文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 高中物理相遇及追及问题[(完整版)]

高中物理相遇及追及问题[(完整版)]

高中物理相遇及追及问题[(完整版)]
高中物理相遇及追及问题[(完整版)]

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匀速追匀减速

④能追及且只能相遇一

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

也是避免相撞的临界条件匀速追匀加速

②若Δx

及,此时两物体最小距离为

x0-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

函数求极值,及应用图象法和相对运动知识求解.

相遇问题

相遇问题的分析思路:

相遇问题分为追及相遇和相向运动相遇两种情形,其主要条件是两物体在相遇处的位置坐标相同.

(1)列出两物体运动的位移方程、注意两个物体运动时间之间的关系. (2)利用两物体相遇时必处在同一位置,寻找两物体位移间的关系. (3)寻找问题中隐含的临界条件.

(4)与追及中的解题方法相同.

二、典型例题

【例1】物体A 、B 同时从同一地点,沿同一方向运动,A 以10m/s 的速度匀速前进,B 以2m/s 2

的加速度从静止开始做匀加速直线运动,求A 、B 再次相遇前两物体间的最大距离. 【解析一】 物理分析法

A 做 υA =10 m/s 的匀速直线运动,

B 做初速度为零、加速度a =2 m/s 2

的匀加速直线运动.根据题意,开始一小段时间内,A 的速度大于B 的速度,它们间的距离逐渐变大,当B 的速度加速到大于A 的速度后,它们间的距离又逐渐变小;A 、B 间距离有最大值的临界条件是υA =υB . ① 设两物体经历时间t 相距最远,则υA =at ② 把已知数据代入①②两式联立得t =5 s 在时间t 内,A 、B 两物体前进的距离分别为 s A =υA t =10×5 m=50 m

s B =12at 2=12

×2×52

m =25 m

A 、

B 再次相遇前两物体间的最大距离为 Δs m =s A -s B =50 m -25 m =25 m 【解析二】 相对运动法

因为本题求解的是A 、B 间的最大距离,所以可利用相对运动求解.选B 为参考系,则A 相对B 的初速度、末速度、加速度分别是υ0=10 m/s 、υt =υA -υB =0、a =-2 m/s 2

. 根据υt 2

-υ0=2as .有0-102

=2×(-2)×s AB 解得A、B 间的最大距离为s AB =25 m . 【解析三】 极值法

物体A 、B 的位移随时间变化规律分别是s A =10t ,s B =12at 2=12

×2×t 2 =t 5

.

则A 、B 间的距离Δs =10t -t 2

,可见,Δs 有最大值,且最大值为

Δs m =4×(-1)×0-102

4×(-1) m =25 m

【解析四】 图象法

根据题意作出A 、B 两物体的υ-t 图象,如图1-5-1所示.由图可知,A 、B 再次相遇前它们之间距离有最大值的临界条件是υA =υB ,得t 1=5 s . A 、B 间距离的最大值数值上等于ΔOυA P 的面积,即Δs m =1

2×5×10 m=25 m .

【答案】25 m

【点拨】相遇问题的常用方法

(1)物理分析法:抓好“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键,按(解法一)中的思路分析.

(2)相对运动法:巧妙地选取参考系,然后找两物体的运动关系.

(3)极值法:设相遇时间为t ,根据条件列方程,得到关于t 的一元二次方程,用判别式进行讨论,若△>0,即有两个解,说明可以相遇两次;若△=0,说明刚好追上或相碰;若△<0,说明追不上或不能相碰.

(4)图象法:将两者的速度时间图象在同一个坐标系中画出,然后利用图象求解. 拓展

如图1-5-2所示是甲、乙两物体从同一地点,沿同一方向做直线运动的υ-t 图象,由图象可以看出 ( 〕

A .这两个物体两次相遇的时刻分别是1s 末和4s 末

B .这两个物体两次相遇的时刻分别是2s 末和6s 末

C .两物体相距最远的时刻是2s 末

D .4s 末以后甲在乙的前面

【解析】从图象可知两图线相交点1s 末和4s 末是两物速度相等时刻,从0→2s,乙追赶甲到2s 末追上,从2s 开始是甲去追乙,在4s 末两物相距最远,到6s 末追上乙.故选B . 【答案】B

【实战演练1】(2011·新课标全国卷)甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。 【思路点拨】解答本题时可由运动学公式分别写出两汽车的速度和位移方程,再根据两车加速度的关系,求出两车路程之比。

【精讲精析】设汽车甲在第一段时间间隔末(时刻t 0)的速度为v ,第一段时间间隔内行驶的路程为s 1,加速度为a ,在第二段时间间隔内行驶的路程为s 2,由运动学公式有, v=a t 0 ① s 1=12 a t 02

② s 2=v t 0+12

2a t 02

设汽车乙在时刻t 0的速度为v ′,在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为s 1′、s 2′,同理有,

v′=2a t 0 ④ s 1′=12 2a t 02

s 2′=v′ t 0+12

a t 02

设甲、乙两车行驶的总路程分别为s 、s ′,则有

s= s 1+s 2 ⑦ s′= s 1′+s 2′ ⑧

联立以上各式解得,甲、乙两车各自行驶路程之比为 s s′ =57

答案:57

【实战演练2】(2011·安徽省级示范高中名校联考)甲、乙两辆汽车,同时在一条平直的公路上自西向东运动,开始时刻两车平齐,相对于地面的v -t 图象如图所示,关于它们的运动,下列说法正确的是( )

A .甲车中的乘客说,乙车先以速度v 0向西做匀减速运动,后向东做匀加速运动

B .乙车中的乘客说,甲车先以速度v 0向西做匀减速运动,后做匀加速运动

C .根据v -t 图象可知,开始乙车在前,甲车在后,两车距离先减小后增大,当乙车速度增大到v 0时,两车恰好平齐

D .根据v -t 图象可知,开始甲车在前,乙车在后,两车距离先增大后减小,当乙车速度增大到v 0时,两车恰好平齐

【答案】A

【详解】甲车中的乘客以甲车为参考系,相当于甲车静止不动,乙车以初速度v 0向西做减速运动,速度减为零之后,再向东做加速运动,所以A 正确;乙车中的乘客以乙车为参考系,相当于乙车静止不动,甲车以初速度v 0向东做减速运动,速度减为零之后,再向西做加速运动,所以B 错误;以地面为参考系,当两车速度相等时,距离最远,所以C 、D 错误.

考点2 相遇问题

相遇问题的分析思路:

相遇问题分为追及相遇和相向运动相遇两种情形,其主要条件是两物体在相遇处的位置坐标相同.

(1)列出两物体运动的位移方程、注意两个物体运动时间之间的关系. (2)利用两物体相遇时必处在同一位置,寻找两物体位移间的关系. (3)寻找问题中隐含的临界条件. (4)与追及中的解题方法相同.

【例2】甲、乙两物体相距s ,同时同向沿同一直线运动,甲在前面做初速度为零、加速度

图1-5-3

为a 1的匀加速直线运动,乙在后做初速度为υ0,加速度为a 2的匀加速直线运动,则 ( ) A .若a 1=a 2,则两物体可能相遇一次 B .若a 1>a 2,则两物体可能相遇二次 C .若a 1<a 2,则两物体可能相遇二次 D .若a 1>a 2,则两物体也可相遇一次或不相遇

【解析】 设乙追上甲的时间为t ,追上时它们的位移有υ0t +12a 2t 2-12a 2t 2

=s

上式化简得:(a 1-a 2)t 2

-2υ0t +2s =0 解得:t =2υ0±4υ02-8s (a 1-a 2)

2(a 1-a 2)

(1)当a 1>a 2时,差别式“△”的值由υ0、a 1、a 2、s 共同决定,且△<2υ0,而△的值可能小于零、等于零、大于零,则两物体可能不相遇,相遇一次,相遇两次,所以选项B 、D 正确.

(2)当a 1<a 2时,t 的表达式可表示为t =-2υ0±4υ02

-8s (a 2-a 1)

2(a 2-a 1)

显然,△一定大于零.且△>2υ0,所以t 有两解.但t 不能为负值,只有一解有物理意义,只能相遇一次,故C 选项错误.

