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2025人教版物理重難點(diǎn)-必修一232.35追及相遇問題解析版目錄TOC\o"1-1"\h\u一、【勻變速物體與勻速物體追及問題知識點(diǎn)梳理】 1二、【變速物體追變速問題知識點(diǎn)梳理】 3三、【避免相撞類問題知識點(diǎn)梳理】 5四、【接力賽問題知識點(diǎn)梳理】 8五、【相遇次數(shù)問題知識點(diǎn)梳理】 9【勻變速物體與勻速物體追及問題知識點(diǎn)梳理】1.勻加速追勻速①.圖像:如圖1所示。②.分析:能追及且只能相遇一次,相遇時(shí)刻,如圖中,兩陰影部分面積相等時(shí)即相遇。以后勻加速的速度越來越快,勻速的追不上勻加速的了,故只能相遇一次。③.交點(diǎn)意義:速度相等(時(shí)刻),此時(shí)兩物體相距最遠(yuǎn),以后距離逐漸的減小,直到追為止。2.勻減速追勻速:①.圖像:如圖2所示。②.分析:當(dāng)時(shí),.若,則恰好能追及,這也是避免相撞的臨界條件,此時(shí)只能相遇一次;.若,則不能追及;c.若(即當(dāng)時(shí),),此時(shí)能相遇兩次(為開始追及時(shí)兩物體的距離)。③.交點(diǎn)意義:速度相等時(shí)若還未追及則距離最遠(yuǎn)(用此可以來判斷相遇幾次)。③.交點(diǎn)意義:速度相等時(shí)若未追及則為最近距離。3.勻速追勻加速:①.圖像:如圖3所示。②.分析:在時(shí),.若,則恰好能追及,這也是避免相撞的臨界條件,此時(shí)只能相遇一次;.若,則不能追及;c.若(即當(dāng)時(shí),),此時(shí)能相遇兩次(為開始追及時(shí)兩物體的距離)。③.交點(diǎn)意義:速度相等時(shí)若未追及則為最近距離。4.勻速追勻減速:①.圖像:如圖4所示。②.分析:能追及且只能相遇一次(即在時(shí)刻,兩陰影部分面積相等)。③.交點(diǎn)意義:速度相等時(shí)(即時(shí)刻),兩物體相距最遠(yuǎn)?!緞蜃兯傥矬w與勻速物體追及問題舉一反三練習(xí)】1.平直公路上有甲、乙兩輛汽車,一開始甲車靜止,乙車從甲車旁邊以10m/s的速度勻速超過甲車,經(jīng)7s,甲車發(fā)動起來,以加速度a=2.5m/s2做勻加速運(yùn)動,甲車的速度必須控制在90km/h以內(nèi)。試問:(1)在甲車追上乙車之前,兩車間的最大距離是多大?(2)甲車發(fā)動后要多長時(shí)間才能追上乙車?【答案】(1)90m;(2)13s【詳解】(1)當(dāng)兩車速度相等,兩車間的距離最大,即代入數(shù)據(jù)解得此時(shí)乙車的位移甲車的位移則兩車間的最大距離是(2)當(dāng)甲車速度達(dá)到最大時(shí)即vm=90km/h=25m/s,經(jīng)歷的時(shí)間這段時(shí)間內(nèi)乙車的位移甲車的位移再經(jīng)時(shí)間,甲車追上乙車,則有解得所以甲車發(fā)動后追上乙車的時(shí)間為2.某次警察出警時(shí),有輛警車在平直公路上追逐另一輛小汽車。情形可以簡化為汽車以最大速度108km/h做勻速直線運(yùn)動,警車以5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動,警車的最大速度為126km/h,當(dāng)警車速度為72km/h時(shí),兩車相距100m。從這時(shí)開始計(jì)時(shí),求:(1)兩車什么時(shí)間距離最大?相距的最大距離是多大?(2)警車追上小汽車所用的時(shí)間?!敬鸢浮浚?)時(shí)兩車距離最大,最大距離為110m;(2)追上所用的時(shí)間為24.5s【詳解】(1)汽車的速度為,警車的最大速度為,警車的初速度為。從運(yùn)動情況來看,當(dāng)兩車速度相等時(shí)兩車距離最大,設(shè)所用的時(shí)間為,則得此時(shí)兩車的距離為(2)設(shè)警車從開始運(yùn)動到最大速度的過程所用的時(shí)間為,則得此時(shí)兩車的距離為設(shè)再經(jīng)過時(shí)間警車追上小汽車,則得則警車追上小汽車的時(shí)間為3.汽車A以的速度沿著公路做勻速直線運(yùn)動,發(fā)現(xiàn)后方相距處,有一汽車B以的速度加速正欲超車,其加速度大小從此刻開始計(jì)時(shí),求:(1)汽車B追上汽車A前,A、B間的最大距離是多少?(2)經(jīng)過多長時(shí)間汽車B能追上汽車A?【答案】(1)16m;(2)7s【詳解】(1)兩車速度相等時(shí)距離最大,則解得t1=3s此時(shí)A、B間的最大距離是(2)汽車B能追上汽車A時(shí),則解得t2=7s4.A、B兩輛玩具小汽車(可視為質(zhì)點(diǎn))在相互靠近的兩條平直的軌道上同向勻速行駛,初速度分別為vA=6m/s、vB=2m/s,當(dāng)A車在B車后面x=3.5m時(shí)開始以恒定的加速度aA=1m/s2剎車并停止運(yùn)動,求:(1)A車何時(shí)超過B車;(2)A車超過B車后領(lǐng)先B車的最大距離;(3)若A車剎車時(shí),B車同時(shí)開始加速,加速度aB=2m/s2,但B車的最大速度只有vm=4m/s,通過計(jì)算說明A車能否追上B車?【答案】(1)1s;(2)4.5m;(3)不能【詳解】(1)設(shè)A車用時(shí)追上B車,對A車有對B車,有相遇時(shí),有解得,顯然為追上的時(shí)間,由于故為A車停下后被B車追上,故在1s時(shí),A車超過B車。(2)設(shè)當(dāng)A車與B車速度相等時(shí)用時(shí)為,則有求得則此過程中A車的位移為B車的位移為故AB之間的最大距離為聯(lián)立求得(3)設(shè)從A車剎車開始用時(shí)兩車速度相等,B車加速至最大用時(shí),勻速時(shí)間為。從開始剎車至速度相等過程中且解得對A車對B車求得此時(shí)有所以A車不能追上B車。5.平直的公路上,一摩托車正由靜止出發(fā)追趕前方50m處以10m/s的速度勻速運(yùn)行的卡車。已知摩托車能達(dá)到的最大速度為20m/s,摩托車加速和減速時(shí)的加速度大小均為,但是摩托車的油量見底,而最近的加油站在前方200m(剩余的油可以支撐200m)處,摩托車能否在到達(dá)加油站之前趕上卡車,以及摩托車從啟動至停入加油站所需的最短時(shí)間為()A.能,11s B.不能,11s C.能,14s D.不能,14s【答案】C【詳解】首先考慮到達(dá)加油站的時(shí)間,摩托車是先加速再勻速最后減速,加速的時(shí)間和減速時(shí)間相同加速和減速階段的路程也相同剩余的路程即為勻速過程,所用的時(shí)間為因此所用總時(shí)間為在此期間,卡車前進(jìn)的路程為而摩托車前進(jìn)的路程為兩者路程差為因此在到達(dá)加油站之前摩托車就已經(jīng)追上卡車。故選C。6.在平直的公路上,一輛以的速度勻速行駛的小轎車,正要以的加速度開始加速時(shí),一輛摩托車恰好從旁邊以的速度同向駛過,并保持勻速行駛。已知該路段限速,小轎車達(dá)到限速速度后保持勻速行駛,不考慮兩車的長度。求:(1)小轎車追上摩托車所用時(shí)間;(2)小轎車追上摩托車前,二者之間的最大距離;(3)當(dāng)小轎車超過摩托車時(shí),因突發(fā)情況,小轎車立即以的加速度開始減速,從發(fā)生突發(fā)情況開始計(jì)時(shí),求摩托車再次追上小轎車需要的時(shí)間。【答案】(1);(2);(3)【詳解】(1)由題意,假設(shè)小轎車追上摩托車之前一直做勻加速直線運(yùn)動,追上時(shí)兩者位移相等,代入已知條件,解得此時(shí),小轎車速度由于可知小轎車在此過程中一直做勻加速直線運(yùn)動,假設(shè)成立,所以小轎車追上摩托車所用時(shí)間為。(2)小轎車與摩托速度相等時(shí),二者相距最遠(yuǎn)解得此時(shí)小轎車前進(jìn)的位移摩托車前進(jìn)的位移二者之間的最大距離(3)由上分析知,小轎車第一次追上摩托車時(shí)的速度為,再過即可達(dá)到限速速度,此后保持勻速行駛。內(nèi)小轎車的位移摩托車的位移可知:當(dāng)小轎車超過摩托車時(shí),小轎車以的速度勻速行駛。小轎車減速時(shí)加速度,則減速到零需要的時(shí)間這段時(shí)間內(nèi),小轎車剎車位移時(shí)間內(nèi)摩托車前進(jìn)的位移由于小轎車靜止不動時(shí),摩托車還沒追上小轎車,此時(shí)二者相距設(shè)再經(jīng)歷時(shí)間摩托車追上小轎車,有發(fā)生突發(fā)情況后,摩托車再次追上小汽車所需時(shí)間【變速物體追變速問題知識點(diǎn)梳理】1.勻加速追勻減速:①.圖像:如圖5所示。②.分析:能追及且只能相遇一次(即在時(shí)刻,兩陰影部分面積相等)。③.交點(diǎn)意義:速度相等時(shí)(即時(shí)刻),兩物體相距最遠(yuǎn)。2.勻減速追勻加速:①.圖像:如圖6所示。②.分析:在時(shí),.若,則恰好能追及,這也是避免相撞的臨界條件,此時(shí)只能相遇一次;.若,則不能追及;c.