2019-2020年高一物理《追及和相遇問(wèn)題》學(xué)案.doc

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2019-2020年高一物理《追及和相遇問(wèn)題》學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 兩物體在同一直線上追及、相遇或避免碰撞問(wèn)題中的條件是：兩物體能否同時(shí)到達(dá)空間某位置。因此應(yīng)分別對(duì)兩物體研究，列出位移方程，然后利用時(shí)間關(guān)系、速度關(guān)系、位移關(guān)系而解出。 一.相遇——是指兩物體運(yùn)動(dòng)到同一位置 分析思路（1）、兩物體是否同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，兩物體運(yùn)動(dòng)至相遇時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)間可建立某種關(guān)系； （2）、兩物體各做什么形式的運(yùn)動(dòng)； （3）、由兩者的時(shí)間關(guān)系，根據(jù)兩者的運(yùn)動(dòng)形式建立位移之間的方程； （4）、建立利用位移圖象或速度圖象分析； 例1.有兩輛同樣的列車(chē)各以72km/h的速度在同一條鐵路上面對(duì)面向?qū)Ψ今側(cè)ィ阎@種列車(chē)剎車(chē)時(shí)能產(chǎn)生的最大加速度為0.4m/s2,為避免列車(chē)相撞，雙方至少要在兩列車(chē)相距多遠(yuǎn)時(shí)同時(shí)剎車(chē)？ 變式：有甲乙兩條鐵軌平行，甲軌上一列車(chē)正以a1=1m/s2的加速度出站，正前方1000m處的乙軌上有一列車(chē)以40m/s的速度勻減速進(jìn)站，且加速度a2=-1m/s2問(wèn)： （1）甲乙兩列車(chē)的前端經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間相遇？（2）設(shè)兩列車(chē)長(zhǎng)均為200m，兩列車(chē)從前端相遇到后端互相離開(kāi)需要多長(zhǎng)時(shí)間？ 二.追及問(wèn)題——同向運(yùn)動(dòng)的兩物體的相遇問(wèn)題即追及問(wèn)題 1、追及問(wèn)題中兩者速度大小與兩者距離變化的關(guān)系。 甲物體追趕前方的乙物體，若甲的速度大于乙的速度，則兩者之間的距離 。若甲的速度小于乙的速度，則兩者之間的距離 。若一段時(shí)間內(nèi)兩者速度相等，則兩者之間的距離 。 2、追及問(wèn)題的特征及處理方法： “追及”主要條件是：兩個(gè)物體在追趕過(guò)程中處在同一位置，“速度相等”是解題的關(guān)鍵，此時(shí)可能是兩者間的距離最大或最小。 解決問(wèn)題時(shí)要注意二者是否同時(shí)出發(fā)，是否從同一地點(diǎn)出發(fā)。 具體步驟 ①抓住關(guān)鍵字眼：剛好、恰好、最多、最小等，看兩物體的速度應(yīng)滿足什么條件。 ②畫(huà)草圖，假設(shè)經(jīng)時(shí)間t后兩者能追上，找到兩物體的時(shí)間關(guān)系及位移之間的數(shù)量關(guān)系，列方程。 ③解方程，若t有解，說(shuō)明能追上，若t無(wú)解，說(shuō)明追不上。 ④注意：若有物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，注意在追上前，該物體是否已停止運(yùn)動(dòng)。 常見(jiàn)的情形有四種： （1）勻加速追勻速（如圖） 甲一定能追上乙，V甲=V乙的時(shí)刻為甲、乙有最大距離的時(shí)刻 例2一輛汽車(chē)在十字路口等候綠燈。當(dāng)綠燈亮?xí)r汽車(chē)以3m/s2 的加速度開(kāi)始行駛，恰在這時(shí)一輛自行車(chē)以6m/s的速度勻速駛來(lái)，從后邊超過(guò)汽車(chē)，試求： （1） 汽車(chē)從路口開(kāi)動(dòng)后，在追上自行車(chē)之前經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間兩車(chē)相距最遠(yuǎn)？此時(shí)距離是多少？ （2）經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間汽車(chē)追上自行車(chē)？此時(shí)汽車(chē)的速度是多少？ 變式：公共汽車(chē)從車(chē)站開(kāi)出以4 m/s的速度沿平直公路行駛，2 s后一輛摩托車(chē)從同一車(chē)站開(kāi)出勻加速追趕，加速度為2 m/s2，試問(wèn)： （1）摩托車(chē)出發(fā)后，經(jīng)多少時(shí)間追上汽車(chē)？（2）摩托車(chē)追上汽車(chē)時(shí)，離出發(fā)處多遠(yuǎn)？ （3）摩托車(chē)追上汽車(chē)前，兩者最大距離是多少？ ⑵ 勻速追勻加速，存在一個(gè)能否追上的問(wèn)題。 判斷方法是：假定速度相等，從位置關(guān)系判斷。 ①若甲在乙前，則追上，并相遇兩次 ②若甲乙在同一處，則甲恰能追上乙 ③若甲在乙后面，則甲追不上乙，此時(shí)是相距最近的時(shí)候 例3：車(chē)從靜止開(kāi)始以1m/s2的加速度前進(jìn)，車(chē)后相距S0=25m處，某人以和車(chē)運(yùn)動(dòng)方向相同的6m/s的速度勻速追車(chē)，問(wèn)能否追上？