(3)当a 1=a 2时,解一元一次方程得t =s /υ0,一定相遇一次,故A 选项正确. 【答案】A 、B 、D

【点拨】注意灵活运用数学方法,如二元一次方程△判别式.本题还可以用v —t 图像分析求解。

拓展

A 、

B 两棒均长1m,A 棒悬挂于天花板上,B 棒与A 棒在一条竖直线上,直立在地面,A 棒的下端与B 棒的上端之间相距20m,如图1-5-3所示,某时刻烧断悬挂A 棒 的绳子,同时将B 棒以v 0=20m/s的初速度竖直上抛,若空气阻力可忽略不计

,且g =10m/s 2

,试求:

(1)A 、B 两棒出发后何时相遇?

(2)A 、B 两棒相遇后,交错而过需用多少时间?

【解析】本题用选择适当参考系,能起到点石成金的效用。

由于A 、B 两棒均只受重力作用,则它们之间由于重力引起的速度改变相同,它们之间只有初速度导致的相对运动,故选A 棒为参考系,则B 棒相对A 棒作速度为v 0的匀速运动。 则A 、B 两棒从启动至相遇需时间

s s v L t 120

2001===

当A 、B 两棒相遇后,交错而过需时间 s s v l t 1.020

220

2===

【答案】(1) 1s (2) 0.1s

图1-5-4

【例3】(易错题)经检测汽车A 的制动性能:以标准速度20m/s 在平直公路上行驶时,制动后40s 停下来。现A 在平直公路上以20m/s 的速度行驶发现前方180m 处有一货车B 以6m/s 的速度同向匀速行驶,司机立即制动,能否发生撞车事故?

【错解】设汽车A 制动后40s 的位移为x 1,货车B 在这段时间内的位移为x 2。 据t

v v a 0-=得车的加速度a =-0.5m/s

又2012

1at t v x +=得

m x 40040)5.0(2

1402021=-?+?=

m t v x 24040622=?==

x 2=v 2t =6×40=240(m )

两车位移差为400-240=160(m ) 因为两车刚开始相距180m >160m 所以两车不相撞。

【错因】这是典型的追击问题。关键是要弄清不相撞的条件。汽车A 与货车B 同速时,两车位移差和初始时刻两车距离关系是判断两车能否相撞的依据。当两车同速时,两车位移差大于初始时刻的距离时,两车相撞;小于、等于时,则不相撞。而错解中的判据条件错误导致错解。

【正解】如图1-5汽车A 以v 0=20m/s 的初速做匀减速直线运动经40s 停下来。据加速度公

式可求出a =-0.5m/s 2

当A 车减为与B 车同速时是A 车逼近B 车距离最多的时刻,这时若能超过B 车则相撞,反之则不能相撞。

据ax v v 2202=-可求出A 车减为与B 车同速时的位移 m m a

v v x 3645

.0236

40022

210

=?-=

-=

此时间t 内B 车的位移速s 2,则a

v v t 0

2-= m m t v x 16828622=?==

△x =364-168=196>180(m ) 所以两车相撞。 【点悟】分析

追击问题应把两物体的位置关系图画好。如图1-5-4,通过

此图理解物理情景。本题也可以借图像帮助理解,如图1-5-5所示,阴影区是A 车比B 车多通过的最多距离,这段距离若能大于两车初始时刻的距离则两车必相撞。小于、等于则不相撞。从图中也可以看出A 车速度成为零时,不是A 车比B 车多走距离最多的时刻,因此不能作为临界条件分析。

【实战演练1】(2011·长沙模拟)在平直公路上,自行车与同方向行驶的一辆汽车在t=0时同时经过某一个路标,它们的位移随时间变化的规律为:汽车x=10t-t 2,自行车x=5t ,(x 的单位为m ,t 的单位为s),则下列说法正确的是( ) A.汽车做匀加速直线运动,自行车做匀速直线运动 B.经过路标后的较短时间内自行车在前,汽车在后 C.在t=2.5 s 时,自行车和汽车相距最远

D.当两者再次同时经过同一位置时,它们距路标12.5 m 【答案】选C.

【详解】由汽车和自行车位移随时间变化的规律知,汽车做匀减速运动,v 0=10 m/s ,a=-2 m/s 2,自行车做匀速直线运动,v=5 m/s ,故A 、B 错误.当汽车速度和自行车速度相等时,相距最远.根据v=v 0+at ,t=2.5 s ,C 正确.当两车位移相等时再次经过同一位置,故10t ′-t ′2=5t ′,解得t ′=5 s, x=25 m ,故D 错误.

【实战演练2】(2011·东北三校联考)从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度—时间图象如图所示.在0~t 2时间内,下列说法中正确的是( )

A .Ⅰ物体所受的合外力不断增大,Ⅱ物体所受的合外力不断减小

B .在第一次相遇之前,t 1时刻两物体相距最远

C .t 2时刻两物体相遇

D .Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是v 1+v 2

2

【答案】B

【详解】速度—时间图象中Ⅰ物体的斜率逐渐减小,即Ⅰ物体的加速度逐渐减小,所以Ⅰ物体所受合外力不断减小,A 错误;在0~t 1时间内,Ⅱ物体的速度始终大于Ⅰ物体的速度,所以两物体间距离不断增大,当两物体速度相等时,两物体相距最远,B 正确;在速度—时间图象中图线与坐标轴所围面积表示位移,故到t 2时刻,Ⅰ物体速度图线所围面积大于Ⅱ物体速度图线所围面积,两物体平均速度不可能相同,C 、D 错误.

◇限时基础训练(20分钟)

1.如图1-2-6所示,某同学沿一直线行走,现用频闪照相记录了他行走中9个位置的图片,观察图片,能大致反映该同学运动情况的速度-时间图象是图1-2-7中的( )

1.答案:C .解析:从图片可知,该同学在连续相等时间间隔内位移先逐渐增多,说明先向右做加速运动;后向左连续相等时间内位移相等,说明后向左做匀速运动.选项C 正确. 2.两辆游戏赛车在a 、b 在两条平行的直车道上行驶.t =0时两车都在同一计时线处,此时比赛开始.它们在四次比赛中t v 图像的如图1-2-8图像所示.哪些图对应的比赛中,有一辆赛车追上了另一辆( AC )

3.一质点从A 点沿直线向B 点运动,开始时以加速度1a 加速运动到AB 之间的某一点C ,然后接着又以加速度2a 继续作匀加速运动到达B 点.该质点若从

B 点以加速度2a 运动到

C 点,接着又以加速度1a 继续加速运动到达A 点,则两次运动的过程中( )

A .由于相同的路段加速度相同,所以它们所用的时间相同

图1-2-8

A

B C D

图1-2-6 图1-2-7

B .由于相同的路段加速度相同,所以它们的平均速度大小相同

C .虽然相同的路段加速度相同,但先后的加速的加速度顺序不同,所用的时间肯定不同

D .由于相同的路段加速度相同,它们的位移大小相同,所以它们的末速度大小相同 3.答案:CD .解析:两次运动的在每段相同的路径上加速度相同,说明两次的末速度相同,位移的大小相同,利用这两个特点作出两次运动中的路程与时间图像如答图1-2-1,就可以判断出正确的选项.

设质点第一次到达C 点的速度为1C v ,第一次的末速度为B v ,那么在第一次的运动中,有

AC C s a v 1212= CB C B

s a v v 22

122=-

CB AC B s a s a v 21222+= ① 同理,在第二次运动中有BC C s a v 2222=

CA C A s a v v 12222=-

CB AC A s a s a v 21222+= ②

比较①②两末速度的大小,它们是相等的.

由于两段路段上的加速度不同,所以假设1a >2a ,分别作出质点在这两次运动中的速率-时间图像,如图所示,由图像与时间轴所围的面积相等,显然,第一次所用的时间少一些.故C 、D 正确.

4.甲、乙两汽车在一条平直的单行道上乙前甲后同向匀速行驶.甲、乙两车的速度分别为m /s 4001=v 和m /s 2002=v ,当两车距离接近到=s 250 m 时两车同时刹车,已知两车刹车时的加速度大小分别为210.1m /s =a 和223/1m /s =a ,问甲车是否会撞上乙车? 4.答案:(略).解析:作两车的运动草图和v -t 图像如答图1-2-2、1-2-3所示.从图中可看出:在0~t 秒即两车速度相等之前,后面的甲车速度大,追得快;前面的乙车速度小,“逃”得慢.两车之间的距离越来越小,而在t 秒后,后面的车速度小于前面车的速度.可见,速度相等时,两者距离最近.此时若不会相撞,那么以后一定不会相撞,由此可知速度

相等是解决本题的关键.

