高中物理追及专题课含动画分解
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直线运动中的追及和相遇问题一、相遇和追及问题的实质研究的两物体能否在相同的时刻到达相同的空间位置的问题。
二、 解相遇和追及问题的关键1.画出物体运动的情景图2.理清三大关系(1)时间关系 :0t t t B A ±= (2)位移关系:0A B x x x =± (3)速度关系:v A =v B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,也是分析判断的切入点。
三、追及、相遇问题的分析方法:A. 画出两个物体运动示意图,根据两个物体的运动性质,选择同一参照物,列出两个物体的位移方程;B. 找出两个物体在运动时间上的关系C. 找出两个物体在运动位移上的数量关系D. 联立方程求解.说明:追及问题中常用的临界条件:⑴速度小者加速追速度大者,速度在接近,但距离在变大。
追上前两个物体速度相等时,有最大距离; ⑵速度大者减速追赶速度小者, 速度在接近,但距离在变小。
追上前在两个物体速度相等时,有最小距离.即必须在此之前追上,否则就不能追上.四、典型例题分析:(一).匀加速运动追匀速运动的情况(开始时v 1< v 2):2.当v1= v2时,两者距离最大;3.v1>v2时,两者距离变小,相遇时满足x1= x2+Δx,全程只相遇(即追上)一次。
【例1】一小汽车从静止开始以3m/s2的加速度行驶,恰有一自行车以6m/s的速度从车边匀速驶过.求:(1)小汽车从开动到追上自行车之前经过多长时间两者相距最远?此时距离是多少?(2)小汽车什么时候追上自行车,此时小汽车的速度是多少?(二).匀速运动追匀加速运动的情况(开始时v1> v2):1.当v1> v2时,两者距离变小;2.当v1= v2时,①若满足x1< x2+Δx,则永远追不上,此时两者距离最近;②若满足x1=x2+Δx,则恰能追上,全程只相遇一次;③若满足x1>x2+Δx,则后者撞上前者(或超越前者),此条件下理论上全程要相遇两次。
v1.0可编辑可修改直线运动中的追及和相遇问题一、相遇和追及问题的实质研究的两物体能否在相同的时刻到达相同的空间位置的问题。
二、解相遇和追及问题的关键1.画出物体运动的情景图2.理清三大关系( 1)时间关系:t A t B t0(2)位移关系:x A x B x0( 3)速度关系:v A=v B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,也是分析判断的切入点。
三、追及、相遇问题的分析方法:A. 画出两个物体运动示意图,根据两个物体的运动性质, 选择同一参照物, 列出两个物体的位移方程;B.找出两个物体在运动时间上的关系C.找出两个物体在运动位移上的数量关系D.联立方程求解 .说明 : 追及问题中常用的临界条件:⑴速度小者加速追速度大者, 速度在接近,但距离在变大。
追上前两个物体速度相等时, 有最大距离 ;⑵速度大者减速追赶速度小者 , 速度在接近,但距离在变小。
追上前在两个物体速度相等时 , 有最小距离 . 即必须在此之前追上 , 否则就不能追上 .四、典型例题分析:( 一 ) .匀加速运动追匀速运动的情况(开始时v1< v 2):1.当 v1< v 2时,两者距离变大;2.当 v1= v 2时,两者距离最大;3.v1>v2时,两者距离变小,相遇时满足x1= x 2+x,全程只相遇( 即追上 ) 一次。
【例 1】一小汽车从静止开始以3m/s2的加速度行驶,恰有一自行车以6m/s 的速度从车边匀速驶过.求:(1) 小汽车从开动到追上自行车之前经过多长时间两者相距最远此时距离是多少(2)小汽车什么时候v1.0可编辑可修改( 二 ) .匀速运动追匀加速运动的情况(开始时v1> v 2):1.当 v1> v 2时,两者距离变小;2.当 v1= v 2时,①若满足x1< x 2+x,则永远追不上,此时两者距离最近;②若满足 x1=x2+x,则恰能追上,全程只相遇一次;③若满足 x1> x2+x,则后者撞上前者(或超越前者),此条件下理论上全程要相遇两次。
