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書式設定,書式設定,第 2,第 3,第 4,第 5,*,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。感谢您,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。感谢您,追及和相遇(一),第1页,V,后,V,前,问题一:,两物体能追及主要条件是什么?,能追及主要条件:,两物体在追及过程中在,同一时刻,处于,同一位置,。,第2页,问题二:,处理追及问题关键在哪?,关键:,位移关系、时间关系、速度关系,1,:位移关系,追及到时:,前者位移,+,两物起始距离,=,后者位移,2,:时间关系,同时出发:,两物体运动时间相同。,第3页,思索:,两物体在同一直线上同向作匀速,运动,则二者之间距离怎样改变,?,3,:速度关系,结论:,当前者速度等于后者时,二者距离不变。,当前者速度大于后者时,二者距离增大。,当前者速度小于后者时,二者距离减小。,第4页,思索:,那匀变速直线运动呢?结论,还成立吗?,结论依然成立:,当前者速度等于后者时,二者距离不变。,当前者速度大于后者时,二者距离增大。,当前者速度小于后者时,二者距离减小。,第5页,问题三:,处理追及问题突破口在哪?,突破口:,研究二者速度相等时情况,在追及过程中两物体速度相等时,,是能否追上或二者间距离有极值,临界条件。,第6页,常见题型一:,匀加速,(,速度小,),直线运动追及,匀速,(,速度大,),直线运动,开始二者距离增加,直到二者速度相等,然后二者距离开始减小,直到相遇,最终距离一直增加。,即,能追及上且,只,能相遇一次,二者之间在追上,前,最大距离出现在二者速度相等时,。,第7页,例,1,:,一小汽车从静止开始以,3m/s,2,加 速度开启,恰有一自行车以,6m/s,速度从车边匀速驶过,,(,1,)汽车在追上自行车前经过多长时间后二者距离最远?此时距离是多少?,(,2,)经过多长时间汽车能追上自行车?,此时汽车速度是多少?,第8页,例,1,:,一小汽车从静止开始以,3m/s,2,加速度开启,恰有一自行车以,6m/s,速度从车边匀速驶过,(,1,)汽车在追上自行车前经过多长时间后二者距离最远?此时距离是多少?(,2,)经过多长时间汽车能追上自行车?此时汽车速度是多少?,解法一:,物理分析法,(1),解:,当汽车速度与自行车速度相等时,两车之间距离最大。由上述分析可知当两车之间距离最大时有:,v,汽,at,v,自,t,v,自,/,a,6/3,2,s,x,自,v,自,t,x,汽,at,2,/2,x,m,x,自,x,汽,x,m,v,自,t,at,2,/2,62,32,2,/2,6,m,第9页,例,1,:,一小汽车从静止开始以,3m/s,2,加速度开启,恰有一自行车以,6m/s,速度从车边匀速驶过,(,1,)汽车在追上自行车前经过多长时间后二者距离最远?此时距离是多少?(,2,)经过多长时间汽车能追上自行车?此时汽车速度是多少?,解法二:,数学极值法,(1),解:,设经过时间,t,汽车和自行车之间距离,x,x,x,自,x,汽,v,自,t,at,2,/2,6,t,3,t,2,/2,二次函数求极值条件可知:,当,t,b/2a,6/3,2,s,时,,两车之间距离有极大值,,且,x,m,62,32,2,/2,6,m,第10页,(1),解:当,t,t,0,时矩形与三角形面积之差最大,。,x,m,6,t,0,/2,(,1,),因为汽车速度图线斜率等于汽车加速度大小,a,6/,t,0,t,0,6/,a,6/3,2,s,(,2,),由上面(,1,)、(,2,)两式可得,x,m,6,m,例,1,:,一小汽车从静止开始以,3m/s,2,加速度开启,恰有一自行车以,6m/s,速度从车边匀速驶过,(,1,)汽车在追上自行车前经过多长时间后二者距离最远?