追及和相遇专题
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第 1 页 共 4 页 追及和相遇问题专题研究
一、追及和相遇问题的实质
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、 解决追及和相遇问题的关键
1.画出物体运动的情景图
2.理清三大关系
(1)时间关系 :0tttBA (2)位移关系:0ABxxx
(3)速度关系:vA=vB
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:
【例1】一小汽车从静止开始以3 m/s2的加速度行驶,恰有一自行以6 m/s的速度从车边匀速驶过。
(1)汽车从开动后到追上自行车之前,要经多长时间两者相距最远?此时距离是多少?
(2)汽车什么时候追上自行车,此时汽车的速度是多少?
【例2】汽车正以10m/s的速度在平直公路上前进,突然发现正前方有一辆自行车以4m/s 的速度做同方向的匀速直线运动,汽车立即关闭油门做加速度大小为 6 m/s2的匀减速运动,汽车恰好不碰上自行车。求关闭油门时汽车离自行车多远?
【例3】一列客运列车以20m/s的速度行驶,突然发现同轨前方120m处有一列货运列车正以6m/s的速度匀速前进。于是该客运列车紧急刹车,以0.8m/s2的加速度匀减速运动,是判断两车是否相撞。
1 追击和相遇问题
1.速度大者追速度小者:
【例1】一列货车以28.8 km/h的速度在平直铁路上运行,由于调度失误,在后面600 m处有一列快车以72 km/h的速度向它靠近。快车司机发觉后立即合上制动器,但快车要滑行2000 m才停止。试判断两车是否会相碰。
★解析:两车速度相等恰追及前车,这是恰不相碰的临界情况,因此只要比较两车等速时的位移关系,即可明确是否相碰。
因快车减速运动的加速度大小为:
222/1.020002202smsva快
故快车刹车至两车等速历时:
savvt1201.0820慢快
该时间内两车位移分别是:
mattvs16801201.021120202122快快
mtvs9601208慢慢
因为s快>s货+s0=1560 m,故两车会发生相撞。
针对训练:火车以速率V1向前行驶,司机突然发现在前方同一轨道上距车为S处有另一辆火车,它正沿相同的方向以较小的速率V2作匀速运动,于是司机立即使车作匀减速运动,加速度大小为a,要使两车不致相撞,求出a应满足关式。
★解析:速度相等时,位移也相等则恰好不撞,
at21
aSa21221212
解得:Sa2)(221,则要求Sa2)(221
2.速度小者追速度大者:
【例2】一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5s后警车发动起来,并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90km/h 以内.问:
(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?
(2)警车发动后要多长时间才能追上货车?
★解析:(l)警车在追赶货车的过程中,当两车速度相等时.它们的距离最大,设警车发动后经过t1时间 2 两车的速度相等.则.
11042.5t=s=s
--
-- 相遇追及问题
一、考点、热点回顾
一、追及问题
1.速度小者追速度大者
类型 图象 说明
匀加速追匀速
①t=t0以前,后面物体与前面物体间距离增大
②t=t0时,两物体相距最远为x0+Δx
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
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
匀减速追匀速
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Δx=x0,则恰能追及,两物体只能相遇一次,这--
-- 匀速追匀加速
也是避免相撞的临界条件
②若Δx
③若Δx>x0,则相遇两次,设t1时刻Δx1=x0,两物体第一次相遇,则t2时刻两物体第二次相遇
匀减速追匀加速
①表中的Δx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;
②x0是开始追及以前两物体之间的距离;
③t2-t0=t0-t1;
④v1是前面物体的速度,v2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
相遇和追及问题
【学习目标】
1、掌握追及和相遇问题的特点 2、能熟练解决追及和相遇问题
【要点梳理】
要点一、机动车的行驶安全问题:
要点诠释:
1、反应时间:人从发现情况到采取相应措施经过的时间为反应时间。
2、反应距离:在反应时间内机动车仍然以原来的速度v匀速行驶的距离。
3、刹车距离:从刹车开始,到机动车完全停下来,做匀减速运动所通过的距离。
4、停车距离与安全距离:反应距离和刹车距离之和为停车距离。停车距离的长短由反应距离和刹车距离共同决定。安全距离大于一定情况下的停车距离。
要点二、追及与相遇问题的概述
要点诠释:
1、追及与相遇问题的成因
当两个物体在同一直线上运动时,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,这时就会涉及追及、相遇或避免碰撞等问题.
2、追及问题的两类情况
(1)速度小者追速度大者
(2)速度大者追速度小者
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