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
有
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
有
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.