(3)画出两车运动的v-t图象,并试着用图象法解上述两问题.
(3)两车运动的 v-t 图象如图所 示. ①由图知,若两车位移相等,即 v-t 图线与时间轴所夹的“面积” 相等. 由图中几何关系知,相遇时间为 t′ =4 s,此时 v 汽=2v 自=12 m/s.
②由图象分析知,t=2 s 前 v 汽<v 自,两者距离逐渐增大, t=2 s 后,v 汽>v 自,两者距离又减小,当 v 汽=v 自时(t=2 s 时)两车距离最大,最大距离为图中三角形面积(阴影部 分). Δx=12×6×2 m=6 m.
分析:汽车追上自行车之前, v汽<v自时 △x变大 v汽=v自时 △x最大 v汽>v自时 △x变小
两者速度相等时,两车相距最远。 (速度关系)
v汽=at=v自 ∴ t= v自/a=6/3=2s △x= v自t- at2/2=6×2 - 3 ×22 /2=6m
解法二 用数学求极值方法来求解 设汽车在追上自行车之前经过t时间两车相距最远
v/ms-1
1 2
(20 10)t0
100
20
A
10
B
t0 20 s
o
t0
t/s
20 10
a
0.5
20
则a 0.5m / s2
出,然后利用图象求解。
4.相对运动法:巧妙地选取参照系,然后找两物体的
运动关系。
(1)速度小者追速度大者
类型
图象
说明
匀加速追 匀速
匀速追匀 减速
匀加速追 匀减速
①t=t0以前,后面物体与前面 物体间距离增大 ②t=t0即速度相等时,两物体 相距最远为x0+x ③t=t0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