若(即當(dāng)時(shí),),此時(shí)能相遇兩次(為開始追及時(shí)兩物體的距離)。③.交點(diǎn)意義:速度相等時(shí)若未追及則為最近距離?!咀兯傥矬w追變速問題舉一反三練習(xí)】7.如圖所示,甲從A點(diǎn)由靜止開始做加速度大小的勻加速直線運(yùn)動,后,乙以的初速度、的加速度從A點(diǎn)勻加速追趕甲,且恰好在B點(diǎn)追上甲。求:(1)A、B兩點(diǎn)間的距離x;(2)乙在B點(diǎn)時(shí)的速度大小v?!敬鸢浮浚?)x=9m;(2)【詳解】(1)由位移—時(shí)間關(guān)系,對甲分析有對乙分析有解得x=9m,t=3s(2)根據(jù)速度公式有解得8.、兩輛玩具小汽車在相互靠近的兩條平直的軌道上同向勻速行駛,初速度分別為、,當(dāng)車在車后面時(shí),開始以恒定的加速度剎車并停止運(yùn)動,求:(1)車超過車后領(lǐng)先車的最大距離。(2)若車剎車時(shí),車同時(shí)開始加速,加速度,但車的最大速度只有,通過計(jì)算說明車能否追上車?【答案】(1);(2)車不能追上車【詳解】(1)根據(jù)題意,設(shè)當(dāng)車與車速度相等用時(shí)為,由運(yùn)動學(xué)公式有解得則此過程中車位移為車位移為故、最大間距為聯(lián)立解得(2)設(shè)從車從車剎車開始用時(shí)兩車速度相等,車加速至最大用時(shí),勻速時(shí)間為,從開始剎車至速度相等過程中,由運(yùn)動學(xué)公式有,解得,由運(yùn)動學(xué)公式,對車有代入數(shù)據(jù)解得對車有代入數(shù)據(jù)解得此時(shí)有則車不能追上車。9.如圖所示,A、B兩個(gè)小物塊在水平地面上沿同一直線向右運(yùn)動,時(shí)刻A、B兩物塊相距。此后物塊A運(yùn)動的位移隨時(shí)間的變化關(guān)系為,物塊B運(yùn)動的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系為。已知各物理量單位均為國際單位,在此后的運(yùn)動過程中,求:(1)經(jīng)歷多長時(shí)間物塊A、B相距最遠(yuǎn)?(2)物塊A、B相距的最遠(yuǎn)距離。
【答案】(1)0.5s;(2)9m【詳解】(1)由可知,物塊A的初速度為,加速度為,則物塊A的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系為由題意可知,當(dāng)A、B相距最遠(yuǎn)時(shí)設(shè)時(shí)刻兩物體速度相等,則1解得(2)該過程中物塊A的位移為解得該過程中物塊B的位移為解得物塊A、B相距的最遠(yuǎn)距離10.甲為摩托車(可視為質(zhì)點(diǎn)),乙為車身長的客車,甲、乙兩車在兩平行的道路上沿同一方向直線運(yùn)動。時(shí)刻摩托車距客車的車尾,乙在甲前做初速度為零,加速度為的勻加速運(yùn)動,甲做初速度,加速度為的勻加速運(yùn)動,試求:(1)甲剛追上乙時(shí),乙運(yùn)動的位移為多少?(2)甲、乙兩車并排行駛的時(shí)間為多長?【答案】(1)10m;(2)3.6s【詳解】(1)設(shè)甲追上乙所用時(shí)間為,對甲有對乙有甲剛追上乙時(shí)滿足聯(lián)立解得或(舍去)則乙運(yùn)動的位移為(2)由題知,對甲有對乙有甲追上乙車的車尾時(shí)滿足得,甲與乙車的車頭并排時(shí)滿足解得,則甲、乙兩車并排行駛的時(shí)間為11.一輛小汽車在平直的單行車道上以勻速行駛,小汽車司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)前方處有一輛大貨車開起了雙閃,大貨車以的初速度、大小的加速度開始做勻減速直線運(yùn)動,小汽車司機(jī)反應(yīng)了后以大小的加速度開始剎車。取發(fā)現(xiàn)大貨車開始減速時(shí)為零時(shí)刻。(1)求第5s末兩車的距離;(2)通過計(jì)算分析兩車是否會相撞,若相撞,求兩車相撞的時(shí)刻及該過程中小汽車行駛的位移;若不相撞,求兩車相距最近時(shí)所對應(yīng)的時(shí)刻及最近距離?!敬鸢浮浚?)4.25m;(2)不會相撞,5.2s,【詳解】(1),0~5s內(nèi),小汽車的位移大貨車的位移解得,第5s末兩車的距離(2)若兩車速度相等時(shí),兩車未相撞就不會相撞,設(shè)從大貨車減速開始,所用時(shí)間為t,則解得這段時(shí)間內(nèi),小汽車的位移大貨車的位移由于因此兩車不會相撞,此時(shí)距離最近,因此最近距離為4.2m。12.(多選)兩車在不同的行車道上同向行駛,t=0時(shí)刻,乙車在甲車前方25m。兩車速度—時(shí)間(v-t)圖像分別為圖中直線甲和直線乙,交點(diǎn)坐標(biāo)圖中已標(biāo)出,則(
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A.乙車的加速度是 B.第5s末兩車相距40mC.相遇前,甲、乙兩車的最大距離是55m D.25s末時(shí)甲車追上乙車【答案】BD【詳解】A.v-t圖像中圖線的斜率即為物體運(yùn)動的加速度,所以乙車的加速度為故A錯(cuò)誤;B.由圖像可得第5s末時(shí),兩車的速度分別為v-t圖像中圖線與坐標(biāo)軸所圍成圖形的面積即為物體運(yùn)動的位移,所以由可得內(nèi)兩車運(yùn)動的位移分別為所以第5s末兩車相距故B正確;C.當(dāng)兩車速度相等時(shí),兩車相距最遠(yuǎn),由圖像可知,第10s末時(shí),兩車之間的距離最大。內(nèi)兩車運(yùn)動的位移分別為所以第10s末兩車相距故C錯(cuò)誤;D.由圖像可得甲車的加速度為設(shè)經(jīng)過時(shí)間t甲車追上乙車,則聯(lián)立解得所以25s末時(shí)甲車追上乙車,D正確。故選BD。13.在卡塔爾足球世界杯中,阿根廷隊(duì)老將梅西在水平球場上將距離門柱x=18.75m的足球以水平速度踢出,足球在地面上做勻減速直線運(yùn)動,加速度大小,很遺憾足球撞到門柱后剛好反向彈回繼續(xù)做勻減速直線運(yùn)動,彈回瞬間速度大小是碰撞前瞬時(shí)速度大小的0.4倍,足球與門柱的作用時(shí)間是0.1s。梅西將足球踢出時(shí)立即由靜止開始以的加速度追趕足球,試求:(1)足球在與門框作用過程中的平均加速度是多少?(2)梅西經(jīng)過多長時(shí)間與足球的距離最遠(yuǎn),最遠(yuǎn)距離為多少?【答案】(1),方向與方向相反;(2)經(jīng)過時(shí)相距最遠(yuǎn),最遠(yuǎn)距離為【詳解】(1)設(shè)足球與門柱碰撞前的速度為,碰撞后的速度為,則有解得方向與方向相同。由題可知彈回后的速度大小為方向與方向相反。以的方向?yàn)檎较?,則足球在與門框作用過程中的平均加速度大小為方向與方向相反。(2)當(dāng)梅西與足球的速度相等時(shí),二者距離最遠(yuǎn);設(shè)用時(shí)為,則有解得最遠(yuǎn)距離為【避免相撞類問題知識點(diǎn)梳理】追和被追的兩物體的速度相等(同向運(yùn)動)是能追上、追不上、兩者相距有極值的臨界條件。 速度大者減速(如:勻減速直線運(yùn)動)追速度小者(如:勻速直線運(yùn)動): ①.兩者速度相等,追者位移仍小于被追者位移,則永遠(yuǎn)追不上,此時(shí)二者間有最小距離;②.若速度相等時(shí),有相同位移,則剛好追上,也是二者相遇時(shí)避免碰撞的臨界條件;③.若位移相同時(shí),追者速度仍大于被追者的速度,則被追者還能有一次追上追者,二者速度相等時(shí),二者間距離有一個(gè)較大值。速度小者加速(如:初速為零的勻加速直線運(yùn)動)追速度大者(如:勻速直線運(yùn)動):①.當(dāng)兩者速度相等時(shí),二者間有最大距離;②.當(dāng)兩者位移相等時(shí),即后者追上前者?!颈苊庀嘧差悊栴}舉一反三練習(xí)】14.大霧天氣行車容易發(fā)生交通事故。在大霧中,一輛客車以10m/s的速度在平直公路上勻速行駛,一輛轎車以20m/s的速度同方向在同一公路上駛來,轎車司機(jī)在距客車100m時(shí)發(fā)現(xiàn)客車并立即緊急制動,為不使兩車相撞,轎車的制動加速度至少為()A.0.25m/s2 B.0.5m/s2 C.1m/s2 D.2m/s2【答案】B【詳解】當(dāng)兩車共速時(shí)距離最短為零,此時(shí)兩車恰不相碰,則解得a=0.5m/s2故選B。15.甲、乙兩汽車均可視為質(zhì)點(diǎn),在平直的公路上沿不同的車道同向勻速行駛,甲車在前,車速v1=8m/s,乙車在后,車速v2=20m/s。當(dāng)兩車相距Δx=36m時(shí),甲車做勻加速運(yùn)動,恰能避免被乙車追上。(1)求甲車的加速度大小。(2)在此段時(shí)間內(nèi)甲車的位移【答案】(1)2m/s2;(2)84m【詳解】(1)設(shè)經(jīng)時(shí)間t兩者共速且甲車恰能避免被乙車追上,由速度時(shí)間關(guān)系得此段時(shí)間內(nèi)甲車的位移乙車的位移且解得(2)在此段時(shí)間內(nèi)甲車的位移16.