追击相遇问题方法全课件.ppt
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- 追击 相遇 问题 方法 课件
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1、V后V前问题一:问题一:两物体能追及的主要条件是什么?两物体能追及的主要条件是什么?能追及的特征:能追及的特征: 在在同一时刻同一时刻处于处于同一位置同一位置。问题二:问题二:解决追及问题的关键在哪?解决追及问题的关键在哪?关键:关键:位移关系、时间关系、速度关系位移关系、时间关系、速度关系1:位移关系:位移关系追及到时:追及到时:前者位移前者位移+两物起始距离两物起始距离=后者位移后者位移2:时间关系:时间关系同时出发:同时出发:两物体运动时间相同。两物体运动时间相同。3:速度关系:速度关系结论:结论: 当前者速度等于后者时,两者距离不变。当前者速度等于后者时,两者距离不变。 当前者速度大于
2、后者时,两者距离增大。当前者速度大于后者时,两者距离增大。 当前者速度小于后者时,两者距离减小。当前者速度小于后者时,两者距离减小。V后V前问题三:问题三:解决追及问题的突破口在哪?解决追及问题的突破口在哪?突破口:突破口:研究两者研究两者速度相等速度相等时的情况时的情况在追及过程中两物体在追及过程中两物体速度相等速度相等时时,是是能否追上能否追上或或两者间距离有极值两者间距离有极值的的临界条件临界条件。两种典型追及问题两种典型追及问题常见题型一:常见题型一: 同地同时出发,匀加速同地同时出发,匀加速(速度小速度小)直线运动追及直线运动追及匀速匀速(速速度大度大)直线运动直线运动开始两者距离增
3、加,直到两者速度相等,开始两者距离增加,直到两者速度相等,然后两者距离开始减小,直到相遇,最后然后两者距离开始减小,直到相遇,最后距离一直增加。距离一直增加。例例1 1:一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以:一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以3m/s3m/s2 2的加的加速度开始加速行驶,恰在这时一辆自行车以速度开始加速行驶,恰在这时一辆自行车以6m/s6m/s的速度匀速驶来,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?过多长时间两车相距最远?此时距
4、离是多少? x汽汽x自自x方法一:公式法方法一:公式法 当当v v汽汽=v=v自自时,两车之间的距时,两车之间的距离最大。设经时间离最大。设经时间t t两车之间的两车之间的距离最大。则距离最大。则自汽vatvssavt236自x汽汽x自自xmmmattvxxxm62321262122自汽自 那么,汽车经过多少时间能追上自行车那么,汽车经过多少时间能追上自行车? ?此时汽车的速度是多此时汽车的速度是多大大? ?汽车运动的位移又是多大?汽车运动的位移又是多大?221aTTv自savT42?smaTv/12汽maTs24212汽方法二:图象法方法二:图象法解:画出自行车和汽车的解:画出自行车和汽车的
5、V-t图线,两车之间的距离等于图中矩形的图线,两车之间的距离等于图中矩形的面积与三角形面积的差,由图得,面积与三角形面积的差,由图得,当当t=t0时矩形与三角形的面积之差时矩形与三角形的面积之差最大最大。20/3tan/6smatsmmmxm66221V-t图像的斜率表示物体的加速度图像的斜率表示物体的加速度当当t=2s时两车的距离最大时两车的距离最大st20v/ms-1V V自自V V汽汽t/so6t0当当t=2t0时矩形与三角形的面积时矩形与三角形的面积相等相等。即:。即:t=4s时两车相遇。时两车相遇。方法三:二次函数极值法方法三:二次函数极值法 设经过时间设经过时间t汽车和自行车汽车和