2025高考物理专项复习专题进阶课三追及相遇问题含答案专题进阶课三追及相遇问题核心归纳1.几种追及相遇问题的图像比较:类型图像说明匀加速追匀速(1)t=t0以前,后面物体与前面物体间距逐渐增大;(2)t=t0时,v1=v2,两物体间距最大,为x0+Δx;(3)t=t0以后,后面物体与前面物体间距逐渐减小;(4)能追上且只能相遇一次匀速追匀减速匀加速追匀减速匀减速追匀速开始时,后面物体与前面物体间的距离在逐渐减小,当两物体速度相等时,即t=t0时刻:(1)若Δx=x0,则恰能追上,两物体只能相遇一次,这也是避免相撞的临界条件;(2)若Δx<x0,则不能追上,此时两物体有最小距离,为x0-Δx;(3)若Δx>x0,则相遇两次,设t1时刻匀速追匀加速匀减速追匀加速Δx=x0,两物体第一次相遇,则必有t2时刻两物体第二次相遇,且t2-t0=t0-t1注意:(1)v1是前面物体的速度,v2是后面物体的速度;(2)x0为开始时两物体之间的距离;(3)Δx为从开始追赶到两者速度相等时,前面或后面的物体多发生的位移2.追及相遇问题情况概述:(1)追及问题①若后者能追上前者,则追上时,两者处于同一位置,后者的速度一定不小于前者的速度。
②若后者追不上前者,则当后者的速度与前者相等时,两者相距最近。
(2)相遇问题①同向运动的两物体追及即相遇。
②相向运动的两物体,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。
提醒:(1)若被追赶的物体做匀减速直线运动,一定要注意判断被追上前该物体是否已经停止运动。
(2)仔细审题,注意抓住题目中的关键字眼(如“刚好”“恰好”“最多”“至少”等),充分挖掘题目中的隐含条件。
3.解题思路:(1)根据对两物体运动过程的分析,画出两物体运动的示意图或v-t图像,找到临界状态和临界条件。
(2)根据两物体的运动性质,分别列出两物体的位移方程,注意要将两物体运动时间的关系反映在方程中。
专题5追及和相遇问题授课提示:对应学生用书8页1.[2024·湖南省衡阳市月考](多选)如图,一颗松子沿倾斜冰面AB 从顶端A 由静止匀加速滑下,1s 后,松鼠从倾斜冰面的顶端A 以1.5m/s 的初速度、3m/s 2的加速度匀加速追赶松子.追赶过程中,松鼠与松子相隔的最远距离为98m ,且松鼠恰好在底端B 处追上松子,则()A .松子沿冰面下滑的加速度大小为2m/s 2B .冰面AB 的长度为8mC .松鼠从顶端A 出发后,经过2s 就追上了松子D .在松鼠与松子相隔最远时,松鼠的速度大小为2m/s 答案:AC解析:设松子运动的加速度为a ,经过时间t ,松鼠与松子相隔最远,此时松鼠与松子的速度均为v .根据位移时间公式有v 2 t -v +1.52 (t -1)=98 m ,根据匀变速直线运动公式有v=32 +3(t -1),解得t =1.5s ,v =3m/s ,故a =v t =2m/s 2,A 正确,D 错误;设松子运动的时间为t ′时,松鼠追上松子,根据12 ×2t ′2=32 (t ′-1)+12 ×3(t ′-1)2,解得t ′=3s ,松鼠经过2s 追上松子,C 正确;倾斜冰面AB 的长度L =12×2t ′2=9m ,B 错误.2.如图所示,一辆轿车和一辆卡车在同一公路上均由静止开始同时相向做匀加速直线运动,加速度大小分别为7m/s 2和3m/s 2,刚开始运动时两车车头相距20m ,轿车车身全长为5m ,卡车车身全长为20m ,则从开始运动到两车分离的时间为()A .1.0sB .2.0sC .3.0sD .3.5s 答案:C解析:设经过时间t 后,轿车和卡车车尾分离,轿车的位移x 1=12a 1t 2,卡车的位移x 2=12a 2t 2,x 1+x 2=45m. 联立解得t =3.0s . 3.[2024·广东省广州市月考](多选)某公司为了测试摩托车的性能,让两驾驶员分别驾驶摩托车在一平直路面上行驶,利用速度传感器测出摩托车A 、B 的速度随时间变化的规律并描绘在计算机中,如图所示,发现两摩托车在t =25s 时同时到达目的地.则下列叙述正确的是()A .摩托车B 的加速度为摩托车A 的5倍B .两辆摩托车从同一地点出发,且摩托车B 晚出发10sC .在0~25s 时间内,两辆摩托车间的最远距离为400mD .