高中物理必修一:追及、相遇问题
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高一物理追及相遇问题知识点一、知识概述“高一物理追及相遇问题知识点”①基本定义:所谓追及相遇问题呢,就是两个物体在同一直线上运动,一个追另一个,然后会出现追上或者相遇这些情况。
比如说你和你的小伙伴跑步,你在他后面跑,想要追上他,这就是一种简单的追及情况;而像两辆车相向而行,然后碰面了,这就是相遇的情况。
②重要程度:在高一物理里这可是很重要的内容哦。
它能让我们更好地理解物体的运动状态和运动过程中的关系,如果这个搞不明白,那后面更复杂的运动相关的知识学起来就费劲了。
③前置知识:得对基本的位移、速度、加速度这些概念有一定的掌握。
就像你盖房子得先有砖头一样,这些基础概念就是解决追及相遇问题的“砖头”。
举个例子,如果不知道速度是描述物体运动快慢的量,那在追及相遇里去分析谁快谁慢都无从下手。
④应用价值:在生活里可太多这种情况啦。
像交通领域,车与车之间的安全距离设定就跟追及相遇问题有关,要是不考虑这些很容易追尾;还有体育赛事里,赛跑的选手之间追及和超越也用到这个知识。
二、知识体系①知识图谱:追及相遇问题是在运动学这个大框架里的小模块,就像是墙上的一块砖,和整个墙面(运动学)息息相关,与速度、位移、时间这些知识都是紧密相连的。
②关联知识:和速度- 时间图像、位移- 时间图像关系很大。
比如说速度- 时间图像里面,图像里面积的表示就可能涉及到追及相遇时两者的位移关系。
还和运动的合成与分解有点联系,不过这个联系更隐晦一点,在复杂一点的追及相遇场景可能会用到。
③重难点分析:重点呢,就是要能准确分析两个物体在追及相遇过程中的位移关系、速度关系。
就像两个人赛跑,你得知道谁跑的路程长(位移关系),谁跑得快(速度关系)这很关键。
难点在于有的场景下物体的运动不是一直匀速或者一直加速这些简单情况,可能是先加速后匀速再减速这种复杂的运动组合。
比如说一辆车在行驶过程中,遇到红绿灯,先以某个加速度加速,然后到了路口看到红灯又以一定的加速度减速,在分析后面追上来的车是否能追上它的时候就复杂多了。
高一物理追及相遇问题追及和相遇是高一物理中常见的运动学问题,这类问题涉及到两个或多个物体在同一时间或不同时间运动的情况。
解决这类问题的关键是掌握运动学的基本公式和定理,理解物体之间的相对运动关系,并运用数学工具进行计算和分析。
一、追及问题追及问题通常是指两个物体在同一时间开始运动,其中一个物体追赶另一个物体,直到追上或超过被追物体。
解决追及问题的关键是找出两个物体之间的位移差、速度差和时间关系。
定义变量设被追物体为A,追赶物体为B。
设t时刻A、B的位移分别为x1、x2,速度分别为v1、v2。
建立数学方程根据运动学公式,我们可以建立以下方程:(1) x1 = v1t + 1/2at^2(匀加速运动)(2) x2 = v2t(匀速运动)(3) 当A、B速度相等时,有v1 = v2 + at求解方程解方程组(1)(2)(3),可以求出t、x1、x2的值。
分析结果根据求出的t、x1、x2的值,可以判断A、B是否能够相遇,相遇时A、B的位移和速度关系。
二、相遇问题相遇问题是指两个物体在同一地点开始运动,其中一个物体迎向另一个物体,直到两个物体相遇或相离。
解决相遇问题的关键是找出两个物体之间的位移和速度关系。
定义变量设相遇的两个物体分别为A、B。
设t时刻A、B的位移分别为x1、x2,速度分别为v1、v2。
建立数学方程根据运动学公式,我们可以建立以下方程:(1) x1 + x2 = v1t + v2t(相对速度)(2) v1 - v2 = at(相对加速度)求解方程解方程组(1)(2),可以求出t、x1、x2的值。
分析结果根据求出的t、x1、x2的值,可以判断A、B是否能够相遇,相遇时A、B的位移和速度关系。
如果A、B不能相遇,还可以求出它们之间的距离。
高一物理追击和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研究,列出位移方程,然后利用时间关系、速度关系、位移关系而解出。
一、追及问题1、追及问题中两者速度大小与两者距离变化的关系。
甲物体追赶前方的乙物体,若甲的速度大于乙的速度,则两者之间的距离。
若甲的速度小于乙的速度,则两者之间的距离。
若一段时间内两者速度相等,则两者之间的距离。
