直线运动中的追及和相遇问题

直线运动中的追及和相遇问题

一、相遇和追及问题的实质

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、 解相遇和追及问题的关键

1. 画出物体运动的情景图 2. 理清三大关系

(1)时间关系 :t A =t B ±t 0(2)位移关系:x A =x B ±x 0(3)速度关系:A

B

两者速度相等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、追及、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:追及问题中常用的临界条件:

⑴速度小者加速追速度大者, 速度在接近,但距离在变大。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, 速度在接近,但距离在变小。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

1. 当v 1

3.v 1>v 2时,两者距离变小,相遇时满足x 1= x2+Δx ,全程只相遇(即追上) 一次。

2

【例1】一小汽车从静止开始以3m/s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?

(二) .匀速运动追匀加速运动的情况(开始时v 1> v2): 1.当v 1> v2时,两者距离变小;

12x 1

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> 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灯阻停的公共汽车,当他距离公共汽车25m

2

时,绿灯亮了,汽车以1m/s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?

(三) .匀减速运动追匀速运动的情况(开始时v 1> v2): 1.当v 1> v2时,两者距离变小;

2.当v 1= v2时,①若满足x 1

②若满足x 1= x2+Δx ,则恰能追上,全程只相遇一次; ③若满足x 1> 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

2

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?

(四) .匀速运动追匀减速运动的情况(开始时v 1

3. 当v 1>v 2时,两者距离变小,相遇时满足x 1= x2+Δx ,全程只相遇一次。

【例4】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

2

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a =2m/s。此时开始计时,则A 追上B 需要的时间是多少?

针对训练:(课后作业:每天一个题。做题时,可尝试用多种解法,如:一. 公式法

(推荐);二. 图象法;三. 极值法;四. 相对运动法)

1. 现有一辆摩托车先由静止开始以2.5m/s2的加速度做匀加速运动,后以最大行驶速度25m/s匀速

行驶,追赶前方以15m/s的速度同向匀速行驶的卡车。已知摩托车开始运动时与卡车的距离为200m ,则:

(1)追上卡车前二者相隔的最大距离是多少? (2)摩托车经过多少时间才能追上卡车?

2. 为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离。已知某高速公路的最高限速v =120km/h。

假设前方车辆突然停止,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t =0.50s 。刹车时汽车受到阻力的大小f 为汽车重力的0.40倍。该高速公路上汽车

间的距离s 至少应为多少?

2

a =0.5m /s 3. 动车从A 站以1的加速度匀加速度启动,当速度达到180km/h时开始做匀速行驶,2

a =0.5m /s 2接近B 站以大小为的加速度匀减速刹车,静止时恰好正点到达B 站。某次,动车在2

a =0. 5m /s 1A 站因故晚出发了3min ,以匀加速启动后,当速度达到216km/h开始匀速运动,接2

a =0.5m /s 近B 站以大小为2的加速度匀减速刹车,静止时也恰好正点到达B 站。求A ,B 两站

间的距离。

4. 一辆轿车违章超车,以108 km/h的速度驶入左侧逆行道时,猛然发现正前方80 m处一辆卡车

正以72 km/h的速度迎面驶来,两车司机同时刹车,刹车加速度大小都是10 m/s2,两司机的反应时间(即司机发现险情到实施刹车所经历的时间) 都是Δt. 试问Δt 是何数值,才能保证两车不相撞?

5. 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2000 m处正以35 m/s的速度匀速行驶的汽车,至少需要多少时间?

6. 一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以v=12m/s的速度匀速行驶的货车有违章行

为时,决定前去追赶。经过t0=2s,警车发动起来,以加速度a=2m/s2做匀加速运动,若警车最大速度可达vm=16m/s,问:

(1)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少? (2)警车发动起来以后至少多长时间可以追上货车?

7. 平直的公路上,甲车匀速行驶,速度为10m/s,当它经过乙车处时,乙车从静止开始以a =1m/s2

的加速度作匀加速运动,方向与甲车运动方向相同。求(1)乙车追上甲车前,它们的最大距离?(2)乙车经过多长时间追上甲车?

