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高中物理运动学中的《追及相遇》专题复习和典型例题

来源:化拓教育网
高中物理直线运动中的追及相遇问题专题复习

一、涉及到的计算公式:

vv0at vv0at xv0t121at 若初速度为零,则 xv0tat2 222222 vv02ax vv02ax

二、甲、乙两物体在同一直线上的追及相遇问题中,甲、乙两物体的运动情况分类(6种模型): 1、甲(匀速)+乙(匀速);有1中模型;

2、甲(匀速)+乙(匀变速);共有2种模型:匀变速可能是匀加速或者匀减速; 3、甲(匀变速)+乙(匀变速);共有3种模型:即匀加+匀加,匀减+匀减,匀加+匀减 三、甲、乙两物体的运动过程分类:

1、“1+1模型”:甲只做单一过程的运动;乙只做单一过程运动。 2、“2+1模型”; 3、“3+1模型”; 4、“n+m模型”

四、追及相遇问题的大前提下的分类讨论: 1、同时同地出发; 2、同时不同地出发; ①甲前乙后模型; ②乙前甲后模型;

五、相遇次数的可能情况讨论: 1、不相遇;

2、相遇1次(注意恰好相遇1次的情况,即临界状态时候); 3、相遇2次; 六、解题思路:

1、根据题意确定甲、乙两物体的运动情况,最好能画出相应的运动草图和v-t图象; 2、分析速度的相同点和运动的转折点,确定时间关系,判断位移关系; 3、利用位移的等量关系建立方程,求解方程;

4、注意:一定要在速度的相同点或者运动的转折点做个简单的判断,分析是否满足题意; 5、特别注意:汽车刹车到停下的情况,需判断甲、乙两车是在停下前还是停下后相遇;

七、例题分享 (一)“1+1”模型 1、匀速+匀速情况:

例1、甲和乙两物体在东西方向上做直线运动,甲向东做匀速直线运动,速度为v1=5m/s,乙向西做匀速直线运动,速度为v2=8m/s,甲、乙同时出发,试求:

①若甲、乙从同一地点出发,经过多长时间,甲、乙相距78m;

②若甲在乙的正西方向130m的位置出发,则经过多长时间甲、乙相遇;

③若甲在乙的正东方向78m的位置出发,则经过多长时间甲、乙相距208m;

④若甲在乙的正东方向52m的位置出发,且乙运动了5s后碰到障碍物,并原速返回运动,则从出发到相遇,共经历多长时间;

2、匀速+匀变速情况: 例1、(匀速+匀加速)某物体甲沿水平方向向右做匀速直线运动,速度为v1=10m/s,物体乙在同一直线上做以初速度为v0=2m/s,加速度为2m/s2向右做匀加速直线运动,甲、乙同时出发,试求: ①若甲、乙两物体从同一地点出发,则经过多长时间,甲乙相遇; ②若出发时乙在甲的左侧20m位置,则经过多长时间,甲乙相遇;

③若出发时甲在乙的左侧,要想甲能追上乙,则出发时甲、乙相距的最大距离; ④若出发时甲在乙的左侧15m的位置,则当甲追上乙时,乙的位移为多少;

例2、(匀速+匀减速)甲、乙两汽车在同一直线上运动,甲做速度为v1=8m/s的匀速直线运动,乙做初速度为14m/s,加速度大小为2m/s2的匀减速直线运动,甲、乙同时出发,试求: ①若甲、乙两汽车从同一地点出发,则经过多长时间,甲乙相遇;

②若甲、乙两汽车从同一地点出发,且乙的初速度的为20m/s,加速度大小仍为2m/s2,则经过多长时间,甲乙相遇;

③若出发时甲在乙的前方,要想乙不遇上甲车,则出发时甲、乙两车至少保持多大的距离; ④若出发时乙车在甲车的正后方4m位置,则经过多长时间,甲乙相遇; ⑤若出发时乙在甲的前方20m位置,则经过多长时间,甲乙相遇;

3、匀变速+匀变速情况: 例1、(匀加速+匀加速)已知甲、乙两物体在同一直线上运动,甲物体从静止开始,以4m/s2的加速度向正方向做匀加速直线运动,乙物体以2m/s的初速度,2m/s2的加速度向正方向做匀加速直线运动,两物体同时出发,试求: ①若甲、乙两物体从同一地点出发,当甲、乙相遇时,经历的时间是多少; ②若出发时甲物体在乙物体的负方向3m的位置,则经过多长时间甲追上乙;

③若出发时甲物体在乙物体的正方向0.5m的位置,则甲乙相遇的地方距离甲出发点多远; ④若出发时甲物体在乙物体的正方向,想要乙能追上甲,出发时甲、乙相距的最大距离多远;