此时距离是多少?(,2,)经过多长时间汽车能追上自行车?此时汽车速度是多少?,解法三:,图像法,第11页,(1),解:选自行车为参考物,则从开始运动到两车相距最远这段过程中,汽车相对此参考物,(,自行车,),各个物理量分别为:,已知:,v,相初,6,m,/,s,,,a,相,3,m,/,s,2,,,v,相末,0,由公式:,2,a,相,x,相,v,相末,2,v,相初,2,得,x,相,(,v,相末,2,v,相初,2,)/,2a,相,6,m,由:,v,相末,v,相初,+,a,相,t,得,t,=(,v,相末,v,相初,)/,a,相,=2s,例,1,:,一小汽车从静止开始以,3m/s,2,加速度开启,恰有一自行车以,6m/s,速度从车边匀速驶过,(,1,)汽车在追上自行车前经过多长时间后二者距离最远?此时距离是多少?(,2,)经过多长时间汽车能追上自行车?此时汽车速度是多少?,解法四:,相对运动法,第12页,例,1,:,一小汽车从静止开始以,3m/s,2,加速度开启,恰有一自行车以,6m/s,速度从车边匀速驶过,(,1,)汽车在追上自行车前经过多长时间后二者距离最远?此时距离是多少?(,2,)经过多长时间汽车能追上自行车?此时汽车速度是多少?,v,自,t,at,2,/2,6t,3,t,2,/2,t,4s,v,汽,at,34,12,m,/,s,(2),解:,汽车追上自行车时二者位移相等,第13页,常见题型二:,匀速,直线运动追及,匀加速,直线运动,(二者相距一定距离,开始时匀速运动速度大),开始二者距离减小,直到二者速度相等,然后二者距离开始增加。所以:,抵达同一位置前,速度相等,,则追不上。,抵达同一位置时,速度相等,,则只能相遇一次。,抵达同一位置时,,v,加,v,匀,,,则相遇两次。,第14页,例,2,、车从静止开始以,1m/s,2,加速度前进,车后相距,x,0,为,25m,处,某人同时开始以,6m/s,速度匀速追车,能否追上?如追不上,求人、车间最小距离。,第15页,解析:依题意,人与车运动时间相等,设为,t,当人追上车时,二者之间位移关系为:,x,人,x,0,x,车,即:,v,人,t,x,0,at,2,/2,由此方程求解,t,,若有解,则可追上;若无解,则不能追上。,代入数据并整理得:,t,2,12,t,50,0,b,2,4,ac,12,2,450,56,0,所以,人追不上车。,第16页,在刚开始追车时,因为人速度大于车速度,所以人车间距离逐步减小;当车速大于人速度时,人车间距离逐步增大。所以,当人车速度相等时,二者间距离最小。,at,6,t,6,s,在这段时间里,人、车位移分别为:,x,人,v,人,t,66,36,m,x,车,at,2,/2,16,2,/2,18,m,x,x,0,x,车,x,人,25,18,36,7,m,第17页,题型三:速度大匀减速直线运动追速度小匀速运动:,当二者速度相等时,若追者仍未追上被追者,则永远追不上,此时二者有最小距离。,第18页,若追上时,二者速度刚好相等,则称恰能相遇,也是二者防止碰撞临界条件。,若追上时,追者速度仍大于被追者速度,(若不出现碰撞)则先前被追者还有一次追上先前追者机会,其间速度相等时,二者相距最远。,第19页,解答:设经时间,t,追上。依题意:,v,甲,t,at,2,/2,L,v,乙,t,15,t,t,2,/2,32,9,t,t,16s,t,4s(,舍去,),甲车刹车后经,16s,追上乙车,例,2,、甲车在前以,15,m,/,s,速度匀速行驶,乙车在后以,9,m,/,s,速度匀速行驶。当两车相距,32,m,时,甲车开始刹车,加速度大小为,1,m,/,s,2,。问经多少时间乙车可追上甲车?,第20页,解答:甲车停顿后乙再追上甲。,甲车刹车位移,x,甲,v,0,2,/2,a,15,2,/2,112.5,m,乙车总位移,x,乙,x,甲,32,144.5,m,t,x,乙,/,v,乙,144.5/9,16.06s,例,2,、甲车在前以,15,m,/,s,速度匀速行驶,乙车在后以,9,m,/,s,速度匀速行驶。