内容正文:
物理 必修第一册 RJ
1
3
专题3 追及与相遇问题
刷题型
2
1.[河南名校2025高一上调研]在十字路口,汽车以大小为 的加速度从停止线启动后匀加
速行驶,刚启动时恰好有一辆电动车以大小为 的速度匀速驶过停止线与汽车同方向行驶,
两车均做直线运动.下列说法正确的是( )
D
A.汽车追上电动车之前,汽车已运动 时它们相距最远
B.汽车追上电动车之前,它们的最远距离为
C.汽车在距停止线 处追上电动车
D.汽车追上电动车时的速度大小为
题型1 初速度小者追初速度大者
3
解析 当两车速度相等时相距最远,设所用时间为 ,汽车做初速度为0的匀加速直线运动,有
,可得,则两车最远距离为 ,故A、
B错误;汽车追上电动车时,它们相对于停止线的位移相等,设汽车追上电动车所用时间为 ,此时有
,解得,此时汽车距停止线距离为 ,此时汽车速度为
,故C错误,D正确.
题型1 初速度小者追初速度大者
4
方法总结
追及相遇问题的分析思路
一个临界条件:速度相等.它往往是物体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;
两个等量关系:时间等量关系和位移等量关系.通过画草图找出两物体的位移关系是解题的突破口.
题型1 初速度小者追初速度大者
5
2.甲、乙两辆智能巴士在同一水平直道上运动,其运动的位置—时间图像如图所示,则( )
D
A.甲车在内的平均速度大小为
B. 内,乙车做曲线运动
C.在 末甲车追上乙车,两车相遇
D.若乙车做初速度为0的匀加速直线运动,则乙车的加速度为
题型1 初速度小者追初速度大者
6
解析 甲车在内的平均速度大小为 ,A错误;位置—时间图像只能描
述直线运动,则内,乙车做直线运动,B错误;由题图可知,时,甲车在前, 时两车位置
相同,则在 末乙车追上甲车,C错误;若乙车做初速度为0的匀加速直线运动,则乙车的加速度为
,D正确.
题型1 初速度小者追初速度大者
3.[安徽滁州九校2025高一上联考]蓝牙耳机无线连接的最远距离为 .甲和乙两位同学做了一
个有趣的实验:如图(a)所示,甲佩戴蓝牙耳机,乙携带手机检测,甲、乙在同一条直道上,
相距 ,同时向右运动,甲做匀速直线运动,乙从静止开始先做匀加速直线运动,再做匀速直
线运动,甲、乙的速度与时间 的关系如图(b)所示,则在运动过程中,手机检测到蓝牙耳机
能被连接的总时间为( )
C
图(a)
图(b)
A. B. C. D.
题型1 初速度小者追初速度大者
8
解析 根据题图(b)知,第时甲、乙速度相等,则前内甲、乙的距离增大,第 时距离最大,由
图像可得时,,则第 时二者相距
,故前内蓝牙耳机能被连接;第 后乙的速度超过甲,二者距离减
小,至第时,有,,第 时二者相距
,此后二者均做匀速直线运动,设乙追上甲并超过甲 需要的时间
为,则有,解得 ,则手机检测到蓝牙耳机能被连接的总
时间为 ,故选C.
题型1 初速度小者追初速度大者
9
4.[辽宁名校联盟2025高一上期中]甲、乙两个物体沿同一方向做直线运动,乙的出发点在甲前
方处,其 图像如图所示.关于两物体的运动情况,下列说法正确的是( )
B
A.在时,甲的速度方向发生改变 B.在 时,甲、乙相遇
C.内,甲、乙的平均速度相同 D.在 时,甲在乙前方
题型1 初速度小者追初速度大者
10
解析 由图像可知,内,甲的速度一直为正方向,所以在 时,甲的速度方向没有发生
改变,故A错误;根据图像与横轴围成的图形面积表示位移,可知 内,甲、乙通过的位移
分别为, ,有
,由于乙的出发点在甲前方处,可知在 时,甲、乙相遇,
由于内甲的速度大于乙的速度,所以在时,甲在乙后方,故B正确,D错误; 内,甲、
乙通过的位移分别为 、
,由于 内,甲、乙通过的位移不相等,所以甲、
乙的平均速度不相同,故C错误.