一小汽車在平直公路上以速度行駛,遇緊急情況時(shí)立即采取剎車制動措施,剎車過程中汽車的運(yùn)動可視為勻減速直線運(yùn)動,加速度大小。求:(1)小汽車剎車后內(nèi)的位移;(2)若司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有一大貨車正在以的速度同向勻速行駛。因?yàn)樵撀范沃荒芡ㄟ^一輛車,所以小汽車司機(jī)在距離大貨車至少多遠(yuǎn)開始制動兩車才能不相撞?【答案】(1);(2)18m【詳解】(1)設(shè)停止的時(shí)間為,根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系解得內(nèi)的位移即剎車位移解得(2)設(shè)經(jīng)過時(shí)間,兩車速度相同,大貨車勻速運(yùn)動解得又在這段時(shí)間內(nèi),小汽車勻變速直線運(yùn)動,有大貨車勻速運(yùn)動有兩車剛好不相撞,需要滿足17.隨著智能手機(jī)的使用越來越廣泛,一些人在駕車時(shí)也常常低頭看手機(jī),然而開車時(shí)看手機(jī)是一種危險(xiǎn)駕駛行為,極易引發(fā)交通事故。一輛出租車在平直公路上以的速度勻速行駛,它正前方處有一輛三輪小貨車以的速度同向勻速行駛,某時(shí)刻小貨車由于突發(fā)故障而開始均勻減速,而出租車司機(jī)此時(shí)開始低頭看手機(jī),后才發(fā)現(xiàn)這一危險(xiǎn)現(xiàn)象,司機(jī)經(jīng)的反應(yīng)時(shí)間后,立即采取緊急制動措施,假設(shè)出租車剎車后做勻減速直線運(yùn)動,若貨車從故障開始,需向前滑行才能停下,求:(1)小貨車加速度的大小;(2)當(dāng)出租車開始剎車時(shí),兩車之間的距離;(3)要保證出租車安全,求其剎車的加速度范圍?!敬鸢浮浚?);(2);(3)【詳解】(1)根據(jù)題意,設(shè)貨車的加速度為,由于,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動公式可得代入數(shù)據(jù)可得貨車加速度大小為,符號表示方向與初速度方向相反。(2)根據(jù)題意可知,當(dāng)出租車開始剎車時(shí),貨車已經(jīng)剎車了,貨車運(yùn)動的位移為,則有解得出租車位移為所以可得,當(dāng)出租車開始剎車時(shí),兩車之間的距離為(3)出租車開始剎車時(shí),貨車的速度為設(shè)再經(jīng)時(shí)間二者速度相等時(shí),此時(shí)兩車均未停止,恰好不相碰,有速度關(guān)系位移關(guān)系解得經(jīng)驗(yàn)證貨車的速度為負(fù)值,不符合實(shí)際。則貨車停止運(yùn)動后,出租車在停止運(yùn)動時(shí)恰好追上貨車,設(shè)出租車剎車時(shí)間為,位移關(guān)系為又有解得出租車的加速度的取值范圍應(yīng)為才不會發(fā)生事故。18.如圖所示,某司機(jī)駕車前行,發(fā)現(xiàn)前方80m處有障礙物,經(jīng)過0.5s(反應(yīng)時(shí)間)后開始制動剎車,這段時(shí)間內(nèi)汽車保持原速前行了15m,制動后又經(jīng)過4s減速滑行50m后停止,求:發(fā)現(xiàn)情況開始減速直至汽車停止。(1)汽車制動后到停止過程中的平均速度。(2)若司機(jī)酒后駕車,反應(yīng)時(shí)間是平時(shí)的4倍。請計(jì)算判斷該汽車是否會撞上障礙物。
【答案】(1),方向?yàn)檫\(yùn)動方向;(2)會【詳解】(1)汽車初速度制動后到停止過程中的平均速度方向?yàn)檫\(yùn)動方向。(2)若司機(jī)酒后駕車,反應(yīng)時(shí)間是平時(shí)的4倍由于該汽車會撞上障礙物。19.現(xiàn)有A、B兩列火車在同一軌道上同向行駛,A車在前,其速度vA=10m/s,B車速度vB=40m/s。因大霧能見度低,B車在距A車d=900m時(shí)才發(fā)現(xiàn)前方有A車,此時(shí)B車立即剎車,但B車要減速2000m才能夠停止。(1)B車剎車后減速運(yùn)動的加速度多大?(2)B車剎車t1=20s后,兩車距離多少?(3)B車剎車t2=30s后,A車開始勻加速,則至少以多大加速度aA加速前進(jìn)才能避免事故?【答案】(1);(2);(3)【詳解】(1)設(shè)B車減速運(yùn)動的加速度大小為a2,得解得(2)設(shè)B車從剎車到停止的時(shí)間為,則B車剎車t1=20s運(yùn)動的位移為B車剎車t1=20s,A車運(yùn)動的位移大小B車剎車t1=20s后,兩車的距離(3)B車剎車t2=30s后,B車運(yùn)動的速度B車運(yùn)動的位移A車的位移A、B兩車的距離為為保證兩車恰好不相撞,即在時(shí)間t時(shí)刻乙車恰好追上甲車,并且兩車速度相等,則設(shè)B車減速t秒時(shí)兩車的速度相同,有解得20.藍(lán)牙是一種無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),可實(shí)現(xiàn)固定設(shè)備或移動設(shè)備之間的短距離數(shù)據(jù)交換,但設(shè)備間超過一定距離時(shí)便無法實(shí)現(xiàn)通訊。某次實(shí)驗(yàn)中在甲、乙兩小車上安裝了某種藍(lán)牙設(shè)備,該藍(lán)牙設(shè)備正常通訊的有效距離為d=10m。兩車只能沿一條線運(yùn)動,如圖所示甲車從O點(diǎn)由靜止出發(fā),以a1=0.6m/s2的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動,甲車左側(cè)距離為x0=6m處,乙車同時(shí)以初速度v0=5m/s,a2=0.1m/s2的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動,發(fā)現(xiàn)兩車運(yùn)動過程中有時(shí)藍(lán)牙信號中斷,請計(jì)算第一次藍(lán)牙信號中斷到再次接收到信號的時(shí)刻之間的時(shí)間間隔?!敬鸢浮?2s【詳解】設(shè)經(jīng)過t時(shí)間甲、乙第一次距離達(dá)到10米,則x乙-x甲=d+x0解得t1=4st2=16s故第一次藍(lán)牙信號中斷到再次接收到信號的時(shí)刻之間的時(shí)間間隔為t2-t1=12s21.獵豹追捕獵物時(shí)運(yùn)動的最大加速度可達(dá)9m/s2,最大速度可達(dá)30m/s。羚羊被獵豹追捕時(shí)的最大加速度可達(dá)12.5m/s2,最大速度可達(dá)25m/s,當(dāng)獵豹潛伏距羚羊20m時(shí)會被羚羊發(fā)現(xiàn)。設(shè)從此時(shí)開始兩者同時(shí)由靜止在同一直線上一追一逃,盡力奔跑,達(dá)各自最大速度后開始勻速,則()A.兩動物加速運(yùn)動的時(shí)間相等B.在羚羊達(dá)最大速度之前,兩動物間的距離越來越大C.在獵豹達(dá)最大速度之前,兩動物間的距離越來越小D.獵豹速度達(dá)最大速度30m/s時(shí),兩動物相距最遠(yuǎn)【答案】B【詳解】A.兩動物加速運(yùn)動的時(shí)間分別為,A錯(cuò)誤;BC.因?yàn)榱缪虻淖畲蠹铀俣却螅栽诹缪蜻_(dá)最大速度之前,羚羊的速度一直大于獵豹的速度,所以兩動物間的距離越來越大;因?yàn)榱缪虻乃俣认冗_(dá)到最大,所以在獵豹達(dá)最大速度之前,兩動物間的距離先變大后又減小,B正確,C錯(cuò)誤;D.根據(jù)運(yùn)動規(guī)律可知,當(dāng)獵豹與羚羊最大速度相同即達(dá)到25m/s時(shí),兩動物相距最遠(yuǎn),之后獵豹的速度大于羚羊的速度,兩動物距離會越來越近,D錯(cuò)誤。故選B。22.非洲大草原上一只獵豹正在追捕一只野兔。野兔從靜止開始奔跑,經(jīng)過距離能加速到最大速度,并能維持一段較長的時(shí)間;獵豹從靜止開始奔跑,經(jīng)過的距離能加速到最大速度,但只能維持這個(gè)速度,以后做的勻減速運(yùn)動。設(shè)獵豹距離野兔x時(shí)開始攻擊,野兔則在獵豹開始攻擊后才開始奔跑,假定野兔和獵豹在加速階段都是勻變速運(yùn)動,且全程均沿同一直線奔跑。求:(1)獵豹要在其加速階段追上野兔,x的取值范圍;(2)獵豹要在其達(dá)最大速度后減速前追上野兔,x的取值范圍;(3)獵豹要追上野兔,獵豹開始攻擊野兔時(shí)的最大距離?!