当两车相距,32,m,时,甲车开始刹车,加速度大小为,1,m,/,s,2,。问经多少时间乙车可追上甲车?,第21页,A,、,B,两车沿同一直线向同一方向运动,,A,车速度,v,A,4,m,/,s,,,B,车速度,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,/,s,2,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,二者之间最大距离是多少?,解答:设经时间,t,追上。依题意:,v,B,t,at,2,/2,x,0,v,A,t,10,t,t,2,7,4,t,t,7s,t,1s(,舍去,),A,车刹车后经,7,s,追上乙车,第22页,解答:,B,车停顿后,A,车再追上,B,车。,B,车刹车位移,x,B,v,B,2,/2,a,10,2,/4,25,m,A,车总位移,x,A,x,B,7,32,m,t,x,A,/,v,A,32/4,8,s,v,A,v,B,at,T,6/2,3,s,x,x,0,x,B,x,A,7,21,12,16,m,A,、,B,两车沿同一直线向同一方向运动,,A,车速度,v,A,4,m,/,s,,,B,车速度,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,/,s,2,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,二者之间最大距离是多少?,第23页,题型四:速度大匀速运动追速度小匀减速直线运动,二者距离一直变小,一定能追上。要注意追上时,匀减速运动速度是否为零。,题型四:匀变速运动追匀变速运动,第24页,总结:,解答追及,相遇问题时,首先依据速度大小关系判断二者距离怎样改变,把整个运动过程分析清楚,再注意明确两物体,位移关系、时间关系、速度关系,,这些关系是我们依据相关运动学公式列方程依据。,第25页,(,2,),惯用方法,1,、解析法,2,、临界状态分析法,3,、图像法,4,、相对运动法,第26页,甲乙两车同时同向从同一地点出发,甲车以,v,1,16,m,/,s,初速度,,a,1,2,m,/,s,2,加速度作匀减速直线运动,乙车以,v,2,4m/s,速度,,a,2,1m/s,2,加速度作匀加速直线运动,求两车相遇前两车相距最大距离和相遇时两车运动时间。,第27页,解法一:当两车速度相同时,两车相距最远,此时两车运动时间为,t,1,,两车速度为,v,对甲车:,v,v,1,a,1,t,1,对乙车:,v,v,2,a,2,t,1,两式联立得,t,1,(,v,1,v,2,)/(,a,2,a,1,),4,s,此时两车相距,x,x,1,x,2,(,v,1,t,1,a,1,t,1,2,/2),(,v,2,t,1,a,2,t,1,2,/2),24,m,当乙车追上甲车时,两车位移均为,x,,运动时间为,t,,则:,v,1,t,a,1,t,2,/2,v,2,t,2,a,2,t,2,/2,得,t,8,s,或,t,0(,出发时刻,舍去。,),第28页,解法二:,甲车位移,x,1,v,1,t,a,1,t,2,/2,乙车位移,x,2,v,2,t,a,2,t,2,/2,某一时刻两车相距为,x,x,x,1,x,2,(,v,1,t,a,1,t,2,/2),(,v,2,t,a,2,t,2,/2),12,t,3,t,2,/2,当,t,b,/2,a,时,即,t,4,s,时,两车相距最远,x,124,34,2,/2,24,m,当两车相遇时,,x,0,,即,12,t,3,t,2,/2,0,t,8s,或,t,0(,舍去,),第29页,一列火车以,v,1,速度直线行驶,司机突然发觉在正前方同一轨道上距车为,x,处有另一辆火车正沿着同一方向以较小速度,v,2,做匀速运动,于是他