题型1 初速度小者追初速度大者
11
5.[陕西西安部分学校2025高一上联考]一辆小汽车以 的速度匀速行驶在高速公路上,突
然发现正前方处有一辆大卡车以 的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程
中刹车失灵,如图所示,图线、分别为小汽车和大卡车的 图像(忽略刹车反应时间),以
下说法正确的是( )
D
A.因刹车失灵前小汽车已减速,故不会发生追尾事故
B.在 时发生追尾事故
C.在 时发生追尾事故
D.若紧急刹车时两车相距,则不会发生追尾事故且两车最近时相距
题型2 初速度大者追初速度小者
12
解析 根据速度—时间图线与时间轴所围面积大小等于位移大小,由题图知, 时大卡车的位移
为 ,小汽车的位移为
,则,所以在 时发生追
尾事故,故A、B、C错误;由图线可知在 时两车速度相等,小汽车相对于大卡车的位移
,则不会发生追尾事故,且两车最近时相距
,故D正确.
题型2 初速度大者追初速度小者
13
关键点拨
相撞的临界条件为二者共速时恰好到了相同的位置.
题型2 初速度大者追初速度小者
6.[四川攀枝花2025高一上期末]一辆汽车以 的速度在平直的公路上做匀速直线运动,
在它的正前方有一辆自行车以的速度同向匀速行驶,汽车驾驶员发现自行车后经
踩下刹车,汽车以大小为 的加速度做匀减速直线运动.若汽车和自行车均可视为质点,要使
汽车不碰上自行车,驾驶员发现自行车时汽车到自行车的距离至少为( )
A
A. B. C. D.
题型2 初速度大者追初速度小者
15
解析 设汽车减速时间为,驾驶员反应时间为,驾驶员发现自行车时汽车到自行车的距离为 .若
汽车刚追上自行车时,二者速度刚好相等,则汽车恰好不会碰上自行车.此时二者的位移关系有
,由速度关系有,联立解得 ,故选A.
题型2 初速度大者追初速度小者
7.[重庆一中2024高一上期中](多选)如图所示,一颗松子沿倾斜冰面从顶端 点由静止匀
加速滑下,后松鼠从点以的初速度、 的加速度沿直线匀加速追赶松子.追赶过
程中,松鼠与松子相隔的最远距离为,且松鼠恰好在冰面底端 点追上松子,则( )
BC
A.松子沿冰面下滑的加速度大小为
B.冰面的长度为
C.松鼠从点出发后,经过 追上松子
D.在松鼠与松子相隔最远时,松鼠的速度大小为
题型2 初速度大者追初速度小者
17
思路导引
解答本题需要抓住以下几个条件:
(1)速度相等时,二者相距最远.
(2)相遇表示二者处在同一位置.
(3)注意时间关系,松鼠开始运动的时间比松子晚 .
题型2 初速度大者追初速度小者
18
解析 松鼠与松子相隔的距离最远时,松鼠与松子速度相等,设此时松子运动时间为 ,松子沿冰面下
滑的加速度大小为,松鼠的加速度大小为,有 ,
,联立解得, ,在松鼠与松子相隔最远
时,松鼠的速度大小为,故A、D错误;设松子运动时间为 时,松鼠
追上松子,有,解得,冰面 的长度为
,故B正确;松鼠从顶端 出发后,追上松子所用时间为
,故C正确.