敬鸢浮浚?);(2);(3)【詳解】(1)設(shè)野兔最大速度為,加速運(yùn)動最大距離為;獵豹最大速度為,加速運(yùn)動最大距離為,勻減速階段的加速度野兔做加速運(yùn)動的加速度野兔做加速運(yùn)動的時(shí)間獵豹做加速運(yùn)動的加速度獵豹做加速運(yùn)動的時(shí)間獵豹要在其加速階段追上野兔,臨界條件即為獵豹恰在最大速度時(shí)追上野兔,根據(jù)位移關(guān)系解得即獵豹要在其加速階段追上野兔,x的取值范圍為(2)設(shè)獵豹?jiǎng)蛩龠\(yùn)動的時(shí)間為t,由已知可得根據(jù)與的關(guān)系可知,當(dāng)獵豹進(jìn)入勻速過程后,野兔將做勻速運(yùn)動,獵豹要在其從最大速度減速前追上野兔,臨界條件即為獵豹恰要開始減速時(shí)追上野兔,根據(jù)位移關(guān)系為解得故獵豹要在其達(dá)最大速度后減速前追上野兔,x的取值范圍為(3)獵豹要追上野兔的臨界條件是兩者共速,設(shè)獵豹減速時(shí)間后兩者共速,則有解得獵豹全程運(yùn)動位移野兔全程運(yùn)動位移故獵豹要追上野兔,獵豹開始攻擊野兔時(shí)的最大距離為代入數(shù)據(jù)解得23.獵狗能以最大速度v1=10m/s持續(xù)地奔跑,野兔只能以最大速度v2=8m/s的速度持續(xù)奔跑.一只野兔在離洞窟s1=200m處的草地上玩耍,獵狗發(fā)現(xiàn)后以最大速度朝野兔追來.野兔發(fā)現(xiàn)獵狗時(shí)與獵狗相距s2=60m,野兔立即跑向洞窟.設(shè)獵狗、野兔、洞窟總在同一直線上,則野兔的加速度至少要多大才能保證安全回到洞窟?【答案】【詳解】若野兔一直加速,臨界情況到達(dá)洞窟時(shí)獵狗恰好追上野兔.則獵狗的運(yùn)動時(shí)間:根據(jù)平均速度公式,對野兔有:解得:所以兔子先加速后勻速.設(shè)加速的時(shí)間為則有:解得:所以兔子的加速度為:四、【接力賽問題知識點(diǎn)梳理】對接力賽交接棒問題情境熟悉,能將實(shí)際情境抽象成勻速直線運(yùn)動追趕勻加速直線運(yùn)動,問題便不難解決。注意接力區(qū)有一定的長度,交接棒必須在接力區(qū)完【接力賽問題舉一反三練習(xí)】24.運(yùn)動會上4×100m接力賽,甲、乙兩運(yùn)動員在直道上交接棒,已知兩運(yùn)動員的最大速度均為8m/s,接力區(qū)長20m,運(yùn)動員甲交棒前以最大速度8m/s勻速運(yùn)動,運(yùn)動員乙位于接力區(qū)始端,起跑加速度為2m/s2。設(shè)乙起跑時(shí),甲乙相距為s0,求:(1)當(dāng)s0=15m,甲乙交接棒時(shí),離接力區(qū)末端的距離x;(2)要使甲乙能在接力區(qū)完成交接,則s0的最大值。【答案】(1)11m;(2)16m【詳解】(1)設(shè)乙加速到交接棒時(shí)運(yùn)動時(shí)間為t,則在甲追擊乙過程中有代入數(shù)據(jù)得t1=3s,t2=5s而加速最長時(shí)間故t2=5s不符合實(shí)際舍去;此次練習(xí)中交接棒處離接力區(qū)前端的距離為甲乙交接棒時(shí),離接力區(qū)末端的距離x=20m-9m=11m(2)乙加速時(shí)間為設(shè)甲在距離接力區(qū)前端為s0時(shí)對乙發(fā)出起跑口令,此時(shí)s0有最大值則在甲追擊乙過程中有代入數(shù)據(jù)解得25.如圖,甲、乙兩名運(yùn)動員在訓(xùn)練2×100m接力賽跑。已知甲、乙兩運(yùn)動員的起跑過程可看成加速度大小為2m/s2的勻加速運(yùn)動,且經(jīng)加速后都能達(dá)到并保持vm=8m/s的速度跑完全程。已知接力區(qū)的長度為L=18m,乙在接力區(qū)前端聽到口令時(shí)起跑,在甲乙相遇時(shí)完成交接棒,假設(shè)接棒動作不影響運(yùn)動員的速度大小。(1)在某次練習(xí)中,甲以vm=8m/s的速度跑到接力區(qū)前端s合=12m處時(shí),向乙發(fā)出起跑口令,求此次練習(xí)中交接棒處離接力區(qū)前端的距離;(2)為了取得最好成績,需要乙恰好在速度達(dá)到與甲相同時(shí)被甲追上,則甲應(yīng)在距離接力區(qū)前端多遠(yuǎn)時(shí)對乙發(fā)出起跑口令?(3)若接力區(qū)的長度只有L′=9m,他們跑完2×100m全程的最好成績(從甲起跑開始,至乙到達(dá)終點(diǎn)的總時(shí)間)是多少?【答案】(1)4m;(2)16m;(3)27.125s【詳解】(1)設(shè)乙起跑后經(jīng)t時(shí)間被追上,則解得(跑出接力區(qū),舍去),則(2)乙從起跑到加速至最大速度時(shí)間為t0,則這段時(shí)間內(nèi)乙的位移故乙起跑時(shí),與甲的距離為(3)由于L′<x0,故不可能在乙達(dá)到最大速度時(shí)完成接棒。為取得最好成績,應(yīng)在接力區(qū)末端即乙跑出L′時(shí)完成交接棒,設(shè)乙此時(shí)的速度為v1,由代入數(shù)據(jù)解得接棒后,乙繼續(xù)加速至最大速度,設(shè)接棒后乙加速的時(shí)間為t2,則有全程的時(shí)間除了甲的加速時(shí)間t0、乙接到棒后加速運(yùn)動的時(shí)間t2外,接力棒均在做勻速運(yùn)動,設(shè)接力棒勻速運(yùn)動的總時(shí)間為t3,則有則有t′總=t0+t2+t3=27.125s26.國慶前,不少學(xué)校都舉行了秋季運(yùn)動會。新規(guī)則下,4×100米接力跑的接力區(qū)由原來的20米改為30米,即原來接力區(qū)始端外的10米預(yù)跑區(qū)也變成了接力區(qū)。比賽過程中,接棒者可以在接力區(qū)內(nèi)前10米內(nèi)起跑,但必須在接力區(qū)內(nèi)里完成交接棒,“接力區(qū)內(nèi)”的判定是根據(jù)接力棒的位置,而不是根據(jù)參賽者的身體或四肢的位置。甲、乙兩同學(xué)在直跑道上進(jìn)行交接棒接力訓(xùn)練,他們在奔跑時(shí)有相同的最大速度10m/s,乙從靜止開始全力奔跑需跑出30m才能達(dá)到最大速度,這一過程可看做是勻加速直線運(yùn)動?,F(xiàn)在甲持棒以最大速度向乙奔來,乙在接力區(qū)始端伺機(jī)全力奔出。若要求乙接棒時(shí)奔跑的速度達(dá)到最大速度的90%,以后便以此速度勻速跑出接力區(qū),則:(1)甲、乙交接棒的位置距離接力區(qū)末端的距離是多少;(2)甲在距離接力區(qū)始端多遠(yuǎn)處向乙發(fā)出加速口令;(3)若乙在接力區(qū)始端傻傻地站著接棒,接到棒后才從靜止開始全力奔跑,這樣會浪費(fèi)多少時(shí)間?!敬鸢浮浚?)5.7m;(2)29.7m;(3)2.97s【詳解】(1)設(shè)乙的加速度大小為a乙,從靜止加速30m達(dá)到最大速度10m/s,則乙從始端全力奔出,速度達(dá)到9m/s,則奔出的距離由圖可知,甲乙交接棒的位置距離接力區(qū)末端的距離(2)乙的加速時(shí)間設(shè)甲發(fā)出口令的位置距離始端為x,則s甲=s乙+x所以得x=29.7m(3)浪費(fèi)的時(shí)間即是甲跑29.7m的時(shí)間,所以27.如圖,甲、乙兩名運(yùn)動員在訓(xùn)練4×100m接力賽跑。已知甲、乙兩運(yùn)動員的起跑過程可看成加速度大小為2m/s2的勻加速運(yùn)動且經(jīng)加速后都能達(dá)到并保持的最大速度跑完全程。已知接力區(qū)的長度為,乙在接力區(qū)前端聽到口令時(shí)起跑,在甲乙相遇時(shí)完成交接棒,假設(shè)接棒動作不影響運(yùn)動員的速度大小。(1)乙能否在接力區(qū)內(nèi)達(dá)到最大速度?(2)為了取得最好成績,需要乙恰好在速度達(dá)到與甲相同時(shí)被甲追上,則甲應(yīng)在距離接力區(qū)前端多遠(yuǎn)時(shí)對乙發(fā)出起跑口令?(3)若接力區(qū)的長度只有,甲應(yīng)在距離接力區(qū)前端多遠(yuǎn)處對乙發(fā)出起跑口令才能使他們?nèi)〉米詈贸煽??【答案】?)能;(2)16m;(3)15m【詳解】(1)設(shè)乙起跑后一直以2m/s2做勻加速直線跑完接力區(qū)共18m解得則乙能在接力區(qū)內(nèi)達(dá)到最大速度;(2)乙從起跑到加速至最大速度時(shí)間為,則這段時(shí)間內(nèi)乙的位移故乙起跑時(shí),與甲的距離為即甲應(yīng)在距離接力區(qū)前端16m處對乙發(fā)出起跑口令,這種情況之下,接力棒隨甲運(yùn)動員從靜止開始加速至最大速度后,保持做勻速運(yùn)動,這樣才能取得最好成績。(3)由于,故不可能在乙達(dá)到最大速度時(shí)完成接棒。為取得最好成績,應(yīng)在接力區(qū)末端即乙跑出時(shí)完成交接棒,設(shè)乙此時(shí)的速度為,由代入數(shù)據(jù)解得則此時(shí)乙所用時(shí)間為故乙起跑時(shí),與甲的距離為即甲應(yīng)在距離接力區(qū)前端15m處對已發(fā)出起跑口令,接棒后,乙繼續(xù)加速至最大速度,保持做勻速運(yùn)動,這樣才能取得此種情況下的最好成績。五、【相遇次數(shù)問題知識點(diǎn)梳理】1.物理公式應(yīng)用在解決相遇次數(shù)問題時(shí),需要掌握相關(guān)的物理公式,如位移公式、時(shí)間公式和速度公式等。這些公式可以幫助我們定量地描述對象之間的距離、時(shí)間和速度關(guān)系。在解題過程中,需要靈活應(yīng)用公式進(jìn)行代數(shù)計(jì)算,求出相遇次數(shù)。2.