8. 甲车以10 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,乙车以4 m/s的速度与甲车平行同向做匀速直

线运动,甲车经过乙车旁边时开始以0.5 m/s2的加速度刹车,从甲车刹车开始计时,求: (1)乙车在追上甲车前,两车相距的最大距离; (2)乙车追上甲车所用的时间。

9. 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,并以一定的加速度做匀加速运动,但警车行驶的最大速度是25 m/s.警车发动后刚好用12 s的时间追上货车,问:(1)警车启动时的加速度多大? (2)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?

10. 甲、乙两车在一条直线上沿相同方向运动,甲在乙前x =56 m处,甲以初速度v 1=16 m/s、加

速度大小为

a 1=2 m/s2

匀减速刹车,乙以初速度

v 2=4 m/s

、加速度大小为

a 2=1 m/s2

做匀加速运

动,求:

(1)乙车追上甲车前二者间的最大距离; (2)乙车追上甲车所需时间.

11. 一辆汽车在平直的公路上以20m/s的速度匀速行驶,其后1000m 处的摩托车要在起动后3分

钟内追上汽车,若摩托车所能达到的最大速度为30m/s,则它的加速度至少为多大?

12. A 、B 两辆汽车在笔直的公路上同向行驶.当B 车在A 车前84m 处时,B 车速度为4m/s,且正

以2m/s2的加速度做匀加速运动;经过一段时间后,B 车加速度突然变为零.A 车一直以20m/s的速度做匀速运动,经过12s 后两车相遇.问B 车加速行驶的时间是多少?

13. 汽车以3 m/s2的加速度开始启动的瞬间,一辆以6 m/s的速度沿同方向做匀速直线运动的自行

车恰好从汽车的旁边通过. 求:

(1)汽车在追上自行车前多长时间与自行车相距最远? (2)汽车经多长时间追上自行车?

14. 客车以v = 20 m/s的速度行驶,突然发现同轨道的正前方s = 120 m处有一列货车正以v0 = 6m/s

的速度同向匀速前进,于是客车紧急刹车,若客车刹车的加速度大小为a = 1m/s2,做匀减速运动,问:

(1)客车是否会与货车相撞?

(2)若会相撞,则在什么时刻相撞?客车位移为多少?若不相撞,则客车与货车的最小距离为多少?

A 车在前,速度vA=20m/s,B 车在后,速度

vB=30m/s。因大雾,能见度很低,B 车在距A 车750m 处才发现前方A 车,这时B 车立即刹车。已知B 车在进行火车刹车测试时发现,若车以30m/s的速度行驶时刹车后至少要前进1800m 才能停下,问:

B 车刹车的最大加速度为多大?

计算说明A 车若按原来速度前进,两车是否会相撞? 能见度至少达到多少米时才能保证两辆火车不相撞?

针对训练参考答案

2

v m v m

t 1==10s s 1==125m

a 2a 1. (1)由题意得摩托车匀加速运动最长时间,位移 ,

所以摩托车在达到最大速度之前没有追上卡车。

当追上卡车前二者速度相等时相距最大,设从开始经过t2时间速度相等,最大间距为Sm ,于是

at 2=v 匀

,则:

t 2=

v 匀a

=6s

最大间距

s m =(s 0+v 匀t 2) -

12

at 2=245m 2

2

v m

+v m (t -t 1) =s 0+v 匀t

(2)设从开始经t 时间摩托车追上卡车,则有 2a 解得 t=32.5s

2. 在反应时间内,汽车做匀速运动,运动的距离s1=vt ①(2分)

设刹车时汽车的加速度的大小为a ,汽车的质量为m ,有kmg =ma ②(2分)

v 2

s 2=

2a ③(2分) 自刹车到停下,汽车运动的距离

所求距离s=s1+s2=1.6×102m(或156m )

