10.相遇追击问题
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、考点、热点回顾一、追及问题1. 类型图象 说明匀加速追匀速①t=t 0 以前,后面物体与 前面物体间距离增大②t=t 0 时,两物体相距最 远为 x 0+Δx③t=t 0 以后,后面物体与前面物体间距离减小④能追及且只能相遇一 次匀速追匀减速匀加速追匀减速2. 速度大者追速度小者度大者追速度小者 开始追及时, 后面物体与 前面物体间的距离在减小, 当 两物体速度相等时,即 t=t0 时刻:① 若Δ x=x0, 则恰能追 及,两物体只能相遇一次, 这相遇追及问题匀减速追匀速也是避免相撞的临界条件② 若Δ x<x0, 则不能追 及,此时两物体最小距离为x0- Δ x③ 若Δ x>x0, 则相遇两次,设t1 时刻Δ x1=x0, 两物体第一次相遇 ,则 t2 时刻两物体第 二次相遇① 表中的Δ x 是开始追及以后,后面物体因速度大而比前面物体多运动的位移; ② x 0是开始追及以前两物体之间的距离; ③ t 2-t 0=t 0-t 1;④ v 1 是前面物 体的速度, v 2是后面物体的速度 . 二、相遇问题这一类 : 同向运动的两物体的相遇问题 , 即追及问题 .第二类 : 相向运动的物体 , 当各自移动的位移大小之和等于开始时两物体的距离时相遇 . 解此类问题首先应注意先画示意图 , 标明数值及物理量 ; 然后注意当被追赶的物体做匀 减速运动时 , 还要注意该物体是否停止运动了 .求解追及问题的分析思路(1) 根据追赶和被追赶的两个物体的运动性质,列出两个物体的位移方程,并注意两物 体运动时间之间的关系.(2) 通过对运动过程的分析,画出简单的图示,找出两物体的运动位移间的关系式.追 及的主要条件是两个物体在追上时位置坐标相同.(3)寻找问题中隐含的临界条件.例如速度小者加速追赶速度大者,在两物体速度相等 时有最大距离; 速度大者减速追赶速度小者, 在两物体速度相等时有最小距离,等等. 利用 这些临界条件常能简化解题 过程.(4)求解此类问题的方法, 除了以上所述根据追及的主要条件和临界条件解联立方程外, 还有利用二次函数求极值,及应用图象法和相对运动知识求解.相遇问题相遇问题的分析思路:匀速追匀加速匀减速追匀加速相遇问题分为追及相遇和相向运动相遇两种情形, 其主要条件是两物体在相遇处的位置 坐标相同.(1) 列出两物体运动的位移方程、注意两个物体运动时间之间的关系. (2) 利用两物体相遇时必处在同一位置,寻找两物体位移间的关系. (3)寻找问题中隐含的临界条件.(4) 与追及中的解题方法相同.【例 1】物体 A 、B 同时从同一地点, 沿同一方向运动, A 以 10m/s 的速度匀速前进, B 以2m/s 2 的加速度从静止开始做匀加速直线运动,求 A 、 B 再次相遇前两物体间的最大距离.【 解析一 】 物理分析法A 做 υA =10 m/s 的匀速直线运动,B 做初速度为零、加速度 a =2 m/s 2的匀加速直线运动.根据题意,开始一小段时间内, A 的速度大于 B 的速度,它们间的距离逐渐变大,当 B 的速度加速到大于 A 的速度后,它们间的距离又逐渐变小; A 、B 间距离有最大值的临界条 件是 υA = υB .①设两物体经历时间 t 相距最远,则 υA = at ② 把已知数据代入①②两式联立得 t =5 s 在时间 t 内, A 、B 两物体前进的距离分别为 s A = υA t =10×5 m = 50 m1 2 1 2s B = at 2= ×2×52 m = 25 m22A 、B 再次相遇前两物体间的最大距离为Δ s m = s A - s B = 50 m -25 m = 25 m解析二 】 相对运动法因为本题求解的是 A 、B 间的最大距离,所以可利用相对运动求解.选 B 为参考系,则 A2 相对 B 的初速度、末速度、加速度分别是 υ0=10 m/s 、υt =υA -υB =0、a =- 2 m/s .22 根据 υt 2-υ0=2as .有 0- 102=2× (-2) ×s AB 解得A、 B 间的最大距离为 s AB =25 m . 解析三 】 极值法11物体 A 、 B 的位移随时间变化规律分别是 s A =10t ,s B =2at 2=2×2×t 2 =t 5.B 间 的 距 离 Δs =10t -t 2, 可 见 ,4×( -1)×0- 102 4×(-1) m =25 m【解析四 】 图象法根据题意作出 A 、B 两物体的 υ-t 图象,如图 1-5-1 所示.