變量關(guān)系把握相遇次數(shù)問題中存在多個(gè)變量,如時(shí)間、速度和距離等。在解題時(shí),需要仔細(xì)分析這些變量之間的關(guān)系,找到解題的思路。例如,如果已知兩個(gè)對象的初始距離和速度,可以計(jì)算它們相遇的時(shí)間,然后根據(jù)時(shí)間變量推斷相遇次數(shù)。3.特殊情況處理在解題過程中,難免會遇到一些特殊的情況,如相遇點(diǎn)在運(yùn)動過程中變化、相遇時(shí)間不等于。對于這些情況,需要找到相應(yīng)的處理方法和規(guī)律。例如,如果相遇點(diǎn)在運(yùn)動過程中變化,可以分別計(jì)算出兩個(gè)對象在相遇前后的運(yùn)動距離,然后求出相遇次數(shù)。【相遇次數(shù)問題舉一反三練習(xí)】28.一玩具火車A的制動性能經(jīng)如下測定:當(dāng)它以0.2m/s的速度在水平平直軌道上行駛時(shí),在制動后需要40s才能停下.現(xiàn)這列玩具火車正以0.2m/s的速度在水平軌道上行駛,在其側(cè)前方相距75cm處有另一玩具火車B正以0.06m/s的速度在一旁的平行軌道上同向行駛.現(xiàn)對玩具火車A采取制動措施,問:兩車是否會發(fā)生會車?會車幾次?會車發(fā)生在什么時(shí)刻?【答案】兩車相會兩次,6s和54.17s【詳解】設(shè)這玩具火車的加速度為a,可得加速度為a==-0.005m/s2設(shè)兩列玩具火車在t′時(shí)刻相遇,則有v0t′+at′2=0.75m+v1t′代入得0.2t′-×0.005t′2=0.75+0.06t′解得t1′=6st2′=50s(舍)由于這列火車制動時(shí)間為40s,t2′不合理,說明兩列車相遇后,這列玩具車向前運(yùn)動停止后,另一列火車與之相遇。由題得,這列玩具制動的總位移為S=t=4m設(shè)第二次相遇在t″時(shí)刻,則S=0.75m+v1t″代入解得t″≈54.17s29.甲、乙兩汽車在一平直公路上同向行駛,它們的v-t圖像如圖所示,t=0時(shí),乙在甲前方相距為x0處,回答下列問題:(1)甲和乙的加速度分別為多少?(2)若x0=0,甲和乙在2s末相距多遠(yuǎn)?(3)若x0=12m,甲和乙是否相遇,若相遇,甲和乙相遇時(shí)用時(shí)多少,若不相遇,甲停止時(shí)和乙的距離為多少?(4)若x0=3m,甲和乙能相遇幾次,分別用時(shí)多少?!敬鸢浮浚?)-2m/s2;1m/s2;(2)6m;(3)不相遇;12m;(4)相遇2次,分別用時(shí)0.59s和3.41s【詳解】(1)甲和乙的加速度分別為(2)由圖可知,若x0=0,甲和乙在2s末相距(3)若x0=12m,若甲和乙能相遇,則解得1.5t2-6t+12=0該式子無實(shí)數(shù)解,可知甲乙不能相遇;當(dāng)甲停止時(shí)時(shí)間,此時(shí)甲的位移乙的位移此時(shí)甲乙距離仍為12m。(4)若x0=3m,若甲和乙能相遇,則帶入數(shù)據(jù)t2-4t+2=0解得即甲和乙能相遇2次,分別用時(shí)0.59s和3.41s。30.甲、乙兩輛車在同一直軌道上向右勻速行駛,甲車的速度為,乙車的速度為,乙車在甲車的前面。當(dāng)兩車相距L=6m時(shí),兩車同時(shí)開始剎車,從此時(shí)開始計(jì)時(shí),甲車以a1=2m/s2的加速度剎車,6s后立即改做勻速運(yùn)動,乙車剎車的加速度為a2=1m/s2。求:從兩車剎車開始,(1)甲車第一次追上乙車所用時(shí)間;(2)兩車相遇的次數(shù)(通過計(jì)算說明);(3)兩車速度相等的時(shí)刻?!敬鸢浮浚?)2s;(2)3次;(3)4s和8s【詳解】(1)設(shè)從兩車剎車開始計(jì)時(shí),甲車第一次追上乙車的時(shí)間為t1,則有解得:兩個(gè)時(shí)間均小于6s,以上規(guī)律都成立.則甲第一次追上乙車時(shí)是2s。(2)當(dāng)t2=6s時(shí),甲車的速度為乙車的速度為甲車的速度小于乙車的速度,但乙車做減速運(yùn)動,設(shè)再經(jīng)Δt甲追上乙,有解得此時(shí)乙仍在做減速運(yùn)動,此解成立;綜合以上分析知,甲、乙兩車共相遇3次,分別是2s末、6s末、10s末。(3)第一次速度相等的時(shí)間為t3,有解得t3=4s甲車勻速運(yùn)動的速度為4m/s,第二次速度相等的時(shí)間為t4,有解得t4=8s故兩車速度相等的時(shí)間為4s和8s?!军c(diǎn)睛】可畫出兩車的運(yùn)動情境圖,通過運(yùn)動情景圖輔助進(jìn)行分析各種運(yùn)動情況,明確各情況發(fā)生的條件。31.甲、乙兩輛汽車沿同一平直路面行駛,其v-t圖像如圖所示,下列對汽車運(yùn)動狀況的描述正確的是()
A.在第10s末,乙車改變運(yùn)動方向B.在第10s末,甲、乙兩車可能相距150mC.在第20s末,甲、乙兩車一定相遇D.兩車不可能相遇兩次【答案】B【詳解】A.乙車在10s內(nèi)朝正方向做勻減速直線運(yùn)動,10s后朝正方向做勻加速直線運(yùn)動,故在第10s末,乙車沒有改變運(yùn)動方向,故A錯(cuò)誤;BC.題中未指明甲、乙兩車出發(fā)位置的關(guān)系,故在第10s末,甲、乙兩車可能相距150m,在第20s末,甲、乙兩車可能相遇,也可能不相遇,故B正確,C錯(cuò)誤;D.若開始時(shí)甲在乙后方,甲先超過乙一次,然后乙速度逐漸增大,再超過甲一次,故兩車可能相遇兩次,故D錯(cuò)誤。故選B。2.36勻變速直線運(yùn)動計(jì)算題解題方法總結(jié)解析版目錄TOC\o"1-1"\h\u一、【公式法知識點(diǎn)梳理】 1二、【推論法知識點(diǎn)梳理】 2三、【巧取參考系知識點(diǎn)梳理】 3四、【圖像法知識點(diǎn)梳理】 4【公式法知識點(diǎn)梳理】勻變速直線運(yùn)動在高中物理運(yùn)動學(xué)中是最為核心的內(nèi)容,勻變速直線運(yùn)動的基本規(guī)律就三個(gè):v=v0+at速度和時(shí)間的關(guān)系,沒有位移x=v0t+12at2v2-v02=2ax位移和速度的關(guān)系,沒有時(shí)間根據(jù)題意可以通過以下幾個(gè)思路列式子:①找各個(gè)過程的時(shí)間關(guān)系②找各個(gè)過程的位移關(guān)系,用位移公式表達(dá)列方程③找各個(gè)過程的速度關(guān)系,用速度和時(shí)間公式表達(dá)列方程將各個(gè)方程聯(lián)立求解?!竟椒ㄅe一反三練習(xí)】1.如圖,物體沿著一條直線運(yùn)動,A、B、C是直線上的三個(gè)點(diǎn),物體在A、B之間做勻速直線運(yùn)動經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)開始做勻減速直線運(yùn)動,到達(dá)C點(diǎn)時(shí)物體停下來,停下來之前第2s內(nèi)勻減速通過的距離為4.5m,已知AC之間的距離為60m,物體在AC之間運(yùn)動的時(shí)間為11s,求:(1)物體減速運(yùn)動過程中加速度的大???(2)BC之間的距離。【答案】(1)3m/s2(2)6m【詳解】(1)設(shè)停下來之前在第1s和第2s內(nèi)通過的位移分別為x1和x2,由運(yùn)動公式可知:聯(lián)立解得:a=3m/s2(2)設(shè)勻速運(yùn)動的時(shí)間為t1,勻減速運(yùn)動的時(shí)間為t2;全程的時(shí)間為t=t1+t2勻速運(yùn)動的速度v=at2全程的距離:設(shè)加速階段通過的距離為x′,則聯(lián)立解得x′=6m2.甲、乙兩物體在同一方向上分別做勻加速和勻減速直線運(yùn)動,已知乙的初速度是甲的初速度的2.5倍,且甲的加速度是乙的加速度的2倍,經(jīng)過4s甲的位移為24m,乙的位移為36m,求甲物體的速度和加速度.【答案】4m/s,【分析】根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系分別列出甲、乙的位移表達(dá)式,并結(jié)合甲、乙的初速度和加速度關(guān)系即可求解.【詳解】設(shè)甲的初速度為v,加速度為a,則乙的初速度為2.5v,加速度為則經(jīng)4s甲的位移為,乙的位移為聯(lián)立得:v=4m/s,【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握勻變速直線運(yùn)動的位移時(shí)間公式,并能靈活運(yùn)用.3.一輛長為l1=5m的汽車以v1=15m/s的速度在公路上勻速行駛,在離鐵路與公路垂直交叉點(diǎn)s1=175m處,汽車司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)離交叉點(diǎn)s2=200m處有一列長為l2=300m的列車以v2=20m/s的速度行駛過來,為了避免事故的發(fā)生,汽車司機(jī)立刻使汽車減速,讓火車先通過交叉點(diǎn),求汽車減速的加速度至少多大?