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追及与相遇问题知识详解及典型例题

追及与相遇问题知识详解及典型例题
追及与相遇问题知识详解及典型例题

追及与相遇问题知识详解及典型例题(精品)

知识要点

追及和相遇问题主要涉及在同一直线上运动的两个物体的运动关系,所应用的规律是匀变速直线运动的相关规律。

追及、相遇问题常常涉及到临界问题,分析临界状态,找出临界条件是解决这类问题的关键。速度相等是物体恰能追上或恰不相碰、或间距最大或最小的临界条件。

在两物体沿同一直线上的追及、相遇或避免碰撞问题中关键的条件是:两物体能否同时到达空间某位置。因此应分别对两物体研究,列出位移方程,然后利用时间关系、速度关系、位移关系解出。

解答追及、相遇问题时要特别注意明确两物体的位移关系、时间关系、速度关系,这些关系是我们根据相关运动学公式列方程的依据。

1. 追及

追和被追的两者的速度相等常是能追上、追不上、二者距离有极值的临界条件。

如匀减速运动的物体追从不同地点出发同向的匀速运动的物体时,若二者速度相等了,还没有追上,则永远追不上,此时二者间有最小距离。若二者相遇时(追上了),追者速度等于被追者的速度,则恰能追上,也是二者避免碰撞的临界条件;若二者相遇时追者速度仍大于被追者的速度,则被追者还有一次追上追者的机会,其间速度相等时二者的距离有一个较大值。

再如初速度为零的匀加速运动的物体追从同一地点出发同向匀速运动的物体时,当二者速度相等时二者有最大距离,位移相等即追上。

“追上”的主要条件是两个物体在追赶过程中处在同一位置,常见的情形有三种:一是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时,

一定能追上,在追上之前两者有最大距离的条件是两物体速度相等,即v

甲=v

二是匀速运动的物体甲追赶同方向做匀加速运动的物体乙时,存在一个恰好追上

或恰好追不上的临界条件:两物体速度相等,即v

甲>v

,此临界条件给出了一

个判断此种追赶情形能否追上的方法,即可通过比较两物体处在同一位置时的速度大小来分析,具体方法是:假定在追赶过程中两者能处在同一位置,比较此时

的速度大小,若v

甲>v

,则能追上去,若v

<v

,则追不上,如果始终追不

上,当两物体速度相等时,两物体的间距最小;三是匀减速运动的物体追赶同方向的匀速运动的物体时,情形跟第二种相类似。

两物体恰能“相遇”的临界条件:两物体处在同一位置时,两物体的速度恰好相同。

2. 相遇

同向运动的两物体追及即相遇,分析同1。

相向运动的物体,当各自发生的位移的绝对值的和等于开始时两物体间的距离时即相遇。

三. 解题方法指导:

1. 解“追及”“相遇”问题的思路:

解决“追及”和“相遇”问题大致分为两种方法,即数学方法和物理方法求解过程中可以有不同的思路,例如考虑图象法等等。

解题的基本思路是:① 根据对两物体运动过程的分析,画出物体的运动示意图;

② 根据两物体的运动性质,分别列出两个物体的位移方程。注意要将两物体运动时间的关系反映在方程中。③ 由运动示意图找出两物体位移间关联方程。④ 联立方程求解。

运动物体的追赶、相遇问题,一般解法较多:解析法、图象法、极值法等。应适当地做些一题多解的练习,以开启思路,培养发散思维的能力。但平时训练仍应以物理意义突出的解析法为主。通过适当的练习后,总结一下追赶、相遇、避碰问题的特点、分析方法,特别是对其中所涉及的“相距最远”、“相距最近”、“恰好不相碰”等临界问题,应在思考的基础上总结出临界状态的特点,找出临界条件。

2. 分析“追及”“相遇”问题应注意:

① 分析“追及”“相遇”问题时,一定要抓住一个条件,两个关系:一个条件是两物体的速度满足的临界条件,如“两物体距离最大、最小,恰好追上或恰好追不上等”。两个关系是时间关系和位移关系。其中通过画草图找到两物体位移之间的数量关系,是解题的突破口,也是解题常用方法。因此,在学习中一定要养成画草图分析问题的良好习惯,对帮助我们理解题意,启迪思维大有裨益。

养成根据题意画出物体运动示意图的习惯。特别对较复杂的运动,画出草图可使运动过程直观,物理图景清晰,便于分析研究。

② 分析研究对象的运动过程,搞清整个运动过程按运动性质的转换可分为哪几个运动阶段,各个阶段遵循什么规律,各个阶段间存在什么联系。

特别是,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停止运动。

③ 仔细审题,注意抓住题目中的关键字眼,充分挖掘题目中的隐合条件,如“刚好”、“恰巧”、“最多”、“至少”等。往往对应一个临界状态,由此找出满足相应的临界条件。

还要注意:由于公式较多,且公式间有相互联系,因此,题目常可一题多解。解题时要思路开阔,联想比较,筛选最简捷的解题方案。解题时除采用常规的公式解析法外,图象法、比例法、极值法、逆向转换法(如将一匀减速直线运动视为反向的匀加速直线运动)等也是解题中常用的方法。

【典型例题】

向前行驶。司机忽然发现,在前方同一轨道上距车为s处[例1] 火车以速度v

1

有另一辆火车,它沿相同的方向以较小的速度v

作匀速运动,于是他立即使车

2

作匀减速运动,加速度大小为a,要使两车不致相撞,则a应满足的关系式为

_____________________。

分析:司机使火车作匀减速运动,当后面的火车与前方火车时的速度相等时,两车再也不能接近了,也就是后面的火车与前面火车的速度相等时,后面火车的位移与前面火车的位移之差要小于s时,两车才不致相撞,本题解法中有四种。解法一:当两车速度相等时,两车没有相撞,以后再也不会相撞,前车减速的时间为t,则

解法二:以前车为参照系,后车的速度为,当后车的速度减为零时,其位移小于s,两车不会相撞,即

解法三:作出两车运动的速度—时间图像如图所示,由图像可知:在两图像相交前与时间轴所围面积之差(即图中阴影部分)小于s时,两车不会相撞。

解法四:后车的位移为,前车的位移为,要使两车不相撞,

说明此二次函数无解,即

以上四种解法中,以第二种解法最简捷。

[例2] 甲、乙两车相距s ,同时同向运动,乙在前面做加速度为a 1、初速度为零的匀加速运动,甲在后面做加速度为a 2、初速度为v 0的匀加速运动,试讨论两车在运动过程中相遇次数与加速度的关系。

解析:由于两车同时同向运动,故有v 甲=v 0+a 2t ,v 乙=a 1t

① 当a 1 v 乙,由于原来甲在后,乙在前,所以甲、乙两车的距离在不断缩短,经过一段时间后甲车必然超过乙车,且甲超过乙后相距越来越大,因此甲、乙两车只能相遇一次;② 当a 1=a 2时,a l t=a 2t ,可得v 甲>v 乙,因此甲、乙两车也只能相遇一次:③ 当a 1>a 2时,a 1t>a 2t ,v 甲和v 乙的大小关系会随着运动时间的增加而发生变化,刚开始,a 1t 和a 2t 相差不大且甲有初速v 0,所以,v 甲>v 乙,随着时间的推移,a 1t 和a 2t 相差越来越大;当a l t —a 2t=v 0时,v 甲=v 乙,接下来a 1t —a 2t>v 0,则有v 甲