由图可知,B 再次相遇前它们之间距离有最大值的临界条件是υA =υB ,得 t 1=5 s A 、 B 间 距 离 的 最 大 值 数 值 上 等 于 ΔO υA P 的 面 积 , 1 Δs m = 2×5×10 m = 25 m .【答案 】25 m【点拨 】相遇问题的常用方法(1) 物理分析法:抓好“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键,典型例题且最大值为按(解法一)中的思Δ s m = A 、即设甲、乙两车行驶的总路程分别为 s 、 s ′,则有路分析.(2)相对运动法:巧妙地选取参考系,然后找两物体的运动关系.(3) 极值法:设相遇时间为 t ,根据条件列方程,得到关于 t 的一元二次方程,用判别 式进行讨论,若△> 0,即有两个解,说明可以相遇两次;若△= 0,说明刚好追上或相碰;若△< 0,说明追不上或不能相碰.(4) 图象法:将两者的速度时间图象在同一个坐标系中画出,然后利用图象求解.拓展如图 1-5-2 所示是甲、乙两物体从同一地点,沿同一方向做直线运动的 υ- t 图象,由图象可以看出 ( 〕A .这两个物体两次相遇的时刻分别是 1s 末和 4s 末B .这两个物体两次相遇的时刻分别是 2s 末和 6s 末C .两物体相距最远的时刻是 2s 末D . 4s 末以后甲在乙的前面【解析 】从图象可知两图线相交点 1s 末和 4s 末是两物速度相等时刻,从 4s 末两物相距最远,到 6s 末追上乙.故选 B . 答案 】 B的加速度大小减小为原来的一半。
小学数学10种经典行程问题解法总结行程问题是小学数学应用题中的基本问题,它包含了简单的相遇及追及问题、多人相遇追及问题、多次相遇追及问题、流水行船问题、环形跑道问题、钟面行程问题、火车过桥问题、猎狗追兔问题等,但万变不离其宗。
行程问题是物体匀速运动的应用题。
不论是同向运动还是相向运动,最后反映出来的基本关系式都可以归纳为:路程=速度×时间。
要想解答行程问题,首先要弄清物体的具体运动情况,可以在纸上画出相应的运动轨迹,更方便观察思考。
以下是总结的10种经典行程问题的相关解法。
一、简单相遇及追及问题相遇问题:总路程=(甲速+乙速)×相遇时间相遇时间=总路程÷(甲速+乙速)甲速或乙速=总路程÷相遇时间-乙速或甲速追及问题:距离差=速度差×追及时间追及时间=距离差÷速度差速度差=距离差÷追及时间速度差=快速-慢速相离问题:两地距离=速度和×相离时间相离时间=两地距离÷速度和速度和=两地距离÷相离时间二、流水行船问题(1)船速+水速=顺水速度(2)船速-水速=逆水速度(3) (顺水速度+逆水速度)÷2=船速(4) (顺水速度-逆水速度)÷2=水速两船在水流中的相遇问题与在静水中及两车在陆地上的相遇问题一样,与水速没有关系因为:甲船顺水速度+乙船逆水速度=(甲船速+水速) + (乙船速-水速)=甲船速+乙船速如果两只船在水流中同向运动,一只船追上另一只船的时间,也与水速无关因为:甲船顺水/逆水速度-乙船顺水/逆水速度=(甲船速+/-水速)-(乙船速+/-水速)=甲船速-乙船速三、环形跑道问题从同一地点出发(1)如果是相向而行,则每走一图相遇一次(2)如果是同向而行,则每追上一图相過一次四、多人相遇追及问题基本公式:路程和=速度和×相遇时间路程差=速度差×追及时间例题:有甲、乙、丙三人,甲每分钟走80米,乙每分钟走60米,丙每分钟走40米,现在甲从东端,乙、丙两人从西端同时出发相向而行,在途中甲与乙相遇6分钟后,甲又与丙相遇。
行程问题知识点1、在行车、行船、行走时,按照速度、时间和距离之间的相依关系,已知其中的两个量,要求第三个量,这类应用题,叫做行程应用题。
也叫行程问题。
2、行程应用题的解题关键是掌握速度、时间、距离之间的数量关系:距离=速度×时间速度=距离÷时间时间=距离÷速度3、按运动方向,行程问题可以分成三类:(1)相向运动问题(相遇问题)(2)同向运动问题(追及问题)(3)背向运动问题(相离问题)应用题1、相向运动问题(1)相向运动问题(相遇问题),是指地点不同、方向相对所形成的一种行程问题。
两个运动物体由于相向运动而相遇。
(2)解答相遇问题的关键,是求出两个运动物体的速度之和。
基本公式有:两地距离=速度和×相遇时间相遇时间=两地距离÷速度和速度和=两地距离÷相遇时间例1、两列火车同时从相距540千米的甲乙两地相向而行,经过3.6小时相遇。
已知客车每小时行80千米,货车每小时行多少千米?例2、两城市相距138千米,甲乙两人骑自行车分别从两城出发,相向而行。
甲每小时行13千米,乙每小时行12千米,乙在行进中因修车候车耽误1小时,然后继续行进,与甲相遇。
求从出发到相遇经过几小时?2、同向运动问题(追及问题)(1)两个运动物体同向而行,一快一慢,慢在前快在后,经过一定时间快的追上慢的,称为追及。