马上刹车,为使两车不致相撞,则,a,应满足什么条件?,方法,1,:设两车经过时间,t,相遇,则,v,1,t,at,2,/2,v,2,t,x,化简得:,at,2,2(,v,1,v,2,),t,2,x,0,当,4(,v,1,v,2,),2,8,ax,0,即,a,(,v,1,v,2,),2,/2,x,时,,t,无解,即两车不相撞,.,第30页,方法,2,:当两车速度相等时,恰好相遇,是两车相撞临界情况,则,v,1,at,v,2,v,1,t,at,2,/2,v,2,t,x,解得,a,(,v,1,v,2,),2,/2,x,为使两车不相撞,应使,a,(,v,1,v,2,),2,/2,x,一列火车以,v,1,速度直线行驶,司机突然发觉在正前方同一轨道上距车为,x,处有另一辆火车正沿着同一方向以较小速度,v,2,做匀速运动,于是他马上刹车,为使两车不致相撞,则,a,应满足什么条件?,第31页,方法,3:,后面车相对前面车做匀减速运动,初状态相对速度为,(,v,1,v,2,),,当两车速度相等时,相对速度为零,依据,v,t,2,v,0,2,2,ax,,为使两车不相撞,应有,(,v,1,v,2,),2,2,ax,a,(,v,1,v,2,),2,/2,x,一列火车以,v,1,速度直线行驶,司机突然发觉在正前方同一轨道上距车为,x,处有另一辆火车正沿着同一方向以较小速度,v,2,做匀速运动,于是他马上刹车,为使两车不致相撞,则,a,应满足什么条件?,第32页,1,、在一条公路上并排停着,A,、,B,两车,,A,车先开启,加速度,a,1,20m/s,2,,,B,车晚,3,s,开启,加速度,a,2,30m/s,2,,以,A,开启为计时起点,问:在,A,、,B,相遇前经过多长时间两车相距最远?这个距离是多少?,解一、两车速度相等时,相距最远。,a,1,t,a,2,(,t,3),得,t,9,s,x,a,1,t,2,/2,a,2,(,t,3),2,/2,270,m,第33页,解二、,x,a,1,t,2,/2,a,2,(,t,3),2,/2,5,t,2,90,t,135,5(,t,2,18,t,27),二次项系数为负,有极大值。,x,5(,t,9),2,270,当,t,9s,时,,x,有极大值,,x,270,m,1,、在一条公路上并排停着,A,、,B,两车,,A,车先开启,加速度,a,1,20m/s,2,,,B,车晚,3,s,开启,加速度,a,2,30m/s,2,,以,A,开启为计时起点,问:在,A,、,B,相遇前经过多长时间两车相距最远?这个距离是多少?,第34页,解三、用图象法。,作出,v,t,图象。由图可知,,在,t,9,s,时相遇。,x,即为图中斜三角形面积。,x,3180/2,270,m,1,、在一条公路上并排停着,A,、,B,两车,,A,车先开启,加速度,a,1,20m/s,2,,,B,车晚,3,s,开启,加速度,a,2,30m/s,2,,以,A,开启为计时起点,问:在,A,、,B,相遇前经过多长时间两车相距最远?这个距离是多少?,第35页,2,、,A,、,B,两车在一条水平直线上同向匀速行驶,,B,车在前,车速,v,2,10m/s,,,A,车在后,车速,v,1,20m/s,,当,A,、,B,相距,100m,时,,A,车用恒定加速度,a,减速。求,a,为何值时,,A,车与,B,车相遇时不相撞。,解一:分析法。,对,A,:,x,1,v,1,t,at,2,/2 ,v,2,v,1,at,对,B,:,x,2,v,2,t,且,x,1,x,2,100,m,由、得,100,20,t,at,2,/2,10,t,10,t,at,2,/2 ,由、得,t,20,s,a,0.5,m,/,s,2,第36页,解二、利用平均速度公式。