高中物理追及與相遇問題
1.分析思路
可概括為“一個臨界條件”“兩個等量關系”.
(1)一個臨界條件:速度相等.它往往是物體間能否追上或兩者距離最大、最小的臨界條件,也是分析判斷問題的切入點。
(2)兩個等量關系:時間等量關系和位移等量關系,通過畫草圖找出兩物體的時間關系和位移關系是解題的突破口。
2.臨界法
尋找問題中隱含的臨界條件,例如速度小者加速追趕速度大者,在兩物體速度相等時有最大距離;速度大者減速追趕速度小者,若追不上則在兩物體速度相等時有最小距離。
3.函數法
設兩物體在t時刻相遇,然后根據位移關系列出關于t的方程f(t)=0,若方程f(t)=0無正實數解,則說明這兩個物體不可能相遇;若方程f(t)=0存在正實數解,說明這兩個物體能相遇。
4.圖象法
(1)若用位移圖象求解,分別作出兩個物體的位移圖象,如果兩個物體的位移圖象相交,則說明兩物體相遇.
(2)若用速度圖象求解,則注意比較速度圖線與時間軸包圍的面積
5.特別提醒
若被追趕的物體做勻減速直線運動,一定要注意判斷被追上前該物體是否已經停止運動。
例題:
1、甲、乙兩車在同一直線軌道上同向行駛,甲車在前,速度為v1=8 m/s,乙車在后,速度為v2=16 m/s,當兩車相距x0=8 m時,甲車因故開始剎車,加速度大小為a1=2 m/s2,為避免相撞,乙車立即開始剎車,則乙車的加速度至少為多大?
2、(2024·廣東深圳市調研)可視為質點的甲、乙兩小車分別沿同一平直路面同向行駛,t=0時,甲在乙前方16 m處,它們的v-t圖象如圖9所示,則下列說法正確的是( )
A.甲、乙在t=2 s和t=10 s時刻并排行駛
B.甲、乙在t=4 s和t=8 s時刻并排行駛
C.在t=6 s時刻,乙車在甲車前8 m處
D.在t=6 s時刻,乙車在甲車前18 m處
答案如下:
1、6 m/s2
2、B