解答追及问题的关键,是求出两个运动物体的速度之差。
(2)基本公式有:追及距离=速度差×追及时间追及时间=追及距离÷速度差速度差=追及距离÷追及时间例1、甲乙两人在相距12千米的AB两地同时出发,同向而行。
甲步行每小时行4千米,乙骑车在后面,每小时速度是甲的3倍。
几小时后乙能追上甲?例2、一个通讯员骑摩托车追赶前面部队乘的汽车。
汽车每小时行48千米,摩托车每小时行60千米。
通讯员出发后2小时追上汽车。
通讯员出发的时候和部队乘的汽车相距多少千米?注意:要求距离差,需要知道速度差和追及时间。
第10讲追及相遇问题的分析技巧【方法指导】一、追及问题(1)特点:两个物体在同一时刻到达同一位置。
(2)满足的位移关系:x2=x0+x1。
其中x0为开始追赶时两物体之间的距离,x1表示前面被追赶物体的位移,x2表示后面追赶物体的位移。
(3)临界条件:v1=v2。
当两个物体的速度相等时,可能出现恰好追上、恰好避免相撞、相距最远、相距最近等临界问题。
二、相遇问题(1)特点:在同一时刻两物体处于同一位置。
(2)条件:同向运动的物体追上即相遇;相向运动的物体,各自发生的位移的绝对值之和等于开始时两物体之间的距离时即相遇。
三、处理“追及”“相遇”问题的三种方法(1)物理方法:通过对物理情和物理过程的分析,找到临界状态和临界条件,然后列出方程求解。
(2)数学方法:由于匀变速运动的位移表达式是时间t的一元二次方程,我们可利用判别式进行讨论:在追及问题的位移关系式中,若Δ>0,即有两个解,说明相遇两次;Δ=0,有一个解,说明刚好追上或相遇;Δ<0,无解,说明不能够追上或相遇。
(3)图象法:对于定性分析的问题,可利用图象法分析,避开繁杂的计算,快速求解。
【对点题组】1. A与B两个质点向同一方向运动,A做初速度为零的匀加速直线运动,B做匀速直线运动.开始计时时,A、B位于同一位置,则当它们再次位于同一位置时()A.两质点速度相等B.A与B在这段时间内的平均速度相等C.A的瞬时速度是B的2倍D.A与B的位移相同2.在平直公路上,自行车与同方向行驶的一辆汽车在t=0时同时经过某一个路标,它们位移x(m)随时间t(s)变化规律为:汽车为x=10t-14t2(m),自行车为x=6t(m),则下列说法正确的是()A.汽车做减速直线运动,自行车做匀速直线运动B .不能确定汽车和自行车各做什么运动C .开始经过路标后较短时间内自行车在前,汽车在后D .当自行车追上汽车时,它们距路标96 m3. 甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的v t -图象如下图所示。
相遇及追击问题(一)一.填空题(共12小题)1.五羊公共汽车公司的555路车在A,B两个总站间往返行驶,来回均为每隔x分钟发车一次.小宏在大街上骑自行车前行,发现从背后每隔6分钟开过来一辆555路车,而每隔3分钟则迎面开来一辆555路车.假设公共汽车与小宏骑车速度均匀,忽略停站耗费时间,则x= _________ 分钟.2.在一条街AB上,甲由A向B步行,乙骑车由B向A行驶,乙的速度是甲的速度的3倍,此时公共汽车由始发站A开出向B行进,且每隔x分发一辆车,过了一段时间,甲发现每隔10分有一辆公共汽车追上他,而乙感到每隔5分就碰到一辆公共汽车,那么在始发站公共汽车发车的间隔时间x= _________ 分钟.3.小王沿街匀速行走,发现每隔6分钟从背后驶过一辆18路公交车,每隔3分钟从迎面驶来一辆18路公交车.假设每辆18路公交车行驶速度相同,而且18路公交车总站每隔固定时间发一辆车,那么发车间隔的时间是_________ 分钟.4.小锋骑车在环城路上匀速行驶,每隔5分钟有一辆公共汽车从对面向后开过,每隔20分钟又有一辆公共汽车从后向前开过,若公共汽车也匀速行驶,不计中途耽误时间,则公交车车站每隔_________ 分钟开出一辆公共汽车.5.某人在公共汽车上发现一个小偷向反方向步行,10秒钟后他下车去追小偷,如其速度比小偷快一倍,比汽车慢,则追上小偷要(_________ )秒.6.某人沿电车路线行走,每12分钟有一辆电车从后面赶上,每4分钟有一辆电车迎面开来,若行人与电车都是匀速前进的,则电车每隔_________ 分钟从起点开出一辆.7.某公交公司停车场有15辆车,从上午6时开始发车(6时整第一辆车开出),以后每隔6分钟再开出一辆.第一辆车开出3分钟后有一辆车进场,以后每隔8分钟有一辆车进场,进场的车在原有的15辆车后依次再出车.问到_________ 点时,停车场第一次出现无车辆?8.通讯员从队伍末尾追赶至队伍前头时用全速进行,其速度为队伍的3倍,当他从队伍前面返回队伍末尾时每分钟减少100米.