答图

v t 答图1-2-2

a 1=1m/s

a 2

=

3

1

m/s 2 答图1-2-3

两车速度相等时有=-t a v 101t a v 202-,得s 30=t 故在30 s 内,甲、乙两车运动的位移分别为

m 750212101=-

=t a t v s 甲,m 4502

1

2202=-=t a t v s 乙 因为甲乙s s s <=+m 700,故甲车会撞上乙车.

5.一物体做直线运动,速度图象如图2所示,设向右为正方向,则前s 4内( )

A .物体始终向右运动

B .物体先向左运动,后s 2开始向右运动

C .前s 2物体位于出发点左方,后s 2位于出发点的右方

D .在s 2=t 时,物体距出发点最远

5.答案:BC .解析 这是粤教版上的一道习题,解此题时学生选择A 或C 较多.学生依据图线随时间斜向上倾斜,认为物体向正方向运动,错误地选择选项A ;学生依据s 2前速度是负,s 2后速度为正,且前s 2是加速运动,后s 2也是加速运动,即速度是由m/s 5-一直加速到m/s 5,因为速度越来越大,所以认为前s 2物体位于出发点左方,后s 2位于出发点的右方而错选选项C .正确解答此题的对策是抓住:物体的运动方向是由速度的正负决定的,物体的位置是由位移决定的,纵轴正、负号只表示速度的方向,前s 2物体是向左做减速运动,后s 2是向右做加速运动,物体在某段时间内的位移等于这段时间内所对应的

t v -图线所围的图形的面积的代数和,

因此s 2末物体位于出发点最左端m 5处,从s 2末开始向右加速运动,在s 4之前,物体一直位于出发点左侧,在s 4末回到出发点,所以正确的选项是BC .

6. 某物体运动的t v -图象如图1所示,则物体运动情况是( C ) A. 往复来回运动 B.匀变速直线运动

C. 朝同一方向做直线运动

D.无法判断 7.某同学从学校匀速向东去邮局,邮寄信后返回学校.在下图2中能够正确反映该同学运动情况的t s -图应是( C )

8.如图3所示,图线a 、b 、c 是三个质点同时同地开始沿直线运动的位移—时间图象,则0~0t 时间内( )

A .三质点的平均速度相等

B .a 的平均速度最大

C .三质点的平均速率相等

图3

图2

图1

D .b 的平均速率最小

8.A (提示:首先要清楚:平均速度=位移÷时间,平均速率=路程÷时间.O ~0t 内,三质点位移相同,则平均速度均相同,而三个质点的路程有c b a s s s =>,则b 与c 的平均速率相等,a 的平均速率最大)

9.A 、B 两辆汽车在平直公路上朝同一方向运动,如图6所示为 两车运动的速度—时间图象,对于阴影部分的说法正确的是( )

A .若两车从同一点出发,它表示

B 车追上A 车前两车的最大距离 B .若两车从同一点出发,它表示B 车追上A 车前的最小距离

C .若两车从同一点出发,它表示B 车追上A 车时离出发点的距离

D .表示两车出发前相隔的距离

9.A (速度相等时,两车间的距离最远,阴影部分表示A 比B 多走的位移)

如图,足够长的水平传送带始终以大小为v =3m/s 的速度向左运动,传送带上有一质量为M =2kg 的小木盒A ,A 与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.3,开始时,A 与传送带之间保持相对静止。先后相隔△t =3s 有两个光滑的质量为m =1kg 的小球B 自传送带的左端出发,以v 0=15m/s 的速度在传送带上向右运动。第1个球与木盒相遇后,球立即进入盒中与

盒保持相对静止,第2个球出发后历时△t 1=1s/3而与木盒相遇。求(取g =10m/s 2

(1)第1个球与木盒相遇后瞬间,两者共同运动的速度时多大? (2)第1个球出发后经过多长时间与木盒相遇?

(3)自木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的过程中,由于木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是多少?

(1)设第1个球与木盒相遇后瞬间,两者共同运动的速度为v 1,根据动量守恒定律:

01()mv Mv m M v -=+ (1分)

代入数据,解得: v 1=3m/s (1分)

(2)设第1个球与木盒的相遇点离传送带左端的距离为s ,第1个球经过t 0与木盒相遇,则: 00

s

t v =

(1分) 设第1个球进入木盒后两者共同运动的加速度为a ,根据牛顿第二定律:

()()m M g m M a μ+=+得: 23/a g m s μ== (1分)

图6

A

B

v 0

设木盒减速运动的时间为t 1,加速到与传送带相同的速度的时间为t 2,则:

12v

t t a

?==

=1s (1分) 故木盒在2s 内的位移为零 (1分) 依题意: 011120()s v t v t t t t t =?+?+?--- (2分) 代入数据,解得: s =7.5m t 0=0.5s (1分) (3)自木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的这一过程中,传送带的位移为S ,木盒的位移为s 1,则: 10()8.5S v t t t m =?+?-= (1分)

11120() 2.5s v t t t t t m =?+?---= (1分)

故木盒相对与传送带的位移: 16s S s m ?=-= 则木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是: 54Q f s J =?= (2分)

三、课后练习

1.如图1-4-19所示(t 轴单位为s),有一质点,当t =0时从原点由静止开始出发,沿直线运动,则:

A.t =0.5s 时离原点最远

B.t =1s 时离原点最远

C.t=1s 时回到原点

D.t =2s 时回到原点

1.BD 解析:v-t 图线与时间轴(t 轴)围成的几何图形的面积等于位移的大小,t 轴上方图形面积为正值,下方图象面积为负值,分别表示位移的方向.一段时间内的位移值等于这段时间内几何图形面积的和. 2. 某物体沿直线运动的v-t 图象如图1-4-20所示,由图可看出物体:

A .沿直线向一个方向运动

B .沿直线做往复运动

C .加速度大小不变

D .做匀变速直线运动

2.BC 解析:一段时间内的位移值等于这段时间内几何图形面积的和.图线斜率的绝对值为加速度大小.

3.汽车甲沿着平直的公路以速度v 0做匀速直线运动,当它路过某处的同时,该处有一辆汽车乙开始做初速为0的匀加速直线运动去追赶甲车,根据上述的已知条件:

A.可求出乙车追上甲车时乙车的速度

B.可求出乙车追上甲车时乙车所走的路程

C.可求出乙车从开始起到追上甲车时所用的时间

D.不能求出上述三者中的任何一个

3.A ;解析:设乙车的加速度为a ,两车经历时间t

能相遇,由两车的位移关系可知:

图1-4-20

2

02

1at t v =

?;解得:a v t 02=,故乙车能追上甲车,乙车追上甲车时乙车速度为:

022v at v ==,故A 正确;由于乙车的加速度未知,所以追上的时间、乙车追上甲车时乙

车所走的路程都无法求出,故B 、C 、D 均错误.

4.甲、乙两物体由同一地点向同一方向,以相同的加速度从静止开始做匀加速直线运动,若甲比乙提前一段时间出发,则甲、乙两物体之间的距离: A、保持不变 B、逐渐增大 C、逐渐变小 D、不能确定是否变化

4.B ;解析:设前一辆车比后一辆车早开t ?,则后车经历时间t 与前车距离为

2222

1

)2(2121)(21t a t t a t t t a at t t a s ??+???=?+???=-?+=

,由于加速度a 和t ?为定值,所以两车间的距离是关于时间的一次函数,所以两车之间的距离不断增大.

5.两辆完全相同的汽车,沿水平直路一前一后匀速行驶,速度均为v 0,若前车突然以恒定的加速度刹车,在它刚停住时,后车以前车刹车时的加速度开始刹车.已知前车在刹车过程中所行的距离为s ,若要保证两车在上述情况中不相撞,则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为:

A.s

B.2s

C.3s

D.4s 5.B ;解析:设匀速运动时两车最少应相距S ,两车刹车加速度为a .前车刹车时间为1t ,

则10at v =前车在此时间内前进位移为a v

s 22

0=;后车在1t 时间内前进位移为

a v

t v s 2

0102==,之后后车刹车距离也等于s ,所以两车在匀速运动阶段至少相距

s a

v

t v s 220102===,正确答案B .