6、自行车之间的距离之间的距离x,则,则x汽汽x自自x2223621ttattvx自时当s2)23(26tm6)23(462mx 那么,汽车经过多少时间能追上自行车那么,汽车经过多少时间能追上自行车?此时汽车的速度是多大此时汽车的速度是多大?汽车运动的位移又是多大?汽车运动的位移又是多大?02362ttxsT4smaTv/12汽maTs24212汽方法四:相对运动法方法四:相对运动法选自行车为参照物选自行车为参照物,则从开始运动到两车相距最远这段过程中,以汽则从开始运动到两车相距最远这段过程中,以汽车相对地面的运动方向为正方向,汽车相对此参照物的各个物理量的车相对地面的运动方向为正方向,汽车相对此
7、参照物的各个物理量的分别为:分别为:v0=-6m/s,a=3m/s2,vt=0 对汽车由公式对汽车由公式 asvvt2202mmavvst632)6(022202问:问:xm=-6m中负号表示什么意思?中负号表示什么意思?atvvt0ssavvtt23)6(00 以自行车为参以自行车为参照物照物,公式中的各个公式中的各个量都应是相对于自量都应是相对于自行车的物理量行车的物理量.注意注意物理量的正负号物理量的正负号. 表示汽车相对于自行车是向后运动的表示汽车相对于自行车是向后运动的,其相对于自行车的位其相对于自行车的位移为向后移为向后6m.两种典型追及问题两种典型追及问题常见题型常见题型v1av
8、2v1 v2AB例例2:A火车以火车以v1=20m/s速度匀速行驶,司机发现前方同轨速度匀速行驶,司机发现前方同轨道上相距道上相距100m处有另一列火车处有另一列火车B正以正以v2=10m/s速度匀速行速度匀速行驶,驶,A车立即做加速度大小为车立即做加速度大小为a的匀减速直线运动。要使两的匀减速直线运动。要使两车不相撞,车不相撞,a应满足什么条件?应满足什么条件?方法一:公式法方法一:公式法两车恰不相撞的条件是两车速度相同时相遇。两车恰不相撞的条件是两车速度相同时相遇。由由A A、B B 速度关系速度关系: 由由A A、B B位移关系位移关系: 21vatv022121xtvattv22202
9、21m/s5 . 0m/s1002)1020(2)(xvva2/5 . 0sma 则方法二:图象法方法二:图象法v/ms-1B BA At/so10t020100)1020(210tst2005 . 0201020a2/5 . 0sma 则方法三:二次函数极值法方法三:二次函数极值法022121xtvattv 代入数据得代入数据得 010010212tat若两车不相撞,其位移关系应为若两车不相撞,其位移关系应为2/5 . 0sma 则0214)10(1002142aa其图像其图像( (抛物线抛物线) )的顶点纵坐标的顶点纵坐标必为正值必为正值, ,故有故有或列方程或列方程022121xtvat
10、tv 代入数据得代入数据得 010010212tat不相撞不相撞 00100214100a2/5 . 0sma 则方法四:相对运动法方法四:相对运动法 以以B车为参照物,车为参照物, A车的初速度为车的初速度为v0=10m/s,以加速度,以加速度大小大小a减速,行驶减速,行驶x=100m后后“停下停下”,末速度为,末速度为vt=002022axvvt2220202/5 . 0/10021002smsmxvvat2/5 . 0sma 则 以以B B为参照物为参照物, ,公式中的各个量都应是相对于公式中的各个量都应是相对于B B的物理的物理量量. .注意物理量的正负号注意物理量的正负号. .常见题
11、型三:常见题型三:匀速匀速直线运动追及直线运动追及匀加速匀加速直线运动直线运动 (两者相距一定距离,开始时匀速运动的速度大)(两者相距一定距离,开始时匀速运动的速度大)开始两者距离减小,直到两者速度相等,然后开始两者距离减小,直到两者速度相等,然后两者距离开始增加。所以:两者距离开始增加。所以:例例3、车从静止开始以、车从静止开始以1m/s2的加速度前进,的加速度前进,车后相距车后相距x0为为25m处,某人同时开始以处,某人同时开始以6m/s的速度匀速追车,能否追上?如追不的速度匀速追车,能否追上?如追不上,求人、车间的最小距离。上,求人、车间的最小距离。 解析:依题意,人与车运动的时间相等,