若追不上，求人車(chē)間的最小距離為多少？ ⑶ 勻減速運(yùn)動(dòng)的物體追趕同向的勻速運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)，情形跟⑵類似。 若涉及剎車(chē)問(wèn)題，要先求停車(chē)時(shí)間！再判斷 判斷方法是：假定速度相等，從位置關(guān)系判斷。 ①若甲在乙前，則追上，并相遇兩次 ②若甲乙在同一處，則甲恰能追上乙 ③若甲在乙后面，則甲追不上乙，此時(shí)是相距最近的時(shí)候 例4. 一列車(chē)的制動(dòng)性能經(jīng)測(cè)定，當(dāng)它以標(biāo)準(zhǔn)速度20m/s在水平軌道上行駛時(shí)，制動(dòng)后需40s才停下?，F(xiàn)在這一列車(chē)正以20m/s的速度在水平軌道上行駛，司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方180m處一貨車(chē)正以6m/s的速度同向行駛，于是立即制動(dòng)，問(wèn)：（1）是否會(huì)發(fā)生撞車(chē)事故？（2）若發(fā)生撞車(chē)，列車(chē)制動(dòng)后多長(zhǎng)時(shí)間發(fā)生？列車(chē)行駛了多遠(yuǎn)？ 變式1：汽車(chē)正以10m/s 的速度在平直的公路上前進(jìn)，突然發(fā)現(xiàn)正前方有一輛自行車(chē)以4m/s 的速度做同方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，汽車(chē)立即關(guān)閉油門(mén)做加速度大小為6m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)，汽車(chē)恰好不碰上自行車(chē)，求關(guān)閉油門(mén)時(shí)汽車(chē)離自行車(chē)多遠(yuǎn)？ 變式2：A火車(chē)以v1=20m/s速度勻速行駛，司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方同軌道上相距100m處有另一列火車(chē)B正以v2=10m/s速度勻速行駛，A車(chē)立即做加速度大小為a的勻減速直線運(yùn)動(dòng)。要使兩車(chē)不相撞，a應(yīng)滿足什么條件？ 變式3、A、B兩車(chē)相距20m，A在前B在后，沿同一方向運(yùn)動(dòng)，A車(chē)以2m/s的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)，B以大小為2.5m/s2的加速度作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，若要B追上A，則B的初速度應(yīng)滿足什么條件？ （4）勻速追勻減速（一定能追上?。┤羯婕皠x車(chē)問(wèn)題，要先求停車(chē)時(shí)間！ 例4：A、B兩車(chē)沿同一直線向同一方向運(yùn)動(dòng)，A車(chē)的速度vA=4 m/s,B車(chē)的速度vB=10 m/s.當(dāng)B車(chē)運(yùn)動(dòng)至A車(chē)前方7 m處時(shí)，B車(chē)以a=2 m/s2的加速度開(kāi)始做勻減速運(yùn)動(dòng)，從該時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，則A車(chē)追上B車(chē)需要的時(shí)間是____s,在A車(chē)追上B車(chē)之前，二者之間的最大距離是___ m. 三．圖象中的追及相遇 1．汽車(chē)甲沿著平直公路以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它路過(guò)某處的同時(shí)，該處有一輛汽車(chē)乙開(kāi)始做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)去追趕甲車(chē)，根據(jù)上述已知條件( ) A．可求出乙車(chē)追上甲車(chē)時(shí)乙車(chē)的速度 B．可求出乙車(chē)追上甲車(chē)時(shí)乙車(chē)所走的的路程 C．可求出乙車(chē)從開(kāi)始啟動(dòng)到追上甲車(chē)所用的時(shí)間 D．不能求出上述三者中的任何一個(gè) v t O t1 t2 B A 2．如圖所示，是A、B兩個(gè)物體從同一位置出發(fā)沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象．下面關(guān)于A、B兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法中正確的是( ) A．在t1時(shí)刻A、B兩物體相距最遠(yuǎn) B．在t2時(shí)刻A、B兩個(gè)物體恰好相遇 C．在t1/2時(shí)刻A物體的速度、加速度都比B物體大 D．在t2時(shí)刻A、B兩個(gè)物體的速度大小相同但方向不同 3.在同一地點(diǎn)，甲、乙兩個(gè)物體沿同一方向作直線運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖象如圖所示，則（ ） A．兩物體相遇的時(shí)間是2S和6S B．乙物體先在前運(yùn)動(dòng)2S，隨后作向后運(yùn)動(dòng) C．兩個(gè)物體相距最遠(yuǎn)的時(shí)刻是1S末和4S末 D．4S后甲在乙前面