3. 从启动到速度达到v1 =180km/s=50m/s时用时100s ,开始减速到静止B 站用时也为100s 。

匀速行驶时间设为t1 .由v----t 图可得:

s AB =v 1(2t 1+200) /2 --------(1)

第二次启动到速度达v2 =216km/s,用时120s ,减速刹车到B 站用时仍为120s ,匀速行驶时间设为t2, 则:

s AB =v 2(2t 2+240) /2 —(2)又两次均正点到达,则t 1+200=t 2+420 -(3)

s AB =60km sAB 表示AB 间的距离

由上面3式可解得

4. 设轿车行驶的速度为v1,卡车行驶的速度为v2,则v1=108 km/h=30 m/s,v2=72 km/h=20 m/s,

在反应时间Δt 内两车行驶的距离分别为s1、s2,则s1=v1Δt ① s2=v2Δt

2

2

② 轿车、卡

v 1v 2302102

==

2⨯20 m =车刹车所通过的距离分别为s3、s4 则s3=2a 2⨯10 m =45 m s4=2a

20 m 为保证两车不相撞,必须 s1+s2+s3+s4<80 m ⑤ 解得Δt <0.3 s

5. 150s

6. (1)当警车与货车速度相等时,两者距离最大。由at1=v,得t1=6s 此时

12

∆x =v (t 0+t 1) -at 1=60m

2(2)警车发动到达到最大速度需要t2= vm/a=8s

此时货车位移x1= v(t0+ t2)=120m 警车位移

x 2=

12

at 2=64m 2即警车还未追上货车,此时二者相

∆x '

t 3==14s

v -v m 距Δx’= x1- x2=56m还需要时间所以警车从发动到追上货车的最短时间为t= t2+

t3=22s

V 乙=at 1∴t 1=10s X 甲=Vt 1=100m

7. (1)当V 乙=10m /s 时,甲乙间距离最大 1分

12

X 乙=at 1=50m

2

∆X =X 甲-X 乙=50m

(2)当X 甲=X 乙时,乙追上甲 1分

' '

10t ' =

1' 2

at

1分 2

t ' =20s

8. (1)当甲车速度减至等于乙车速度时两车的距离最大,设该减速过程时间为t ,则v 乙=v 甲-at

11

解得:t =12 s,此时甲、乙间距离为Δx=v 甲t -2-v 乙t =10×12 m-2×0.5×122m -4×12 m=36 m.

v 甲v 甲10(2)设甲车减速到零所需时间为t1,则有:t1a 20 s. t1时间内,x 甲=2t1=2×20 m=100 x 甲-x 乙20m ,x 乙=v 乙t1=4×20 m=80 m.此后乙车运动时间t24s =5 s,

v 乙故乙车追上甲车所需时间t =t1+t2=25 s.

9. (1)设5.5s 内货车位移为s0,则

(1分)

若12 s内警车一直做匀加速直线运动,由得:(1分)

(2)

当警车的速度达到货车的时, 两者间的距离最大, 设所需时间为t2, 由得:t2=4 s(1分)

两车间的最大距离为:

(2分)

10. (1)在开始阶段甲车在前、乙车在后,且甲车速度比乙车大,两车距离一直增大,设运动时

间为 t 时速度相同,设为v 应用速度公式

v t =0v +

a t v -a 1=t ,有1

2

v +

a t

v =v 1-a 1t =8 m/s

代入数据解得t =4 ,s 此后甲车减速、乙车还在加速,两车距离缩短,所以在

22

v 2-v 12v -v 2

∆x =x +x 1-x 2=56 m+-=80 m

-2a 12a 2

速度相等时两车距离最大,最大距离为

0-v 0-v 2

t 2==4 s x 3==16 m

-a 1-2a 1

(2)甲车停下还需时间为,运动位移为

1

x 4=v 22在此时间内乙车位移为

2

2

a 4=0 m 2t

显然此时乙车还没有追上甲车,此后甲车停止运动,设乙车追上甲车需时间为

t 1

,则有

0-v 1212

x +=v 2t +a t 1

-2a 12

21

联立解得

t 1=12 s

11.