(不計(jì)汽車司機(jī)的反映時(shí)間)【答案】【詳解】列車駛過交叉點(diǎn)用時(shí)間:解得:t=25s若汽車在25s內(nèi)的位移為s1=175m,則:a=0.64m/s2此時(shí)由v=v1-at,得v=-1m/s,因此汽車已經(jīng)在25s前沖過了交叉點(diǎn),發(fā)生了事故,不合題意.要使汽車安全減速,必須在小于25s的時(shí)間內(nèi)汽車速度減小為零,這樣才能使它的位移小于175m.由v12=2as1得:汽車減速的加速度至少為0.643m/s2.4.一個(gè)物體從靜止開始,以加速度a1做勻加速直線運(yùn)動,經(jīng)過時(shí)間t改為做加速度大小為a2的減速運(yùn)動,又經(jīng)過時(shí)間t物體回到開始位置,求兩個(gè)加速度大小之比.【答案】【詳解】根據(jù)題意可知,物體在第一個(gè)時(shí)間t內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動,在第二個(gè)時(shí)間t內(nèi)先做勻減速運(yùn)動到速度為零然后反向加速,取初始速度方向?yàn)檎较?,畫出物體運(yùn)動過程示意圖如圖所示對兩個(gè)運(yùn)動階段由位移公式有聯(lián)立解得5.某同學(xué)研究電梯上升過程中的運(yùn)動規(guī)律,電梯從1樓由靜止開始上升,先做勻加速直線運(yùn)動,經(jīng)過速度達(dá)到,然后勻速上升,最后做勻減速直線運(yùn)動直至停止,這時(shí)電梯來到了7樓平臺。求:(1)電梯加速過程的加速度大??;(2)電梯上升的總高度。【答案】(1);(2)18m【詳解】(1)電梯加速過程的加速度大小解得(2)電梯加速過程上升的高度解得勻速過程上升的高度解得勻減速運(yùn)動上升的高度解得因此電梯上升的總高度【推論法知識點(diǎn)梳理】對于部分特殊條件下的計(jì)算題可以采用以下推論解答:平均速度:v=xt=vt中間位置速度:vx2相同時(shí)間的位移差:)Δx=aT2初速度為0的勻加速運(yùn)動(逆向法:勻減速到0的運(yùn)動)的比例關(guān)系:(1)1T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬時(shí)速度之比v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n。(2)1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)、…、nT內(nèi)的位移之比x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶4∶9∶…∶n2。(3)第1個(gè)T內(nèi)、第2個(gè)T內(nèi)、第3個(gè)T內(nèi)、…、第n個(gè)T內(nèi)的位移之比Δx1∶Δx2∶Δx3∶…∶Δxn=1∶3∶5∶…∶(2n-1)。(1)通過x、2x、3x、…、nx所用時(shí)間之比t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶2∶3∶…∶n。(2)通過第1個(gè)x、第2個(gè)x、第3個(gè)x、…、第n個(gè)x所用時(shí)間之比Δt1∶Δt2∶Δt3∶…∶Δtn=1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n-n-1)。(3)x末、2x末、3x末、…、nx末的瞬時(shí)速度之比v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n。【推論法舉一反三練習(xí)】6.一個(gè)滑塊沿斜面靜止滑下,依次通過斜面上的A、B、C三點(diǎn),如圖所示,已知,滑塊經(jīng)過、兩段位移的時(shí)間都是,求:(1)滑塊運(yùn)動的加速度;(2)滑塊在B點(diǎn)的瞬時(shí)速度?!敬鸢浮浚?)1m/s2;(2)4m/s【詳解】(1)小球沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動,則有得到(2)B點(diǎn)對應(yīng)時(shí)刻是段時(shí)間的中間時(shí)刻,B點(diǎn)速度等于段的平均速度,故小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為7.如圖,物體自O(shè)點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,A、B、C、D為其運(yùn)動軌跡上的四點(diǎn),測得AB=2m,BC=3m。且物體通過AB、BC、CD所用時(shí)間相等,求:(1)CD之間的距離(2)OA之間的距離【答案】(1)4m;(2)1.125m【詳解】(1)因?yàn)檫B續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量,可以知道且AB=2m,BC=3m得出(2)設(shè)物體通過AB、BC、CD所用時(shí)間分別為T,則B點(diǎn)的速度根據(jù)得=則那么8.從斜面上某位置,每隔釋放一個(gè)小球,在連續(xù)釋放幾個(gè)后,對在斜面上的小球拍下照片,如圖所示,測得,,試求:(1)小球的加速度,(2)拍攝時(shí)CD的長度,(3)A球上方滾動的小球還有幾個(gè).【答案】(1)5m/s2;(2)0.25m;(3)兩個(gè)?!驹斀狻浚?)由△x=aT2知小球的加速度(2)由于相鄰相等時(shí)間的位移差恒定,即sCD-sBC=sBC-sAB,所以sCD=2sBC-sAB=25cm=0.25m(3)設(shè)A點(diǎn)小球的速率為vA,根據(jù)運(yùn)動學(xué)關(guān)系有:vB=vA+aT所以:vA=vB-aT=1.25m/s故A球的運(yùn)動時(shí)間故A球的上方正在滾動的小球還有2個(gè).9.一物體從斜面的頂端由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動到底端,最初3s內(nèi)的位移為x1,最后3s內(nèi)的位移為x2,若,。求:(1)物體加速度的大小;(2)物體達(dá)到斜面底端時(shí)速度多大;(3)斜面的長度多長?!敬鸢浮浚?)1m/s2;(2)5m/s;(3)12.5m【詳解】(1)設(shè)物體的加速度為a,由題意解得x1=4.5m,x2=10.5m物體在最初的t1=3s內(nèi)的位移代入解得a=1m/s2(2)設(shè)總時(shí)間為t,物體在最后的t2=3s內(nèi)的位移為代入得3t-4.5=10.5解得t=5s所以物體達(dá)到斜面底端時(shí)速度為(3)斜面的長度為【點(diǎn)睛】本題首先應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解方程,其次是研究最后3s內(nèi)的位移與總時(shí)間的關(guān)系,考查處理較為復(fù)雜的運(yùn)動學(xué)問題的能力。10.變速直線運(yùn)動,第一個(gè)1s內(nèi)的平均速度比第一個(gè)2s內(nèi)的平均速度大1m/s,而位移小5m,求物體的初速度和加速度?!敬鸢浮?,,方向與運(yùn)動方向相反【詳解】設(shè)第1s內(nèi)位移為,第一個(gè)2s內(nèi)的位移為,則根據(jù)題意可以得到根據(jù)題意整理可以得到根據(jù)公式代入數(shù)據(jù)可得【巧取參考系知識點(diǎn)梳理】參考系:為了研究物體的運(yùn)動而選定用來作為參考的物體,參考系是靜止不動的。參考系分為慣性系和非慣性系,相對地面靜止或做勻速直線運(yùn)動的物體為慣性系,相對地面做變速運(yùn)動的物體為非慣性系。選擇參考系描述物體運(yùn)動時(shí),應(yīng)將自己的目光固定在該參考系上,因此,需要一定的空間想象能力。參考系的選擇是任意的。但是,我們平時(shí)站在地面觀察事物,習(xí)慣以地面為參考系來描述物體的運(yùn)動,以相對地面做勻速直線運(yùn)動的慣性系為參考觀察事物都少之又少,更不提非慣性系了。久而久之,思維定勢而僵化,解題呆板而缺少靈動。在解決某些問題時(shí),巧選參考系有利于將涉及多物體運(yùn)動過程降級為單物體的運(yùn)動過程,使思維難度明顯降低。然而,利用轉(zhuǎn)換參考系處理物體相對運(yùn)動速度時(shí)要特別關(guān)注題干中關(guān)于運(yùn)動速度的描述,尤其要關(guān)注描述速度所選用的參考系。【巧取參考系舉一反三練習(xí)】11.如圖所示,A、B兩棒長均為L=1m,A的下端和B的上端相距x=20m。若A、B同時(shí)運(yùn)動,A做自由落體運(yùn)動,B做豎直上拋運(yùn)動,初速度v0=40m/s。求:(1)A、B兩棒何時(shí)相遇。(2)兩棒從相遇開始到分離所需的時(shí)間?!敬鸢浮浚?)0.5s;(2)0.05s?!驹斀狻浚?)設(shè)經(jīng)過時(shí)間t1相遇,A下落hA,B上升hB。代入數(shù)據(jù)得:t1=0.5s(2)設(shè)從開始經(jīng)過時(shí)間t2剛要分離,A下落h1,B上升h2.