在队伍前进过程中,通讯员连续三次往返执行任务,途中花费时间共1小时,其中三次往返队伍末尾时间比三次追赶队伍前头时间共少用12分钟,则队伍的长为_________ .9.男女运动员各一名,在环行跑道上练习长跑,男运动员比女运动员速度快,如果他们从同一起跑点沿相反方向同时出发,那么每隔25秒相遇一次,现在他们从同一起跑点沿相同方向同时出发,男运动员经过15分钟追上女运动员,并且比女运动员多跑了16圈,女运动员跑了_________ 圈.10.有甲、乙两辆小汽车模型,在一个环形轨道上匀速行驶,甲的速度大于乙.如果它们从同一点同时出发沿相反方向行驶,那么每隔1分钟相遇一次.现在,它们从同一点同时出发,沿相同方向行驶,当甲第一次追上乙时,乙已经行驶了4圈,此时它们行驶了_________ 分钟.11.一路电车的起点和终点分别是甲站和乙站,每隔5分钟有一辆电车从甲站发车开往乙站,全程要走15分钟,有一个人从乙站出发沿电车路线骑车前往甲站,他出发的时候,恰好有一辆电车到达乙站,在路上他又遇到了10辆迎面开来的电车,才到达甲站,到甲站时恰好又有一辆电车从甲站开出,问他从乙站到甲站用了_________ 分钟.12.如图,在矩形ABCD中,AB=4cm,AD=12cm,点P从点A向点D以每秒1cm的速度运动,Q以每秒4cm 的速度从点C出发,在B、C两点之间做往返运动,两点同时出发,点P到达点D为止,这段时间线段PQ 有_________ 次与线段AB平行.13.(巴蜀初2012级第一次月考16题)某人从甲地走往乙地,甲、乙两地之间有定时的公共汽车往返,且两地发车的时间间隔都相等。
追及与相遇问题两物体在同一直线上追及、相遇或避免碰撞问题中的条件是:两物体能否同时到达空间某位置。
因此应分别对两物体进行研究,列出位移方程,然后利用时间关系、速度关系、位移关系求解。
一、追及问题1、追及问题的特征及处理方法:“追及”主要条件是:两个物体在追赶过程中处在同一位置,常见的情形有三种:⑴初速度比较小(包括为零)的匀加速运动的物体甲追赶同方向的匀速运动的物体乙,一定能追上。
a、追上前,当两者速度相等时有最大距离;b、当两者位移相等时,即后者追上前者。
⑵匀减速运动的物体追赶同向的匀速运动的物体时,存在一个能否追上的问题。
判断方法是:假定速度相等,从位置关系判断。
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。
a、当两者速度相等时,若追者位移仍小于被追者,则永远追不上,此时两者间有最小距离;b、若两者速度相等时,两者的位移也相等,则恰能追上,也是两者避免碰撞的临界条件;c、若两者速度相等时,追者位移大于被追者,说明在两者速度相等前就已经追上;在计算追上的时间时,设其位移相等来计算,计算的结果为两个值,这两个值都有意义。
即两者位移相等时,追者速度仍大于被追者的速度,被追者还有一次追上追者的机会,其间速度相等时两者间距离有一个较大值。
⑶匀速运动的物体甲追赶同向匀加速运动的物体乙,情形跟⑵类似。
匀速运动的物体甲追赶同向匀减速运动的物体乙,情形跟⑴类似;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、分析追及问题的注意点:⑴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,如两物体距离最大、最小,恰好追上或恰好追不上等。
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。
⑵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。
⑶仔细审题,充分挖掘题目中的隐含条件,同时注意v t 图象的应用。
二、相遇⑴同向运动的两物体的相遇问题即追及问题,分析同上。
相遇、追及问题一、相遇问题两个物体从不同地点做面对面的运动,即相向运动,相向运动能使两运动物体在途中相遇,它是研究速度和、相遇时间、总距离(总路程)之间的关系,解答相遇问题的关键是要求出两物体在同一时间的速度之和,又称速度和。
例题1:两辆汽车从A、B两地相向开出,甲车每小时行55千米,乙车每小时行45千米,经过3小时两车相遇,A、B两地相距多少千米?EX1:两列火车同时从两地相对开出,甲列火车每小时行86千米,乙列火车每小时行102千米,经过5小时两车在途中相遇,求两地相距多少千米?EX2:甲乙两列火车分别从A、B两地同时出发相向而行,甲车每小时行驶75千米,乙车每小时行驶69千米,经过18小时两车途中相遇,两地间的铁路长多少千米?相遇问题中存在的数量关系:速度和× 相遇时间= 路程和路程和÷相遇时间= 速度和路程和÷速度和= 相遇时间例题2:北京到沈阳的铁路长830千米,两辆火车同时相向开出10小时相遇,已知甲车每小时行41千米,乙车每小时行多少千米?EX1:甲、乙两人分别从相距20千米的两地同时出发相向而行,甲每小时走6千米,经过2小时后两人相遇,问乙每小时行多少千米?例题3:姐妹两人在周长为30米的圆形水池边玩,她们约好从同一地点同时背向绕水池行走,姐姐每秒走1.3米,妹妹每秒走1.2米。