6.甲、乙两车以相同的速率V 0在水平地面上相向做匀速直线运动,某时刻乙车先以大小为a 的加速度做匀减速运动,当速率减小到0时,甲车也以大小为a 的加速度做匀减速运动.为了避免碰车,在乙车开始做匀减速运动时,甲、乙两车的距离至少应为:

A .a V 220

B . a V 20

C . a V 2320

D . a

V

2

02 .

6.D 解析:在乙做减速运动的过程中,甲做匀速运动,分别发生的位移为:2

012v s a =和

2

0020v v s v a a

=?=.在乙停止运动后,甲也做减速运动,设与乙相遇时甲的速度恰好为零,

则甲减速运动位移为2

0312v s s a ==,故乙开始减速运动时,甲乙之间的距离至少为:

2

01232v s s s s a

=++=

7.经检测汽车A 的制动性能:以标准速度20m/s 在平直公路上行使时,制动后40s 停下来.现A 在平直公路上以20m/s 的速度行使发现前方180m 处有一货车B 以6m/s 的速度同向匀速行使,司机立即制动,能否发生撞车事故?

7.解析:汽车A 与货车B 同速时,两车位移差和初始时刻两车距离关系是判断两车能否相撞的依据.当两车同速时,两车位移差大于初始时刻的距离时,两车相撞;小于、等于时,则不相撞.而错解中的判据条件错误导致错解.

本题也可以用不等式求解:设在t 时刻两物体相遇,则有:

t t t 61805.02

1

202+=?-,即:0720562=+-t t .

因为025********

>=?-=?,所以两车相撞.

8.光滑圆轨道竖直放置不动(如图1-4-21),A 、B 是水平直径上两个端点,小球以相同的速率沿ACB 和ADB 运动到B 点,比较两种情况用时长短.

8.解析:由机械能守恒定律知,小球沿ACB 和ADB 运动到B 点时速率相等,位移也相等.两种情况下小球运动速率图象如图4-6所示,两图线与时间轴围成的几何图形的“面积”(位移大小)要相等,则必须D c t t >,故从ACB 运动到B 点的

时间长一些.

9. 一个质点由A 点出发沿直线AB 运动,先作加速度为a 1的匀加速直线运动,紧接着作加速度大小为a 2的匀减速直线运动,抵达B 点时恰好静止.如果AB 的总长度是S ,试求质点走完AB 所用的时间

9. 解析:画出质点运动的速度图像(如图4-6所示),由速度图像的“

积”表示位移的知识有S=2Vt

, 又V=2

1212a a S a a ++ t=

21a V a V +

,所以t=

2

121)(2a a S a a +

A

B

C

D 图

1-4-21

4-6

图4-6

10.一个物体原来静止在光滑的水平地面上,从t=0开始运动,在第1、3、5、……奇数秒内,

给物体施加方向向北的水平推力,使物体获得大小为

2

2S m

的加速度,在第2、4、6、……偶数秒内,撤去水平推力,向经过多长时间,物体位移的大小为40.25m?

10.解析:物体在奇数秒内做匀加速直线运动,加速度大小为

22S m

;在偶数秒内做匀速直线运动;直观地描述物体的运

动可以借助速度---时间图象,如图4-7所示为该物体的运动的速度---时间图像,物体在第1S 内的位移为1m ,第2S 内的位移为2m ,第3S 内的位移为3m ,由此规律可得物体在整数秒

内的位移S=21

+n ×n 〈40.25得n <9,物体在8S 内的位移为

36m ,余下的4.25m 将在9S 的部分时间内完成,8S 末物体的速度为

s m

8,4.25=8t+21

×22t 解得t=0.5S ,所以物体总共

用8.5S .

11.一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ.初始时,传送带与煤块都是静止的.现让传送带以恒定的加速度α0开始运动,当其速度达到v 0后,便以此速度做匀速运动.经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动.求此黑色痕迹的长度.

11.答案: l =g

a g a v 002

02)

(μμ-.解析:根据“传送带上有黑色痕迹”可知,煤块与传送带

之间发生了相对滑动,煤块的加速度a 小于传送带的加速度a 0.根据牛顿定律,可得煤块的加速度:

a=μg ①

设经历t 时间,传送带由静止开始加速到速度等于v 0,煤块则由静止加速到v ,有

v 0 = a 0t ② v = at ③ 由于a< a 0,故v< v 0,煤块继续受到滑动摩擦力的作用.再经过时间/

t ,煤块的速度由v

增加到v 0,有/

0v v at =+ ④

图4-7

此后,煤块与传送带运动速度相同,相对于传送带不再滑动,不再产生新的痕迹.

设在煤块的速度从0增加到v 0的整个过程中,传送带和煤块移动的距离分别为s 0和s ,有

s 0='2

102

0t v t a + ⑤ s =a v 220 ⑥

传送带上留下的黑色痕迹的长度 l = s 0- s ⑦

由以上各式得 l =g

a g a v 002

02)

(μμ- ⑧

12.为了安全,在行驶途中,车与车之间必须保持一定的距离.因为,从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间里,汽车仍然要通过一段距离(称为思考距离);而从采取制动动作到完全停止的时间里,汽车又要通过一段距离(称为制动距离).下表给出了汽车在不同

12.答案:18;56;53(以列为序对应填写).解析:在思考距离内汽车做匀速运动,由第

一栏的数据可以知道人的思考时间:13

15

7510t h =?,制动加速度:2624510/214a m h ?=?, 所以第3栏的思考距离为:219018s t m =?=,制动距离:26

39010562s m a

?=

= 停车距离为思考距离与制动距离之和,第2栏的停车距离为53m 沛县英数王祝您学习进步!

高一物理相遇和追及问题(含详解)

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

说明: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;②x 0是开始追及以前两物体之间的距离;③t 2-t 0=t 0-t 1;④v 1是前面物体的速度,v 2是后面物体的速度. 特点归类: (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. 3、 相遇问题的常见情况 (1) 同向运动的两物体的相遇问题,即追及问题. (2) 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. 要点三、追及、相遇问题的解题思路 要点诠释: 追及?相遇问题最基本的特征相同,都是在运动过程中两物体处在同一位置. ①根据对两物体运动过程的分析,画出物体运动情况的示意草图. ②根据两物体的运动性质,分别列出两个物体的位移方程,注意要将两个物体运动时间的关系反映在方程中; ③根据运动草图,结合实际运动情况,找出两个物体的位移关系; ④将以上方程联立为方程组求解,必要时,要对结果进行分析讨论. 要点四、分析追及相遇问题应注意的两个问题 要点诠释: 分析这类问题应注意的两个问题: (1)一个条件:即两个物体的速度所满足的临界条件,例如两个物体距离最大或距离最小?后面的物体恰好追上前面的物体或恰好追不上前面的物体等情况下,速度所满足的条件. 常见的情形有三种:一是做初速度为零的匀加速直线运动的物体甲,追赶同方向的做匀速直线运动的物体乙,这种情况一定能追上,在追上之前,两物体的速度相等(即v v =甲乙)时,两者之间的距离最大;二是做匀速直线运动的物体甲,追赶同方向的做匀加速直线运动的物体乙,这种情况不一定能追上,若能追上,则在相遇位置满足v v ≥甲乙;若追不上,则两者之间有个最小距离,当两物体的速度相等时,距离最小;三是做匀减速直线运动的物体追赶做匀速直线运动的物体,情况和第二种情况相似. (2)两个关系:即两个运动物体的时间关系和位移关系.其中通过画草图找到两个物体位移之间的数值关系是解决问题的突破口. 要点五、追及、相遇问题的处理方法 方法一:临界条件法(物理法):当追者与被追者到达同一位置,两者速度相同,则恰能追上或恰追不上(也是二者避免碰撞的临界条件) 方法二:判断法(数学方法):若追者甲和被追者乙最初相距d 0令两者在t 时相遇,则有0x x d -=甲乙,得到关于时间t 的一元二次方程:当2 b 4a c 0?=->时,两者相撞或相遇两次;当2 b 4a c 0?=-=时,两者恰好相遇或相撞;2 b 4a c 0?=-<时,两者不会相撞或相遇. 方法三:图象法.利用速度时间图像可以直观形象的描述两物体的运动情况,通过分析图像,可以较方便的解决这类问题。 【典型例题】 类型一、机动车的行驶安全问题

