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文檔簡介

第二章直線運動知識回顧勻速直線運動:S=vt勻變速直線運動:速度公式:Vt=v0+at

位移公式:例題1卡車以20m/s的速度行駛,當(dāng)車經(jīng)過路旁的一輛小轎車時,小轎車正以2m/s2

的加速度勻加速起動.

問:(1)小轎車何時能追上卡車?(2)小轎車與卡車間的距離何時最遠?最遠的距離是多少?問題1小轎車追上卡車以什么物理量衡量?滿足什么關(guān)系?研究的兩物體能否在相同的時刻到達相同的空間位置的問題。當(dāng)s1=s2

時追上。問題2滿足什么關(guān)系時,小轎車與卡車間的距離最遠?分析當(dāng)V轎<V卡時,兩車間的距離逐漸增大當(dāng)V轎>V卡時,兩車間的距離逐漸減小所以,當(dāng)V1=V2時,兩車間的距離最大追及問題結(jié)論當(dāng)s1=s2或△S=s1-s2=0時追上當(dāng)v1=v2時,兩車間的距離最大或最小物理分析法利用公式

Vt=v0+at當(dāng)s1=s2時小轎車追上卡車T=20s當(dāng)v1=v2時,兩車間的距離最大v=at,20=2t,t=10s數(shù)學(xué)法利用函數(shù)當(dāng)

時y有極小值當(dāng)

時y有極大值

追及:同向運動的兩物體,在相同時間內(nèi)到達相同的空間位置,即后者追上前者。解決追及問題的基本思路:相同的時間t內(nèi),x1=x2+x0x2x0x1甲乙v1v21.相遇和追擊問題的實質(zhì)2.畫出物體運動的情景圖,理清三大關(guān)系

兩者速度相等。它往往是物體間能否追上或(兩者)距離最大、最小的臨界條件,也是分析判斷的切入點。

研究的兩物體能否在相同的時刻到達相同的空間位置的問題。(1)時間關(guān)系(2)位移關(guān)系(3)速度關(guān)系一、解題思路(1)同地出發(fā),速度小者(初速度為零的勻加速)追速度大者(勻速)①當(dāng)