解法一:由于x

甲=v

t+a

2

t2,x

=a

1

t2,

相遇时有x

甲—x

=x,

则:v

0t+a

2

t2-a

1

t2=x,(a

1

—a

2

)t2—v

t+x=0

所以t=①

① 当a

1

2

时,①式t只有一个正解,别相遇一次。

② 当a

1=a

2

时,x

—x

= v

t十a

2

t2—a

1

t2=v

t=x,

所以t=,t只有一个解,则相遇一次。

③ 当a

1>a

2

时,若<2(a

1

—a

2

)x,①式无解,即不相遇,

若=2(a

1—a

2

)x,①式t只有一个解,即相遇一次。

若>2(a

1—a

2

)x,①式t有两个正解,即相遇两次。

解法二:利用v—t图象求解,

① 当a

1

2

时,甲、乙两车的运动图线分别为如右上图中:的I和Ⅱ,其中划斜

线部分的面积表示t时间内甲车比乙车多发生的位移,若此面积为S,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的位移都比乙车多,所以只能相遇一次。

② 当a

1

2

时,甲、乙两车的运动图线分别为如上左图中的I和Ⅱ,讨论方法同

①,所以两车也只能相遇一次。

③ 当a

1=a

2

时,甲、乙两车的运动图线分别为如上右图中的I和Ⅱ,其中划实

斜线部分的面积表示甲车比乙车多发生的位移。若划实斜线部分面积小于S,则不能相遇;若划实斜线部分面积等于S,说明甲车刚追上乙车又被反超,则相遇一次;若划实斜线部分的面积大于s,如图中0─t

1

内划实斜线部分的面积为S,

说明t

1时刻甲车追上乙车,以后在t

1

—t时间内,甲车超前乙车的位移为t

1

─t

时间内划实斜线部分的面积,随后在t─t

2

时间内,乙车比甲车多发生划虚线部

分的面积,如果两者相等,则t

2

时刻乙车反超甲车,故两车先后相遇两次。【模拟试题】

1. 甲、乙两物体由同一位置出发沿同一直线运动,其速度图象由图所示,下列说法正确的是()

A. 甲做匀速直线运动,乙做匀变速直线运动

B. 两物体两次相遇的时刻分别为2 s末和6 s末

C. 乙在前4 s内的平均速度等于甲的速度

D. 2 s后甲、乙两物体的速度方向相反

2. 在足够长的平直公路上,一辆汽车以加速度a启动时,有一辆匀速前进的自

行车以速度v

从旁边经过,则以下说法正确的是()

A. 汽车追不上自行车,因为汽车启动时速度小

B. 以汽车为参考系,自行车时向前匀速运动的

C. 汽车与自行车之间的距离开始是不断增加的,直到两车速度相等,然后距离减小,直到两车相遇

D. 汽车追上自行车的时间是

3. 甲乙丙三辆汽车以相同的速度同时经过某一个路标,从此开始甲车一直匀速运动,乙车先加速后减速,丙车先减速后加速,它们经过下一个路标时速度又相等,则()

A. 甲车先通过下一个路标

B. 乙车先通过下一个路标

C. 丙车先通过下一个路标

D. 条件不足,无法判断

,若前车4. 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

突然以恒定的加速度刹车,在它刚停住时,后车以前车刹车的加速度开始刹车。已知前车在刹车过程中所行驶的距离为s,若要保证两辆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. 1s

B. 2s

C. 3s

D. 4s

5. 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

6. 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______次,若B在A前,两者最多可相遇______次。

7. 从相距30 km的甲、乙两站每隔15 min同时以30 km/h的速率向对方开出一辆汽车。若首班车为早晨5时发车,则6时从甲站开出的汽车在途中会遇到辆从乙站开出的汽车。

8. 一矿井深125m,在井口每隔一段时间落下一个小球,当第11个小球刚从井口开始下落时,第1个小球恰好到达井底,则:

(1)相邻两个小球下落的时间间隔是 s;

(2)这时第3个小球与第5个小球相距(g取10 m/s2)

9. 如图,某时刻A、B两物体相距7m,A以4 m/s的速度向右做匀速直线运动,此时B的速度为10 m/s,方向向右,在摩擦力作用下以2 m/s2的加速度做匀减速运动。从该时刻经多长时间A追上B?

10. 一辆巡逻车最快能在10 s内由静止加速到最大速度50 m/s,并能保持这个速度匀速行驶,问该巡逻车在平直的高速公路上由静止追上前方2 000m处正以35 m/s的速度匀速行驶的汽车,至少需要多长时间?

11. A球自距地面高h处开始自由下落,同时B球以初速度v

正对A球竖直上抛,空气阻力不计。问:

(1)要使两球在B球上升过程中相遇,则v

应满足什么条件?

(2)要使两球在B球下降过程中相遇,则v

应满足什么条件?

12. 已知自行车速度为6m/s作直线运动,汽车从同时同地以初速10m/s,加速度a=-0.5m/s2直线运行,试求自行车追上汽车前,两车的最大距离。

13. 摩托车以速度v

1

沿平直公路行驶,突然驾驶员发现正前方s处,有一辆汽

车正以v

2

1

的速度开始减速,加速度大小为α

2

。为了避免发生碰撞,摩托车也

同时减速。求其加速度至少需要多少?

14. 在某市区内,一辆汽车在平直的公路上以速度v向东匀速行驶,一位观光游客正由南向北从斑马线上横过马路,汽车司机发现前方有危险(游客正在D处向北走),经0.7 s作出反应,从A点开始紧急刹车,但仍将正步行至B处的游客撞伤,该车最终在C处停下。为了清晰了解事故现场,现以图示之:

为了判断汽车司机是否超速行驶,并测出肇事汽车的速度v,警方派一车胎磨损情况与肇事汽车相当的车以法定最高速度v

m

=14.0m/s行驶在同一马路的同一

地段,在肇事汽车的出事点B急刹车,恰好也在C点停下来,在事故现场测得AB=17.5 m、BC=14.0m、BD=2.6 m。问:

是多大?

(1)该肇事汽车的初速度v

A

(2)游客横过马路的速度是多大?

15. 如图所示,长L=75cm的静止直筒中有一不计大小的小球,筒与球的总质量为4kg现对筒施加一竖直向下,大小为21N的恒力,使筒竖直向下运动,经t=0.5s 时间,小球恰好跃出筒口。求:小球的质量。(g=10m/s2)

16. 如图所示,升降机以匀加速度a上升,当上升速度为v时,有一螺帽自升降机天花板上松落,已知天花板距升降机底面为hm,求落至底面的时间。

17. 杂技演员把三只球依次竖直向上抛出,形成连续的循环,在循环中,他每抛出一球后,再过一段与刚抛出的球在手中停留时间相等的时间,又接到下一个球,这样,在总的循环过程中,便形成有时空中有3个球,有时空中有两个球,而演员手中则有一半时间内有球,有一半时间内没有球。设每个球上升的高度为

1.25m,取,求每个球每次在手中停留的时间是多少?