高中物理公式大全之完整版

高中物理公式 (1)t s v =_ ;m F t v v a t =-=0;;21;8.9;20 2 0at t v S s m g at v v t +==+= 2 0t v v v += ; 22)(S aT n m S S aT n m -=-?=?;20 2 t t v v v +=;22 22t o s v v v += 初速度为零的匀加速直线运动:①前1s ,前2s ,前3s …内位移之比为1∶4∶9… ②第1s ,第2s ,第3s …内位移之比为1∶3∶5… ③前1m ,前2m ,前3m …内时间之比为1∶2∶3… ④第1m ,第2m ,第3m …内时间之比为1∶ ( )12-∶() 23-… 胡克定律:F=kx 滑动摩擦力n F f μ= 1<μ无单位 (2)圆周运动: 角速度:t ? ω= 单位(rad /s ,rad /min ) 线速度:v = r t s ω= 匀速圆周运动:v m T r m r v m r F ωπω====2222 4m 向 向心加速度 :r T v r v r a 22 22 4πωω==== ()() 频率周期f T 1 2= = ω π ;()()t N n 圈数转速=;n πω2=;Ln nr v ==π2 万有引力:2 2 1121067.6;kg m N G r Mm G F ??==- 开普勒第三定律: ()常数K a T a T == 3 2 223 1 21 a (长半轴) k R T 32 = 第一宇宙速度﹙环绕速度﹚:7.9km /s ≤v <11.2km /s 飞船绕地球飞行 第二宇宙速度﹙脱离速度﹚:11.2km /s ≤v <16.7km /s 飞船摆脱地球引力

高中物理必修一追及与相遇问题专题练习及答案

追击和相遇问题 一、追击问题的分析方法: A. 根据追逐的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; ? ?? ;.;.的数量关系找出两个物体在位移上间上的关系找出两个物体在运动时C B 相关量的确定 D.联立议程求解. 说明:追击问题中常用的临界条件: ⑴速度小者追速度大者,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,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. 1.一车处于静止状态,车后距车S0=25处有一个人,当车以1的加速度开始起动时,人以6的速度匀速追车,能否追上?若追不上,人车之间最小距离是多少? 答案.S 人-S 车=S 0 ∴ v 人t-at 2 /2=S0 即t 2 -12t+50=0 Δ=b 2 -4ac=122-4×50=-56<0 方程无解.人追不上车 当v 人=v 车at 时,人车距离最小 t=6/1=6s ΔS min =S 0+S 车-S 人 =25+1×62 /2-6×6=7m 2.质点乙由B 点向东以10的速度做匀速运动,同时质点甲从距乙12远处西侧A 点以4的加速度做初速度为零的匀加速直线运动.求: ⑴当甲、乙速度相等时,甲离乙多远? ⑵甲追上乙需要多长时间?此时甲通过的位移是多大? 答案.⑴v 甲=v 乙=at 时, t=2.5s ΔS=S 乙-S 甲+S AB =10×2.5-4×2.52 /2+12=24.5m ⑵S 甲=S 乙+S AB at 2/2=v 2t+S AB t 2 -5t-6=0 t=6s S 甲=at 2/2=4×62 /2=72m 3.在平直公路上,一辆摩托车从静止出发,追赶在正前方100m 处正以v 0=10m/s 的速度匀速前进的卡车.若摩托车的最大速度为v m =20m/s,现要求摩托车在120s 内追上卡车,求摩托车的加速度应满足什么 答案.摩托车 S 1=at 12 /2+v m t 2 v m =at 1=20 卡车 S 2=v o t=10t S 1=S 2+100 T=t 1+t 2 t ≤120s a ≥0.18m/s 2

高中物理公式完整版

如果你理科不好,不要只归结于公式没记住,方程式没记住。高中一年一学科错题要是没有一两本,怎么行?!_______________________废话。 一、力学 1、胡克定律:f = k x (x 为伸长量或压缩量,k 为劲度系数,只与弹簧的长度、粗细和材料 有关) 2、重力: G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化,g 极>g 赤,g 低纬>g 高纬) 3、求F 1、F 2的合力的公式: θcos 2212221F F F F F ++= 合 两个分力垂直时: 2221F F F +=合 注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。分解时喜欢正交分解。 (2) 两个力的合力范围:? F 1-F 2 ? ≤ F ≤ F 1 +F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、物体平衡条件: F 合=0 或 F x 合=0 F y 合=0 推论:三个共点力作用于物体而平衡,任意一个力与剩余二个力的合力一定等值反向。 解三个共点力平衡的方法: 合成法,分解法,正交分解法,三角形法,相似三角形法 5、摩擦力的公式: (1 ) 滑动摩擦力: f = μN (动的时候用,或时最大的静摩擦力) 说明:①N 为接触面间的弹力(压力),可以大于G ;也可以等于G ;也可以小于G 。 ②μ为动摩擦因数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关。 (2 ) 静摩擦力: 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关。 大小范围: 0≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力) 说明:①摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反。 ②摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。 ③摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 ④静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、 万有引力: (1)公式:F=G 2 2 1r m m (适用条件:只适用于质点间的相互作用) G 为万有引力恒量:G = 6.67×10-11 N ·m 2 / kg 2 (2)在天文上的应用:(M :天体质量;R :天体半径;g :天体表面重力加速度; r 表示卫星或行星的轨道半径,h 表示离地面或天体表面的高度)) a 、万有引力=向心力 F 万=F 向

高中物理公式大全.doc

高中物理公式大全 一、力学 1、胡克定律: F = kx (x为伸长量或压缩量;k为劲度系数,只与弹簧的原长、粗细和材料 有关) 2、重力: G = mg (g随离地面高度、纬度、地质结构而变化;重力约等于地面上物体受 到的地球引力) 3 、求F 1、F 2 两个共点力的合力:利用平行四边形定则。 注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2) 两个力的合力范围:? F1-F2 ?≤ F≤ F1 + F2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、两个平衡条件: (1)共点力作用下物体的平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力为零。 F合=0 或: F x合=0 F y合=0 推论:[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。 [2]三个共点力作用于物体而平衡,其中任意两个力的合力与第三个力一定等值反向 (2* )有固定转动轴物体的平衡条件:力矩代数和为零.(只要求了解) 力矩:M=FL (L为力臂,是转动轴到力的作用线的垂直距离) 5、摩擦力的公式: (1) 滑动摩擦力: f= μ F N 说明:① F N为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G ②μ为滑动摩擦因数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关. (2) 静摩擦力:其大小与其他力有关,由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,不与正压力成正比. 大小范围: O≤ f静≤ f m (f m 为最大静摩擦力,与正压力有关)

说明: a 、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反。 b、摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。 c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、浮力: F= ρgV (注意单位) 7、万有引力: F=G m m r 12 2 (1)适用条件:两质点间的引力(或可以看作质点,如两个均匀球体)。 (2) G为万有引力恒量,由卡文迪许用扭秤装置首先测量出。 (3)在天体上的应用:(M--天体质量,m—卫星质量, R--天体半径,g--天体表面重力加速度,h— 卫星到天体表面的高度) a 、万有引力=向心力 G Mm R h m () + = 2 V R h m R h m T R h 2 2 2 2 2 4 () ()() + =+=+ ω π b、在地球表面附近,重力=万有引力 mg = G Mm R2 g = G M R2 c、第一宇宙速度 mg = m V R 2 V=gR GM R =/ 8、库仑力:F=K22 1 r q q (适用条件:真空中,两点电荷之间的作用力) 9、电场力:F=Eq (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反) 10、磁场力: (1)洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。 公式:f=qVB (B⊥V) 方向--左手定则 (2)安培力:磁场对电流的作用力。

高中物理:运动的图象 追及相遇问题练习(1)

高中物理:运动的图象追及相遇问题练习 高考真题演练 1.(·广东理综,13) 甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时内的位移-时间图象如图所示,下列表述正确的是() A.0.2~0.5小时内,甲的加速度比乙的大 B.0.2~0.5小时内,甲的速度比乙的大 C.0.6~0.8小时内,甲的位移比乙的小 D.0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等 2.(2014· 2、新课标全国卷Ⅱ,14)甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t=0到t=t1的时间内,它们的v t图象如图所示。在这段时间内() A.汽车甲的平均速度比乙的大 B.汽车乙的平均速度等于v1+v2 2 C.甲、乙两汽车的位移相同 D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大3.(·大纲全国) 一质点沿x轴做直线运动,其v t图象如图所示。质点在t=0时位于x=5 m