12. 设A 车的速度为v A ,B 车加速行驶时间为t 1,两车在t 时相遇.则有

S A =v A t (1)2分

式中t =12s

S B =v B t 1+

12

at +(v B +at 1)(t -t 1) 21(2)…3分

分别为

A 、B

两车相遇前行驶的位移

,S A 、S B

13.

14.

直线运动中的追及和相遇问题

一、相遇和追及问题的实质

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、 解相遇和追及问题的关键

1. 画出物体运动的情景图 2. 理清三大关系

(1)时间关系 :t A =t B ±t 0(2)位移关系:x A =x B ±x 0(3)速度关系:A

B

两者速度相等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、追及、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:追及问题中常用的临界条件:

⑴速度小者加速追速度大者, 速度在接近,但距离在变大。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, 速度在接近,但距离在变小。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

1. 当v 1

3.v 1>v 2时,两者距离变小,相遇时满足x 1= x2+Δx ,全程只相遇(即追上) 一次。

2

【例1】一小汽车从静止开始以3m/s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?

(二) .匀速运动追匀加速运动的情况(开始时v 1> v2): 1.当v 1> v2时,两者距离变小;

12x 1

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> 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灯阻停的公共汽车,当他距离公共汽车25m

2

时,绿灯亮了,汽车以1m/s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?

(三) .匀减速运动追匀速运动的情况(开始时v 1> v2): 1.当v 1> v2时,两者距离变小;

2.当v 1= v2时,①若满足x 1

②若满足x 1= x2+Δx ,则恰能追上,全程只相遇一次; ③若满足x 1> 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

2

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?

(四) .匀速运动追匀减速运动的情况(开始时v 1

3. 当v 1>v 2时,两者距离变小,相遇时满足x 1= x2+Δx ,全程只相遇一次。

【例4】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

2

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a =2m/s。此时开始计时,则A 追上B 需要的时间是多少?

针对训练:(课后作业:每天一个题。做题时,可尝试用多种解法,如:一. 公式法

(推荐);二. 图象法;三. 极值法;四. 相对运动法)

1. 现有一辆摩托车先由静止开始以2.5m/s2的加速度做匀加速运动,后以最大行驶速度25m/s匀速

行驶,追赶前方以15m/s的速度同向匀速行驶的卡车。已知摩托车开始运动时与卡车的距离为200m ,则:

(1)追上卡车前二者相隔的最大距离是多少? (2)摩托车经过多少时间才能追上卡车?

2. 为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离。已知某高速公路的最高限速v =120km/h。

假设前方车辆突然停止,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t =0.50s 。刹车时汽车受到阻力的大小f 为汽车重力的0.40倍。该高速公路上汽车

间的距离s 至少应为多少?

2

a =0.5m /s 3. 动车从A 站以1的加速度匀加速度启动,当速度达到180km/h时开始做匀速行驶,2

a =0.5m /s 2接近B 站以大小为的加速度匀减速刹车,静止时恰好正点到达B 站。某次,动车在2

a =0. 5m /s 1A 站因故晚出发了3min ,以匀加速启动后,当速度达到216km/h开始匀速运动,接2

a =0.5m /s 近B 站以大小为2的加速度匀减速刹车,静止时也恰好正点到达B 站。求A ,B 两站

间的距离。

4. 一辆轿车违章超车,以108 km/h的速度驶入左侧逆行道时,猛然发现正前方80 m处一辆卡车

正以72 km/h的速度迎面驶来,两车司机同时刹车,刹车加速度大小都是10 m/s2,两司机的反应时间(即司机发现险情到实施刹车所经历的时间) 都是Δt. 试问Δt 是何数值,才能保证两车不相撞?

5. 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2000 m处正以35 m/s的速度匀速行驶的汽车,至少需要多少时间?

