高中物理追及問題詳解

2022-06-09 09:33:03 字數 2759 閱讀 2180

⑴解決問題時要注意二者是否同時出發,是否從同一地點出發。

⑵要抓住乙個條件,兩個關係:乙個條件是兩物體的速度滿足的臨界條件,兩者速度相等。它往往是物體間能否追上或(兩者)距離最大、最小的臨界條件,也是分析判斷的切入點。

兩個關係是時間關係和位移關係,通過畫草圖找兩物體的位移關係是解題的突破口。

⑶若被追趕的物體做勻減速運動,一定要注意追上前該物體是否已經停止運動。

2、判別是否發生碰撞的方法

「追上」和「碰撞」的物理意義是一樣的,只不過現實情景不同。如果是在雙車道上,「追上」就是追及問題;如果是在單行道上「追上」就是「碰撞」。

⑴物理分析法

由二者速度相等()求出時間,再計算二者位移,判別二者位置關係:

如果二者位置相同()則恰好不相碰(或恰好追上);

如果後者已位於前面()則發生碰撞(或二次相遇);

如果後者仍然在後面()則追不上,也不可能碰撞。

⑵數學方法

令二者位置相同()得到關於時間的一元二次方程,

如果,t無解,則說明追不上,不相碰;

如果,t有一解,則說明恰好不相碰(或恰好追上);

如果,t有兩解,則說明二者相碰(或二次相遇)。

四、典型例題分析:

(一).勻加速運動追勻速運動的情況

【例1】一小汽車從靜止開始以3m/s2的加速度行駛,恰有一自行車以6m/s的速度從車邊勻速駛過.求:(1)小汽車從開動到追上自行車之前經過多長時間兩者相距最遠?此時距離是多少?

(2)小汽車什麼時候追上自行車,此時小汽車的速度是多少?

(二).勻速運動追勻減速運動的情況

【例2】當汽車b在汽車a前方7m時,a正以va =4m/s的速度向前做勻速直線運動,而汽車b此時速度vb =10m/s,並關閉油門向前做勻減速直線運動,加速度大小為2m/s2。此時開始計時,則a追上b需要的時間是多少?

(三).勻速運動追勻加速運動的情況

【例3】乙個步行者以6m/s的最大速率跑步去追趕被紅燈阻停的公共汽車,當他距離公共汽車25m時,綠燈亮了,汽車以1m/s2的加速度勻加速啟動前進,問:人能否追上汽車?若能追上,則追車過程中人共跑了多少距離?

若不能追上,人和車最近距離為多少?

(四).勻減速運動追勻速運動的情況

【例4】汽車正以10m/s的速度在平直公路上前進,突然發現正前方有一輛自行車以4m/s 的速度做同方向的勻速直線運動,汽車立即關閉油門做加速度大小為 6m/s2的勻減速運動,汽車恰好不碰上自行車。求關閉油門時汽車離自行車多遠?

1、一輛值勤的警車停在公路邊,當警員發現從他旁邊以8m/s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時,決定前去追趕,經2.5s,警車發動起來,以加速度2m/s2做勻加速運動。

試問:(1)警車要多長時間才能追上貨車?

(2)在警車追上貨車之前,兩車間的最大距離是多少?

2、在平直公路上,一輛電單車從靜止出發,追趕在正前方100m處正以v0=10m/s的速度勻速前進的卡車.若電單車的最大速度為vm=20m/s,現要求電單車在120s內追上卡車,求電單車的加速度應滿足什麼條件?

3、甲、乙兩車在同一條平直公路上運動,甲車以10 m/s 的速度勻速行駛,經過車站a時關閉油門以4m/s2的加速度勻減速前進,2s後乙車與甲車同方向以1m/s2的加速度從同一車站a出發,由靜止開始做勻加速運動,問乙車出發後多少時間追上甲車?

4、甲乙兩運動員在訓練交接棒的過程中發現:甲經短距離加速後能保持9 m/s的速度跑完全程:乙從起跑後到接棒前的運動是勻加速的,為了確定乙起跑的時機,需在接力區前適當的位置設定標記,在某次練習中,甲在接力區前x0=13.

5 m處作了標記,並以v=9 m/s的速度跑到此標記時向乙發出起跑口令,乙在接力區的前端聽到口令時起跑,並恰好在速度達到與甲相同時被甲追上,完成交接棒,已知接力區的長度為l=20m.

求:(1)此次練習中乙在接棒前的加速度a.

(2)在完成交接棒時乙離接力區末端的距離.

5、一輛客車在平直公路以30m/s的速度行駛,突然發現正前方40m處有一貨車正以20m/s的速度沿同一方向勻速行駛,於是客車立刻剎車,以2m/s2的加速度做勻減速直線運動,問此後的過程中客車能否撞到貨車?

6、a、b兩車在一條水平直線上同向勻速行駛,b車在前,車速v2=10m/s,a車在後,車速72km/h,當a、b相距100m時,a車用恆定的加速度a減速。求a為何值時,a車與b車恰好不相撞。

7、在某市區內,一輛小汽車在公路上以速度v1向東行駛,一位觀光遊客正由南向北從斑馬線上橫過馬路。汽車司機發現遊客途經d處時,經過0.7s作出反應緊急剎車,但仍將正步行至b處的遊客撞傷,該汽車最終在c處停下,如圖所示。

為了判斷汽車司機是否超速行駛以及遊客橫穿馬路的速度是否過快,**派一警車以法定最高速度vm=14.0m/s行駛在同一馬路的同一地段,在肇事汽車的起始制動點a緊急剎車,經14.0m後停下來。

在事故現場測得=17.5m,=14.0m,=2.

6m.肇事汽車的剎車效能良好,問:

(1)該肇事汽車的初速度 va是多大?

(2)遊客橫過馬路的速度是多大?

8、一輛轎車違章超車,以108km/h的速度駛入左側逆行道時,猛然發現正前方80m處一輛卡車正以72km/h的速度迎面而來,兩車司機同時剎車,剎車加速度大小都是10m/s2,兩司機的反應時間(即司機發現險情到實施剎車所經歷的時間)是δt。試問δt是何值,才能保證兩車不相撞?

9、從同一拋點以30m/s初速度先後豎直上拋兩物體,丟擲時刻相差2s,不計空氣阻力,取g=10m/s2,兩個物體何時何處相遇?

10、小球1從高h處自由落下,同時球2從其正下方以速度v0豎直上拋,兩球可在空中相遇.試就下列兩種情況速度v0的取值範圍.

⑴在小球2上公升過程兩球在空中相遇;

⑵在小球2下降過程兩球在空中相遇.

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