多长时间她们能相遇?例题4:甲、乙两辆汽车同时从两地相向而行,甲车每小时行60千米,乙车每小时行48千米,两车离两地中点30千米处相遇,求这两地间的距离是多少?EX1:甲地到乙地快车每小时行32千米,慢车每小时行18千米,如果两车同时从甲乙两地相对开出,可在距中点35千米的地方相遇,甲乙两地相距是多少千米??★例题5:明明和亮亮同时从相距3000米的家里相向出发,明明每分钟行70米,一只狗与他同时出发,每分钟跑320米,亮亮每分钟走80米,狗遇到亮亮后立即朝明明跑去,遇到明明后又朝亮亮跑去,直到两人相遇,这只狗一共跑了多少米?EX1:王明和妹妹两人从相距2000米的两地相向而行,王明每分钟行110米,妹妹每分钟行90米,如果一只狗与王明同时同向而行,每分钟行500米,遇到妹妹后,立即回头向王明跑去,遇到王明再向妹妹跑去,这样不断来回,直到王明和妹妹相遇为止。
追及和相遇问题1.(多选)(2020·黄山市高一期末)A 、B 两物体在同一直线上运动的v -t 图像如图1所示,已知在第4 s 末两物体相遇,则下列说法正确的是( )图1A .两物体从同一地点出发B .出发时A 在B 前方4 m 处C .两物体运动过程中,A 的加速度小于B 的加速度D .第4 s 末两物体相遇之后,两物体可能再相遇答案 BC解析 由速度-时间图像与t 轴所围的“面积”表示位移可知,两物体在0~4 s 内的位移不相等,而在第4 s 末相遇,可知出发点不同,A 错误;x A =12×4×4 m =8 m x B =12×6×4 m =12 m 已知在第4 s 末相遇,则出发时A 在B 前方4 m 处,B 正确;由于A 图线的斜率小于B 图线的斜率,可知A 的加速度小于B 的加速度,C 正确; 相遇后A 的速度始终小于B 的速度,所以两物体不会再次相遇,D 错误.2.甲、乙两辆汽车(均可看成质点)在平直的公路上沿同一方向做直线运动,t =0时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的v -t 图像中(如图2),直线a 、b 分别描述了甲、乙两车在0~20 s 内的运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是( )图2A .在0~10 s 内两车逐渐靠近B .在10~20 s 内两车逐渐远离C .在5~15 s 内两车的位移相等D .在t =10 s 时两车在公路上相遇答案 C3.(2021·常州一中高一上期中)甲、乙两辆汽车沿同一方向做直线运动,两车在某一时刻刚好经过同一位置,此时甲的速度为5 m/s ,乙的速度为10 m/s ,甲车的加速度大小恒为1.2 m/s 2.以此时作为计时起点,它们的速度随时间变化的关系如图3所示,根据以上条件可知( )图3A .乙车做加速度先增大后减小的变加速运动B .在前4 s 的时间内,甲车的位移为29.6 mC .在t =4 s 时,甲车追上乙车D .在t =10 s 时,乙车又回到起始位置答案 B解析 v -t 图像的斜率表示物体的加速度,由题图可知,乙的加速度先减小后增大,最后再减小,故A 错误;在前4 s 的时间内,甲车的位移为x =v 0t +12at 2=5×4 m +12×1.2×16 m =29.6 m ,故B 正确;在t =4 s 时,两车的速度相同,但经过的位移不同,故两车没有相遇,故C 错误;在10 s 前,乙车速度一直为正,乙车一直沿正方向运动,故乙车没有回到起始位置,故D 错误.4.在十字路口,一辆汽车以0.5 m/s 2的加速度从停车线启动做匀加速直线运动,此时恰好有一辆自行车以5 m/s 的速度匀速驶过停车线与汽车同方向行驶,求:(1)什么时候它们相距最远?最远距离是多少?(2)在什么地方汽车追上自行车?追到时汽车的速度是多大?答案 (1)10 s 时 25 m (2)距停车线100 m 处 10 m/s解析 (1)由题意知两车速度相等时相距最远,设所用时间为t汽车做初速度为零的匀加速直线运动,所以v 汽=at =v 自代入数据得t =10 s最远距离x =x 自-x 汽=v 自t -12at 2=25 m. (2)汽车追上自行车时,它们相对于停车线的位移相等,设汽车追上自行车所用时间为t ′ 此时x 自=x 汽,即:v 自t ′=12at ′2. 