12、设为解析:依题意,人与车运动的时间相等,设为t, 当人追上车时,两者之间的位移关系为:当人追上车时,两者之间的位移关系为: x人人x0 x车车即:即: v人人tx0at2/2由此方程求解由此方程求解t,若有解,则可追上;若无解,则,若有解,则可追上;若无解,则不能追上。不能追上。代入数据并整理得:代入数据并整理得: t212t500 b24ac122450560所以,人追不上车。所以,人追不上车。在刚开始追车时,由于人的速度大于车的速度,在刚开始追车时,由于人的速度大于车的速度,因此人车间的距离逐渐减小;当车速大于人的因此人车间的距离逐渐减小;当车速大于人的速度时,人车间的距离逐渐增大。因此,
13、当人速度时,人车间的距离逐渐增大。因此,当人车速度相等时,两者间距离最小。车速度相等时,两者间距离最小。 at6 t6s在这段时间里,人、车的位移分别为:在这段时间里,人、车的位移分别为: x人人v人人t6636m x车车at2/2162/218m xx0 x车车x人人2518367m解答:设经时间解答:设经时间t追上。依题意:追上。依题意: v甲甲tat2/2Lv乙乙t 15tt2/2329t t16s t4s (舍去舍去) 甲车刹车后经甲车刹车后经16s追上乙车追上乙车 例例2、甲车在前以、甲车在前以15 m/s的速度匀速行驶,乙的速度匀速行驶,乙车在后以车在后以9 m/s的速度匀速行驶。
14、当两车相距的速度匀速行驶。当两车相距32m时,甲车开始刹车,加速度大小为时,甲车开始刹车,加速度大小为1m/s2。问经多少时间乙车可追上甲车?问经多少时间乙车可追上甲车?匀速追减速匀速追减速解答:甲车停止后乙再追上甲。解答:甲车停止后乙再追上甲。 甲车刹车的位移甲车刹车的位移 x甲甲v02/2a152/2112.5m 乙车的总位移乙车的总位移 x乙乙x甲甲32144.5m tx乙乙/v乙乙144.5/916.06s 例例2、甲车在前以、甲车在前以15 m/s的速度匀速行驶,乙的速度匀速行驶,乙车在后以车在后以9 m/s的速度匀速行驶。当两车相距的速度匀速行驶。当两车相距32m时,甲车开始刹车,
15、加速度大小为时,甲车开始刹车,加速度大小为1m/s2。问经多少时间乙车可追上甲车?问经多少时间乙车可追上甲车?A、B两车沿同一直线向同一方向运动,两车沿同一直线向同一方向运动,A车的车的速度速度vA4 m/s,B车的速度车的速度vB10 m/s。当。当B车车运动至运动至A车前方车前方7 m处时,处时,B车以车以a2 m/s2的加的加速度开始做匀减速运动,从该时刻开始计时,速度开始做匀减速运动,从该时刻开始计时,则则A车追上车追上B车需要多长时间?在车需要多长时间?在A车追上车追上B车车之前,二者之间的最大距离是多少?之前,二者之间的最大距离是多少?解答:设经时间解答:设经时间t追上。依题意:追
16、上。依题意: vBtat2/2x0vAt 10tt274t t7s t1s (舍去舍去) A车刹车后经车刹车后经7s追上乙车追上乙车匀速追减速匀速追减速解答:解答:B车停止后车停止后A车再追上车再追上B车。车。 B车刹车的位移车刹车的位移 xBvB2/2a102/425m A车的总位移车的总位移 xAxB732m txA/vA32/48s vAvBatT6/23sxx0 xBxA7211216mA、B两车沿同一直线向同一方向运动,两车沿同一直线向同一方向运动,A车的车的速度速度vA4 m/s,B车的速度车的速度vB10 m/s。当。当B车车运动至运动至A车前方车前方7 m处时,处时,B车以车以
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