代入數(shù)據(jù)得:t2=0.55s所以從相遇開始到分離所需的時(shí)間Δt=t2-t1=0.05s12.航空母艦進(jìn)行出海航行試驗(yàn),已知該航空母艦的飛行甲板長度為,某戰(zhàn)斗機(jī)在航空母艦上起飛過程的最大加速度為,戰(zhàn)斗機(jī)速度要達(dá)到才能安全起飛。(以下計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)(1)如果航空母艦靜止,戰(zhàn)斗機(jī)被彈射裝置彈出后開始加速,要保證戰(zhàn)斗機(jī)起飛安全,戰(zhàn)斗機(jī)被彈射裝置彈出時(shí)的速度至少是多大?(2)如果航空母艦勻速前進(jìn),在不使用彈射裝置的情況下,要保證戰(zhàn)斗機(jī)安全起飛,航空母艦前進(jìn)的速度至少是多大?此時(shí),戰(zhàn)斗機(jī)的起飛時(shí)間與彈射起飛時(shí)間的差是多少?【答案】(1)30m/s;(2)8.0m/s,4.9s【詳解】(1)航空母艦靜止時(shí),彈射速度為,由運(yùn)動規(guī)律得①②解①②式得,(2)航空母艦的運(yùn)動速度為時(shí),戰(zhàn)斗機(jī)起飛時(shí)間為。由運(yùn)動規(guī)律得,對航空母艦有③對戰(zhàn)斗機(jī)有④⑤解③④⑤式得,彈射與不彈射起飛的時(shí)間差為【圖像法知識點(diǎn)梳理】用圖象反映物理規(guī)律,分析物理問題,是物理研究中常用的一種重要方法。運(yùn)動學(xué)中常用的兩種圖象為圖象和圖象。在理解圖象物理意義的基礎(chǔ)上,用圖象分析解決有關(guān)問題(往返運(yùn)動問題、證明題、定性分析等)顯示出獨(dú)特的優(yōu)越性,解題既直觀又方便。需要注意的是在圖象中,圖線和坐標(biāo)軸圍成的“面積”應(yīng)該理解成物體在一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移?!緢D像法舉一反三練習(xí)】13.假設(shè)高速公路上甲、乙兩車在同一車道上同向行駛。甲車在前,乙車在后,速度均為v0=30m/s,距離s0=100m。t=0時(shí)刻甲車遇緊急情況后,甲、乙兩車的加速度隨時(shí)間變化如圖1、2所示,取原運(yùn)動方向?yàn)檎较颉G螅?1)0~9s內(nèi)兩車位移之差為多少?(2)兩車在0~9s內(nèi)會相撞嗎?通過計(jì)算說明【答案】(1)45m;(2)見解析【詳解】(1)令a1=-10m/s2,a2=5m/s2,a3=-5m/s2,t1=3s末,甲車速度:v1=v0+a1t1=(30-10×3)m/s=09s時(shí)甲車的速度為v′=a2t2=5×(9-3)m/s=30m/s由加速度圖象可畫出兩車的速度圖象如圖所示。根據(jù)圖象可知,3s~9s二者通過的位移相等,0~9s內(nèi)兩車位移之差即為圖中陰影部分的“面積”,所以有:(2)由圖象可知,t=6s時(shí)兩車等速,此時(shí)距離最近,此時(shí)的速度為v=15m/s,0~6s內(nèi)兩車位移之差為:原來距離s0=100m>90m,故不會相撞。14.從車站開出的汽車,做勻加速運(yùn)動,走了時(shí),發(fā)現(xiàn)還有乘客沒上來,于是立即做勻減速運(yùn)動至停車,總共歷時(shí),行進(jìn)了。(1)畫出圖象;(2)求汽車的最大速度。【答案】(1);(2)【詳解】(1)(2)設(shè)最大速度為,由題意可得,聯(lián)立解得故v-t圖象如圖15.火車A以速度v1勻速行駛,司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方同軌道上相距s處有另一火車B沿同方向以速度v2(對地,且v1>v2)做勻速運(yùn)動,司機(jī)立即緊急剎車,火車A做加速度大小為a1的勻減速直線運(yùn)動。問:(1)要使兩車不相撞,a1應(yīng)滿足什么條件?(2)若火車A開始剎車時(shí),火車B的司機(jī)也同時(shí)開始緊急剎車,其加速度大小為a2,為了使火車A,B不發(fā)生相碰,則開始剎車時(shí),火車A、B之間的距離s應(yīng)滿足什么條件?【答案】(1);(2)見解析【詳解】(1)設(shè)經(jīng)時(shí)間t,恰追上而不相碰,則解得(2)分兩種情況討論:①若,即A的運(yùn)動時(shí)間不長于B的運(yùn)動時(shí)間,設(shè)經(jīng)歷時(shí)間t,兩物體的速度相等解得要使A、B不相撞,應(yīng)滿足②若,那么B比A先停止運(yùn)動,設(shè)經(jīng)歷t1時(shí)間,A的速度變速0,經(jīng)歷t2時(shí)間,B的速度變?yōu)?,則有v1﹣a1t1=0v2﹣a2t2=0要使A、B不相撞,應(yīng)滿足解得2.35追及相遇問題原卷版目錄TOC\o"1-1"\h\u一、【勻變速物體與勻速物體追及問題知識點(diǎn)梳理】 1二、【變速物體追變速問題知識點(diǎn)梳理】 3三、【避免相撞類問題知識點(diǎn)梳理】 5四、【接力賽問題知識點(diǎn)梳理】 8五、【相遇次數(shù)問題知識點(diǎn)梳理】 9【勻變速物體與勻速物體追及問題知識點(diǎn)梳理】1.勻加速追勻速①.圖像:如圖1所示。②.分析:能追及且只能相遇一次,相遇時(shí)刻,如圖中,兩陰影部分面積相等時(shí)即相遇。以后勻加速的速度越來越快,勻速的追不上勻加速的了,故只能相遇一次。③.交點(diǎn)意義:速度相等(時(shí)刻),此時(shí)兩物體相距最遠(yuǎn),以后距離逐漸的減小,直到追為止。2.勻減速追勻速:①.圖像:如圖2所示。②.分析:當(dāng)時(shí),.若,則恰好能追及,這也是避免相撞的臨界條件,此時(shí)只能相遇一次;.若,則不能追及;c.若(即當(dāng)時(shí),),此時(shí)能相遇兩次(為開始追及時(shí)兩物體的距離)。③.交點(diǎn)意義:速度相等時(shí)若還未追及則距離最遠(yuǎn)(用此可以來判斷相遇幾次)。③.交點(diǎn)意義:速度相等時(shí)若未追及則為最近距離。3.勻速追勻加速:①.圖像:如圖3所示。②.分析:在時(shí),.若,則恰好能追及,這也是避免相撞的臨界條件,此時(shí)只能相遇一次;.若,則不能追及;c.若(即當(dāng)時(shí),),此時(shí)能相遇兩次(為開始追及時(shí)兩物體的距離)。③.交點(diǎn)意義:速度相等時(shí)若未追及則為最近距離。4.勻速追勻減速:①.圖像:如圖4所示。②.分析:能追及且只能相遇一次(即在時(shí)刻,兩陰影部分面積相等)。③.交點(diǎn)意義:速度相等時(shí)(即時(shí)刻),兩物體相距最遠(yuǎn)?!緞蜃兯傥矬w與勻速物體追及問題舉一反三練習(xí)】1.平直公路上有甲、乙兩輛汽車,一開始甲車靜止,乙車從甲車旁邊以10m/s的速度勻速超過甲車,經(jīng)7s,甲車發(fā)動起來,以加速度a=2.5m/s2做勻加速運(yùn)動,甲車的速度必須控制在90km/h以內(nèi)。試問:(1)在甲車追上乙車之前,兩車間的最大距離是多大?(2)甲車發(fā)動后要多長時(shí)間才能追上乙車?2.某次警察出警時(shí),有輛警車在平直公路上追逐另一輛小汽車。情形可以簡化為汽車以最大速度108km/h做勻速直線運(yùn)動,警車以5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動,警車的最大速度為126km/h,當(dāng)警車速度為72km/h時(shí),兩車相距100m。從這時(shí)開始計(jì)時(shí),求:(1)兩車什么時(shí)間距離最大?相距的最大距離是多大?(2)警車追上小汽車所用的時(shí)間。3.汽車A以的速度沿著公路做勻速直線運(yùn)動,發(fā)現(xiàn)后方相距處,有一汽車B以的速度加速正欲超車,其加速度大小從此刻開始計(jì)時(shí),求:(1)汽車B追上汽車A前,A、B間的最大距離是多少?(2)經(jīng)過多長時(shí)間汽車B能追上汽車A?4.A、B兩輛玩具小汽車(可視為質(zhì)點(diǎn))在相互靠近的兩條平直的軌道上同向勻速行駛,初速度分別為vA=6m/s、vB=2m/s,當(dāng)A車在B車后面x=3.5m時(shí)開始以恒定的加速度aA=1m/s2剎車并停止運(yùn)動,求:(1)A車何時(shí)超過B車;(2)A車超過B車后領(lǐng)先B車的最大距離;(3)若A車剎車時(shí),B車同時(shí)開始加速,加速度aB=2m/s2,但B車的最大速度只有vm=4m/s,通過計(jì)算說明A車能否追上B車?5.平直的公路上,一摩托車正由靜止出發(fā)追趕前方50m處以10m/s的速度勻速運(yùn)行的卡車。已知摩托車能達(dá)到的最大速度為20m/s,摩托車加速和減速時(shí)的加速度大小均為,但是摩托車的油量見底,而最近的加油站在前方200m(剩余的油可以支撐200m)處,摩托車能否在到達(dá)加油站之前趕上卡車,以及摩托車從啟動至停入加油站所需的最短時(shí)間為()A.能,11s B.不能,11s C.能,14s D.不能,14s6.在平直的公路上,一輛以的速度勻速行駛的小轎車,正要以的加速度開始加速時(shí),一輛摩托車恰好從旁邊以的速度同向駛過,并保持勻速行駛。已知該路段限速,小轎車達(dá)到限速速度后保持勻速行駛,不考慮兩車的長度。求:(1)小轎車追上摩托車所用時(shí)間;(2)小轎車追上摩托車前,二者之間的最大距離;(3)當(dāng)小轎車超過摩托車時(shí),因突發(fā)情況,小轎車立即以的加速度開始減速,從發(fā)生突發(fā)情況開始計(jì)時(shí),求摩托車再次追上小轎車需要的時(shí)間?!咀兯傥矬w追變速問題知識點(diǎn)梳理】1.勻加速追勻減速:①.圖像:如圖5所示。②.分析:能追及且只能相遇一次(即在時(shí)刻,兩陰影部分面積相等)。③.交點(diǎn)意義:速度相等時(shí)(即時(shí)刻),兩物體相距最遠(yuǎn)。2.勻減速追勻加速:①.圖像:如圖6所示。②.分析:在時(shí),.若,則恰好能追及,這也是避免相撞的臨界條件,此時(shí)只能相遇一次;.