2017-2018学年沪科版必修一 2.4匀变速直线运动规律的应用 学案
2017-2018学年沪科版必修一 2.4匀变速直线运动规律的应用  学案第3页

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2.解追及、相遇问题的思路

(1)根据对两物体运动过程的分析,画出物体运动的示意图.

(2)根据两物体的运动性质,分别列出两个物体的位移方程,注意要将两物体运动时间的关系反映在方程中.

(3)由运动示意图找出两物体位移间关联方程,这是关键.

(4)联立方程求解,并对结果进行简单分析.

3.分析追及、相遇问题时要注意

(1)分析问题时,一定要注意抓住一个条件两个关系,一个条件是两物体速度相等时满足的临界条件.两个关系是时间关系和位移关系,时间关系是指两物体运动时间是否相等;而位移关系是指两物体同地运动还是一前一后运动,其中通过画运动示意图找到两物体间的位移关系是解题的突破口.

(2)若被追赶的物体做匀减速运动,一定要注意,追上前该物体是否停止运动.

(3)仔细审题,注意抓住题目中的关键字眼,充分挖掘题目中的隐含条件,如"刚好""恰巧""最多""至少"等,往往对应一个临界状态,满足相应的临界条件.

【例2】高速公路给经济发展带来了高速度和高效率,但也经常发生重大交通事故.某媒体报道了一起高速公路连环相撞事故,撞毁的汽车达到数百辆,原因除雾天能见度低外,另一个不可回避的问题是大部分司机没有遵守高速公路行车要求.某大雾天能见度为50 m,司机的反应时间为0.5 s,汽车在车况良好时刹车可达到的最大加速度为5 m/s2,为确保安全,车速必须控制在多少以下(换算为千米每小时).(注:若能见度过低,应限时放行或关闭高速公路,以确保安全)

解析:司机从发现意外情况到作出相应动作所需时间即为反应时间,该时间内汽车仍匀速前进,之后进入减速阶段.设车速为v0,则前一阶段匀速运动通过的位移s1为

s1=v0t=0.5v①

第二阶段是以v0为初速度的匀减速直线运动,因无需了解时间信息,可选用

vt2-v02=2as,

其中vt=0,a=-5 m/s2

第二阶段的位移s2为

s2==②

两段位移之和即为s2=s1+s2=50 m将①②代入后得

s2=s1+s2=0.5v0+=50

解上述方程可得v0=20或v0=-25,取v0=20 m/s

换算后得v0=72 km/h

即汽车的行驶速度应控制在72 km/h以下,方可保证安全.

答案:72 km/h以下

温馨提示

本题联系实际,体现科学对生活起指导作用.考查了运动学的基本规律,着重考查学生对物理情景的建立,要求学生画出能反映出各信息的情景图,帮助确定各信息之间的关系,培养分析问题和解决问题的能力.注意解题的规范化.

名个击破