人教版高中物理必修一 专题 追及相遇问题 (共20张PPT).ppt

专题追击相遇问题 第二章匀变速直线运动的研究 1 追击和相遇问题的实质 讨论追击 相遇的问题 其实质就是分析讨论两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置的问题 3 两个关系 时间关系和位移关系 2 一个条件 两者速度相等 两者速度相等 往往是物体间能否追上 或两者距离最大 最小的临界条件 是分析判断的切入点 通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系是解题的突破口 甲一定能追上乙 v甲 v乙的时刻为甲 乙有最大距离的时刻 判断v甲 v乙的时刻甲乙的位置情况 若甲在乙前 则追上 并相遇两次 若甲乙在同一处 则甲恰能追上乙 若甲在乙后面 则甲追不上乙 此时是相距最近的时候 情况同上 若涉及刹车问题 要先求停车时间 以作判别 1 相遇 同向运动的两物体的追击即相遇 相向运动的物体 当各自位移大小之和等于开始时两物体的距离 即相遇 2 相撞 两物体 恰相撞 或 恰不相撞 的临界条件 两物体在同一位置时 速度恰相同 若后面的速度大于前面的速度 则相撞 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图象 根据图象的斜率 截距 面积的物理意义结合三大关系求解 4 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 注意 革命要彻底 3 二次函数极值法 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 判别式求解 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 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 汽 自 自 63 2 自 汽 自 12 2 6 2 12 3 22 6 那么 汽车经过多少时间能追上自行车 此时汽车的速度是多大 汽车运动的位移又是多大 自 12 2 2 自 4 汽 12 汽 12 2 24 画出自行车和汽车的速度 时间图线 自行车的位移x自等于其图线与时间轴围成的矩形的面积 而汽车的位移x汽则等于其图线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 当t t0时矩形与三角形的面积之差最大 6 0 tan 3 12 2 6 6 v t图像的斜率表示物体的加速度 当t 2s时两车的距离最大 0 2 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 设经过时间t汽车和自行车之间的距离 x 则 自 12 2 6 32 2 当 62 32 2s时 取最大值 624 32 6m 那么 汽车经过多少时间能追上自行车 此时汽车的速度是多大 汽车运动的位移又是多大 6 32 2 0 4 汽 12 汽 12 2 24 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 v0 6m s a 3m s2 vt 0 对汽车由公式 2 02 2 2 022 0 6 22 3 6 问 xm 6m中负号表示什么意思 0 0 0 6 3 2 以自行车为参照物 公式中的各个量都应是相对于自行车的物理量 注意物理量的正负号 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 例2 A火车以v1 20m 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v2 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 两车恰不相撞的条件是两车速度相同时相遇 由A B速度关系 由A B位移关系 1 2 1 12 2 2 0 1 2 22 0 20 10 22 100m s2 0 5m s2 则 0 5 2 12 20 10 0 100 0 20 20 1020 0 5 2 则 0 5 2 1 12 2 2 0 代入数据得 12 2 10 100 0 若两车不相撞 其位移关系应为 则 0 5 2 4 12 100 10 24 12 0 其图像 抛物线 的顶点纵坐标必为正值 故有 或列方程 1 12 2 2 0 代入数据得 12 2 10 100 0 不相撞 0 100 4 12 100 0 则 0 5 2 以B车为参照物 A车的初速度为v0 10m s 以加速度大小a减速 行驶x 100m后 停下 末速度为vt 0 2 02 2 0 2 02 2 0 0 102 2 100 2 0 5 2 则 0 5 2 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 1 一定要抓住一个条件两个关系 1 一个条件是两个物体速度相等时满足的临界条件 如两个物体的距离是最大还是最小 是否恰好追上等 2 两个关系是时间关系和位移关系时间关系指两物体是同时运动还是一前一后位移关系指两物体同地运动还是一前一后 通过画运动示意图找两物体间的位移关系是解题的关键 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 充分挖掘题目中隐含条件 如 刚好 恰巧 最多 至少 等 往往对应一个临界状态 满足相应的临界条件 例3 某人骑自行车 v1 4m s 某时刻在他前面7m处有一辆以v2 10m s行驶的汽车开始关闭发动机 a 2m s2 问此人多长时间追上汽车 A 6sB 7sC 8sD 9s C 注意 刹车 运动的单向性 例4 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 若前车突然以恒定加速度刹车 在它刚停止时 后车以前车刹车时的加速度开始刹车 已知前