内容正文:
第二天 追及相遇问题
1、变速物体追匀速物体;
2、变速物体追变速物体;
3、匀速物体追变速物体;
4、避免相撞类问题;
5、追击猎物问题;
6、接力赛问题;
7、相遇次数问题。
常考考点
真题举例
利用v-t图像分析追及相遇问题
2021·海南·高考真题
变速物体追变速物体
2021·河北·高考真题
匀速物体追变速物体
2008·宁夏·高考真题
变速物体追匀速物体
2007·宁夏·高考真题
匀速物体追变速物体
2008·四川·高考真题
知识点1:追及相遇问题
1、追及和相遇
追及分析思路:①根据追赶和被追赶的两个物体的运动性质,列出两个物体的位移方程,并注意两物体运动时间之间的关系;通过对运动过程的分析,画出简单的图示,找出两物体的运动位移间的关系式。追及的主要条件是两个物体在追上时位置坐标相同;②寻找问题中隐含的临界条件,例如速度小者加速追赶速度大者,在两物体速度相等时有最大距离;③速度大者减速追赶速度小者,在两物体速度相等时有最小距离,等等。利用这些临界条件常能简化解题过程;④求解此类问题的方法,除了以上所述根据追及的主要条件和临界条件解联立方程外,还有利用二次函数求极值,及应用图像法和相对运动知识求解。
相遇分析思路:
①列出两物体运动的位移方程,注意两个物体运动时间之间的关系。
②利用两物体相遇时必处在同一位置,寻找两物体位移间的关系。
③寻找问题中隐含的临界条件。
④与追及中的解题方法相同。
解题常用的方法:
物理分析法
抓住“两物体能否同时到达同一位置”这一关键,认真审题,挖掘题中的隐含条件,建立物体运动关系的情景,并画出运动情况示意图,找出位移关系。
图像法
将两者的v-t图像画在同一坐标系中,然后利用图像分析求解。
数学分析法
设从开始到相遇的时间为t,根据条件列位移关系方程,得到关于t的一元二次方程,用判别式进行讨论。若Δ>0,即有两个解,说明可以相遇两次;若Δ=0,说明刚好追上或相遇;若Δ<0,说明追不上或不能相碰。
抓住一个条件、两个关系:
①一个临界条件:速度相等。速度相等往往是物体间能否追上或(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断问题的切入点。
②两个等量关系:时间关系和位移关系,通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系是解题的突破口。
两者初始距离已知时可由v-t图线与横轴包围的面积判断相距最远、最近及相遇等情况。用x-t图像求解时,如果两物体的位移图像相交,则说明两物体相遇。
解题技巧:紧抓“一图三式”,即:过程示意图,时间关系式、速度关系式和位移关系式;审题应抓住题目中的关键字眼,充分挖掘题目中的隐含条件,如“刚好”、“恰好”、“最多”、“至少”等,它们往往对应一个临界状态,满足相应的临界条件。
图像法分析追及和相遇问题如下表所示:
类型
图像
说明
匀加速追匀速
①t= t 0以前,后面物体与前面物体间距离增大
②t = t 0时,两物体相距最远为x0+Δx
③t = t 0以后,后面物体与前面物体间距离减小
④能追及且只能相遇一次
匀速追匀减速
匀加速追
匀减速
匀减速追
匀速
开始追及时,后面物体与前面物体间的距离在减小,当两物体速度。相等时,即t = t 0时刻:
①若Δx=x0,则恰能追及,两物体只能相遇一次,这也是避免相撞的临界条件
②若Δx<x0,则不能追及,此时两物体最小距离为x0−Δx
③若Δx>x0,则相遇两次,设t1时刻Δx1=x0,两物体第一次相遇,则t2时刻两物体第二次相遇
匀速追匀
加速
匀减速追
匀加速
1.(2021·海南·高考真题)(多选)甲、乙两人骑车沿同一平直公路运动,时经过路边的同一路标,下列位移-时间图像和速度-时间图像对应的运动中,甲、乙两人在时刻之前能再次相遇的是( )
A. B.
C. D.
2.(2021·河北·高考真题)如图,一滑雪道由和两段滑道组成,其中段倾角为,段水平,段和段由一小段光滑圆弧连接,一个质量为的背包在滑道顶端A处由静止滑下,若后质量为的滑雪者从顶端以的初速度、的加速度匀加速追赶,恰好在坡底光滑圆弧的水平处追上背包并立即将其拎起,背包与滑道的动摩擦因数为,重力加速度取,,,忽略空气阻力及拎包过程中滑雪者与背包的重心变化,求:
(1)滑道段的长度.
3.(2008·宁夏·高考真题)甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的v-t图象如图所示。两图象在t=t1时相交于P点,P在横轴上的投影为Q,△OPQ的面积为S。在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距为d.已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t′,则下面四组t′和d的组合可能的是 ( )
A.t′=t1,d=S B.t′=t1,d=S
C.t′=t1,d=S