2、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,追上前有最大距离的条件:两物体速度,即。
⑵匀速运动的物体甲追赶同向匀加速运动的物体乙,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。
①若甲乙速度相等时,甲的位置在乙的后方,则追不上,此时两者之间的距离最小。
②若甲乙速度相等时,甲的位置在乙的前方,则追上。
③若甲乙速度相等时,甲乙处于同一位置,则恰好追上,为临界状态。
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。
⑶匀减速运动的物体追赶同向的匀速运动的物体时,情形跟⑵类似。
3、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。
⑵相向运动的物体,当各自发生的位移绝对值的和等于开始时两物体间的距离时即相遇。
【典型例题】例1.在十字路口,汽车以3米每二次方秒的加速度从停车线启动做匀加速运动,恰好有一辆自行车以6米每秒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?【针对训练】1、为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离.已知某高速公路的最高限速v =120km/h.假设前方车辆突然停止,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t=0.50s.刹车时汽车的加速度为a=4m/s2.该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少?(取重力加速度g=10m/s2.)2、客车以20m/s的速度行驶,突然发现同轨前方120m处有一列货车正以6m/s的速度同向匀速前进,于是客车紧急刹车,刹车引起的加速度大小为0.8m/s2,问两车是否相撞?3、如图,A、B两物体相距S=7米,A正以V1=4米/秒的速度向右做匀速直线运动,而物体B此时速度V2=10米/秒,方向向右,做匀减速直线运动(不能返回),加速度大小a=2米/秒2,从图示位置开始计时,经多少时间A追上B.4、某人在室内以窗户为背景摄影时,恰好把窗外从高处落下的一小石子摄在照片中。
高一物理追及相遇问题的解法高一物理中,追及相遇问题是一类典型的运动问题,涉及到两个或多个物体同时进行直线运动,并在某一时刻相遇的问题。
解决这类问题的关键是要熟悉速度、时间和距离之间的数学关系,并结合画图和列方程的方法进行求解。
以下是追及相遇问题的解法。
解法一:相对运动法相对运动法是一种基于相对概念的解题方法,该方法适用于两个物体以相对速度进行直线运动的问题。
步骤:1.根据题目条件,确定两个物体相对运动的特点,即两个物体之间的相对速度关系。
2.画出示意图,并标明每个物体的运动方向和起始位置。
通常可以使用箭头表示物体的运动方向。
3.根据物体的相对速度和相对位置关系,得出追及相遇的时间和距离的关系。
4.列方程,解方程,得出问题的解。
解法二:时间比法时间比法基于物体在相同时间内应走过的距离相等的原则,适用于给出两个物体的初始位置和速度,求它们相遇时间或相遇位置的问题。
步骤:1.根据题目条件,确定两个物体的初始位置和初始速度,并画出示意图。
2.假设两个物体相遇时间为t,根据速度、时间和距离的关系可以得出两个物体行驶的距离。
比如,设第一个物体的速度为v1,行驶的时间为t,则它行驶的距离为d1=v1*t;设第二个物体的速度为v2,行驶的时间为t,则它行驶的距离为d2=v2*t。
3.根据题目条件,得出物体行驶的距离之间的关系。
这个关系可以是等于、大于、小于等种情形。
4.根据物体行驶的距离之间的关系及相遇时间与行驶距离的关系,列方程,解方程,求出问题的解。
解法三:套公式法套公式法是追求解题的简便和快捷,适用于两个物体在相对静止或相对匀速运动的情况。
步骤:1.根据题目条件,确定两个物体的初始位置和初始速度。
2.判断两个物体的相对运动关系,即判断两个物体是否追及相遇。
如果两个物体的相对速度为0,则相对运动停止,此时两个物体处于静止状态,无需继续计算。
3.如果两个物体在匀速直线运动,可以利用时间、速度和距离之间的关系,套用公式进行求解。