v1=v2

時,A、B距離最大;②當(dāng)兩者位移相等時,有v1=2v2

且A追上B。A追上B所用的時間等于它們之間達到最大距離時間的兩倍。av2ABv1=0vBAtov2t0v12t03.兩種典型追擊問題[例1]:一輛汽車在十字路口等候綠燈,當(dāng)綠燈亮?xí)r汽車以3m/s2的加速度開始加速行駛,恰在這時一輛自行車以6m/s的速度勻速駛來,從后邊超過汽車。試求:汽車從路口開動后,在追上自行車之前經(jīng)過多長時間兩車相距最遠?此時距離是多少?x汽x自△x方法一:物理分析法當(dāng)汽車的速度與自行車的速度相等時,兩車之間的距離最大。設(shè)經(jīng)時間t兩車之間的距離最大。則x汽x自△x[探究]:汽車經(jīng)過多少時間能追上自行車?此時汽車的速度是多大?汽車運動的位移又是多大?方法二:圖象法解;畫出自行車和汽車的速度-時間圖線,自行車的位移x自等于其圖線與時間軸圍成的矩形的面積,而汽車的位移x汽則等于其圖線與時間軸圍成的三角形的面積。兩車之間的距離則等于圖中矩形的面積與三角形面積的差,不難看出,當(dāng)t=t0時矩形與三角形的面積之差最大。V-t圖像的斜率表示物體的加速度當(dāng)t=2s時兩車的距離最大動態(tài)分析隨著時間的推移,矩形面積(自行車的位移)與三角形面積(汽車的位移)的差的變化規(guī)律v/ms-1自行車汽車t/so6t0α方法三:二次函數(shù)極值法設(shè)經(jīng)過時間t汽車和自行車之間的距離Δx,則x汽x自△x[探究]:汽車經(jīng)過多少時間能追上自行車?此時汽車的速度是多大?汽車運動的位移又是多大?方法四:相對運動法選自行車為參考系,則從開始運動到兩車相距最遠這段過程中,以汽車相對地面的運動方向為正方向,汽車相對此參考系的各個物理量的分別為:v0=-6m/s,a=3m/s2,vt=0對汽車由公式[探究]:xm=-6m中負號表示什么意思?對汽車由公式以自行車為參考系,公式中的各個量都應(yīng)是相對于自行車的物理量.注意物理量的正負號.表示汽車相對于自行車是向后運動的,其相對于自行車的位移為向后6m.分析追及和相遇問題的方法與技巧:①在解決追及相遇類問題時,要緊抓“一圖三式”,即:過程示意圖,時間關(guān)系式、速度關(guān)系式和位移關(guān)系式,另外還要注意最后對解的討論分析。②分析追及、相遇類問題時,要注意抓住題目中的關(guān)鍵字眼,充分挖掘題目中的隱含條件,如“剛好”、“恰好”、“最多”、“至少”等,往往對應(yīng)一個臨界狀態(tài),滿足相應(yīng)的臨界條件。(2)速度大者(勻減速)追速度小者(勻速)①當(dāng)v1=v2時,A末追上B,則A、B永不相遇,此時兩者間有最小距離;v1av2v1>v2AB②當(dāng)v1=v2時,A恰好追上B,則A、B相遇一次,也是避免相撞剛好追上的臨界條件;③當(dāng)v1>v2時,A已追上B,則A、B相遇兩次,且之后當(dāng)兩者速度相等時,兩者間有最大距離。4.相遇和追擊問題的常用解題方法畫出兩個物體運動示意圖,分析兩個物體的運動質(zhì),找出臨界狀態(tài),確定它們位移、時間、速度三大關(guān)系。(1)物理分析法——根據(jù)運動學(xué)公式,把時間關(guān)系滲透到位移關(guān)系和速度關(guān)系中列式求解。(2)圖象法——正確畫出物體運動的v--t圖象,根據(jù)圖象的斜率、截距、面積的物理意義結(jié)合三大關(guān)系求解。(3)數(shù)學(xué)方法——根據(jù)運動學(xué)公式列出數(shù)學(xué)關(guān)系式(要有實際物理意義)利用二次函數(shù)的求根公式中Δ判別式求解。

(4)相對運動法——巧妙選擇參考系,簡化運動過程、臨界狀態(tài),根據(jù)運動學(xué)公式列式求解。注意“革命要徹底”。例3.A火車以v1=20m/s速度勻速行駛,司機發(fā)現(xiàn)前方同軌道上相距100m處有另一列火車B正以v2=10m/s速度勻速行駛,A車立即做加速度大小為a的勻減速直線運動。要使兩車不相撞,a應(yīng)滿足什么條件?解1:(物理分析法)兩車恰不相撞的條件是兩車速度相同時相遇。由A、B速度關(guān)系:由A、B位移關(guān)系:(包含時間關(guān)系)v/ms-1BAt/so10t020在同一個v-t圖中畫出A車和B車的速度時間圖像圖線,根據(jù)圖像面積的物理意義,兩車位移之差等于圖中梯形的面積與矩形面積的差,當(dāng)t=t0時梯形與矩形的面積之差最大,為圖中陰影部分三角形的面積.根據(jù)題意,陰影部分三角形的面積不能超過100.物體的v-t圖像的斜率表示加速度,面積表示位移。解2:(圖像法)

代入數(shù)據(jù)得若兩車不相撞,其位移關(guān)系應(yīng)為其圖像(拋物線)的頂點縱坐標(biāo)必為正值,故有解3:(二次函數(shù)極值法)把物理問題轉(zhuǎn)化為根據(jù)二次函數(shù)的極值求解的數(shù)學(xué)問題。以B車為參照物,