18. 某升降机以1.6m/s的速度匀速上升,机内一人自离升降机地板6.5m高处将一小球释放,球与底板间的碰撞无任何损失,则第一次反弹的最高点比释放点高(或低)了多少?

19. 将两小石块A、B同时竖直上抛,A上升的最大高度比B的高出35m,返回地面的时间比B迟2s。问:

(1)A、B的初速度分别为多少?

(2)A、B分别达到的高度最大值各为多少?()

20. 甲、乙、丙三辆车行驶在平直公路上,车速分别为6m/s、8m/s、9m/s。当甲、乙、丙三车依次相距5m时,乙驾驶员发现甲车开始以1m/s2的加速度做减

速运动,于是乙也立即做减速运动,丙车亦同样处理。如图所示。直到三车都停下来时均未发生撞车事故。求丙车减速运动的加速度至少应为多大?

【试题答案】

1. B

2. C

3. B

4. B

5. C

6. 1;2

7. 7辆

8. 0.5;35 m

9. 8 s 10. 150 s

11.(1)v

0>(2)<v

解析:两球相遇时位移之和等于h。即:gt2+(v

t-gt2)=h 所以:t=

而B球上升的时间:t

1=,B球在空中运动的总时间:t

2

=

(1)欲使两球在B球上升过程中相遇,则有t<t

1,即<,所以v

(2)欲使两球在B球下降过程中相遇,则有:t

1<t<t

2

即<<所以:<v

12. 解析:画出两车v—t图象如图所示,可知,在自行车追上汽车前,二者速度相同时,相距最大,为阴影三角形面积。

且由图可知,t=16s时,自行车追上汽车。

13. 解:(1)如图(甲)所示,其相对位移为

(甲)

(2)如图(乙)所示,当两车间距较小,即时,两车不发生碰撞的条件是,其相对速度为0,即二者有共同速度。

因为,所以,

由此可得摩托车的加速度为

(3)如图(丙)所示,两车间距较大,即,汽车经过时间先停下,摩托车经时间后停下,这种情况下两车不发生碰撞的条件为。有

这时摩托车的加速度为

14.(1)2l m/s (2)1.53 m/s

15. 解:筒受到竖直向下的力作用后做竖直向下的匀加速运动,且加速度大于重力加速度;而小球则是在筒内做自由落体运动,小球跃出筒口时,筒的位移比小球的位移多一个筒的长度。

设筒与小球的总质量为M,小球的质量为m,筒在重力及恒力的共同作用下竖直向下做初速为零的匀加速运动,设加速度为a;小球做自由落体运动设在时间t

内,筒与小球的位移分别为h

1、h

2

(球可视为质点),如图所示。

由运动学公式得

又有:,代入数据解得

又因为筒受到重力(M-m)g和向下作用力F,据牛顿第二定律

16. 解:选升降机为参考系,螺帽受重力作用,相对加速度大小为g+a,竖直向下,相对运动可视为以g+a为加速度的自由落体,有

所以为所求。

17. 解:设一个球每次在手中停留的时间为,则手中连续抛出两球之间的时间间隔为,而对于同一个球,它连续两次自手中抛出的时间间隔则为

。在这段时间内,此球有的时间停留在手中,则有的时间停留在空中,根据竖直上抛运动的规律得:

代入数值得:

∴ 球一次竖直上抛运动的时间,则它每次在手中停留时间为0.2S。

18. 解:设从放球到球与底板相碰需要时间t,放球时,球与底板的距离为h,

升降机速度为,在此期间球下降距离,升降机上升距离为,如图所示,因此有

代入数据得

解之得(负根舍去)

这时球相对于地面的速度为

而球相对于底板的速度

由题意知,球与底板碰撞前后速度大小不变,即球被弹回时,球相对于底板的速度应为11.4m/s。由于升降机质量较小球大得多,所以碰撞对升降机速度不影响,仍为向上,所以碰撞后小球相对于地面向上的速度

由此可知球第一次上升的高度为

因而第一次回跳的最高点比释放点高出的距离为

19. 解析:设A、B初速度分别为、,二者上升的最大高度分别为、,A、B上升到最高点所经历的时间依次为、。在最高点,有

将两式代入得,

由题意知

所以

20. 解:先研究两车行驶中的一种特殊临界状态,两车同时停下且刚好接触在一起。则

(1)若,要使其同时停下则必然相碰。即是说仍要增大,按DC

线所示规律变化,在D处时二者相距最近,如图所示。由题意知,

(1)

(2)如果,则还可再小些,二者不同时停下,停止时相对位移为,如图中线那样变化。

三式联立得(2)

将题中数据代入可得

由(1)式得

乙、丙两车间距

由(2)式得

一道“追及和相遇问题”试题的思考和引申

A 、

B 两列火车在同一轨道上同向行驶,A 在前,速度为v A =10m/s ,B 在后,速度为v B =30m/s ,因大雾能见度低,B 车在距A 车500m 时,才发现前方有A 车,这时B 车立即刹车,但要经过1800mB 车才能停下,问:

(1)车若要仍按原速前进,两车是否相撞?试说明理由。

(2)B 在刹车的同时发出信号,A 车司机在收到信号1.5s 后加速前进,A 车加速度为多大时,才能避免事故发生?(不计信号从A 传到B 的时间)

第一问的解法如下:

解:先求B 车从刹车到停下来所需时间t B

由s B =2

1v B ·t B 得 B

t B =vB

sB 2 =2×30

1800s=120s

再求在相同的时间内A 车通过的位移s s A =v A ·t B =10×120m=1200m

最后比较s A +s 0和s B 的大小关系即可判断结果

由于s A +s 0=(1200+500)m=1700m 故s A +s 0<s B 由位置关系图可知两车会相撞。 提问1:通过上面的计算我们知道两车能相撞,试问它们何时相撞?

解:设B 车刹车后经过时间t 两车相遇,依题意有s A +s 0=s B

而s A =v A ·t ,s B =v B ·t+2

1at 2(其中a 为B 车刹车过程中的加速度,根据已知条

件很易求出a =-0.25m/s 2), 将s A 、sB 的表达式代入上式解得 t 1=31s , t 2=129s

提问2:为什么有两个解?t 2是否有意义?

答:A 、B 两车相撞两次,第一次是B 车追上A 车,第二次是A 车追上B 车。两

车只能相撞一次,故t 2没有意义。 提问3:B 车追上A 车时,哪车的速度大?