6. 一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以v=12m/s的速度匀速行驶的货车有违章行

为时,决定前去追赶。经过t0=2s,警车发动起来,以加速度a=2m/s2做匀加速运动,若警车最大速度可达vm=16m/s,问:

(1)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少? (2)警车发动起来以后至少多长时间可以追上货车?

7. 平直的公路上,甲车匀速行驶,速度为10m/s,当它经过乙车处时,乙车从静止开始以a =1m/s2

的加速度作匀加速运动,方向与甲车运动方向相同。求(1)乙车追上甲车前,它们的最大距离?(2)乙车经过多长时间追上甲车?

8. 甲车以10 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,乙车以4 m/s的速度与甲车平行同向做匀速直

线运动,甲车经过乙车旁边时开始以0.5 m/s2的加速度刹车,从甲车刹车开始计时,求: (1)乙车在追上甲车前,两车相距的最大距离; (2)乙车追上甲车所用的时间。

9. 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,并以一定的加速度做匀加速运动,但警车行驶的最大速度是25 m/s.警车发动后刚好用12 s的时间追上货车,问:(1)警车启动时的加速度多大? (2)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?

10. 甲、乙两车在一条直线上沿相同方向运动,甲在乙前x =56 m处,甲以初速度v 1=16 m/s、加

速度大小为

a 1=2 m/s2

匀减速刹车,乙以初速度

v 2=4 m/s

、加速度大小为

a 2=1 m/s2

做匀加速运

动,求:

(1)乙车追上甲车前二者间的最大距离; (2)乙车追上甲车所需时间.

11. 一辆汽车在平直的公路上以20m/s的速度匀速行驶,其后1000m 处的摩托车要在起动后3分

钟内追上汽车,若摩托车所能达到的最大速度为30m/s,则它的加速度至少为多大?

12. A 、B 两辆汽车在笔直的公路上同向行驶.当B 车在A 车前84m 处时,B 车速度为4m/s,且正

以2m/s2的加速度做匀加速运动;经过一段时间后,B 车加速度突然变为零.A 车一直以20m/s的速度做匀速运动,经过12s 后两车相遇.问B 车加速行驶的时间是多少?

13. 汽车以3 m/s2的加速度开始启动的瞬间,一辆以6 m/s的速度沿同方向做匀速直线运动的自行

车恰好从汽车的旁边通过. 求:

(1)汽车在追上自行车前多长时间与自行车相距最远? (2)汽车经多长时间追上自行车?

14. 客车以v = 20 m/s的速度行驶,突然发现同轨道的正前方s = 120 m处有一列货车正以v0 = 6m/s

的速度同向匀速前进,于是客车紧急刹车,若客车刹车的加速度大小为a = 1m/s2,做匀减速运动,问:

(1)客车是否会与货车相撞?

(2)若会相撞,则在什么时刻相撞?客车位移为多少?若不相撞,则客车与货车的最小距离为多少?

A 车在前,速度vA=20m/s,B 车在后,速度

vB=30m/s。因大雾,能见度很低,B 车在距A 车750m 处才发现前方A 车,这时B 车立即刹车。已知B 车在进行火车刹车测试时发现,若车以30m/s的速度行驶时刹车后至少要前进1800m 才能停下,问:

B 车刹车的最大加速度为多大?

计算说明A 车若按原来速度前进,两车是否会相撞? 能见度至少达到多少米时才能保证两辆火车不相撞?

针对训练参考答案

2

v m v m

t 1==10s s 1==125m

a 2a 1. (1)由题意得摩托车匀加速运动最长时间,位移 ,

所以摩托车在达到最大速度之前没有追上卡车。

当追上卡车前二者速度相等时相距最大,设从开始经过t2时间速度相等,最大间距为Sm ,于是

at 2=v 匀

,则:

t 2=

v 匀a

=6s

最大间距

s m =(s 0+v 匀t 2) -

12

at 2=245m 2

2

v m

+v m (t -t 1) =s 0+v 匀t

(2)设从开始经t 时间摩托车追上卡车,则有 2a 解得 t=32.5s

2. 在反应时间内,汽车做匀速运动,运动的距离s1=vt ①(2分)

