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1、相遇問題 什么是相遇 ? 從時間與空間的角度來看,所謂相遇, 就是在某一時刻兩物體位于同一位置 。 怎樣解決追及相遇問題? 1、基本思路: 分析兩物體運動過程 畫運動示意圖 由示意圖找出兩物體 位移關系 列出兩物體位移關系 及時間速度關系方程 聯(lián)立方程求解 并檢驗 2、常用方法: 圖象法 公式法 同地出發(fā) 1.討論下列情況中,當兩物體相遇時的位移關系 位移相等 S1=S2 S1- S2=S0 S1+S2=S0 異地出發(fā) 同向運動 相向運動 ( 設開始相距 S0 ) 同向時: 當 V后 V前 時,兩物體間的距離不斷 。 增大 減小 3 汽車勻減速 追 勻速運動的卡車,汽車初速 大于卡 車(已知兩
2、車相距 S0) 1 汽車勻加速 追 勻速運動的卡車,汽車初速 小于卡車 2 汽車勻速 追 勻減速運動的卡車,汽車初速 小于卡車 (已知兩車同一地點出發(fā)) 2 試討論下列情況中,兩物體間的距離如何變化? 例題 討論 例題 討論 例題 討論 練習 練習 1 練習 2 小結 小結:追及物體與被追及物體的 速度相等, 是重要 臨界條件。 小結:追及物體與被追及物體的 速度相等, 是 重要 臨界條件。 根據(jù)不同的題目條件, 速度相等 往往是兩物 體 距離最大 , 最小 , 恰好追上或恰好不撞 等臨界點,應進行具體分析 解題時要抓住這一個條件,兩個關系 根據(jù)不同的題目條件, 速度相等 往往是兩物 體 距離
3、最大 , 最小 , 恰好追上或恰好不撞 等臨界點,應進行具體分析 例 1:一輛汽車在路口等候綠燈,當綠燈亮時汽車以 3m/s2的加速度開始行駛,恰在此時一輛自行車以 6m/s的速度勻速駛來,從后邊超過汽車。試求: 1 )汽車從路口開動后,在追上自行車之前經(jīng)過多長 時間兩車相距最遠,這個距離是多少? 2)什么時候汽車追上自行車,此時汽車的速度多大? 公式法 圖象法 平均速度 解法 1:據(jù)題意有,當兩車速度相等時,兩車相距最遠。 設汽車的速度增大到等于自行車速度所用時間為 t atv vv 汽 自汽 )(236 savt 自 此時兩車相距 )(623212621 22 mattvS 自 2)設汽車
4、追上自行車所用時間為 t1,則有 2 11 2 11 2 3 6 2 1 tt attv 即 自 )/(1243 4 11 1 smatv s:t 得 則: 解法 2:圖象法 12 6 0 2 4 t /秒 V(米 /秒) P 面積差最大,即相距最遠的 時刻,對應兩圖線的交點 P, 此時兩車速度相等。 )(2 3 6 )(626 2 1 s a v t m SS OAPm 易得:相遇時, t=4秒 對應汽車速度為 12米 /秒 A 兩車相遇 時當 O A PP B C SS B C 解法三:利用平均速度求相遇時汽車的速度 因為同時同地出發(fā)到相遇,兩車的位移 , 所用的時間 ,所以其平均速度 。
5、 )/(12622 2 0 smv:v v vv : t t 自 自 得 即 相等 相等 相等 練習:汽車甲沿著平直的公路以速度 V0做勻速直線運動,當 它路過某處的同時,該處有一汽車乙做初速度為 V1 (V1 V0 ) 的勻加速直線運動去追趕甲車,根據(jù)上述已知條件,則 ( ) A.可求出乙車追上甲車時乙車的速度 B.可求出乙車追上甲車時乙車所走的路程 C.可求出乙車從開始起動到追上甲車時所用的時間 D.不能求出上述三者中任何一個 A 100 1 2 2 vvvvvv tt 因 a不知,無法求 s與 t 由兩車平均速度相等,得 【 例 2】 在平直的公路上,自行車與同方向行 駛的一汽車同時經(jīng)過
6、 A點,自行車以 v= 4m/s速 度做勻速運動,汽車以 v0=10 m/s的初速度, a= 0.25m/s2 的加速度做勻減速運動 . 試求,經(jīng)過多長時間自行車追上汽車 ? 【 解析 】 由追上時兩物體位移相等 s1=vt, s2=v0t-(1/2)at2 s1=s2 一定要特別注意追上前該 物體是否一直在運動! t=48s. 但汽車剎車后只能運動 t=v 0/a=40s 所以,汽車是靜止以后再被追上的! 上述解答是錯誤的 所用時間為 sa vt 4025.0 100 0 在這段時間內,自行車通過的位移為 )(160404 mvtS 自 可見 S自 S汽 ,即自行車追上汽車前,汽車已停下 【