答:B 车的速度大, 因为B 车从减速到和A 车的速度相等所需的时间为:t ’=a

vB vA -

=25

03010.--s=80s ,因为t ’> t 1,故B 车的速度大。 提问4:若A 、B 两车相遇但不会相撞,A 车又追上B 车时,B 车的速度是多大?从B

车开始减速到两车第二次相遇共需多少时间?

答:由于B 车刹车后经过120s 后就停下来,故129s 时它的速度仍为零。由于B

车停止后不能往后倒,故第二次相遇所需时间为:

t 2’=vA

s sB 0- =10

5001800-s=130s 。这是一个实际问题,要注意解的合理性。

提问5:若开始两车相距700m ,试问两车是否会相撞?

答:由于s A +s 0=1200+700m=1900m ,而s B =1800m ,即s A +s 0>s B ,故两车不会相

撞。

提问6:若用第二种方法,即设B 刹车后经过时间t 两车相撞,方程是否有解呢? 答:由s A +s 0=s B 得 v A ·t+ s 0=v B ·t+2

1at 2

即10t+700=30t-0.125t 2

移项并整理得 t 2-160t+5600=0 该方程的判别式为

△ =1602-4×5600=3200>0,

故该方程有解,即相撞,并且有相遇两次的可能。原来先是B 超过A ,后来A 又超过B ,我们不能认为开始时A 在B 的前面,后来A 仍在B 的前面,就得出两车不相撞的结论。由此可见用简单的位移关系是得不出正确结果的。

提问7:试问:若要使两车不相撞,开始时两车间的距离s 0至少为多少?

解:设两车经过时间t 后相撞,由位置关系易得出: v A ·t+ s 0=v B ·t +2

1at 2

即10t+s 0=30t-0.125t 2

移项并整理得

t 2-160t+8s 0=0

要使两车不相撞,即要使该方程无解,即△<0 即 1602-4×8s 0<0

故s 0>800m ,即开始时两车间的距离至少为800m 。 提问8:若两车刚好能相撞,相撞时两车的速度有何关系?

答:应该刚好相等,刚开始时B 车的速度比A 车的速度大,两车之间的距离减

小,当两车的速度达到相等时,距离最小,之后两车之间的距离将变大,若速度相等时还没有相遇,则两车不会再相遇。若s 0=800m 时,解得t=80s ,此时B 车的速度为

v B ’ =v B +at=30+(-025)×80m/s=10m/s=v A 。

规律总结:求追及、相遇或相撞问题时,若问两物体能否相撞,一般是设经过时间t 后两物体相撞,根据位移关系列出方程,它一般是关于t 的二次方程,然后根据判别式的正、负或零来判断,若△≥0,则二者能相撞,若△<0,则不能相撞;若问二者何时相撞,解法同上,但要注意解是否合理,是否是实际问题;若问能相遇几次,解出相遇所需的时间,有几个解,就能相遇几次,同样要注意解是否合理;若求两者之间的最大或最小距离,通常求出两物体速度达到相等时各自的位移,两位移之差即为两物体之间的最大或最小距离;也可设经过时间t 后两者相距△S ,根据位置关系写出△S 的表达式,然后根据二次函数求极值的方法可以求出(一般用配方的方法来求)。

这样,该题第二问的解法很易得出:

设B 车刹车后经过ts 两车刚好相撞,则应有: s B = s A +s 0

即v B ·t+2

1a B t 2=v A ·t 0+ v A (t-t 0)+

2

1

a A (t-t 0)2+s 0

30t-81t 2=15+10(t-1.5)+

2

1a A (t-1.5)2+500

刚好相撞,则△=0,解得a A =0.16m/s 2

追击和相遇问题典型例题

【学习目标】 1、掌握追及及相遇问题的特点 2、能熟练解决追及及相遇问题 追及问题 1、追及问题中两者速度大小与两者距离变化的关系。 甲物体追赶前方的乙物体,若甲的速度大于乙的速度,则两者之间的距离。若甲的速度小于乙的速度,则两者之间的距离。若一段时间内两者速度相等,则两者之间的距离。 2、追及问题的特征及处理方法: “追及”主要条件是:两个物体在追赶过程中处在同一位置,常见的情形有三种: 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:两物体速度相等,即v甲=v乙。 ⑵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,并会有两次相遇 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。 ⑶匀减速运动的物体甲追赶同向的匀速运动的物体已时,情形跟⑵类似。 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,并会有两次相遇 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。 3、分析追及问题的注意点: ⑴要抓住一个条件,两个关系: ①一个条件是两物体的速度满足的临界条件,如 两物体距离最大、最小,恰好追上或恰好追不上等。 ②两个关系是时间关系和位移关系, 通过画草图找两物体的位移关系是解题的突破口。 ⑵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。 ⑶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。 二、相遇 ⑴同向运动的两物体的相遇问题即追及问题,分析同上。 ⑵相向运动的物体,当各自发生的位移绝对值的和等于开始时两物体间的距离时即相遇。 【典型例题】 1.在十字路口,汽车以的加速度从停车线启动做匀加速运动,恰好有一辆自行车以的速度匀速驶过停车线与汽车同方向行驶,求: 什么时候它们相距最远?最远距离是多少?

(完整版)追及与相遇问题(含答案)

追及与相遇问题 1、追及与相遇的实质 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。 2、理清两大关系: 时间关系、位移关系。 3、巧用一个条件: 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。 4、三种典型类型 (1)同地出发,初速度为零的匀加速直线运动A 追赶同方向的匀速直线运动B ①当 B A v v =时,A 、B 距离最大; ②当两者位移相等时, A 追上B ,且有B A v v 2= (2)异地出发,匀速直线运动B 追赶前方同方向的初速度为零的匀加速直线运动A 判断B A v v =的时刻,A 、B 的位置情况 ①若B 在A 后面,则B 永远追不上A ,此时AB 距离最小 ②若AB 在同一处,则B 恰能追上A ③若B 在A 前,则B 能追上A ,并相遇两次 (3)异地出发,匀减速直线运动A 追赶同方向匀速直线运动B ①当B A v v =时,A 恰好追上B ,则A 、B 相遇一次,也是避免相撞刚好追上的临界条件; ②当B A v v =时,A 未追上B ,则A 、B 永不相遇,此时两者间有最小距离; ③当B A v v >时,A 已追上B ,则A 、B 相遇两次,且之后当两者速度相等时,两者间有最大距离。 5、解追及与相遇问题的思路 (1)根据对两物体的运动过程分析,画出物体运动示意图 (2)根据两物体的运动性质,(巧用“速度相等”这一条件)分别列出两个物体的位移方程,注意要将两物体的运动时间的关系反映在方程中 (3)由运动示意图找出两物体位移间的关联方程 (4)联立方程求解 注意:仔细审题,充分挖掘题目中的隐含条件,同时注意t v -图象的应用 【典型习题】 【例1】在十字路口,汽车以0.5m/s 2的加速度从停车线启动做匀加速运动,恰好有一辆自行车以5m/s 的速度匀速驶过停车线与汽车同方向行驶,求: (1)汽车追上自行车之前,什么时候它们相距最远?最远距离是多少? (2)在什么地方汽车追上自行车?追到时汽车的速度是多大?