设刹车时汽车的加速度的大小为a ,汽车的质量为m ,有kmg =ma ②(2分)

v 2

s 2=

2a ③(2分) 自刹车到停下,汽车运动的距离

所求距离s=s1+s2=1.6×102m(或156m )

3. 从启动到速度达到v1 =180km/s=50m/s时用时100s ,开始减速到静止B 站用时也为100s 。

匀速行驶时间设为t1 .由v----t 图可得:

s AB =v 1(2t 1+200) /2 --------(1)

第二次启动到速度达v2 =216km/s,用时120s ,减速刹车到B 站用时仍为120s ,匀速行驶时间设为t2, 则:

s AB =v 2(2t 2+240) /2 —(2)又两次均正点到达,则t 1+200=t 2+420 -(3)

s AB =60km sAB 表示AB 间的距离

由上面3式可解得

4. 设轿车行驶的速度为v1,卡车行驶的速度为v2,则v1=108 km/h=30 m/s,v2=72 km/h=20 m/s,

在反应时间Δt 内两车行驶的距离分别为s1、s2,则s1=v1Δt ① s2=v2Δt

2

2

② 轿车、卡

v 1v 2302102

==

2⨯20 m =车刹车所通过的距离分别为s3、s4 则s3=2a 2⨯10 m =45 m s4=2a

20 m 为保证两车不相撞,必须 s1+s2+s3+s4<80 m ⑤ 解得Δt <0.3 s

5. 150s

6. (1)当警车与货车速度相等时,两者距离最大。由at1=v,得t1=6s 此时

12

∆x =v (t 0+t 1) -at 1=60m

2(2)警车发动到达到最大速度需要t2= vm/a=8s

此时货车位移x1= v(t0+ t2)=120m 警车位移

x 2=

12

at 2=64m 2即警车还未追上货车,此时二者相

∆x '

t 3==14s

v -v m 距Δx’= x1- x2=56m还需要时间所以警车从发动到追上货车的最短时间为t= t2+

t3=22s

V 乙=at 1∴t 1=10s X 甲=Vt 1=100m

7. (1)当V 乙=10m /s 时,甲乙间距离最大 1分

12

X 乙=at 1=50m

2

∆X =X 甲-X 乙=50m

(2)当X 甲=X 乙时,乙追上甲 1分

' '

10t ' =

1' 2

at

1分 2

t ' =20s

8. (1)当甲车速度减至等于乙车速度时两车的距离最大,设该减速过程时间为t ,则v 乙=v 甲-at

11

解得:t =12 s,此时甲、乙间距离为Δx=v 甲t -2-v 乙t =10×12 m-2×0.5×122m -4×12 m=36 m.

v 甲v 甲10(2)设甲车减速到零所需时间为t1,则有:t1a 20 s. t1时间内,x 甲=2t1=2×20 m=100 x 甲-x 乙20m ,x 乙=v 乙t1=4×20 m=80 m.此后乙车运动时间t24s =5 s,

v 乙故乙车追上甲车所需时间t =t1+t2=25 s.

9. (1)设5.5s 内货车位移为s0,则

(1分)

若12 s内警车一直做匀加速直线运动,由得:(1分)

(2)

当警车的速度达到货车的时, 两者间的距离最大, 设所需时间为t2, 由得:t2=4 s(1分)

两车间的最大距离为:

(2分)

10. (1)在开始阶段甲车在前、乙车在后,且甲车速度比乙车大,两车距离一直增大,设运动时

间为 t 时速度相同,设为v 应用速度公式

v t =0v +

a t v -a 1=t ,有1

2

v +

a t

v =v 1-a 1t =8 m/s

代入数据解得t =4 ,s 此后甲车减速、乙车还在加速,两车距离缩短,所以在

22

v 2-v 12v -v 2

∆x =x +x 1-x 2=56 m+-=80 m

-2a 12a 2

速度相等时两车距离最大,最大距离为

0-v 0-v 2

t 2==4 s x 3==16 m

-a 1-2a 1

(2)甲车停下还需时间为,运动位移为

1

x 4=v 22在此时间内乙车位移为

2

2

a 4=0 m 2t

显然此时乙车还没有追上甲车,此后甲车停止运动,设乙车追上甲车需时间为

t 1

,则有

0-v 1212

x +=v 2t +a t 1

-2a 12

21

联立解得

t 1=12 s

11.