7、 解析 】 自行車追上汽車所用時間 s v S t 50 4 200 自 汽 汽車剎車后的位移 . 200m40 2 10 2 0s 0 2 tv 練習 1 : 甲車以 6m/s的速度在一平直的公 路上勻速行駛,乙車以 18m/s的速度從后面 追趕甲車,若在兩車相遇時乙車撤去動力, 以大小為 2m/s2的加速度做勻減速運動,則 再過多長時間兩車再次相遇?再次相遇前何 時相距最遠?最遠距離是多少? 答案: 13.5s; 6s; 36m。 練習 2:兩輛完全相同的汽車,沿水平直路一前一后 勻速行駛,速度均為 V0,若前車突然以恒定加速度剎 車,在它剛停車時,后車以前車的加速度開始剎 車,已知前車在
8、剎車過程中所行的距離為 S,若要 保證兩車在上述情況中不相撞,則兩車在勻速行駛 時應保持的距離至少為: A S. B 2S C. 3S D 4S A 甲 乙 v0 v0 B 公式法 圖象法 A A S 甲 乙 乙 A 甲 甲 因兩車剎車的加速度相同,所以剎車后的位移相等 若甲車開始剎車的位置 在 A點, 則兩車處于相撞的臨界態(tài) 在 A點左方,則兩車不會相撞 在 A點右方,則兩車相撞 v0 v0 前車剎車所用時間 00 2 2 v s v s v s t 恰好不撞對應甲車在這段時間里 剛好運動至 A點且開始剎車 其位移 s v s vtvS 2 2 0 00 所以兩車相距至少要有 2S 解答:
9、v O t 1 t B D v0 A C t2 圖中 AOC 面積為前 車剎車后的位移 梯形 ABDO面積為前 車剎車后后車的位移 ACDB面積為后車 多走的位移 也就是為使兩車不撞 , 至少應保持的距離 SSSS 23 圖象法: 例:小汽車以速度 v1勻速行駛,司機發(fā)現(xiàn)前方 S處 有一卡車沿同方向以速度 v2(對地,且 v1 v2)做 勻速運動,司機立即以加速度 a緊急剎車,要使兩 車不相撞, a應滿足什么條件? 相對法 常規(guī)法 判別式法 平均速度法 解: 以前車為參考系,剎車后后車相對 前車做初速度 v0 v1 v2、加速度為 a的勻減速 直線運動,當后車相對前車的速度減為零時, 若相對位
10、移 sS ,則不會相撞故由 2 21 2 21 2 0 2 )( 2 )( 2 s vv :a s a vv a v s 得 解:設經(jīng)時間 t,恰追上而不相撞,設此時加 速度大小為 a0,則: stvtatv 2201 2 1 201 vtav 兩車不撞 時當 s vv a s vv a 2 )( 2 )( 2 21 2 21 0 解:利用不等式的判別式 要使兩車不相撞,其位移關系應為 0)( 2 1 : 2 1 12 2 2 2 1 stvvat stvattv 即 s vv :a savv 2 )( 0 2 1 4)( 2 21 2 12 由此得 對任一時間 t,不等式都成立的條件為 解:
11、小汽車開始剎車到其速度減小到 V2的過程中, 其位移 貨車的位移為 tvvS 2 211 a vv S a vv t t vv SSS 2 )( 2 2 21 21 21 21 而 S vv a S a vv SS 2 )( 2 )( 2 21 2 21 要使兩車不撞,則有 tvS 22 圖象法 v1 v2 0 2 4 t /秒 V(米 /秒) P 面積差最大,即相距最遠的 時刻,對應兩圖線的交點 P, 此時兩車速度相等。 )(2 3 6 )(626 2 1 s a v t m SS OAPm 易得:相遇時, t=4秒 對應汽車速度為 12米 /秒 A 兩車相遇 時當 O A PP B C SS B C 能追上 (填“一定,不一定,一定不) 汽車勻加速 追 勻速運動的卡車,汽車初速 小于卡車 因開始 V汽 V卡 ,兩車距離 ,直至 。 重要條件 一定 不斷增大 最大值 不斷減小 追上 V1 V2 勻速 勻減速 mS 開始 V2 V 1,兩車距離不斷 。當 V2 = V 1時 ,兩車距離 有 。 此后 V2 =”) = V卡 只要 V汽 V卡 ,兩車距離就會 . 當 V汽 =V卡 時,有三種可能 卡汽 SS 卡汽 SS 卡汽 SS 重要條件 S0 S0 S0 = 最小距離 避免相撞 不斷減小 .