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

初一数学追及问题和相遇问题列方程的技巧

初一数学追及问题和相遇问题列方程的技巧行程问题 在行车、走路等类似运动时,已知其中的两种量,按照速度、路程和时间三者之间的相互关系,求第三种量的问题,叫做“行程问题”。此类问题一般分为四类:一、相遇问题;二、追及问题;三、相离问题;四、过桥问题等。 行程问题中的相遇问题和追及问题主要的变化是在人(或事物)的数量和运动方向上。相遇(相离)问题和追及问题当中参与者必须是两个人(或事物)以上;如果它们的运动方向相反,则为相遇(相离)问题,如果他们的运动方向相同,则为追及问题。 相遇问题 两个运动物体作相向运动,或在环形道口作背向运动,随着时间的延续、发展,必然面对面地相遇。这类问题即为相遇问题。 相遇问题的模型为:甲从A地到B地,乙从B地到A地,然后甲,乙在途中相遇,实质上是两人共同走了A、B之间这段路程,如果两人同时出发,那么:A,B两地的路程=(甲的速度+乙的速度)×相遇时间=速度和×相遇时间 基本公式有: 两地距离=速度和×相遇时间 相遇时间=两地距离÷速度和 速度和=两地距离÷相遇时间 二次相遇问题的模型为:甲从A地出发,乙从B地出发相向而行,两人在C地相遇,相遇后甲继续走到B地后返回,乙继续走到A地后返回,第二次在D地相遇。则有: 第二次相遇时走的路程是第一次相遇时走的路程的两倍。 相遇问题的核心是“速度和”问题。利用速度和与速度差可以迅速找到问题的突破口,从而保证了迅速解题。 相离问题

两个运动着的动体,从同一地点相背而行。若干时间后,间隔一定的距离,求这段距离的问题,叫做相离问题。它与相遇问题类似,只是运动的方向有所改变。 解答相离问题的关键是求出两个运动物体共同趋势的距离(速度和)。 基本公式有: 两地距离=速度和×相离时间 相离时间=两地距离÷速度和 速度和=两地距离÷相离时间 相遇(相离)问题的基本数量关系: 速度和×相遇(相离)时间=相遇(相离)路程 在相遇(相离)问题和追及问题中,必须很好的理解各数量的含义及其在数学运算中是如何给出的,这样才能够提高解题速度和能力。 追及问题 两个运动着的物体从不同的地点出发,同向运动。慢的在前,快的在后,经过若干时间,快的追上慢的。有时,快的与慢的从同一地点同时出发,同向而行,经过一段时间快的领先一段路程,我们也把它看作追及问题。 解答这类问题要找出两个运动物体之间的距离和速度之差,从而求出追及时间。解题的关键是在互相关联、互相对应的距离差、速度差、追及时间三者之中,找出两者,然后运用公式求出第三者来达到解题目的。 基本公式有: 追及(或领先)的路程÷速度差=追及时间 速度差×追及时间=追及(或领先)的路程 追及(或领先)的路程÷追及时间=速度差 要正确解答有关“行程问题”,必须弄清物体运动的具体情况。如:运动的方向(相向、相背、同向),出发的时间(同时、不同时),出发的地点(同地、不同地)、运动的路线(封闭、不封闭),运动的结果(相遇、相距多少、追及)常用公式: 行程问题基本恒等关系式:速度×时间=路程,即S=vt. 行程问题基本比例关系式:路程一定的情况下,速度和时间成反比;

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此文档下载后即可编辑 追及相遇问题专题总结 一、 解相遇和追及问题的关键 (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。 二、追及问题中常用的临界条件: 1、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; 2、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)当两者速度相等时,若追者仍没有追上被追者,则永远追不上,此时两者之间有最小距离。 (2)若两者速度相等时恰能追上,这是两者避免碰撞的临界条件。 (3)若追者追上被追者时,追者速度仍大于被追者的速度,则被追者还有一次追上追者的机会,即会相遇两次。 二、图像法:画出v t -图象。

1、速度小者追速度大者(一定追 上) 追击与相遇问题专项典型例题分析 (一).匀加速运动追匀速运动的情况(开始时v1< v2):v1< v2时,两者距离变大;v 时, 2 两者距离最大;v1>v2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】一小汽车从静止开始以3m/s2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? 【针对练习】一辆执勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边驶过的货车(以8m/s的速度匀速行驶)有违章行为时,决定前去追赶,经2.5s将警车发动起来,以2m/s2的加速度匀加速追赶。求:①发现后经多长时间能追上违章货车?②追上前,两车最大间距是多少? (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】一辆汽车在十字路口等绿灯,当绿灯亮时汽车以3m/s2的加速度开使行驶,恰在这时一辆自行车在汽车后方相距20m的地方以6m/s的速度匀速行驶,则自行车能否追上汽车?若追不上,两车间的最小间距是多少?

追及和相遇问题典型例题分析

追及和相遇问题 注意“两个关系”和“一个条件”,“两个关系”即时间关系和位移关系;“一个条件”即两者速度相等, 它往往是物体间能否追上或两物体距离最大、最小的临界条件,也是分析判断问题的切入点. 一、匀速追匀加速: 1. 如图(甲)所示,A车原来临时停在一水平路面上,B 车在后面匀速向A车靠近,A车司机发现后启动 A车,以A车司机发现B车为计时起点(t=0), A B两车的v-t图象如图(乙)所示?已知B车在第1s 内与A车的距离缩短了x i=12mo (1)求B车运动的速度V B和A车的加速度a的大小. (2)若A B两车不会相撞,则A车司机发现B车时(t=0)两车的距离s o应满足什么条件? 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/s2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? 二、匀速追匀减速:(刹车要计算静止,比较一下静止时是否追上,用静止的时间算) 1. 当汽车B在汽车A前方7m时,A正以v a =4m/s的速度向前做匀速直线运动,而汽车B此时速度V b=10m/s, 并关闭油门向前做匀减速直线运动,加速度大小为2m/s2。此时开始计时,则A追上B需要的时间是多少? 2. 甲、乙两车在同一条平直公路上运动,甲车以10 m/s的速度匀速行驶,经过车站A时关闭油门以4m/s2 的加速度匀减速前进,2s后乙车与甲车同方向以1m/s2的加速度从同一车站A出发,由静止开始做匀加速 运动,问乙车出发后多少时间追上甲车?

