则两者之间的距离不变。若，则两者之间的距离变大。2、追及问题的特征高中物理中遇到的追及问题，常见的情形有三种：快追慢始终大于,二者的距离一直减小。A一定会追上B。追上的条件是其中表示A追B“追近”的距离，原来相距，现在A“追近”就刚好追上B。 先慢后快追 先是，后来。例如： A做匀加速直线运动，B做匀速直线运动。A做匀速直线运动，B做匀减速直线运动。开始时二者距离越来越大；随着速度的变化，当时二者的距离达到最大；当后，二者的距离越来越小，最终A肯定会追上B，并超越B远远把B抛在后面。这种情形一定能追上（追上的条件是）而且只相遇一次。 先快后慢追先是，后来。例如： A做匀速直线运动，B做匀加速直线运动。A做匀减速直线运动，B做匀速直线运动。开始时二者距离越来越小；随着速度的变化，可能出现3种情况： 时，A追上B（），之后，A被B远远甩在后面。这种情况只相遇一次，也是避免碰撞的临界条件。 时，A还没有追上B（），此时二者距离最小。之后，二者距离又增大。这种情况无法追上。 时，A已经追上B，并超越B。之后，B又反过来追上A。这种情况下会有二次相遇。三、追及问题解决方法1、分析追及问题的注意点：解决问题时要注意二者是否同时出发，是否从同一地点出发。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，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。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。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。2、判别是否发生碰撞的方法 “追上”和“碰撞”的物理意义是一样的，只不过现实情景不同。如果是在双车道上，“追上”就是追及问题；如果是在单行道上“追上”就是“碰撞”。物理分析法 由二者速度相等（）求出时间，再计算二者位移，判别二者位置关系：如果二者位置相同（）则恰好不相碰（或恰好追上）；如果后者已位于前面（）则发生碰撞（或二次相遇）；如果后者仍然在后面（）则追不上，也不可能碰撞。数学方法 令二者位置相同（）得到关于时间的一元二次方程，如果，t无解，则说明追不上，不相碰；如果，t有一解，则说明恰好不相碰（或恰好追上）；如果，t有两解，则说明二者相碰（或二次相遇）。四、典型例题分析：(一)匀加速运动追匀速运动的情况【例1】一小汽车从静止开始以3m/s2的加速度行驶，恰有一自行车以6m/s的速度从车边匀速驶过。求：(1)小汽车从开动到追上自行车之前经过多长时间两者相距最远？此时距离是多少？ (2)小汽车什么时候追上自行车，此时小汽车的速度是多少？【练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？(二)匀速运动追匀减速运动的情况【例2】当汽车B在汽车A前方7m时，A正以va =4m/s的速度向前做匀速直线运动，而汽车B此时速度vb =10m/s，并关闭油门向前做匀减速直线运动，加速度大小为2m/s2。此时开始计时，则A追上B需要的时间是多少？【练2】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？(三)匀速运动追匀加速运动的情况【例3】一个步行者以6m/s的最大速率跑步去追赶被红灯阻停的公共汽车，当他距离公共汽车25m时，绿灯亮了，汽车以1m/s2的加速度匀加速启动前进，问：人能否追上汽车？若能追上，则追车过程中人共跑了多少距离？若不能追上，人和车最近距离为多少？(四)匀减速运动追匀速运动的情况【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 6m/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？【练3】一辆客车在平直公路以30m/s的速度行驶，突然发现正前方40m处有一货车正以20m/s的速度沿同一方向匀速行驶，于是客车立刻刹车，以2m/s2的加速度做匀减速直线运动，问此后的