代入数据得t ′=20 s.此时距停车线距离x ′=v 自t ′=100 m.此时汽车速度v 汽′=a t ′=10 m/s.5.A 、B 两列火车,在同一轨道上同向行驶,A 车在前,其速度v A =10 m/s ,B 车在后,其速度v B =30 m/s ,因大雾能见度低,B 车在距A 车x 0=85 m 时才发现前方有A 车,这时B 车立即刹车,但B 车要经过180 m 才能停止.求:(1)B 车刹车的加速度大小; (2)若B 车刹车时A 车仍按原速率行驶,两车是否会相撞?若会相撞,将在B 车刹车后何时相撞?若不会相撞,则两车最近距离是多少?答案 (1)2.5 m/s 2 (2)不会相撞 5 m解析 (1)设B 车刹车过程的加速度大小为a B ,由运动学公式有0-v B 2=-2a B x解得a B =2.5 m/s 2(2)设经过时间t 两车相撞,则有:v B t -12a B t 2=x 0+v A t , 即30t -12×2.5t 2=85+10t 整理得t 2-16t +68=0由Δ=162-4×68<0,可知t 无实数解,即两车不会相撞,速度相等时两车相距最近,此时 v A =v B -a B t 1,代入数据得t 1=8 s此过程中x B =v B t 1-12a B t 12=160 m x A =v A t 1=80 m ,两车的最近距离Δx =x 0+x A -x B =5 m.6.A 、B 两车沿同一直线同方向运动,A 车的速度v A =4 m/s ,B 车的速度v B =10 m/s.当B 车运动至A 车前方7 m 处时,A 车的速度保持不变,B 车刹车并以大小为a =2 m/s 2的加速度做匀减速运动,从该时刻开始计时,求:(1)A 车追上B 车之前,两车间的最大距离;(2)经多长时间A 车追上B 车.答案 (1)16 m (2)8 s解析 (1)当B 车速度等于A 车速度时,两车间距最大.设经时间t 1两车速度相等,有:v B ′=v B -at 1,v B ′=v AB 车的位移:x B =v B t 1-12at 12, A 车的位移:x A =v A t 1,则:Δx m =x B +7 m -x A ,解得:Δx m =16 m.(2)设B 车停止运动所需时间为t 2,则t 2=v B a=5 s , 此时A 车的位移x A ′=v A t 2=20 m ,B 车的位移x B ′=v B t 2-12at 22=25 m , A 、B 两车间的距离Δx =x B ′-x A ′+7 m =12 m ,A 车追上B 车还需时间t 3=Δx v A=3 s , 故A 车追上B 车的总时间t =t 2+t 3=8 s.7.两辆玩具小车在同一水平轨道上运动,在t =0时刻,甲车在乙车前面s 0=4 m 的地方以速度v 0=2 m/s 匀速行驶,此时乙车立即从静止开始做加速度a =1 m/s 2的匀加速直线运动去追甲车,乙车达到速度v m =3 m/s 后开始匀速运动.(1)从开始经过多长时间乙车落后甲车最远,这个距离是多少?(2)从开始经过多长时间乙车追上甲车,此时乙车通过位移的大小是多少?答案 (1)2 s 6 m (2)8.5 s 21 m解析 (1)当两车速度相等时相距最远,即v 0=at 0,故t 0=2 s ,此时两车距离x =s 0+v 0t 0-12at 02 解得x =6 m ;(2)先研究乙车从开始到速度达到v m 时与甲车的距离.对乙车:v m =at 1,2ax 乙=v m 2对甲车:x 甲=v 0t 1解得x 甲=6 m ,x 乙=4.5 m ,t 1=3 sx 甲+s 0>x 乙,故乙车达到最大速度时未追上甲车,此时两车间距为Δs =x 甲+s 0-x 乙=5.5 m ,乙车追上甲车还需要时间t 2=Δs v m -v 0=5.53-2s =5.5 s , 故乙追上甲的总时间t 总=t 1+t 2=8.5 s ,此时乙车的位移为x 总=x 乙+v m t 2=(4.5+3×5.5) m =21 m.8.一只气球以10 m/s 的速度匀速竖直上升,某时刻在气球正下方距气球6 m 处有一小球以20 m/s 的初速度竖直上抛,g 取10 m/s 2,不计小球受到的空气阻力.(1)不考虑上方气球对小球运动的可能影响,求小球抛出后上升的最大高度和时间.(2)小球能否追上气球?若追不上,说明理由;若能追上,需要多长时间?答案 (1)20 m 2 s(2)小球追不上气球 理由见解析解析 (1)设小球上升的最大高度为h ,时间为t ,则h =v 022g,解得h =20 m , t =v 0g,解得t =2 s. (2)设小球达到与气球速度相同时经过的时间是t 1,则v 气=v 小=v 0-gt 1,解得t 1=1 s设在这段时间内气球上升的高度为x 气,小球上升的高度为x 小,则x 气=v 气t 1=10 mx 小=v 0t 1-12gt 12=15 m 由于x 气+6 m>x 小,所以小球追不上气球.。