处,开始沿x轴正向运动。当t=8 s时,质点在x轴上的位置为() A.x=3 m B.x=8 m C.x=9 m D.x=14 m 4.(·江苏单科,5)一汽车从静止开始做匀加速直线运动,然后刹车做匀减速直线运动,直到停止。下列速度v和位移x的关系图象中,能描述该过程的是() 5.(· 广东理综,13)如图是物体做直线运动的v t图象,由图可知,该物体() A.第1 s内和第3 s内的运动方向相反 B.第3 s内和第4 s内的加速度相同 C.第1 s内和第4 s内的位移大小不相等 D.0~2 s和0~4 s内的平均速度大小相等 6.(·天津理综,1)质点做直线运动的速度—时间图象如图所示,该质点() A.在第1秒末速度方向发生了改变 B.在第2秒末加速度方向发生了改变 C.在前2秒内发生的位移为零 D.第3秒末和第5秒末的位置相同 7.(·福建理综,20) 一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶,其运动过程的v t图象如图所示。

高中物理:《追及、相遇问题》精讲精练(1)

高中物理:《追及、相遇问题》精讲精练 【知识要点】 “追及”主要条件是:两个物体在追赶过程中处在同一位置,常见的情形有两种: (1)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v v 乙 甲 (2)匀减速运动的物体追赶同向的匀速运动的物体时,(或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。 【典型例题】 (一).匀加速运动追匀速运动的情况: (开始时v1v2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】一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10 m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5 s后警车发动起来,并以2.5 m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90 km/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? (二).匀速运动追匀加速运动的情况:

(开始时v1> v2):v1> v2时,两者距离变小;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。 【例2】一个步行者以6m/s的最大速率跑步去追赶被红绿灯阻停的公共汽车,当它距离公共汽 车25m时,绿灯亮了,车子以1m/s2的加速度匀加速起动前进,则() A.人能追上汽车,追车过程中共跑了36m B.人不能追上汽车,人和车最近距离为7m C.人不能追上汽车,自追车开始后人和车间距越来越大 D.人能追上汽车,追上车前人共跑了43m (三).匀减速运动追匀速运动的情况(同上) 【例3】A、B两列火车,在同轨道上同向行驶,A车在前,其速度v A=10 m/s,B车在后,其速度v =30 m/s.因大雾能见度低,B车在距A车700 m时才发现前方有A车,这时B车立即刹B 车,但B车要经过1 800 m才能停止.问A车若按原速度前进,两车是否会相撞?说明理 由. (四).匀速运动追匀减速运动的情况: 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。仔细审题, 充分挖掘题目中的隐含条件,同时注意v t 图象的应用。 【例4】(匀速追匀减速)如图所示,A、B两物体相距s=7 m时,A在水平拉力和摩擦力作用下, 正以v A=4 m/s的速度向右匀速运动,而物体B此时正以v B=10 m/s的初速度向右匀减 速运动,加速度a=-2 m/s2,求A追上B所经历的时 间.

高一物理追及相遇问题

一、追及相遇问题分析方法 1、相遇问题 相遇问题分为追及相遇和相向运动相遇两种情形,其主要条件是两物体在相遇处的位置坐标相同。具体分析方法如下: (1)列出两物体运动的位移方程,注意两个物体运动时间之间的关系。(2)利用两物体相遇时必处在同一位置,寻找两物体位移间的关系。 (3)寻找问题中隐含的临界条件。 (4)与追及中的解题方法相同。 例题1: 甲乙两物体相距S,同时同向沿同一直线运动,甲在前面做初速度为零,加速度 为a 1的匀加速直线运动,乙在后面做初速度为V ,加速度为a 2 的匀加速直线运动, 则() A.若a 1=a 2 ,则两物体可能相遇一次 B.若a 1>a 2 ,则两物体可能相遇两次 C.若a 1a 2 ,则两物体也可能相遇一次或不相遇 例题2: 甲、乙辆汽车沿同一平直公路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为16m/s.已知甲在紧急刹车时加速度a 1 =3m/s2,乙车紧急刹车时加速度 a 2 =4 m/s2,乙车司机的反应时间为0.5s,求为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙行驶过程中至少应保持多大距离. 2、追及问题的图像关系 ①匀加速追匀速 能追上且只能相遇一次; 交点意义:速度相等,两物体相距最远) ②匀减速追匀速 当V减=V匀时,如果ΔS=S0,则恰能追上,这也是避免相撞的临界条件,只能相遇一次。 若ΔS<S0,则不能追上(其中S0为开始时两物体的距离) 交点意义:速度相等时若未追上,则距离最近. 若ΔS>S0能相遇两次 ③匀速追匀加速规律同上② ④匀速追匀减速规律同上① ⑤匀加速追匀减速规律同上① ⑥匀减速追匀加速规律同上② 例题3: 汽车正以10m/s的速度在平直的公路上前进,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6m/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?

高中物理公式大全之完整版

高中物理公式 (1)t s v =_ ;m F t v v a t =-= 0;;21;8.9;202 0at t v S s m g at v v t +==+= 2 0t v v v += ; 22)(S aT n m S S aT n m -=-?=?;202 t t v v v +=;22 22t o s v v v += 初速度为零的匀加速直线运动:①前1s ,前2s ,前3s …内位移之比为1∶4∶9… ②第1s ,第2s ,第3s …内位移之比为1∶3∶5… ③前1m ,前2m ,前3m …内时间之比为1∶2∶3… ④第1m ,第2m ,第3m …内时间之比为1∶ ( ) 12-∶ ( ) 23-… 胡克定律:F=kx 滑动摩擦力n F f μ= 1<μ无单位 (2)圆周运动: 角速度:t ? ω= 单位(rad /s ,rad /min ) 线速度:v = r t s ω= 匀速圆周运动:v m T r m r v m r F ωπω====2222 4m 向 向心加速度 :r T v r v r a 22 22 4πωω==== ()()频率周期f T 12= = ω π ;()()t N n 圈数转速=;n πω2=;Ln nr v ==π2 万有引力:22 1121067.6;kg m N G r Mm G F ??==- 开普勒第三定律: ()常数K a T a T == 3 2 223 1 21 a (长半轴) k R T 32 =

第一宇宙速度﹙环绕速度﹚:7.9km /s ≤v <11.2km /s 飞船绕地球飞行 第二宇宙速度﹙脱离速度﹚:11.2km /s ≤v <16.7km /s 飞船摆脱地球引力 第三宇宙速度﹙逃逸速度﹚:16.7km /s ≤v 飞船摆脱太阳引力 ⑶功:αcos Fs W = 功率:Fv t W P == 动能:20222 121;2 1mv mv E mv E t k k -= ?= 重力势能:mgh E p = 两定理:动能定理 1k 2k k F E E Scos F E -=??=θ合合W 动量定理 1212mv mv P P Ft P I -=-=??= 三守恒:机械能守恒:() p k p k p k E E E E E E ?-=?+=+2211仅有重力或弹簧弹力做功 能量守恒:( ) () 热相对Q 2 1=?=S f E E 动量守恒:' +' =+22112211v m v m v m v m 合外力为零或约为零,或者某个方向合外力为零时适用 一动一静弹性碰撞模型:' +'=211mv Mv Mv ① 2221 212 1 2121v m v M Mv '+'=② 1 21 12v m M M v v m M m M v +='+-=' 电学: 元电荷:C e 19 10 6.1-?= 三种起电方式:①摩擦起电 ②感应起电 ③接触起电 库仑定律:2 r Qq k F = 电场强度:定义式q F E = (任何时候都适用) 决定式:2r Q k E =(真空中点电荷适用) 方向与正电荷所受电场力方向相同 电势差:B A AB AB q W U ??-==

_高中物理公式大全

_高中物理公式大全 一、直线运动 (1)匀变速直线运动 1.平均速度V平=x/t(定义式) 2.有用推论Vt2-V02=2as 3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+V0)/2 4.末速度Vt=V0+at 5.中间位置速度Vs/2=[(V02+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=V0t+at2/2=Vt/2t 7.加速度a=(Vt-V0)/t (以V0为正方向,a与V0同向(加速)a>0;a与V0反向(减速)则a<0) 8.实验用推论Δs=aT2(Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差) 9.主要物理量及单位:初速度(V0):m/s;加速度 (a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t):秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。 (1)平均速度是矢量; (2)物体速度大,加速度不一定大;