题型2 初速度大者追初速度小者
19
8.[福建漳州十校联盟2025高一上期中]如图1,甲、乙两车在同一平直道路上,甲车以速度
匀速行驶,乙车停在路边.甲车在乙车后 处时,甲车开始匀减速运动准备
停车.已知从甲车减速时开始计时,第1秒内位移为 .从甲车减速开始1秒末乙车开始运
动,与甲车同向行驶,其速度—时间图像如图2所示,甲、乙相遇时会错车而过,不会相撞.求:
图1
图2
题型2 初速度大者追初速度小者
20
(1)甲车减速时的加速度大小;
[答案]
解析 甲车刚减速第1秒内有 ,
解得,即甲车减速时的加速度大小为 .
题型2 初速度大者追初速度小者
21
(2)甲刚停下时,两车相距多远;
[答案]
解析 甲车减速阶段的位移为 ,
减速至零的时间为 ,
设乙车加速度为,由图像可得 ,
乙车做匀加速直线运动的时间为 ,甲车停下来的过程中乙车的位移为
,
联立解得, ,
故两车相距 .
题型2 初速度大者追初速度小者
22
(3)甲、乙两车相遇的时间.
[答案] 和
解析 由题意和以上结果可知,设从甲减速开始经过 ,甲、乙两车相遇,
, ,
两车相遇,有 ,
解得或 (甲车已经停下,不合理,舍去),
甲、乙还会第二次相遇, ,
解得 ,
甲、乙第二次相遇时间为 .
题型2 初速度大者追初速度小者
23
一题多解
分析甲的加速度时,可以通过第1秒内位移为,求出第 时刻的速度为
,则加速度为 .
题型2 初速度大者追初速度小者
24
9.[湖南长沙长郡中学2025调研]如图所示为某地的转盘路,汽车要想直行,到转盘路时,需要
先做半径为 的圆周运动,运动半个圆周后再直行.若汽车甲到达转盘路时,汽车乙恰好
通过转盘路进入直行车道,以 的速度匀速行驶.已知汽车通过转盘路过程的速度不能
超过,通过后在直行车道上的速度不能超过 ,加速度不能超过
,则汽车甲追上汽车乙所用的最短时间约为(假设直行车道足够长,且没有通过红绿
灯,另外不考虑汽车的变加速恒功率过程)( )
B
A. B. C. D.
题型3 不在同一直线上运动的相遇
25
解析 汽车甲到达转盘路时速度为,通过转盘路的时间为 ,直线加速时
间,假设甲匀速后追上乙,则此时 ,解得
,假设成立,则汽车甲追上汽车乙所用的最短时间约为 ,故选B.
题型3 不在同一直线上运动的相遇
26
10.[广东肇庆中学2025高一上期中]甲、乙两车在同一平直公路上向右匀速行驶,甲车的速度
为,乙车的速度为,乙车在甲车的前面.当两车相距 时,两车同
时开始刹车,从此时开始计时,甲车以加速度大小为刹车, 后立即改做匀速直线
运动,乙车刹车的加速度大小为 .求:
(1)从两车刹车开始计时,甲车第一次追上乙车所用的时间;
[答案]
解析 从两车刹车开始计时,设甲车第一次追上乙车所用时间为 ,则有
,解得,,所以在 时甲车第一次追上乙车.
题型4 多次相遇
27
(2)两车相遇的次数;
[答案] 3次
解析 当时,甲车的速度大小为 ,此后甲车一直匀速运动,乙车的速度
大小为 ,此时乙车追上甲车,甲车的速度小于乙车的速度,但乙车做减速运动,
假设再经后甲车追上乙车,有,解得 ,此时乙车仍在做减
速运动,假设成立,综合以上分析知,甲、乙两车共相遇3次.
题型4 多次相遇
28
(3)两车速度相等的时间.
[答案] 和
解析 设两车第一次速度相等的时间为,有,解得 ,甲车匀速运动的速
度为,设第二次速度相等的时间为,有,解得 .
题型4 多次相遇
29
思路导引
甲车第一次追上乙车时,;第二次时,乙车追上甲车,但此时 ,甲车
改为匀速直线运动,乙车减速,肯定有第三次相遇.
(3)从图像可得出 的时间.
题型4 多次相遇
30
$$