补充专题:追及和相遇问题1.追及和相遇问题概述当两个物体在同一条直线上运动时,由于两物体的运动情况不同,所以两物体之间的距离会不断发生变化,两物体间距越来越大或越来越小时,就会涉及追及、相遇或避免碰撞等问题.2.追及问题的两类情况(1)速度小者加速(如初速度为零的匀加速直线运动)追速度大者(如匀速运动):①当两者速度相等时有最大距离.②当两者位移相等时,则追上.(2)速度大者减速(如匀减速直线运动)追速度小者(如匀速直线运动):①当两者速度相等时,若追者未追上被追者,则永远追不上,此时两者间有最小距离.②当两者位移相等,且两者速度相等时,则恰能追上,也是两者避免碰撞的临界条件.③若两者位移相等时,追者速度仍大于被追者的速度,则被追者还有一次追上追者的机会,其间速度相等时两者间距离有一个最大值.3.相遇问题的常见情况(1)同向运动的两物体追及即相遇.(2)相向运动的物体,当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体的距离时即相遇.总结:1.讨论追及、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问题.(1)两个关系:即时间关系和位移关系,这两个关系可通过画草图得到.(2)一个条件:即两者速度相等,它往往是物体间能否追上、追不上(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断的切入点.2.常见的情况物体A追物体B,开始时,两个物体相距x0.(1)A追上B时,必有x A-x B=x0,且v A≥v B.(2)要使两物体不相撞,必有x A-x B=x0,且v A≤v B.3.解题思路和方法注意:(1)在追及相遇问题中“速度相等”(同向运动)是两物体相距最近或最远的临界点,后面的物体能否追上前者往往需要考虑此时的位置关系.(2)在追及相遇问题中常有三类物理方程:①位移关系方程;②时间关系方程;③临界关系方程.例1.交叉路口处有一辆静止的小汽车等候信号灯,当绿灯亮时,它以2 m/s2的加速度起动,与此同时,一辆大卡车以10 m/s的速度从小汽车旁边驶过.此后小汽车保持加速度不变做匀加速直线运动,大卡车仍以原来速度直线行驶.问:(1)小汽车追上大卡车时距起动位置多远?(2)小汽车追上大卡车时的速度是多大?(3)小汽车追上大卡车以前,两车之间的最大距离是多少?例2.A、B两列火车,在同轨道上同向行驶,A车在前,其速度v A=10 m/s,B车在后,其速度v B=30 m/s.因大雾能见度低,B车在距A车700 m时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但B车要经过1 800 m才能停止.问A车若按原速度前进,两车是否会相撞?说明理由.追及和相遇问题练习1.如图11所示,甲、乙、丙三物体从同一地点沿同一方向做直线运动,在t1时刻,三物体比较( )①v甲=v乙=v丙②x甲>x乙>x丙③a丙>a乙>a甲④甲丙之间距离最大⑤甲、乙、丙相遇A.只有①②③正确 B.只有②③④正确C.只有①②③④正确 D.全正确2.甲、乙两车在一平直道路上同向运动,其v-t图象如图所示,图中∆OPQ和∆OQT的“面积”分别为s1和s2(s2>s1)。
四年级合作校讲义(八)
―――相遇与追及问题
学习目标:
1、 根据学习的“路程和=速度和× 时间”继续学习简单的直线上的相遇与追及问题
2、 研究行程中复杂的相遇与追及问题
3、 通过画图使较复杂的问题具体化、形象化,融合多种方法达到正确理解题目的目的
4、 培养学生的解决问题的能力
知识点拨:
在研究追及和相遇问题时,一般都隐含以下两种条件:
(1)在整个被研究的运动过程中,2个物体所运行的时间相同
(2)在整个运行过程中,2个物体所走的是同一路径。
⨯⎧⎪÷⎨⎪÷⎩÷⎧⎪⨯⎨⎪÷⎩
总路程=速度和相遇时间相遇问题速度和=总路程相遇时间
相遇时间=总路程速度和追及时间=追及路程速度差追及问题追及路程=速度差追及时间
速度差=追及路程追及时间 习题精讲:
1.一辆客车与一辆货车同时从甲、乙两个城市相对开出,客车每小时行46千米,货车每小时行48千米。
3.5小时两车相遇。
甲、乙两个城市的路程是多少千米?
