高中物理,追及問題一招搞定

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

【知識整合】

一、追及和相遇問題的求解方法

兩個物體在同一直線上運(yùn)動,往往涉及追及,相遇或避免碰撞等問題,解答此類問題的關(guān)鍵條件是:兩物體能否同時達(dá)到空間某位置。

基本思路是:

①分別對兩物體進(jìn)行研究;

②畫出運(yùn)動過程示意圖;

③列出位移方程

④找出時間關(guān)系,速度關(guān)系

⑤解出結(jié)果,必要時進(jìn)行討論。

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追及問題:

追和被追的兩物體的速度相等(同向運(yùn)動)是能否追上及兩者距離有極值的臨界條件。

第一類:

速度大者減速(如勻減速直線運(yùn)動)追速度小者(如勻減速直線運(yùn)動)

①當(dāng)兩者速度相等時,追者位移追者位移仍小于被追者位移,則永遠(yuǎn)追不上,此時兩者之間有最小距離。

②若兩者位移相等,且兩者速度相等時,則恰能追上,也是兩者避免碰撞的臨界條件。

③若兩者位移相等時,追著速度仍大于被追者的速度,則被追者還有一次追上追者的機(jī)會,當(dāng)速度相等時兩者之間距離有一個最大值。

在具體求解時,可以利用速度相等這一條件求解,也可以利用二次函數(shù)的知識求解,還可以利用圖象等求解。

第二類:

速度小者加速(如初速度為零的勻加速直線運(yùn)動)追速度大者(勻速直線運(yùn)動)。

①當(dāng)兩者速度相等時有最大距離。

②當(dāng)兩者位移相等時,則追上。

具體的求解方法與第一類相似,即利用速度相等進(jìn)行分析還可利用二次函數(shù)圖象和圖象圖象。

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相遇問題

①同向運(yùn)動的兩物體追及即相遇。

②相向運(yùn)動的物體,當(dāng)各自發(fā)生的位移大小之和等于開始時兩物體間的距離時相遇

二、 分析追及,相遇問題時要注意

1、分析問題是,一個條件,兩個關(guān)系。

一個條件是:兩物體速度相等時滿足的臨界條件,如兩物體的距離是最大還是最小及是否恰好追上等。

兩個關(guān)系是:時間關(guān)系和位移關(guān)系。

時間關(guān)系是指兩物體運(yùn)動時間是否相等,兩物體是同時運(yùn)動還是一先一后等;而位移關(guān)系是指兩物體同地運(yùn)動還是一前一后等,其中通過畫運(yùn)動示意圖找到兩物體間的位移關(guān)系是解題的突破口,因此在學(xué)習(xí)中一定要養(yǎng)成畫草圖分析問題的良好習(xí)慣,對幫助我們理解題意,啟迪思維大有好處。

2、若被追趕的物體做勻減速直線運(yùn)動,一定要注意,追上前該物體是否已停止運(yùn)動。仔細(xì)審題,注意抓住題目中的關(guān)鍵字眼,充分挖出題目中的隱含條件,如“剛好”,“恰巧”,最多“,”至少“等。往往對應(yīng)一個臨界狀態(tài),滿足相應(yīng)的臨界條件。

三、追及問題的六種常見情形

(1)勻加速直線運(yùn)動的物體追勻速直線運(yùn)動的物體:這種情況定能追上,且只能相遇一次;兩者之間在追上前有最大距離,其條件是V加 = V勻

(2)勻減速直線運(yùn)動追勻速直線運(yùn)動物體:當(dāng)V減 = V勻時兩者仍沒到達(dá)同一位置,則不能追上;當(dāng)V減 = V勻時兩者正在同一位置,則恰能追上,也是兩者避免相撞的臨界條件;當(dāng)兩者到達(dá)同一位置且V減 > V勻時,則有兩次相遇的機(jī)會。

(3)勻速直線運(yùn)動追勻加速直線運(yùn)動物體:當(dāng)兩者到達(dá)同一位置前,就有V加 = V勻,則不能追上;當(dāng)兩者到大同位置時V加 = V勻,則只能相遇一次;當(dāng)兩者到大同一位置時V加 < V勻則有兩次相遇的機(jī)會。

(4)勻速直線運(yùn)動物體追勻減速直線運(yùn)動物體:此種情況一定能追上。

(5)勻加速直線運(yùn)動的物體追勻減速直線運(yùn)動的物體:此種情況一定能追上。

(6)勻減速直線運(yùn)動物體追勻加速直線運(yùn)動物體:當(dāng)兩者在到達(dá)同一位置前V減 = V加,則不能追上;當(dāng)V減 = V加時兩者恰到達(dá)同一位置,則只能相遇一次;當(dāng)?shù)匾淮蜗嘤鰰rV減 > V加,則有兩次相遇機(jī)會。(當(dāng)然,追擊問題還有其他形式,如勻加速追勻加速,勻減速追勻減速等,請同學(xué)們獨(dú)立思考)。


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