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《追及、相遇问题》专题
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【知识要点】
“追及”主要条件是:两个物体在追赶过程中处在同一位置,常见的情形有两种:
(1)初速度为零的匀加速运动的物体甲追赶同方向的匀速运动的物体乙,一定能追上,追上前有最大距离的条件:两物体速度,即。
(2)匀减速运动的物体追赶同向的匀速运动的物体时,(或匀速运动的物体甲追赶同向匀加速运动的物体乙)存在一个能否追上的问题。
判断方法是:假定速度相等,从位置关系判断。
①若甲乙速度相等时,甲的位置在乙的后方,则追不上,此时两者之间的距离最小。
②若甲乙速度相等时,甲的位置在乙的前方,则追上。
③若甲乙速度相等时,甲乙处于同一位置,则恰好追上,为临界状态。
解决问题时要注意二者是否同时出发,是否从同一地点出发。
【典型例题】
(一).匀加速运动追匀速运动的情况:
(开始时v1< v2):v1< v2时,两者距离变大;v1= v2时,两者距离最大;v1>v2时,两者距离变小,相遇时满足x1= x2+Δx,全程只相遇(即追上)一次。
【例1】一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10 m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5 s后警车发动起/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90 km/h以内.问:
(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?
(2)警车发动后要多长时间才能追上货车?
(二).匀速运动追匀加速运动的情况:
(开始时v1> v2):v1> v2时,两者距离变小;v1= v2时,①若满足x1< x2+Δx,则永远追不上,此时两者距离最近;②若满足x1=x2+Δx,则恰能追上,全程只相遇一次;③若满足x1> x2+Δx,则后者撞上前者(或超越前者),此条件下理论上全程要相遇两次。
【例2】一个步行者以6m/s的最大速率跑步去追赶被红绿灯阻停的公共汽车,当它距离公共汽车25m时,绿灯亮了,车子以1m/s2的加速度匀加速起动前进,则()
A.人能追上汽车,追车过程中共跑了36m
B.人不能追上汽车,人和车最近距离为7m
C.人不能追上汽车,自追车开始后人和车间距越来越大
D.人能追上汽车,追上车前人共跑了43m
(三).匀减速运动追匀速运动的情况(同上)
【例3】A、B两列火车,在同轨道上同向行驶,A车在前,其速度vA=10 m/s,B车在后,其速度vB=30 m/s.因大雾能见度低,B车在距A车700 m时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但B车要经过1 800 m才能停止.问A车若按原速度前进,两车是否会相撞?说明理由.
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