第2章 微专题2 追及与相遇 汽车安全行驶问题-（课件）2022-2023学年新教材高中物理必修第一册【南方凤凰台·5A新学案】人教版

第二章　匀变速直线运动的研究 微专题2　追及与相遇　汽车安全行驶问题 第1页 第二章　匀变速直线运动的研究 5A新学案 物理 · 必修第一册(人教版) 必备知识·记忆理解 不小于 相等 位移 速度 时间 匀速 小于 关键能力·分析应用 BC Thank you for watching 第1页 第二章　匀变速直线运动的研究 5A新学案 物理 · 必修第一册(人教版) 核心 目标 1. 知道什么是追及、相遇问题，理解分析方法、解题思路，能用多种方法求解追及、相遇问题. 2. 理解相关概念，能分析实际情境，能建立运动图景，分析求解汽车安全行驶问题. 要点笔记 要点1　追及和相遇问题的概述 当两个物体在同一直线上运动时，由于两物体的运动情况不同，两物体之间的距离会不断发生变化，这时就会涉及追及、相遇或避免相碰等问题． 1. 追及问题 (1) 若后者能追上前者，则追上时，两者处于同一位置，后者的速度一定__________前者的速度． (2) 若恰好能追上，则相遇时后者的速度等于前者的速度． (3) 若后者追不上前者，则当后者的速度与前者________时，两者相距最近． 2. 相遇问题 (1) 同向运动的两物体的追及即相遇：两物体位移大小之差等于开始时两物体间的距离． (2) 相向运动的两物体，当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体的距离时即相遇． 3. 追及和相遇问题中的一个条件和两个关系 (1) 一个条件：两者________相等．它往往是物体间能否追上或(两者)距离最大、最小的临界条件，也是分析判断的切入点． (2) 两个关系：________关系和________关系，这两个关系可通过画草图得到． 要点2　追及和相遇问题的解题思路 要点3　汽车安全行驶问题 1. 反应时间及汽车的运动性质 (1) 反应时间：从司机意识到应该停车至操作刹车的时间． (2) 反应时间内汽车的运动：汽车做________直线运动． 2. 汽车的实际停车运动 汽车的实际停车运动分为两部分：在反应时间内的匀速直线运动和刹车后的匀减速直线运动． 3. 安全行驶要求：驾驶员从发现情况到汽车完全停止下来所通过的距离要_______原来车与车之间的距离． 基础内化 1. (2022·山东聊城高唐一中)高速公路常常因为天气恶劣而封闭，比如大雾天能见度极低，安全隐患大．现假设大雾天的能见度为x0＝30 m，司机的反应时间为t0＝0.5 s，汽车刹车时能产生的最大加速度大小为a＝5 m/s2，则：为了安全行驶，汽车行驶的最大速度vm不能超过多少？ 解析：汽车的运动过程分为反应时间内的匀速直线运动以及刹车的匀减速直线运动． 匀速直线运动阶段x1＝vm×t0 匀减速直线运动阶段veq \o\al(2,m)＝2ax2 有x1＋x2≤x0 解得vm≤15 m/s，即vm不得超过15 m/s. 2. (2022·河南郑州十校联考)在平直的公路上，一辆小汽车前方24 m处有一辆大客车正以11 m/s的速度匀速前进，这时小汽车从静止出发以1 m/s2的加速度追赶． (1) 小汽车何时追上大客车？ 解析：当小汽车追上大客车时，小汽车的位移比大客车大24 m. 故有eq \f(1,2)at2＝v2t＋s0，解得t＝24 s (2) 追上时小汽车的速度是多大？ 解析：小汽车速度力v＝at＝24 m/s (3) 追上前小汽车与大客车之间的最远相距是多少？ 解析：当小汽车与大客车速度相等时，二者相距最远． 由at′＝v2，解得t′＝11 s 故有Δdmax＝v2t′＋s0－eq \f(1,2)at′2＝84.5 m 分类悟法 考向1　追及相遇问题的分析、求解方法 1. 掌握“三种分析方法” (1) 物理分析法：根据一个条件(两者速度相等)、两个关系(时间关系和位移关系)，抓住“两物体能否同时到达空间某位置”，认真审题，挖掘题目中的隐含条件，画出两物体运动关系的示意图． (2) 数学极值法：设相遇时间为t，根据条件列方程，得到关于时间t的一元二次方程，用根的判别式进行讨论．若Δ>0，即有两个解，说明可以相遇两次；若Δ＝0，说明刚好能追上或相遇一次；若Δ<0，无解，说明追不上或不能相遇． (3) 图像法：将两个物体运动的速度—时间关系在同一图像中画出，然后利用图像分析求解相关问题． 2. 追及相遇问题常见情况 (1) 速度小者追速度大者 类型 图像 说明 匀加速追匀速 a. t＝t0以前，后面物体与前面物体间距离增大； b. t＝t0时，两物体相距最远为s0＋Δs； 匀速追匀减速 c. t＝t0以后，后面物体与前面物体间距离减小； d. 能追上且只能相遇一次． 注：s0为开始时两物体间的距离 匀加速追匀减速 (2) 速度大者追速