追击相遇问题专题总结

追及相遇问题专题总结 一、 解相遇和追及问题的关键 (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。 二、追及问题中常用的临界条件: 1、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; 2、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)当两者速度相等时,若追者仍没有追上被追者,则永远追不上,此时两者之间有最小距离。 (2)若两者速度相等时恰能追上,这是两者避免碰撞的临界条件。 (3)若追者追上被追者时,追者速度仍大于被追者的速度,则被追者还有一次追上追者的机会,即会相遇两次。 二、图像法:画出v t -图象。 1、速度小者追速度大者(一定追上)

追击与相遇问题专项典型例题分析 (一).匀加速运动追匀速运动的情况(开始时v1< v2):v1< v2时,两者距离变大;v1= v2时, 两者距离最大;v1>v2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】一小汽车从静止开始以3m/s2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? 【针对练习】一辆执勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边驶过的货车(以8m/s的速度匀速行驶)有违章行为时,决定前去追赶,经2.5s将警车发动起来,以2m/s2的加速度匀加速追赶。求:①发现后经多长时间能追上违章货车?②追上前,两车最大间距是多少? (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】一辆汽车在十字路口等绿灯,当绿灯亮时汽车以3m/s2的加速度开使行驶,恰在这时一辆自行车在汽车后方相距20m的地方以6m/s的速度匀速行驶,则自行车能否追上汽车?若追不上,两车间的最小间距是多少? 例2中若汽车在自行车前方4m的地方,则自行车能否追上汽车?若能,两车经多长时间相遇?

常见的追及与相遇问题类型及其解法

追及与相遇问题 追及问题是运动学中较为综合且有实践意义的一类习题,它往往涉及两个以上物体的运动过程,每个物体的运动规律又不尽相同.对此类问题的求解,除了要透彻理解基本物理概念,熟练运用运动学公式外,还应仔细审题,挖掘题文中隐含着的重要条件,并尽可能地画出草图以帮助分析,确认两个物体运动的位移关系、时间关系和速度关系,在头脑中建立起一幅物体运动关系的图景.借助于v -t 图象来分析和求解往往可使解题过程简捷明了. 知识要点: 一、相遇是指两物体分别从相距S 的两地相向运动到同一位置,它的特点是:两物体运动的距离之和等于S ,分析时要注意: (1)、两物体是否同时开始运动,两物体运动至相遇时运动时间可建立某种关系; (2)、两物体各做什么形式的运动; (3)、由两者的时间关系,根据两者的运动形式建立S=S 1+S 2方程; 二、追及问题 (1)、追及问题中两者速度大小与两者距离变化的关系。 若甲物体追赶前方的乙物体,若甲的速度大于乙的速度,则两者之间的距离 。 若甲的速度小于乙的速度,则两者之间的距离 。 若一段时间内两者速度相等,则两者之间的距离 。 2、追及问题的特征及处理方法: “追及”主要条件是:两个物体在追赶过程中处在同一位置,常见的情形有三种: ⑴ 速度小者匀加速追速度大者,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。 ⑵ 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。 ⑶ 速度大者匀减速运动的物体追赶同向的匀速运动的物体时,情形跟⑵类似。 三、分析追及问题的注意点: ⑴ 追及物与被追及物的速度恰好相等时临界条件,往往是解决问题的重要条件 ⑵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。 ⑶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。 例题分析: 1.一车处于静止状态,车后距车S 0=25m 处有一个人,当车以1m/s 2 的加速度开始起动时,人 以6m/s 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 2.一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以3m/s 2 的加速度开始行驶,恰好此时一辆自行车以6m/s 速度驶来,从后边超越汽车.试求: ① 汽车从路口开动后,追上自行车之前经过多长时间两车相距最远最远距离是多少 ② 经过多长时间汽车追上自行车,此时汽车的速度是多少 3.公共汽车从车站开出以4m/s 的速度沿平直公路行驶,2s 后一辆摩托车从同一车站开出 匀加速追赶,加速度为2m/s 2 。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,离出发点多远

追及和相遇问题典型例题分析

追及与相遇问题 注意“两个关系”与“一个条件”,“两个关系”即时间关系与位移关系;“一个条件”即两者速度相等,它往往就是物体间能否追上或两物体距离最大、最小的临界条件,也就是分析判断问题的切入点. 一、匀速追匀加速: 1、如图(甲)所示,A车原来临时停在一水平路面上,B车在后面匀速向A车靠近,A车司机发现后启动A车,以A车司机发现B车为计时起点(t=0),A、B两车的v-t图象如图(乙)所示.已知B车在第1s内与A车的距离缩短了x1=12m。 (1)求B车运动的速度v B与A车的加速度a的大小. (2)若A、B两车不会相撞,则A车司机发现B车时(t=0)两车的距离s0应满足什么条件? 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,当她距离公 共汽车25m时,绿灯亮了,汽车以1m/s2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,人与车最近距离为多少? 二、匀速追匀减速:(刹车要计算静止,比较一下静止时就是否追上,用静止的时间算) 1、当汽车B在汽车A前方7m时,A正以v a=4m/s的速度向前做匀速直线运动,而汽车B此时速度v b=10m/s,并关闭油门向前做匀减速直线运动,加速度大小为2m/s2。此时开始计时,则A追上B需要的时间就是多少? 2、甲、乙两车在同一条平直公路上运动,甲车以10 m/s 的速度匀速行驶,经过车站A时关闭油门以4m/s2的加速度匀减速前进,2s后乙车与甲车同方向以1m/s2的加速度从同一车站A出发,由静止开始做匀加速运动,问乙车出发后多少时间追上甲车? 三、匀加速追匀速: 1、一小汽车从静止开始以3m/s2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?此时距离就是多少? (2)小汽车什么时候追上自行车,此时小汽车的速度就是多少? 2、一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从她旁边以8m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定前去追赶,经2、5s,警车发动起来,以加速度2m/s2做匀加速运动。试问: (1)警车要多长时间才能追上货车? (2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离就是多少? 3、羚羊从静止开始奔跑,经过50m距离能加速到最大速度25m/s,,并能维持一段较长的时间;猎豹从静止开始奔跑,经过60m距离能加速到最大速度30m/s,以后只能维持这个速度 4、0s、设猎豹距离羚羊xm时开始攻击,羚羊则在猎豹开始攻击后1、0s才开始奔跑,假定羚羊与猎豹在加速阶段分别做匀加速运动,且沿同一直线奔跑、求: (1)猎豹要在其最大速度减速前追到羚羊,x值应在什么范围? (2)猎豹要在其加速阶段追上羚羊,x值应在什么范围? 四、匀加速追匀加速: 与 1.甲乙两车在一平直道路上同向运动,其v-t图象如图所示,图中ΔOPQ与ΔOQT的面积分别为s1