2.两地间的路程有255千米,两辆汽车同时从两地相对开出,甲车每小时行45千米,乙车每小时行40千米。
甲、乙两车相遇时,各行了多少千米?
3.聪聪和明明同时从各自的家相对出发,明明每分钟走20米,聪聪骑着脚踏车每分钟比明明快42米,经过20分钟后两人相遇,你知道聪聪家和明明家的距离吗?
4.甲、乙两车分别从相距360千米的A、B两城同时出发,相对而行,已知甲车到达B城需4小时,乙车到达A城需12小时,问:两车出发后多长时间相遇?
5.甲、乙两辆汽车分别从A、B两地出发相对而行,甲车先行1小时,甲车每小时行48千米,乙车每小时行50千米,5小时相遇,求A、B两地间的距离.
6.甲、乙两列火车从相距144千米的两地相向而行,甲车每小时行28千米,乙车每小时行22千米,乙车先出发2小时后,甲车才出发.甲车行几小时后与乙车相遇?
7.甲、乙两辆汽车分别从A、B两地出发相向而行,甲车先行3小时后乙车从B地出发,乙车出发5小时后两车还相距15千米.甲车每小时行48千米,乙车每小时行50千米.求A、B 两地间相距多少千米?
8.甲、乙两辆汽车从A、B两地同时相向开出,出发后2小时,两车相距141千米;出发后5小时,两车相遇.A、B两地相距多少千米?(全国希望杯数学邀请赛)
9.两列城铁从两城同时相对开出,一列城铁每小时走40千米,另一列城铁每小时走45千米,在途中每列车先后各停车4次,每次停车15分钟,经过7小时两车相遇,求两城的距离?
10.甲、乙两架飞机同时从一个机场起飞,向同一方向飞行,甲机每小时行300千米,乙机每小时行340千米,飞行4小时后它们相隔多少千米?这时候甲机提高速度用2小时追上乙机,甲机每小时要飞行多少千米?
11.两地相距900米,甲、乙二人同时、同地向同一方向行走,甲每分钟走80米,乙每分钟走100米,当乙到达目标后,立即返回,与甲相遇,从出发到相遇共经过多少分钟?
12.甲乙两人分别以每小时6千米,每小时4千米的速度从相距30千米的两地向对方的出发地前进.当两人之间的距离是l 0千米时,他们走了多少小时?(2008年第六届希望杯一试)
13.小明步行上学,每分钟行70米.离家12分钟后,爸爸发现小明的明具盒忘在家中,爸爸带着明具盒,立即骑自行车以每分钟280米的速度去追小明.问爸爸出发几分钟后追上小明?当爸爸追上小明时他们离家多远?
14.甲、乙两辆汽车同时从A地出发去B地,甲车每小时行50千米,乙车每小时行40千米.途中甲车出故障停车修理了3小时,结果甲车比乙车迟到1小时到达B地.A、B两地间的路程是多少?
15.甲、乙两列火车同时从A地开往B地,甲车8小时可以到达,乙车每小时比甲车多行20千米,比甲车提前2小时到达.求A、B两地间的距离.
16.甲、乙二人同时从A地去B地,甲每分钟行60米,乙每分钟行90米,乙到达B地后立即返回,并与甲相遇,相遇时,甲还需行3分钟才能到达B地,A、B两地相距多少米?(全国希望杯数学邀请赛)。