在0~25s 时间内,两辆摩托车间的最远距离为180m 答案:AC解析:v t 图像的斜率表示加速度,则A 、B 两车的加速度分别为a A =ΔvΔt =0.4m/s 2,a B=Δv ′Δt ′ =2m/s 2,因为a B a A =20.4 =51 ,所以摩托车B 的加速度为摩托车A 的5倍,A 正确;由题图可知,在t =25s 时两车达到相同的速度,在此之前摩托车A 速度一直大于摩托车B 速度,两辆摩托车距离一直在缩小,所以在t =0时刻,两辆摩托车距离最远,不是从同一地点出发的,B 错误;速度图像和坐标轴围成的面积代表摩托车行驶的位移,因此两辆摩托车间的最远距离Δx =x A -x B =12 ×(20+30)×25m -12 ×30×(25-10)m =400m ,C 正确,D错误.4.[2024·辽宁省朝阳市建平实验中学期中考试]在某次遥控车挑战赛中,若a 、b 两个遥控车从同一地点向同一方向做直线运动,它们的v t 图像如图所示,则下列说法不正确的是()A .b 车启动时,a 车在其前方2m 处B .运动过程中,b 车落后a 车的最大距离为1.5mC .b 车启动3s 后恰好追上a 车D .b 车超过a 车后,两车不会再相遇 答案:A解析:b 车启动时,a 车在其前方距离Δx =12 ×2×1m =1m ,A 错误;运动过程中,当两车速度相等时,b 车落后a 车的距离最大,最大距离为Δx m =1+32 ×1m -12 ×1×1m =1.5m ,B 正确;b 车启动3s 后,a 车的位移x a =12 ×2×1m +3×1m =4m ,b 车的位移x b =1+32×2m =4m ,即b 车恰好追上a 车,C 正确;b 车超过a 车后,因b 车速度大于a 车,则两车不会再相遇,D 正确.5.[2024·湖南省衡阳市月考](多选)如图,小球a 自地面高h 处做自由落体运动,同时位于小球a 正下方的小球b 自地面以初速度v 0竖直上抛,b 球上升到最高点时恰与a 球相遇,a 、b 均可视为质点,则()A .a 、b 两球经过时间hv 0 相遇B .a 、b 两球相遇点距地面高度为h2C .a 、b 两球在相遇过程中速度变化量的大小不相等D .a 、b 两球在相遇过程中速度变化量的方向不相同 答案:AB解析:设两者经过时间t 相遇,对小球a ,有h 1=12 gt 2;对小球b ,有h 2=v 0t -12 gt 2,t =v 0g ,且h 1+h 2=h ,联立解得t =h v 0 ,h 1=h 2=h2 ,A 、B 正确;两球在相遇过程中,均做加速度为g 的匀变速运动,速度变化量的大小和方向均相同,C 、D 错误.6.[2024·福建省龙岩市一级校联盟联考]电子设备之间在一定距离范围内可以通过蓝牙连接进行数据交换,已经配对过的两电子设备,当距离小于某一值时,会自动连接;一旦超过该值时,蓝牙信号便会立即中断,无法正常通信.如图所示,甲、乙两辆汽车并排沿平直路面向前行驶,两车车顶O1、O2两位置都装有蓝牙设备,这两个蓝牙设备在5m以内时能够实现通信.t=0时刻,甲、乙两车刚好位于图示位置,此时甲车的速度为5m/s,乙车的速度为2m/s,O1、O2的距离为3m.从该时刻起甲车以1m/s2的加速度做匀减速运动直至停下,乙车保持原有速度做匀速直线运动.(忽略信号传递及重新连接所需的时间)求:(1)从t=0时刻起,甲车的运动时间;(2)在甲车停下来之前,两车在前进方向上的最大距离;(3)从t=0时刻起两车能够进行蓝牙通信的总时间.答案:(1)5s(2)4.5m(3)6.25s解析:(1)甲车运动到停止0=v甲+a甲t其中a甲=-1m/s2,代入数据得t=5s(2)两车共速时,沿前进方向的距离最大:即v乙=v甲+a甲t′t′=3s根据位移时间公式有x甲=v甲t′+12a甲t′2,x乙=v乙t′Δx=x甲-x乙解得Δx=4.5m(3)根据几何知识可知,当甲车在乙车前方且O1O2=5m时,有x甲-x乙=4m根据运动学公式有x甲=v甲t-12at2,x乙=v乙t解得t1=2s,t2=4s当0<t<2s时,有O1O2<5m,当2s<t<4s时,有O1O2>5m t=t2=4s时,甲车的速度为v甲1=v甲-at2=1m/s<v乙t =4s 之后,甲、乙两车的距离不断减小,且甲车能够继续行驶的距离为x 甲1=v 2甲12a =0.5m根据几何关系可知,从t =4s 开始到乙车行驶至甲车前方4m 的过程中,O 1O 2<5m ,这段过程经历的时间为t ′=2×4 m +0.5 mv 乙=4.25s所以甲、乙两车能利用蓝牙通信的时间为t 总=2s +4.25s =6.25s。