(3)a=(Vt-Vo)/t只是测量式,不是决定式; (4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与 时刻、s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度。 二、质点的运动 (2)----曲线运动、万有引力 1) 平抛运动 1水平方向速度:Vx=V0 2.竖直方向速度:Vy=gt 3.水平方向位移:x=V0t 4.竖直方向位移:y=gt2/2 5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2) 6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[V02+(gt)2]1/2 合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0 7.合位移:s=(x2+y2)1/2 位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2V0 8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g 注: (1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作 是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成; (2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关; (3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;

高中物理追击和相遇问题专题带答案

专题:直线运动中的追击和相遇问题 一、相遇和追击问题的实质 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、 解相遇和追击问题的关键 画出物体运动的情景图,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: 两者速度相等。它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、追击、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:追击问题中常用的临界条件: ⑴速度小者追速度大者,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,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):v 1< v 2时,两者距离变大;v 1= v 2时, 两者距离最大;v 1>v 2时,两者距离变小,相遇时满足x 1= x 2+Δx ,全程只相遇(即追上)一次。 【例1】一小汽车从静止开始以3m/s 2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? 答案:(1) 2s 6m (2)12m/s (二).匀速运动追匀加速运动的情况(开始时v 1> v 2):v 1> v 2时,两者距离变小;v 1= v 2时,①若满足x 1< x 2+Δx ,则永远追不上,此时两者距离最近;②若满足x 1=x 2+Δx ,则恰能追上,全程只相遇一次;③若满足x 1> x 2+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。 【例2】一个步行者以6m/s 的最大速率跑步去追赶被红灯阻停的公共汽车,当他距离公共汽车25m 时,绿灯亮了,汽车以1m/s 2的加速度匀加速启动前进,问:人能否追上汽车?若能追上,则追车过程中人共跑了多少距离?若不能追上,人和车最近距离为多少? 答案:不能追上 7m (三).匀减速运动追匀速运动的情况(开始时v 1> v 2):v 1> v 2时,两者距离变小;v 1= v 2时,①若满足x 1 x 2+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。 【例3】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/s 2的匀减速运动,汽车恰好不碰上自

高一物理《追及和相遇问题》习题

追及和相遇问题 一、解决追及和相遇问题的方法 1.如图1所示,处于平直轨道上的甲、乙两物体相距s ,同时同向开始运动,甲以初速度v 0、加速度a 1做匀加速直线运动,乙做初速度为零加速度为a 2的匀加速直线运动。假设甲能从乙旁边通过,下列情况可能发生的是 ( CD ) A 、a 1= a 2时,能相遇2次 B 、a 1>a 2时,能相遇2次 C 、a 1<a 2时,能相遇2次 D 、a 1<a 2时,能相遇1次 2.质点A 自高为h 的塔顶自由下落,同时质点B 在A 的正下方从塔底以初速度v 0竖直向上抛出,不计空气阻力,则下列说法中正确的是:( AB ) A.若V 0=gh )(2/1,则A 、B 在地面相遇 B 、若V 0<gh )(2/1,则A 、B 不可能在空中相遇 C 、若gh )(2/1<V 0<gh ,则A 、B 相遇时,B 在上升 D 、若V 0>gh )(2/1,则A 、B 相遇时,B 在下落

二、临界问题 3.车由静止开始以a=1m/s 2的加速度做匀加速直线运动,车后相距s=25m 处的人以υ=6m/s 的速度匀速运动而追车,问:人能否追上车? 分析:应明确所谓的追及、相遇,其本质就是“不同的物体在同一时刻到达同一位置”.此例可假设经过时间t ,人恰能追上车.于是便可得到关于t 的二次方程进而求解。 解: υt= 2 1at 2 +s. 而由其判别式△=υ2-2as= -56<0便可知:t 无实根.对应的物理意义实际上就是:人不能追上车. 4. 汽车正以10 m/s 的速度在平直公路上前进,司机突然发现在正前方s m 处有一辆自行车 以4 m/s 的速度做同方向的匀速直线运动,司机立即关闭油门,汽车做a = – 6m/s 2的匀减速直线运动,若汽车刚好不碰上自行车,则s 的大小为 ( C ) A 、9.67 B 、3.33 C 、3 D 、7 5.甲,乙两部汽车以相等的速率,在同一直线上相向而行. (1)某时刻起,两车同时制动,以同样大小的加速度a做匀减速运动;为避免撞车,开始制动时两车之间的距离至少为:B (2)某时刻起,甲车先制动,以加速度a 做匀减速运动,当甲车停止时,乙车开始制动,以同样大小的加速度做匀减速运动,为避免撞车,甲车开始制动时两车之间的距离至少为:D A.a v 22 B.2(a v 22) C.3(a v 22) D.4(a v 22 ) 三、练习题 6.摩托车的最大行驶速度为25m/s ,为使其静止开始做匀加速运动而在2min 内追上前方1000m 处以15m/s 的速度匀速行驶的卡车,摩托车至少要以多大的加速度行驶? 解:由运动规律列出方程 a m 2υ+m υ(t -a m υ )=υt+s. 将相关数据m υ=25m/s ,t=120s ,υ=15m/s ,s=1000m 代入,便可得此例的正确结论

(完整版)高中物理公式大全

力学 一、力 1,重力:G=mg ,方向竖直向下,g=9.8m/s 2≈10m/s 2,作用点在物体重心。 2,静摩擦力:0≤f 静≤≤f m ,与物体相对运动趋势方向相反,f m 为最大静摩擦力。 3,滑动摩擦力:f=μN ,与物体运动或相对运动方向相反,μ是动摩擦因数,N 是正压力。 4,弹力:F = kx (胡克定律),x 为弹簧伸长量(m ),k 为弹簧的劲度系数(N/m )。 5,力的合成与分解: ①两个力方向相同,F 合=F 1+F 2,方向与F 1、F 2同向 ②两个力方向相反,F 合=F 1-F 2,方向与F 1(F 1较大)同向 互成角度(0<θ<180o):θ增大→F 减少 θ减小→F 增大 θ=90o,F=2221F F +,F 的方向:tg φ= 1 2 F F 。 F 1=F 2,θ=60o,F=2F 1cos30o, F 与F 1,F 2的夹角均为30o,即φ=30o θ=120o,F=F 1=F 2,F 与F 1,F 2的夹角均为60o,即φ=60o 由以上讨论,合力既可能比任一个分力都大,也可能比任一个分力都小,它的大小依赖于两个分力之间的夹角。合力范围:(F 1-F 2)≤F ≤(F 1+F 2) 求 F 1、F 2两个共点力 的合力大小的公式(F1与F2夹角为θ): 二、直线运动 匀速直线运动:位移vt s =。平均速度t s v = 匀变速直线运动: 1、位移与时间的关系,公式:22 1at t v s o + = 2、速度与时间的关系,公式:at v v o t += 3、位移与速度的关系:as v v o t 22 2=-,适合不涉及时间时的计算公式。 4、平均速度t s v v v v t o t =+= =22 ,即为中间时刻的速度。 5、中间位移处的速度大小22 2 2t o s v v v +=,并且2 2t s v v > 匀变速直线运动的推理: 1、匀变速直线运动的物体,在任意两个连续相等的时间里的位移之差是个恒量,即 △s=s n+1 —s n =aT 2=恒量 2、初速度为零的匀加速直线运动(设T 为等分时间间隔): ①1T 末、2T 末、3T 末……瞬时速度的比值为 v 1:v 2:v 3......:v n =1:2:3......:n ②1T 内、2T 内、3T 内……的位移之比为 s 1:s 2:s 3:……:s n =12:22:32……:n 2 ③第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内……位移之比为 S I :S II :S III :……:S n =1:3:5……:(2n-1) ④从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比 t 1:t 2:t 3:......:t n =)1(:......:)23(:)12(:1----n n θ cos 2212221F F F F F ++=

高中物理公式大全(整理版)