A車的初速度為v0=10m/s,以加速度大小a減速,行駛x=100m后“停下”,末速度為vt=0。以B為參照物,公式中的各個量都應(yīng)是相對于B的物理量.注意物理量的正負號。(革命要徹底)解4:(相對運動法)由于不涉及時間,所以選用速度位移公式。例1:某人騎自行車,v1=4m/s,某時刻在他前面7m處有一輛以v2=10m/s行駛的汽車開始關(guān)閉發(fā)動機,a=2m/s2,問此人多長時間追上汽車()

A、6sB、7sC、8sD、9sC注意“剎車”運動的單向性!例2:兩輛完全相同的汽車,沿水平直路一前一后勻速行駛,速度均為,若前車突然以恒定加速度剎車,在它剛停止時,后車以前車剎車時的加速度開始剎車,已知前車在剎車過程中行駛距離S,在上述過程中要使兩車不相撞,則兩車在勻速運動時,保持的距離至少應(yīng)為:

A.S

B.2S

C.3S

D.4SB一輛汽車甲以V1=30米/秒的速度沿平直的公路行使,司機發(fā)現(xiàn)前面有另一輛汽車乙正以V2=10米/秒的速度同向勻速前進,此時乙車車尾與甲車車頭相距S=200米,若甲車立即剎車以加速度a=2米/秒2做勻減速直線運動,直到停止。此過程中甲乙兩車間的最小距離是多少?甲車能否追上乙車?一輛汽車甲以V1=30米/秒的速度沿平直的公路行使,司機發(fā)現(xiàn)前面有另一輛汽車乙正以V2=10米/秒的速度同向勻速前進,此時乙車車尾與甲車車頭相距S=200米,若甲車立即剎車以加速度a=1米/秒2做勻減速直線運動,直到停止。此過程中甲乙兩車間的最小距離是多少?甲車能否追上乙車?(恰好t=20s)一輛汽車甲以V1=30米/秒的速度沿平直的公路行使,司機發(fā)現(xiàn)前面有另一輛汽車乙正以V2=10米/秒的速度同向勻速前進,此時乙車車尾與甲車車頭相距S=200米,若甲車立即剎車以加速度a=0.5米/秒2做勻減速直線運動,直到停止。此過程中甲車能否追上乙車?當(dāng)甲乙兩車速度相等時二者距離是多少?最大還是最小?(1)追擊

甲一定能追上乙,v甲=v乙的時刻為甲、乙有最大距離的時刻

判斷v甲=v乙的時刻甲乙的位置情況①若甲在乙前,則追上,并相遇兩次②若甲乙在同一處,則甲恰能追上乙③若甲在乙后面,則甲追不上乙,此時是相距最近的時候情況同上

若涉及剎車問題,要先求停車時間,以作判別!(2)相遇①同向運動的兩物體的追擊即相遇②相向運動的物體,當(dāng)各自位移大小之和等于開始時兩物體的距離,即相遇(3)相撞兩物體“恰相撞”或“恰不相撞”的臨界條件:兩物體在同一位置時,速度恰相同若后面的速度大于前面的速度,則相撞。3、解題方法(1)畫清行程草圖,找出兩物體間的位移關(guān)系

(2)仔細審題,挖掘臨界條件,聯(lián)立方程

(3)利用二次函數(shù)求極值、圖像法、相對運動知識求解3.(年海南物理卷8)甲乙兩車在一平直道路上同向運動,其v-t圖像如圖所示,圖中ΔOPQ和ΔOQT的面積分別為s1和s2(s2>s1)初始時,甲車在乙車前方s0處。則()A.若s0=s1+s2,兩車不會相遇B.若s0<s1,兩車相遇2次C.若s0=s1,兩車相遇1次D.若s0=s2,兩車相遇1次tvQPOT甲乙ABC解析:由圖可知甲的加速度

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