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1、微型专题6追及和相遇问题1 .“追及”“相遇”问题:分析追及相遇问题一定要抓住一个条件、两个关系:(1)一个条件: 指速度相等,这是两物体距离最大值、最小值、恰好追上等的临界条件关系;(2)两个关系: 位移关系和时间关系,通过画草图找到两物体位移之间的数量关系.2 .假设被追赶的物体做匀减速直线运动,一定要注意判断追上前该物体是否已经停下来.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 好”“最多” “最少”等,往往对应一个临界状态,满足相应的临界条件.1.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,/=0时刻同时经过公路旁的同一个路标.在如图1描述
2、两车运动的。一/图像中,直线、匕分别描述了甲、乙两车在。20s的运动情况.关于两车之间的位置关系,以下说法正确的选项是(图1图1A.在010 s内两车逐渐靠近B.在1020 s内两车逐渐远离C.在/= 10 s时两车在公路上相遇D.在515 s内两车的位移相等答案D解析 在。10 s内,乙车在甲车的前方,解析 在。10 s内,乙车在甲车的前方,而且乙车的速度大于甲车的速度,那么两车逐渐远离,故A错误.在1020s内,乙车在甲车的前方,乙车的速度小于甲车的速度,那么两车逐 渐靠近,故B错误.根据。一,图线和时间轴围成的面积表示物体的位移,可以看出,在,=10 s时乙车的位移大于甲车的位移,又因,
3、=0时刻两车从同-位置出发,所以在,=10 s时 两车没有相遇,故C错误.在515s内两车运动的0 一,图线与时间轴围成的面积相等,那么 通过的位移相等,故D正确.2.(多项选择)(2020.黄山市高一期末)A、B两物体在同一直线上运动的。一,图像如图2所示,已 知在第4 s末两物体相遇,那么以下说法正确的选项是()A.两物体从同一地点出发B.出发时A在8前方4 m处C.两物体运动过程中,A的加速度小于8的加速度D.第4s末两物体相遇之后,两物体可能再相遇答案BC解析 由速度一时间图像的“面积”表示位移可知,两物体在4s内的位移不等,而在第4s 末相遇,可知出发点不同,A错误;1心=5X4x4
4、 m=8 m1xb=-X6X4 m= 12 m在第4s末相遇,那么出发时人在8前方4m处,故B正确;由于A图线的斜率小于B图线的斜率,可知A的加速度小于B的加速度,C正确;相遇后A的速度始终小于3的速度,所以两物体不可能再次相遇,D错误.3.甲、乙两质点同时同地同一方向做直线运动,它们的。一,图像如图3,那么()A.乙始终比甲运动得快B.乙在2 s末追上甲C.乙追上甲时距出发点40 m远D. 4s内乙的平均速度大于甲的速度答案C解析 根据一看图像,甲以10 m/s的速度做匀速直线运动,乙做初速度为零的匀加速直线 运动,2s前甲的速度大于乙的速度,2s后乙的速度大于甲的速度,选项A错误;2s时甲
5、、 乙的速度都为10 m/s,甲的位移大于乙的位移,选项B错误;4 s时乙追上甲,乙的位移为 40 m,选项C正确;4s内乙的平均速度为10 m/s,等于甲的速度,选项D错误.4.(2020兰州一中高一期末)甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动.假设以 该时刻作为计时起点,得到两车的位移一时间图像(即xr图像),如图4所示,甲图线过。点的切线与A3平行,过。点的切线与平行,那么以下说法正确的选项是()A.在两车相遇前,介时刻两车相距最远0亥时间内,甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度B. 0以时间内,甲车的平均速度大于乙车的平均速度D.为时刻甲车在乙车的前方答案A解析 图像的纵坐
