高中物理追击和相遇专题训练(3)

发布时间:2021-06-05

1

(20 10)t0 100 2

t0 20s

a tan

20 10

0.5 20

a 0.5m/s2

解3:(相对运动法)

以B车为参照物, A车的初速度为v0=10m/s,以加速度大小a减速,行驶x=100m后“停下”,末速度为vt=0。

2vt2 v0 2ax0

物体的v-t图像的斜率表示

加速度,面积表示位移。

2

vt2 v00 102a m/s2 0.5m/s2

2x02 100

(由于不涉及时间,所以选用速

度位移公式。 )

a 0.5m/s2

备注:以B为参照物,公式中的各个量都应是相对于B的物理量.注意物理量的正负号。 解4:(二次函数极值法)

若两车不相撞,其位移关系应为

1

v1t at2 v2t x0

2

12

代入数据得:at 10t 100 0

2

其图像(抛物线)的顶点纵坐标必为正值,故有

1

4 a 100 ( 10)2

0 a 0.5m/s2

4 a2

把物理问题转化为根据二次函数的极值求解的数学问题。

2

例2.一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以3m/s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? 解1:(公式法)

当汽车的速度与自行车的速度相等时,两车之间的距离最大。设经时间t两车之间的距离最大。则

v汽

v自6

at v自 t s 2s

a3

11

xm x自 x汽 v自t at2 6 2m 3 22m 6m

22

解2:(图像法)

在同一个v-t图中画出自行车和汽车的速度时间图像,根据图像面积的物理意义,两车位移之差等于图中梯形的面积与矩形面积的差,当t=t0时矩形与三角形的面积之差最大。 v-t图像的斜率表示物体的加速度

6

tan 3 t0 2s t0

当t=2s时两车的距离最大为图中阴影三角形的面积

xm

1

2 6m 6m 2

动态分析随着时间的推移,矩形面积(自行车的位移)与三角形面积(汽车的位移)的差的变化规律 解3:(相对运动法)

选自行车为参照物,以汽车相对地面的运动方向为正方向,汽车相对自行车沿反方向做匀

2

减速运动v0=-6m/s,a=3m/s,两车相距最远时vt=0

对汽车由公式 vt v0 at (由于不涉及位移,所以选用速度公式。 )

t

vt v00 ( 6)

s 2s a3

2

对汽车由公式 :vt2 v0,所以选用速度位移公式。 )

2as (由于不涉及“时间”

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