例2、(匀加速+匀减速)甲乙两汽车在同一直线上做匀变速直线运动,甲车从静止开始,以4m/s2的加速度向正方向做匀加速直线运动,乙车以18m/s的初速度、2m/s2的加速度开始刹车,,甲乙两车同时开始运动,试求: ①若甲、乙两车从同一地点出发,则经过多长时间甲、乙两车再一次相遇; ②若甲车的加速度为1m/s2,则经过多长时间甲、乙两车再一次相遇;

③若出发时甲车在乙车的后方84m的位置,则甲乙相遇时,乙车的位移是多少;

④若出发时甲车在乙车的前方,想要乙能追上甲,出发时甲、乙相距的最大距离多远; ⑤若出发时甲车在乙车的前方15m的位置出发,则经历多长时间甲、乙相遇;

例3、(匀减速+匀减速)甲、乙两辆跑车在一直线高速公路上的两条并排的车道上飙车,某时刻甲、乙两跑车同时刹车,刹车前甲的速度为50m/s,刹车时加速度为10m/s2,刹车前乙 的速度为40m/s,刹车时加速度为5m/s2,不考虑车手的反应时间,试求:

①若刹车时甲、乙刚好在同一位置,则经历多长时间,甲、乙再一次相遇;

②若刹车时甲车在乙车的后,想要甲车能追上乙车,则刹车时甲、乙相距的最大距离多远; ③若刹车时甲车在乙车的后面6.5m,则经历多长时间,甲、乙相遇;

④若刹车时乙车在甲车的后面6.625m,则经历多长时间,甲、乙再一次相遇; ⑤若刹车时乙车在甲车的后面26m,则经历多长时间,甲、乙再一次相遇;

(二)、“2+1”模型 例1、(匀加@匀加+匀速)如图所示为甲、乙两物体的运动v-t图象,试求: ①若甲、乙同时同地出发,经多长时间相遇?

②若甲在乙后方8m位置出发,则经过多久时间甲、乙相遇? ③若甲在乙前方,甲乙相距多远时,乙无法追上甲?

④若甲在乙前方20m位置出发,则经过多长时间甲、乙相遇?(27m呢?)

例2、(匀加@匀速+匀速)如图所示为甲、乙两物体的运动v-t图象,尝试根据例1提出4个问题,并解答: ① ; ② ; ③ ; ④ ;

(三)、“3+1”模型

例1、甲乙两物体在同一直线上做直线运动,甲以8m/s的速度向正方向做匀速直线运动,乙从静止开始,以2m/s2的加速度向正方向做匀加速直线运动,经过6s后达到最大速度,然后匀速行驶了3s后立即做匀减速直线运动,加速度的大小是加速时的两倍,最终减速到速度为零时停止运动,甲、乙同时出发,试求: ①若甲、乙从同一地点出发,经历多长时间甲、乙相遇;

②若出发时甲在乙的后方8m位置,则甲、乙相遇时距离甲出发点多远; ③若出发时甲在乙的前方1.5m位置,经历多长时间甲、乙相遇;

例2、如图所示为一固定斜面,斜面足够长,在斜面的底端放置一小球A,且给A一沿斜面向上的初速度vAO8m/s,小球A向上做匀减速直线运动,加速度大小恒为a12m/s,同时在距离斜面底端xm处给另一小球B一初速度

2vBO8m/s,小球B先向上做匀减速直线运动,加速度大小a210m/s2,若能减到速度为零后下滑,下滑过程

22做加速度大小a32m/s匀加速直线运动,若B球能回到抛出点,则继续向下加速,加速度大小为a46m/s,

试求:

①若x=1m,则多长时间后A、B两球相遇; ②若x=13.44m,则多长时间后A、B两球相遇; ③若x(

(四)、“2+2”模型

例1、如图所示为一固定斜面,斜面足够长,斜面底端A点,某时刻在A点释放一物块甲,速度大小为8m/s,方向沿斜面向上,物块甲向上做匀减速直线运动,同时在距离A点xm的B点处释放物块乙,速度大小为6m/s,方向沿斜面向上,甲、乙向上减速到速度为零后均下滑,且甲、乙在上滑和下滑的加速度都恒为6m/s2,试求: ①若x=1m,则多长时间后甲、乙相遇; ②若x=2.25m,则相遇时距A点多远; ③若x=3m,则多长时间后甲、乙相遇;

④若甲、乙上滑的加速度不变,下滑的速度变为3m/s2,则当x=2.25m或x=3m时,则多长时间后甲、乙相遇;

2454.16)m,则多长时间后A、B两球相遇; 5

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