习题课2 追及与相遇问题
[学习目标] 1.理解追及与相遇问题的实质.2.会分析追及问题的临界条件.
一、对"相遇"与"追及"的认识
1.相遇问题
相向运动的两物体,当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离时即相遇.
2.追及问题
同向运动的两物体,若后者能追上前者,则追上时,两者处于同一位置,且后者速度一定不小于前者速度,即v1≥v2.
例1 如图1所示,甲、乙两车沿着同一条平直公路同向行驶,甲车以20m/s的速度匀速运动,乙车原来速度为8 m/s,从距甲车80m处以大小为4m/s2的加速度做匀加速运动,问:乙车经多少时间能追上甲车?
图1
答案 10s
解析 设经时间t乙车追上甲车.在这段时间内甲、乙两车位移分别为
x甲=v甲t,x乙=v乙t+at2
追上时的位移条件为x乙=x甲+x0,
即20t+80=8t+2t2
整理得:t2-6t-40=0
解得:t1=10s,t2=-4s(舍)
乙车经10s能追上甲车.
二、追及问题的分析思路及临界条件
1.追及问题中的两个关系和一个条件
(1)两个关系:即时间关系和位移关系,这两个关系可通过画草图得到.
(2)一个条件:即两者速度相等,它往往是物体间能否追上、追不上或(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断的切入点.
2.能否追上的判断方法
物体B追赶物体A:开始时,两个物体相距x0.若vA=vB时,xA+x0≤xB,则能追上;若vA=vB时,xA+x0>xB,则没有追上.