常见追及与相遇问题类型及其解法

追及与相遇问题 追及问题是运动学中较为综合且有实践意义的一类习题,它往往涉及两个以上物体的运动过程,每个物体的运动规律又不尽相同.对此类问题的求解,除了要透彻理解基本物理概念,熟练运用运动学公式外,还应仔细审题,挖掘题文中隐含着的重要条件,并尽可能地画出草图以帮助分析,确认两个物体运动的位移关系、时间关系和速度关系,在头脑中建立起一幅物体运动关系的图景.借助于v -t 图象来分析和求解往往可使解题过程简捷明了. 知识要点: 一、相遇是指两物体分别从相距S 的两地相向运动到同一位置,它的特点是:两物体运动的距离之和等于S ,分析时要注意: (1)、两物体是否同时开始运动,两物体运动至相遇时运动时间可建立某种关系; (2)、两物体各做什么形式的运动; (3)、由两者的时间关系,根据两者的运动形式建立S=S 1+S 2方程; 二、追及问题 (1)、追及问题中两者速度大小与两者距离变化的关系。 若甲物体追赶前方的乙物体,若甲的速度大于乙的速度,则两者之间的距离 。 若甲的速度小于乙的速度,则两者之间的距离 。 若一段时间内两者速度相等,则两者之间的距离 。 2、追及问题的特征及处理方法: “追及”主要条件是:两个物体在追赶过程中处在同一位置,常见的情形有三种: ⑴ 速度小者匀加速追速度大者,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。 ⑵ 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。 ⑶ 速度大者匀减速运动的物体追赶同向的匀速运动的物体时,情形跟⑵类似。 三、分析追及问题的注意点: ⑴ 追及物与被追及物的速度恰好相等时临界条件,往往是解决问题的重要条件 ⑵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。 ⑶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。 例题分析: 1.一车处于静止状态,车后距车S 0=25m 处有一个人,当车以1m/s 2 的加速度开始起动时,人 以6m/s 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?

追及相遇问题典型例题

典型例题分析 例1. 一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以3m/s2的加速度开始加速行驶,恰在这时一辆自行车以6m/s的速度匀速驶来,从后边超过汽车。试求:汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?此时距离是多少? 例2. A、B两车沿同一直线向同一方向运动,A车的速度vA=4 m/s,B车的速度vB=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? 例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? 例4.小轿车在十字路口等绿灯亮后,以1m/s2的加速度启动,恰在此时,一辆大卡车以7m/s 的速度从旁超过,做同向匀速运动,问(1)小轿车追上大卡车时已通过多少路程?(2)两车间的距离最大时为多少?

例5. 甲、乙两车同时从同一地点出发,向同一方向运动,其中甲以10 m/s的速度匀速行驶,乙以2 m/s2的加速度由静止启动,求: (1)经多长时间乙车追上甲车?此时甲、乙两车速度有何关系? (2)追上前经多长时间两者相距最远?此时二者的速度有何关系 例6. A火车以v1=20m/s速度匀速行驶,司机发现前方同轨道上相距100m处有另一列火车B正以v2=10m/s速度匀速行驶,A车立即做加速度大小为a的匀减速直线运动。 要使两车不相撞,a应满足什么条件? 例7.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? 例8.汽车正以10m/s的速度在平直公路上前进,突然发现正前方s 处有一辆自行车以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匀减速运动,加速度大小为6m/s2,若汽车恰好不碰上自行车,则s大小为多少?

追及与相遇问题(含答案)

% 追及与相遇问题 1、追及与相遇的实质 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。 2、理清两大关系: 时间关系、位移关系。 3、巧用一个条件: 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。 4、三种典型类型 ] (1)同地出发,初速度为零的匀加速直线运动A 追赶同方向的匀速直线运动B ①当 B A v v =时,A 、B 距离最大; ②当两者位移相等时, A 追上B ,且有B A v v 2= (2)异地出发,匀速直线运动B 追赶前方同方向的初速度为零的匀加速直线运动A 判断B A v v =的时刻,A 、B 的位置情况 ①若B 在A 后面,则B 永远追不上A ,此时AB 距离最小 ②若AB 在同一处,则B 恰能追上A ③若B 在A 前,则B 能追上A ,并相遇两次 ) (3)异地出发,匀减速直线运动A 追赶同方向匀速直线运动B ①当B A v v =时,A 恰好追上B ,则A 、B 相遇一次,也是避免相撞刚好追上的临界条件; ②当B A v v =时,A 未追上B ,则A 、B 永不相遇,此时两者间有最小距离; ③当B A v v >时,A 已追上B ,则A 、B 相遇两次,且之后当两者速度相等时,两者间有最大距离。 5、解追及与相遇问题的思路 (1)根据对两物体的运动过程分析,画出物体运动示意图 (2)根据两物体的运动性质,(巧用“速度相等”这一条件)分别列出两个物体的位移方程,注意要将两物体的运动时间的关系反映在方程中 (3)由运动示意图找出两物体位移间的关联方程 $ (4)联立方程求解 注意:仔细审题,充分挖掘题目中的隐含条件,同时注意t v -图象的应用 【典型习题】 【例1】在十字路口,汽车以0.5m/s 2 的加速度从停车线启动做匀加速运动,恰好有一辆自行车以5m/s 的速度匀速驶过停车线与汽车同方向行驶,求: (1)汽车追上自行车之前,什么时候它们相距最远最远距离是多少 (2)在什么地方汽车追上自行车追到时汽车的速度是多大 ;

小升初数学专题讲练--行程问题(一):相遇问题追及问题

行程问题(一)相遇问题追及问题 【基本公式】 1、路程=速度×时间 2、相遇问题:相遇路程=速度和×相遇时间 3、追及问题:相差路程=速度差×追及时间 行程问题(一)-----相遇问题 【典型例题】 1、老李和老刘同时从两地相对出发,老李步行每分钟走8米,老刘骑自行车的速度是老李 步行的3倍,经过5分钟后两人相遇,问这两地相距多少米? 2、在一条笔直的公路上,王辉和李明骑车从相距900米的A、B两地同时出发,王辉每分钟 行200米,李明每分钟行250米,经过多少时间两人相距2700米?(分析各种情况) 3、客货两车同时从甲、乙两地相对开出,客车每小时行44千米,货车每小时行52千米,两车相遇后继续以原速度前进,到达乙、甲两地后立即返回,第二次相遇时,货车比客车多 行60千米。问甲、乙两地相距多千米? 4、小冬从甲地向乙地走,小青同时从乙地向甲地走,当各自到达终点后,又迅速返回,各 自速度不变,两人第一次相遇在距甲地40米处,第二次相遇在距乙地15米处,问甲、乙两地相距多少米? 5、甲村、乙村相距6千米,小张与小王分别从甲、乙两村出发,在两村之间往返行走(到 达另一村后就马上返回)。在出发后40分钟两人第一次相遇。小王到达甲村后返回,在离甲村2千米的地方两人第二次相遇。问小张和小王两人的速度各是多少? 6、小张与小王分别从甲、乙两村出发,在两村之间往返行走(到达另一村后就马上返回)。

他们离甲村 3.5千米处第一次相遇,在离乙村2千米处第二次相遇。问他们两人第四次相遇的地点离乙村有多远?(相遇指迎面相遇) 7、甲、乙两辆汽车同时从东西两地相向开出,甲每小时行56千米,乙每小时行48千米,两车在离两地中点32千米处相遇。问:东西两地间的距离是多少千米? 8、甲、乙两地相距15千米,小聪和小明分别从甲、乙两地同时相向而行,2小时后在离中点0.5千米处相遇,求小聪和小明的速度。 9、甲、乙两人同时从相距50千米的两地同时出发相向而行,甲每小时行3千米,乙每小时行2千米,与甲同时同向而行的一条小狗,每小时行5千米,小狗在甲、乙之间不停往返, 直到两人相遇为止。问小狗跑了多米? 【课后演练】 1、甲、乙两辆车同时从相距675千米的两地对开,经过 5 小时相遇。甲车每小时行70千米,求乙车每小时行多少千米? 2、快、慢两车国时从两城相向出发,4小时后在离中点18千米处相遇。已知快车每小时行 70千米,问慢车每小时行多千米? 3、甲、乙两车同时从相距1313千米的两地相向开出,3小时后还相距707千米,再经过几