,x,1,(,v,1,v,2,),t,/2,15,t,x,2,v,2,t,10,t,x,1,x,2,15,t,10,t,100,t,20,s,由,v,2,v,1,at,得,a,0.5,m,/,s,2,2,、,A,、,B,两车在一条水平直线上同向匀速行驶,,B,车在前,车速,v,2,10m/s,,,A,车在后,车速,v,1,20m/s,,当,A,、,B,相距,100m,时,,A,车用恒定加速度,a,减速。求,a,为何值时,,A,车与,B,车相遇时不相撞。,第37页,解三、作出,v,t,图。,图中三角形面积表示,A,车车速由,20,m,/,s,到,10,m,/,s,时,,A,比,B,多之位移,即,x,1,x,2,100,m,。,100,10,t,/2 t,20s,a,0.5,m,/,s,2,2,、,A,、,B,两车在一条水平直线上同向匀速行驶,,B,车在前,车速,v,2,10m/s,,,A,车在后,车速,v,1,20m/s,,当,A,、,B,相距,100m,时,,A,车用恒定加速度,a,减速。求,a,为何值时,,A,车与,B,车相遇时不相撞。,第38页,解四、以,B,车为参考物,用相对运动求解。,A,相对于,B,车初速度为,10m/s,,,A,以,a,减速,行驶,100m,后“停下”,跟,B,相遇而不相撞。,v,t,2,v,0,2,2,ax,0,10,2,2,a,100,a,0.5m/s,2,v,2,v,1,at,得,t,20s,2,、,A,、,B,两车在一条水平直线上同向匀速行驶,,B,车在前,车速,v,2,10m/s,,,A,车在后,车速,v,1,20m/s,,当,A,、,B,相距,100m,时,,A,车用恒定加速度,a,减速。求,a,为何值时,,A,车与,B,车相遇时不相撞。,第39页,3,、甲、乙两车相距,x,,同时同向运动,乙在前面做加速度为,a,1,、初速度为零匀加速运动,甲在后面做加速度为,a,2,、初速度为,v,0,匀加速运动,试讨论两车在运动过程中相遇次数与加速度关系,.,分析 因为两车同时同向运动,故有,v,甲,v,0,a,2,t,v,乙,a,1,t,第40页,当,a,1,a,2,时,可得两车在运动过程中一直有,v,甲,v,乙,。因为原来甲在后,乙在前,所以甲、乙两车距离在不停缩短,经过一段时间后甲车必定超出乙车,且甲超出乙后相距越来越大,所以甲、乙两车只能相遇一次,.,第41页,当,a,1,a,2,时,可得,v,甲,v,0,v,乙,,一样有,v,甲,v,乙,,所以甲、乙两车也只能相遇一次,.,第42页,当,a,1,a,2,时,,v,甲,和,v,乙,大小关系会伴随运动时间增加而发生改变。最初,v,甲,v,乙,;伴随时间推移,有,v,甲,v,乙,,接下来则有,v,甲,v,乙,。,若在,v,甲,v,乙,之前,甲车还没有超出乙车,随即因为,v,甲,v,乙,,甲车就没有机会超出乙车,即两车不相遇;,若在,v,甲,v,乙,时,两车刚好相遇,随即,v,甲,v,乙,,甲车又要落后乙车,这么两车只能相遇一次;,若在,v,甲,v,乙,前,甲车已超出乙车,即已相遇过一次,随即因为,v,甲,v,乙,,甲、乙距离又缩短,直到乙车反超甲车时,再相遇一次,则两车能相遇两次,.,第43页,当,a,1,a,2,时,甲、乙两车运动图线分别为图中,和,,其中划斜线部分面积表示,t,时间内甲车比乙车多发生位移,若此面积为,x,,则,t,时刻甲车追上乙车而相遇,以后在相等时间内甲车发生位移都比乙车多,所以只能相遇一次,.,第44页,当,a,1,a,2,时,甲、乙两车运动图线分别为图中,和,,两车也只能相遇一次,.,第45页,当,a,1,a,2,时,甲、乙两车运动图线分别为图中,和,,其中划实斜线部分面积表示甲车比乙车多发生位移,划虚斜线部分面积表示乙车比甲车多发生位移。若划实斜线部分面积小于,x,,说明甲车追不上乙车,则不能相遇;若划实斜线部分面积等于,x,,说明甲车刚追上乙车又被反超。则相遇一次;,若划实斜线部分面积大于,x,。说明两车先后相遇两次。,第46页,第47页,
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