匀变速直线运动中的追及相遇问题1.ppt

第一章运动的描述 成都市新都区新都一中肖兴伟 匀变速直线运动中的追及问题 两种典型追击问题 1 速度大者 匀减速 追速度小者 匀速 当v1 v2时 A末追上B 则A B永不相遇 此时两者间有最小距离 当v1 v2时 A恰好追上B 则A B相遇一次 也是避免相撞刚好追上的临界条件 当v1 v2时 A已追上B 则A B相遇两次 且之后当两者速度相等时 两者间有最大距离 2 同地出发 速度小者 初速度为零的匀加速 追速度大者 匀速 当v1 v2时 A B距离最大 当两者位移相等时 有v1 2v2且A追上B A追上B所用的时间等于它们之间达到最大距离时间的两倍 1 当两者的速度相等时 若追者位移大小仍小于二者之间的距离时 则追不上 此时两者之间距离有最小值 2 若两者恰好追及且两者速度相等时 也是两者避免碰撞的临界条件 例1 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 解题思路 汽车的速度大于自行车的速度 即二者之间的距离在不断减小 当距离减到零时且二者速度相等时 则能满足题意 解 汽车刹车时的加速度a 6m s2 设关闭油门时汽车离自行车的距离为x0 要使汽车恰好不碰上自行车 则有 x0 x1 x2 1 汽车的末速度vt v1 2 设经过时间t汽车的速度与自行车的速度相等 则有 v1t x1 3 vt v0 at 4 vt2 v02 2ax2 5 联立方程 1 2 3 4 5 代入数据 得x0 3m关闭油门时汽车离自行车的距离为3m 追及及相遇问题解题步骤 1 做出物理情境草图 由情境判断类型 确定解题思路 2 根据题中信息 建立相关的物理量关系 列方程进行求解 3 解题过程中 思路要清晰 考虑问题要全面 避免解题的片面性 相遇和追击问题的常用解题方法 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 图象法 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 3 相对运动法 巧妙选择参考系 简化运动过程 临界状态 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 判别式求解 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 解1 公式法 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 根据速度时间图像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 t0时梯形与矩形的面积之差最大 不能超过100 解2 图像法 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 解3 相对运动法 代入数据得 若两车不相撞 其位移关系应为 其图像 抛物线 的顶点纵坐标必为正值 故有 解4 二次函数极值法 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 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1 公式法 当两车的速度速度相等时 两车之间的距离最大 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 解2 图像法 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