若,則不能追及;c.若(即當(dāng)時(shí),),此時(shí)能相遇兩次(為開始追及時(shí)兩物體的距離)。③.交點(diǎn)意義:速度相等時(shí)若未追及則為最近距離?!咀兯傥矬w追變速問題舉一反三練習(xí)】7.如圖所示,甲從A點(diǎn)由靜止開始做加速度大小的勻加速直線運(yùn)動,后,乙以的初速度、的加速度從A點(diǎn)勻加速追趕甲,且恰好在B點(diǎn)追上甲。求:(1)A、B兩點(diǎn)間的距離x;(2)乙在B點(diǎn)時(shí)的速度大小v。8.、兩輛玩具小汽車在相互靠近的兩條平直的軌道上同向勻速行駛,初速度分別為、,當(dāng)車在車后面時(shí),開始以恒定的加速度剎車并停止運(yùn)動,求:(1)車超過車后領(lǐng)先車的最大距離。(2)若車剎車時(shí),車同時(shí)開始加速,加速度,但車的最大速度只有,通過計(jì)算說明車能否追上車?9.如圖所示,A、B兩個(gè)小物塊在水平地面上沿同一直線向右運(yùn)動,時(shí)刻A、B兩物塊相距。此后物塊A運(yùn)動的位移隨時(shí)間的變化關(guān)系為,物塊B運(yùn)動的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系為。已知各物理量單位均為國際單位,在此后的運(yùn)動過程中,求:(1)經(jīng)歷多長時(shí)間物塊A、B相距最遠(yuǎn)?(2)物塊A、B相距的最遠(yuǎn)距離。
10.甲為摩托車(可視為質(zhì)點(diǎn)),乙為車身長的客車,甲、乙兩車在兩平行的道路上沿同一方向直線運(yùn)動。時(shí)刻摩托車距客車的車尾,乙在甲前做初速度為零,加速度為的勻加速運(yùn)動,甲做初速度,加速度為的勻加速運(yùn)動,試求:(1)甲剛追上乙時(shí),乙運(yùn)動的位移為多少?(2)甲、乙兩車并排行駛的時(shí)間為多長?11.一輛小汽車在平直的單行車道上以勻速行駛,小汽車司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)前方處有一輛大貨車開起了雙閃,大貨車以的初速度、大小的加速度開始做勻減速直線運(yùn)動,小汽車司機(jī)反應(yīng)了后以大小的加速度開始剎車。取發(fā)現(xiàn)大貨車開始減速時(shí)為零時(shí)刻。(1)求第5s末兩車的距離;(2)通過計(jì)算分析兩車是否會相撞,若相撞,求兩車相撞的時(shí)刻及該過程中小汽車行駛的位移;若不相撞,求兩車相距最近時(shí)所對應(yīng)的時(shí)刻及最近距離。12.(多選)兩車在不同的行車道上同向行駛,t=0時(shí)刻,乙車在甲車前方25m。兩車速度—時(shí)間(v-t)圖像分別為圖中直線甲和直線乙,交點(diǎn)坐標(biāo)圖中已標(biāo)出,則(
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A.乙車的加速度是 B.第5s末兩車相距40mC.相遇前,甲、乙兩車的最大距離是55m D.25s末時(shí)甲車追上乙車13.在卡塔爾足球世界杯中,阿根廷隊(duì)老將梅西在水平球場上將距離門柱x=18.75m的足球以水平速度踢出,足球在地面上做勻減速直線運(yùn)動,加速度大小,很遺憾足球撞到門柱后剛好反向彈回繼續(xù)做勻減速直線運(yùn)動,彈回瞬間速度大小是碰撞前瞬時(shí)速度大小的0.4倍,足球與門柱的作用時(shí)間是0.1s。梅西將足球踢出時(shí)立即由靜止開始以的加速度追趕足球,試求:(1)足球在與門框作用過程中的平均加速度是多少?(2)梅西經(jīng)過多長時(shí)間與足球的距離最遠(yuǎn),最遠(yuǎn)距離為多少?【避免相撞類問題知識點(diǎn)梳理】追和被追的兩物體的速度相等(同向運(yùn)動)是能追上、追不上、兩者相距有極值的臨界條件。 速度大者減速(如:勻減速直線運(yùn)動)追速度小者(如:勻速直線運(yùn)動): ①.兩者速度相等,追者位移仍小于被追者位移,則永遠(yuǎn)追不上,此時(shí)二者間有最小距離;②.若速度相等時(shí),有相同位移,則剛好追上,也是二者相遇時(shí)避免碰撞的臨界條件;③.若位移相同時(shí),追者速度仍大于被追者的速度,則被追者還能有一次追上追者,二者速度相等時(shí),二者間距離有一個(gè)較大值。速度小者加速(如:初速為零的勻加速直線運(yùn)動)追速度大者(如:勻速直線運(yùn)動):①.當(dāng)兩者速度相等時(shí),二者間有最大距離;②.當(dāng)兩者位移相等時(shí),即后者追上前者?!颈苊庀嘧差悊栴}舉一反三練習(xí)】14.大霧天氣行車容易發(fā)生交通事故。在大霧中,一輛客車以10m/s的速度在平直公路上勻速行駛,一輛轎車以20m/s的速度同方向在同一公路上駛來,轎車司機(jī)在距客車100m時(shí)發(fā)現(xiàn)客車并立即緊急制動,為不使兩車相撞,轎車的制動加速度至少為()A.0.25m/s2 B.0.5m/s2 C.1m/s2 D.2m/s215.甲、乙兩汽車均可視為質(zhì)點(diǎn),在平直的公路上沿不同的車道同向勻速行駛,甲車在前,車速v1=8m/s,乙車在后,車速v2=20m/s。當(dāng)兩車相距Δx=36m時(shí),甲車做勻加速運(yùn)動,恰能避免被乙車追上。(1)求甲車的加速度大小。(2)在此段時(shí)間內(nèi)甲車的位移16.一小汽車在平直公路上以速度行駛,遇緊急情況時(shí)立即采取剎車制動措施,剎車過程中汽車的運(yùn)動可視為勻減速直線運(yùn)動,加速度大小。求:(1)小汽車剎車后內(nèi)的位移;(2)若司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有一大貨車正在以的速度同向勻速行駛。因?yàn)樵撀范沃荒芡ㄟ^一輛車,所以小汽車司機(jī)在距離大貨車至少多遠(yuǎn)開始制動兩車才能不相撞?17.隨著智能手機(jī)的使用越來越廣泛,一些人在駕車時(shí)也常常低頭看手機(jī),然而開車時(shí)看手機(jī)是一種危險(xiǎn)駕駛行為,極易引發(fā)交通事故。一輛出租車在平直公路上以的速度勻速行駛,它正前方處有一輛三輪小貨車以的速度同向勻速行駛,某時(shí)刻小貨車由于突發(fā)故障而開始均勻減速,而出租車司機(jī)此時(shí)開始低頭看手機(jī),后才發(fā)現(xiàn)這一危險(xiǎn)現(xiàn)象,司機(jī)經(jīng)的反應(yīng)時(shí)間后,立即采取緊急制動措施,假設(shè)出租車剎車后做勻減速直線運(yùn)動,若貨車從故障開始,需向前滑行才能停下,求:(1)小貨車加速度的大小;(2)當(dāng)出租車開始剎車時(shí),兩車之間的距離;(3)要保證出租車安全,求其剎車的加速度范圍。18.如圖所示,某司機(jī)駕車前行,發(fā)現(xiàn)前方80m處有障礙物,經(jīng)過0.5s(反應(yīng)時(shí)間)后開始制動剎車,這段時(shí)間內(nèi)汽車保持原速前行了15m,制動后又經(jīng)過4s減速滑行50m后停止,求:發(fā)現(xiàn)情況開始減速直至汽車停止。(1)汽車制動后到停止過程中的平均速度。(2)若司機(jī)酒后駕車,反應(yīng)時(shí)間是平時(shí)的4倍。請計(jì)算判斷該汽車是否會撞上障礙物。
19.現(xiàn)有A、B兩列火車在同一軌道上同向行駛,A車在前,其速度vA=10m/s,B車速度vB=40m/s。因大霧能見度低,B車在距A車d=900m時(shí)才發(fā)現(xiàn)前方有A車,此時(shí)B車立即剎車,但B車要減速2000m才能夠停止。(1)B車剎車后減速運(yùn)動的加速度多大?(2)B車剎車t1=20s后,兩車距離多少?(3)B車剎車t2=30s后,A車開始勻加速,則至少以多大加速度aA加速前進(jìn)才能避免事故?20.藍(lán)牙是一種無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),可實(shí)現(xiàn)固定設(shè)備或移動設(shè)備之間的短距離數(shù)據(jù)交換,但設(shè)備間超過一定距離時(shí)便無法實(shí)現(xiàn)通訊。某次實(shí)驗(yàn)中在甲、乙兩小車上安裝了某種藍(lán)牙設(shè)備,該藍(lán)牙設(shè)備正常通訊的有效距離為d=10m。兩車只能沿一條線運(yùn)動,如圖所示甲車從O點(diǎn)由靜止出發(fā),以a1=0.6m/s2的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動,甲車左側(cè)距離為x0=6m處,乙車同時(shí)以初速度v0=5m/s,a2=0.1m/s2的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動,發(fā)現(xiàn)兩車運(yùn)動過程中有時(shí)藍(lán)牙信號中斷,請計(jì)算第一次藍(lán)牙信號中斷到再次接收到信號的時(shí)刻之間的時(shí)間間隔。21.獵豹追捕獵物時(shí)運(yùn)動的最大加速度可達(dá)9m/s2,最大速度可達(dá)30m/s。羚羊被獵豹追捕時(shí)的最大加速度可達(dá)12.5m/s2,最大速度可達(dá)25m/s,當(dāng)獵豹潛伏距羚羊20m時(shí)會被羚羊發(fā)現(xiàn)。設(shè)從此時(shí)開始兩者同時(shí)由靜止在同一直線上一追一逃,盡力奔跑,達(dá)各自最大速度后開始勻速,則()A.兩動物加速運(yùn)動的時(shí)間相等B.在羚羊達(dá)最大速度之前,兩動物間的距離越來越大C.在獵豹達(dá)最大速度之前,兩動物間的距離越來越小D.獵豹速度達(dá)最大速度30m/s時(shí),兩動物相距最遠(yuǎn)22.非洲大草原上一只獵豹正在追捕一只野兔。野兔從靜止開始奔跑,經(jīng)過距離能加速到最大速度,并能維持一段較長的時(shí)間
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