内容正文:
追及相遇问题
“追及”、“相遇”是运动学中研究同一直线上两个物体的运动时常常涉及的两类问题,两者的基本特征相同,处理方法也大同小异.
1.同时同位
两物体相遇一定是同一时刻处在同一位置.
(1)位移关系:x2=x0+x1
x0表示开始运动时两物体间的距离,x1表示前面被追物体的位移,x2表示后面追赶物体的位移.
(2)时间关系:t1=t2=t
即追及过程经历时间相同,但t1、t2不一定是两物体运动的时间.
2.临界条件
当两物体速度相等时可能出现恰能追及、恰好避免相撞、相距最远、相距最近等情况,即该四种情况的临界条件为
v1=v2
3.分析v-t图象
说明:(1)Δx是开始追及以后,后面物体因速度大而比前面物体多运动的位移;
(2)x0是开始追及以前两物体之间的距离;
(3)v1是前面物体的速度,v2是后面物体的速度.
4.解“追及”、“相遇”问题的思路
(1)根据对两物体运动过程的分析,画出物体的运动示意图.
(2)根据两物体的运动性质,分别列出两个物体的位移方程.注意要将两物体运动时间的关系反映在方程中
(3)由运动示意图找出两物体位移间的关联方程.
(4)联立方程求解.
5.分析“追及”、“相遇”问题时应注意的问题
(1)分析“追及”、“相遇”问题时,一定要抓住一个条件、两个关系.一个条件是两物体的速度满足的临界条件,如两物体距离最大、最小,恰好追上或恰好追不上等.两个关系是时间关系和位移关系.一定要养成画草图分析问题的良好习惯.
(2)若被追赶的物体做匀减速运动,一定要注意在追上前,该物体是否已经停止运动.
(3)仔细审题,注意抓住题目中的关键字眼,充分挖掘题目中的隐含条件.
6.解决“追及”和“相遇”问题的方法
(1)数学方法:因为在匀变速运动的位移表达式中有时间的二次方,我们可列出方程,利用二次函数求极值的方法求解,有时也可借助v-t图象进行分析.
(2)物理方法:即通过对物理情景和物理过程的分析,找到临界状态和临界条件,然后列出方程求解.
例1 汽车正以10 m/s的速度在平直的公路上前进,突然发现正前方有一辆自行车以4 m/s的速度做同方向的匀速直线运动,