2.4 匀变速直线运动的规律的应用
【学习目标】
培养学生使用所学的运动学知识解决实际问题的能力。
【名师点拨】
1.知识概要
(1)相遇是指两物体在某一时刻处于同一位置。
①两物体是否同时开始运动,两物体运动至相遇时运动时间有何关系;
②两物体各做什么性质的运动;
③两者的位移关系,根据两者的运动规律建立方程;
④可以利用位移图象或速度图象分析。
(2)追及是指两物体同向运动而达到同一位置。找出两者的时间关系、位移关系是解决追及问题的关键。追及物与被追及物的速度恰好相等时的临界条件,往往是解决问题的重要条件:
①匀减速物体追同向匀速物体时,恰能追上或恰好追不上的临界条件为:即将接触时,追者速度等于被追者的速度;
②初速度为零的匀加速直线运动的物体追同向匀速直线运动的物体时,追上之前距离最大的条件为:两者速度相等。
2.探究方略
实际问题是纷繁杂乱的,如何才能更有效地探究它们,寻找出解决问题的办法呢?一个十分有效的方法就是突出主要因素、排除和忽略次要因素。
【典例精析】
例1.客车以20 m/s的速度行驶,突然发现同轨前方120 m处有一列货车正以6 m/s的速度同向匀速前进,于是客车紧急刹车,刹车产生的加速度大小为0.8 m/s2,问两车是否相撞?
解析:这是多个质点运动问题。两车不相撞的条件是:当客车减速到6 m/s时,位移差△s=s货+s0-s客>0。
设客车刹车后经时间t两车速度相同。即v2= 6 m/s
由v2-v1=at得t=17.5 s