高中物理公式大全 一、力学 1、胡克定律:f = k x (x 为伸长量或压缩量,k 为劲度系数,只与弹簧的长度、粗细和材料有关) 2、重力: G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化,赤极g g >,高伟低纬g >g ) 3、求F 1、F 2的合力的公式: θcos 2212221F F F F F ++= 合,两个分力垂直时: 2 221F F F +=合 注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。分解时喜欢正交分解。 (2) 两个力的合力范围: F 1-F 2 F F 1 +F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、物体平衡条件: F 合=0 或 F x 合=0 F y 合=0 推论:三个共点力作用于物体而平衡,任意一个力与剩余二个力的合力一定等值反向。 解三个共点力平衡的方法: 合成法,分解法,正交分解法,三角形法,相似三角形法 5、摩擦力的公式: (1 ) 滑动摩擦力: f = N (动的时候用,或时最大的静摩擦力) 说明:①N 为接触面间的弹力(压力),可以大于G ;也可以等于G ;也可以小于G 。 ② 为动摩擦因数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快 慢以及正压力N 无关。 (2 ) 静摩擦力: 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关。 大小范围: 0 f 静 f m (f m 为最大静摩擦力) 说明:①摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反。 ②摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。 ③摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 ④静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、万有引力: (1)公式:F=G 2 2 1r m m (适用条件:只适用于质点间的相互作用) G 为万有引力恒量:G = 6.67×10-11 N ·m 2 / kg 2 (2)在天文上的应用:(M :天体质量;R :天体半径;g :天体表面重力加速度;r 表示卫星或行星的轨道半径,h 表示离地面或天体表面的高度)) a 、万有引力=向心力 F 万=F 向 即 '4222 22mg ma r T m r m r v m r Mm G =====πω 由此可得: ①天体的质量: ,注意是被围绕天体(处于圆心处)的质量。 ②行星或卫星做匀速圆周运动的线速度: ,轨道半径越大,线速度越小。 2 3 24GT r M π=r GM v =

高中物理公式大全

高中物理公式、规律汇编表 一、力学公式 1、胡克定律: F = Kx(x 为伸长量或压缩量,K 为倔强系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关) 2、重力:G = mg(g 随高度、纬度、地质结构而变化) 3 、求 F 1、F2两个共点力的合力的公式: F=F2+ F2+ 2F F COS F2F 1212 合力的方向与F1成α角: αθ F2sin tgα= F1 F1+ F2cos 注意:(1)力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2)两个力的合力范围:?F1-F2? ≤F≤F1+F2 (3)合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、两个平衡条件: (1)共点力作用下物体的平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力 为零。 ∑F=0或∑F x=0∑F y=0 推论:[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。 [2]几个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几个力 (一个力)的合力一定等值反向 ( 2 )有固定转动轴物体的平衡条件:力矩代数和为零. 力矩:M=FL (L为力臂,是转动轴到力的作用线的垂直距离) 5、摩擦力的公式: (1 )滑动摩擦力:f= μN 说明:a、N为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G b、μ为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面 积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关. (2 ) 静摩擦力:由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关. 大小范围:O≤f静≤f m(f m为最大静摩擦力,与正压力有关) 说明: a 、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一定夹角。 b、摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。 c、摩擦力的方向与物体间相对运动的 方向或相对运动趋势的方向相反。d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以 受静摩擦力的作用。 6、浮力:F= ρVg(注意单位) 7、万有引力:F=G m1m2 r 2 (1).适用条件(2) .G 为万有引力恒量 (3) .在天体上的应用:(M 一天体质量R 一天体半径 g 一天体表面重力 加速度) a 、万有引力=向心力 Mm = m V 22 4 2 G= m(R+h) =m(R+h) (R+h)2(R+h)2T 2 b、在地球表面附近,重力=万有引力 - 1 -

高中物理必修一追及与相遇问题专题练习及答案[001]

追及相遇专题练习 1.如图所示是A、B两物体从同一地点出发,沿相同的方向做直线运动的v-t图象,由图象可知( ) A.A比B早出发5 s B.第15 s末A、B速度相等 C.前15 s内A的位移比B的位移大50 m D.第20 s末A、B位移之差为25 m 2.a、b两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图像如图所示,下列说法正确的是( ) A.a、b加速时,物体a的加速度大于物体b的加速度 υ/(m·s?1) B.20秒时,a、b两物体相距最远 C.60秒时,物体a在物体b的前方 D.40秒时,a、b两物体速度相等,相距200 m 3.公共汽车从车站开出以4 m/s的速度沿平直公路行驶,2 s后一辆摩托车从同一车站开出匀加速追赶,加速度为2 m/s2,试问: (1)摩托车出发后,经多少时间追上汽车? (2)摩托车追上汽车时,离出发处多远? (3)摩托车追上汽车前,两者最大距离是多少? 4.汽车A在红绿灯前停住,绿灯亮起时起动,以0.4 m/s2的加速度做匀加速运动,经过30 s后以该时刻的速度做匀速直线运动.设在绿灯亮的同时,汽车B以8 m/s的速度从A车旁边驶过,且一直以相同的速度做匀速直线运动,运动方向与A车相同,则从绿灯亮时开始() A.A车在加速过程中与B 车相遇 B.A、B 相遇时速度相同 C.相遇时A 车做匀速运动 D.两车不可能再次相遇

5.同一直线上的A、B两质点,相距s,它们向同一方向沿直线运动(相遇时互不影响各自的运动),A做速度为v的匀速直线运动,B从此时刻起做加速度为a、初速度为零的匀加速直线运动.若A在B前,两者可相遇几次?若B在A前,两者最多可相遇几次? 6.一列货车以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. 7.一列火车以v1的速度直线行驶,司机忽然发现在正前方同一轨道上距车为s处有另一辆火车正沿着同一方向以较小速度v2做匀速运动,于是他立即刹车,为使两车不致相撞,则a应满足什么条件? 8.A、B两车沿同一直线向同一方向运动,A车的速度v A=4 m/s,B车的速度v B=10 m/s.当B车运动至A车前方7 m处时,B车以a=2 m/s2的加速度开始做匀减速运动,从该时刻开始计时,则A车追上B车需要多长时间?在A车追上B车之前,二者之间的最大距离是多少? 9.从同一地点以30 m/s的速度先后竖直上抛两个物体,抛出时间相差2 s,不计空气阻力,两物体将在何处何时相遇? 10.汽车正以10 m/s的速度在平直公路上匀速直线运动,突然发现正前方有一辆自行车以4 m/s的速度同方向做匀速直线运动,汽车立即关闭油门,做加速度为6 m/s2 的匀减速运动,求汽车开始减速时,他们间距离为多大时恰好不相撞?

高中物理追及相遇模型

高中物理追及、相遇模型 模型讲解: 1. 火车甲正以速度v 1向前行驶,司机突然发现前方距甲d 处有火车乙正以较小速度v 2同向匀速行驶,于是他立即刹车,使火车做匀减速运动。为了使两车不相撞,加速度a 应满足什么条件? 解析:设以火车乙为参照物,则甲相对乙做初速为)(21v v -、加速度为a 的匀减速运动。若甲相对乙的速度为零时两车不相撞,则此后就不会相撞。因此,不相撞的临界条件是:甲车减速到与乙车车速相同时,甲相对乙的位移为d 。 即:d v v a ad v v 2)(2 )(02 212 21-=-=--,, 故不相撞的条件为d v v a 2)(2 21-≥ 2. 甲、乙两物体相距s ,在同一直线上同方向做匀减速运动,速度减为零后就保持静止不动。甲物体在前,初速度为v 1,加速度大小为a 1。乙物体在后,初速度为v 2,加速度大小为a 2且知v 1,说明乙物体先停止运动那么两物体在运动过程中总存在速度相等的时刻,此时两物体相距最近,根据t a v t a v v 2211-=-=共,求得 1 212a a v v t --= 在t 时间内 甲的位移t v v s 2 1 1+=共 乙的位移t v v s 22 2+=共 代入表达式21s s s s -+=? 求得) (2)(1212a a v v s s ---=? 3. 如图1.01所示,声源S 和观察者A 都沿x 轴正方向运动,相对于地面的速率分别为S v 和A v 。空气中声音传播的速率为P v ,设P A P S v v v v <<,,空气相对于地面没有流动。 图1.01 (1) 若声源相继发出两个声信号。时间间隔为t ?,请根据发出的这两个声信号从声源传播到观察者的过程。确定观察者接收到这两个声信号的时间间隔 't ?。 (2) 请利用(1)的结果,推导此情形下观察者接收到的声波频率与声源发出的声波频率间的关系式。

相关文档
相关文档 最新文档