12. 设A 车的速度为v A ,B 车加速行驶时间为t 1,两车在t 时相遇.则有

S A =v A t (1)2分

式中t =12s

S B =v B t 1+

12

at +(v B +at 1)(t -t 1) 21(2)…3分

分别为

A 、B

两车相遇前行驶的位移

,S A 、S B

13.

14.


相关内容

  • 高中物理相遇和追击问题
  • 相遇和追及问题分析 1. 相遇和追及问题的实质: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. 2. 画出物体运动的情景图,理清三大关系(1)时间关系:t A =t B ±t 0(2)位移关系:s A =s B ±s 0 (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 ...

  • 高二物理匀变速直线运动的位移与速度的关系
  • 4 匀变速直线运动的位移与速度的关系 整体设计 本节的教学目标是让学生熟练运用匀变速直线运动的位移与速度的关系来解决实际问题. 教材先是通过一个例题的求解,利用公式x=v0t+12at 和v=v0+at推导出了位移与速度的2 关系:v 2-v 02=2ax.到本节为止匀变速直线运动的速度-时间关系. ...

  • 高一物理相遇.追及问题精讲精练
  • 高一物理相遇.追及问题精讲精炼 一.追及问题 1. 速度小者追速度大者 2. 速度大者追速度小者 二.相遇问题 考点1 追击问题 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, ...

  • 专题-追击与相遇问题
  • 专题--追击与相遇问题 一.题型分类及其规律(仅限于同一直线上同方向运动的情况) 1.从静止开始匀加速直线运动的物体追匀速运动的物体时: 规律分析: 1)加速运动的物体 追上匀速运动的物体. 2)两个物体相遇之前,当两者 相等时,两者间距有最 值. 2.匀速运动的物体追赶同方向的末速度为零的匀减速直 ...

  • 相遇和追及问题
  • 相遇追及专题 一.相遇追及问题的处理方法 1.两个关系:两物体运动的时间与位移关系是解题的关键!位移关系一般如下: ①相遇问题:S0S1S2 (S0是初态时两物体的间距) ②追及问题:S后车S0S前车 2.一个条件:速度相等是判断追及问题中能否追上.距离最大.最小的临界条件 3.追及问题的分 ...

  • 必修一 专题一 运动图像.追及相遇问题
  • 专题一 运动图象.追及相遇问题 1. 如图1-1所示,是A .B 两质点运动的速度图象,则下列说法错误的是( ) . 图1-1 A .A 质点以10 m/s的速度匀速运动 B .B 质点先以5 m/s的速度与A 同方向运动1 s,而后停了1 s,最后以5 m/s相反方向的速度匀速运动 C .B 质点 ...

  • 物理匀变速直线运动公式
  • 物理匀变速直线运动公式 沿着一条直线,且加速度方向与速度方向平行的运动,叫做匀变速直线运动[1].匀变速直线运动的图像是一条倾斜的直线.如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做匀减速直线运动.如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动. 其中a 为加速度,为初速度, 为t 秒时的 ...

  • 高一物理追及和相遇问题
  • 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 ...

  • 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 ...

  • 追击相遇问题
  • 高一物理必修1 ("追及和相遇"问题) 两个物体同时在同一条直线上(或互相平行的直线上)做直线运动,可能相遇或碰撞,这一类问题称为"追及和相遇"问题. "追及和相遇"问题的特点: (1)有两个相关联的物体同时在运动. (2)"追上 ...