高一物理-相遇和追及问题-练习

相遇和追及问题 【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

追及与相遇问题知识详解及典型例题

追及与相遇问题知识详解及典型例题(精品)知识要点 追及和相遇问题主要涉及在同一直线上运动的两个物体的运动关系,所应用的规律是匀变速直线运动的相关规律。 追及、相遇问题常常涉及到临界问题,分析临界状态,找出临界条件是解决这类问题的关键。速度相等是物体恰能追上或恰不相碰、或间距最大或最小的临界条件。 在两物体沿同一直线上的追及、相遇或避免碰撞问题中关键的条件是:两物体能否同时到达空间某位置。因此应分别对两物体研究,列出位移方程,然后利用时间关系、速度关系、位移关系解出。 解答追及、相遇问题时要特别注意明确两物体的位移关系、时间关系、速度关系,这些关系是我们根据相关运动学公式列方程的依据。 1. 追及 追和被追的两者的速度相等常是能追上、追不上、二者距离有极值的临界条件。 如匀减速运动的物体追从不同地点出发同向的匀速运动的物体时,若二者速度相等了,还没有追上,则永远追不上,此时二者间有最小距离。若二者相遇时(追上了),追者速度等于被追者的速度,则恰能追上,也是二者避免碰撞的临界条件;若二者相遇时追者速度仍大于被追者的速度,则被追者还有一次追上追者的机会,其间速度相等时二者的距离有一个较大值。 再如初速度为零的匀加速运动的物体追从同一地点出发同向匀速运动的物体时,当二者速度相等时二者有最大距离,位移相等即追上。 “追上”的主要条件是两个物体在追赶过程中处在同一位置,常见的情形有三种:一是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时,一定能追上,在追上之前两者有最大距离的条件是两物体速度相等,即V甲=V乙; 二是匀速运动的物体甲追赶同方向做匀加速运动的物体乙时,存在一个恰好追上或恰好追不上的临界条件:两物体速度相等,即V甲>V乙,此临界条件给出了一个判断此种追赶情形能否追上的方法,即可通过比较两物体处在同一位置时的速度大小来分析,具体方法是:假定在追赶过程中两者能处在同一位置,比较此时的速度大小,若V甲>V乙,贝U能追上去,若V甲V V乙,则追不上,如果始终追不上,当两物体速度相等时,两物体的间距最小; 三是匀减速运 动的物体追赶同方向的匀速运动的物体时,情形跟第二种相类似。 两物体恰能“相遇”的临界条件:两物体处在同一位置时,两物体的速度恰好相同。 2. 相遇 同向运动的两物体追及即相遇,分析同1 相向运动的物体,当各自发生的位移的绝对值的和等于开始时两物体间的距离时即相遇。 三. 解题方法指导:

常见的相遇问题及追及问题等计算公式(非常实用)

小学常用公式 和差问题 (和+差)÷2=大数 (和-差)÷2=小数 和倍问题 和÷(倍数+1)=小数 差倍问题 差÷(倍数-1)=小数 植树问题 1 单条线路上的植树问题主要可分为以下三种情形: ⑴如果在非封闭线路的两端都要植树,那么: 棵数=全长÷间隔长+1=间隔数+1 全长=间隔长×(棵数-1) 间隔长=全长÷(棵数-1) ⑵如果在非封闭线路的一端要植树,另一端不要植树,那么: 棵数=间隔数=全长÷间隔长 全长=间隔长×棵数 间隔长=全长÷棵数 ⑶如果在非封闭线路的两端都不要植树,那么: 棵数=全长÷间隔长-1=间隔数-1 全长=间隔长×(棵数+1) 间隔长=全长÷(棵数+1) 2 双边线路上的植树问题主要也有三种情形: 参考单条线路上的植树问题,注意要除以2。 3 环形或叫封闭线路上的植树问题的数量关系如下 棵数=间隔数=全长÷间隔长 全长=间隔长×棵数 间隔长=全长÷棵数 盈亏问题 (盈+亏)÷两次分配量之差=参加分配的份数 (大盈-小盈)÷两次分配量之差=参加分配的份数 (大亏-小亏)÷两次分配量之差=参加分配的份数 相遇问题 相遇路程=速度和×相遇时间 相遇时间=相遇路程÷速度和 速度和=相遇路程÷相遇时间 追及问题

追及距离=速度差×追及时间 追及时间=追及距离÷速度差 速度差=追及距离÷追及时间 流水问题 顺流速度=静水速度+水流速度 逆流速度=静水速度-水流速度 静水速度=(顺流速度+逆流速度)÷2 水流速度=(顺流速度-逆流速度)÷2 浓度问题 溶质的重量+溶剂的重量=溶液的重量 溶质的重量÷溶液的重量×100%=浓度 溶液的重量×浓度=溶质的重量 溶质的重量÷浓度=溶液的重量 利润与折扣问题 利润=售出价-成本 利润率=利润÷成本×100%=(售出价÷成本-1)×100% 涨跌金额=本金×涨跌百分比 折扣=实际售价÷原售价×100%(折扣<1) 利息=本金×利率×时间 税后利息=本金×利率×时间×(1-20%) 【题目】一游泳池道长100米,甲乙两个运动员从泳道的两端同时下水做往返训练15分钟,甲每分钟游81米,乙每分钟游89米。甲运动员一共从乙运动员身边经过了多少次? 【解答】从身边经过,包括迎面和追上两种情况。 能迎面相遇【(81+89)×15+100】÷200,取整是13次。 第一次追上用100÷(89-81)=12.5分钟, 以后每次追上需要12.5×2=25分钟,显然15分钟只能追上一次。 因此经过13+1=14次。 如果甲乙从A,B两点出发,甲乙第n次迎面相遇时,路程和为全长的2n-1倍,而此时甲走的路程也是第一次相遇时甲走的路程的2n-1倍(乙也是如此)。 总结:若两人走的一个全程中甲走1份M米, 两人走3个全程中甲就走3份M米。 (含义是说,第一次相遇时,甲乙实际就是走了一个全程,第二次相遇时,根据上面的公式,甲乙走了2x2-1=3个全程,如果在第一次相遇时甲走了m米,那么第二次相遇时甲就走了3个m米) 下面我们用这个方法看一道例题。 湖中有A,B两岛,甲、乙二人都要在两岛间游一个来回。两人分别从A,B两岛同时出发,他们第一次相遇时距A岛700米,第二次相遇时距B岛400米。

高中物理必修一追及与相遇问题专题练习及答案

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?

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