高考物理系列模型之过程模型专题02追赶模型学案.doc
《高考物理系列模型之过程模型专题02追赶模型学案.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考物理系列模型之过程模型专题02追赶模型学案.doc(26页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、1专题专题 0202 追赶模型追赶模型模型界定模型界定本模型主要处理两物体能否追及的判定、距离极值的计算等问题.从时间和空间的角度来讲,追及相遇是指同一时刻两物体到达同一位置,包括两物体的运动轨迹在同一直线及不在同一直线上的情况。模型破解模型破解1.同一直线上的追及问题同一直线上的追及问题(i i)空间条件:)空间条件:若同地出发,相遇时位移相等。若不是同地出发,通常需画出两物体运动过程示意图寻找位移联系。(iiii)时间关系:)时间关系:同时出发且相遇时两物体还处于运动之中,则运动时间相等;不是同时出发时或相遇时两物体之一已停止运动,则运动时间一般不相等,需分析两物体的运动时间关系,如甲比乙
2、早出发t,相遇时甲乙都处于运动状态,则运动时间关系为。(iiiiii)常见情况)常见情况两物体同方向运动且开始相距一定距离 d,设前后物体的加速度大小分别为、(即a10,a20) ,以下几种情况能追及(碰):二者同向加速,如果二者速度相等时后面物体比前面物体多通过的位移大于初始距离时,即时则能追上;否则以后无法追上;二者同向加速,;2前一物体减速,后一物体加速,一定能追及;追及前二者间最大距离为前一物体加速,后一物体减速,如果二者速度相等时不能追上则以后无法追及;二者均减速运动,如果二者速度相等时不能追及则无法追及;,二者不相撞的安全条件是二者速度等于零时后一物体恰好追上前一物体(iviv)处
3、理方法:)处理方法:数学方法3设两物体同方向运动且开始相距一定距离 d,前后物体的加速度大小分别为、,初速度分别为 v1、v2,运动时间 t 时两物体间的距离为 。首先根据两物体的运动性质得到两物体间距离随时间变化的表达式,通常是一个二次函数:。然后由配方法可解决求解两物体间距离的极值、距离出现极值时刻、以及判定两物体能不能相遇、相遇的次数等问题:由知当时;当时。若时不能相遇;若时可相遇两次;当时恰好相遇。当求解两物体能否相遇及相遇几次时,也可直接由二次方程的判别式判定:当时且有两个正根时,可相遇两次;一正根一负根时相遇一次当时恰好相遇不能相遇距离此时出现极值物理方法一_临界值法两物体能否相遇
4、、能相遇几次、运动中的距离极值问题都可临界状态下两物体的位移关系来确定,设两物体同方向运动且开始相距一定距离 d,前后物体的加速度大小分别为、,初速度分别为 v1、v2,两物体达到相等速度 v 时经历时间为 t,此时两物体间的距离为 。首先由可确定 v 与 t.其次可由、中之一计算两物体的位移,进而得到4两物体此时的距离。然后由 作出判定:若时不能相遇,为两物体运动中距离的极值;若时可相遇两次;当时恰好相遇。物理方法二_相对运动法以其中一个物体为参考系,则由物体的相对速度为零时物体通过的相对位移与两物体初始相距的距离关系可判定两物体是否相遇、相遇的次数、距离的极值等。运动图象法作出两物体的速度
5、图象,则两物体的图线与时间轴所围面积是物体的对地位移,两图之间的面积是两物体的相对位移(即一物体比另一物体多通过的位移) ,两图线的交点是两物体间距离出现极值的时刻。(v v)注意)注意“刹车陷阱刹车陷阱”对于汽车刹车、物块在粗糙面上减速运动等一类问题中,一要注意物体实际运动的时间,二要注意当物体运动方向反向时加速度的大小可能发生的变化。另外需注意有些题目中对物体加速时运动速度的的限制。例.甲乙两车在一平直道路上同向运动,其图像如图所示,图中和的面积分别为和.初始时,甲车在乙车前方处。A若,两车不会相遇 B若,两车相遇 2 次C若,两车相遇 1 次 D若,两车相遇 1 次【答案答案】5例例.
6、.A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶。当 B车在A车前 84 m 处时,B车速度为 4 m/s,且正以 2 m/s2的加速度做匀加速运动;经过一段时间后,B车加速度突然变为零。A车一直以 20 m/s 的速度做匀速运动。经过 12 s 后两车相遇。问B车加速行驶的时间是多少?【答案】s【解析】 设A车的速度为vA,B车加速行驶时间为t,两车在t0时相遇。则有式中,t0 =12s,sA、sB分别为 A、B两车相遇前行驶的路程。依题意有式中 s84 m。由式得代入题给数据vA=20m/s,vB=4m/s,a =2m/s2,有 式中 t 的单位为 s。解得t1=6 s,t2=18 s t218s
7、不合题意,舍去。因此,B车加速行驶的时间为 6 s。例 3.一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以 3m/s2的加速度开始行驶,恰在这时一辆自行车以 6m/s 的速度匀速驶来,从后边赶过汽车。试求:(1)汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?此时距6离是多少?(2)什么时候汽车追上自行车,此时汽车的速度是多少?【答案】 ()s,m()4s,12m/s即(2)汽车追上自行车时,二车位移相等,则, 解法二:由临界速度求解汽车开动后速度由零逐渐增大,而自行车的速度是定值。当汽车的速度还小于自行车速度时,两者的距离将越来越大,而一旦汽车速度增加到超过自行车速度时,两车距离就
8、将缩小。因此两者速度相等时两车相距最大,有,所以, 解法三:用相对运动求解更简捷选匀速运动的自行车为参考系,则从运动开始到相距最远这段时间内,汽车相对此参考系的各个物理量为:初速度 v0 = v汽初v自 =(06)m/s = 6m/s末速度 vt = v汽末v自 =(66)m/s = 0加速度 a = a汽a自 =(30)m/s2 = 3m/s2所以相距最远 s= =6m(负号表示汽车落后)解法四:用图象求解(1)自行车和汽车的 v-t 图如图,7由于图线与横坐标轴所包围的面积表示位移的大小,所以由图上可以看出:在相遇之前,在 t 时刻两车速度相等时,自行车的位移(矩形面积)与汽车的位移(三角
9、形面积)之差(即斜线部分)达最大,所以t=v自/a=s=2ss= vtat2/2 =(62322/2)m= 6m(2)由图可看出:在 t 时刻以后,由 v自或与 v汽线组成的三角形面积与标有斜线的三角形面积相等时,两车的位移相等(即相遇) 。所以由图得相遇时,t= 2t = 4s,v= 2v自=12m/s例.如图所示,A、B两物体相距S=7m,物体A以=4m/s 的速度向右匀速运动,而物体B此时的速度B=l0m/s,只在摩擦力作用下向右做匀减速运动,加速度=2ms2那么物体A追上物体B所用的时间A7s B8S C9s D10s【答案】8可得 t=8s,选项 B 正确。模型演练模型演练.甲乙两运
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考 物理 系列 模型 过程 专题 02 追赶
限制150内