6、标表示物体所在的位置.由题图可知,力时刻两车速度相同,相距最远, 故A正确;图线斜率表示速度,由题图可知。4时间内甲图线的斜率大于乙图线的斜率, 时刻之后甲图线的斜率小于乙图线的斜率,所以甲车的瞬时速度先大于乙车的瞬时速度, 后小于乙车的瞬时速度,。时刻两者瞬时速度相等,故B错误;0时间内,甲、乙两车通 过的位移相等,那么平均速度相等,故C错误;为时刻两车的位置坐标相同,两车相遇,故D 错误.5.(多项选择)如图5所示是一辆汽车和一辆摩托车同时同地沿同一方向做直线运动的v-t图像, 那么由图像可知()A. 40 s末汽车在摩托车之前20 s末汽车运动方向发生改变B. 60s内两车相遇两次60
7、s末汽车回到出发点答案AC解析 由题图图像可知,两车同时同地出发,在,=20 s和,=60 s时两车运动的位移相同, 故60s内两车相遇两次,C正确;因速度图线一直在时间轴上方,汽车运动方向不变,=20 s时的加速度方向发生变化,B、D错误;,=20 s后,。汽车摩托车,40 s末两车速度相同时, 汽车运动的位移大于摩托车运动的位移,故汽车在摩托车之前,故A正确.It练透综合6.(多项选择)近年来,我国大局部地区都出现过雾霾天气,给人们的正常生活造成了极大的影响, 在一雾霾天,某人驾驶一辆小汽车以30 m/s的速度行驶在高速公路上,突然发现正前方25 m处有一辆大卡车以10 m/s的速度同方向
8、匀速行驶,小汽车紧急刹车,但刹车过程中刹车失灵,图6中、人分别为小汽车和大卡车的。一,图像,以下说法正确的选项是(图6A.如果刹车不失灵,=2s时,两车距离最近B.在e=5 s时、两车追尾C.因刹车失灵前小汽车已减速,故不会追尾D.在/=ls时,小汽车距大卡车10 m答案AD解析 由题图可知,如果刹车不失灵,那么小汽车紧急刹车时的加速度a= lOm/s?,,=2s时 两车的速度相等,两车位移分别为x汽=3+1()2 m=40 m, x卡=10X2 m=20 m,工汽25 m,所以在 f=5 s 前发生了 追尾, 2故B、C错误;在,=ls时,根据速度一时间图线与时间轴所围面积表示位移,可知两车
9、位移之差 X(20+10)义1 m=15 m,那么小汽车与大卡车的距离s=25 m Ax= 10 m,故D 2正确.7.(2019临沂市高一诊断)A、3两辆火车在同一轨道上同向行驶,A车在前,速度为=20m/s, B车在后,速度hb=30 m/s.因大雾,能见度很低,3车在距A车200 m处才发现前方A车, 这时8车立即刹车.8车在进行火车刹车测试时发现,假设车以30 m/s的速度行驶时,刹 车后至少要前进2 250 m才能停下.(1)B车刹车的最大加速度为多大?(2)计算说明A车假设按原来速度前进,两车是否会相撞?能见度至少到达多少米时能保证两辆火车不相撞?答案(l)0.2m/s2 (2)会
10、 (3)250 m解析(1)设B火车的加速度大小为a=v0 v =0.2 m/s2. 2x(2)假设两车不会相撞,8车速度减小到20m/s时,二者相距最近,此时5车位移为羽,A车 位移为X2,那么由乃=也出, 2aVA = VB - at, X2 = VAt-可得 xi = 1250 m, X2= 1 000 m.因为xiX2+200 m,所以两车会相撞.(3)能见度至少要到达x时,才能保证火车不相撞,x=xi-x2 = 250 m.8.现有A、B两列火车在同一轨道上同向行驶,A车在前,其速度以=10m/s, B车速度vb =30 m/s,因大雾能见度低,8车在距A车600 m时才发现前方有A
11、车,此时B车立即刹车, 但B车要减速1 800 m才能够停止.假设B车刹车8 s后,A车以加速度i=0.5 m/sz加速前 进,能否防止事故?假设能够防止那么两车最近时相距多远? 答案可以防止事故最近相距232 m 解析 设5车减速运动的加速度大小为,有021 其中 xi = l 800 m,解得(2=0.25 m/s2设3车减速/时两车的速度相同,此时两车相距最近,有办一。,=办+。1/), Ar=8 s 代入数值解得/=32s在此过程中B车前进的距离为1 9切=08,厂=832 m 2A 车前进的距离为 X/i=VAt+vA(t Az) +-a(t A?)2=464 m2 开始时3车距A车
12、为光=600 m, 因光a+x= 1 064 m九5,故不会发生撞车事故,此时Ax=m+x初=232 m.9.在平直公路上运动的汽车经过某位置时,从一辆同向匀速运动的自行车旁经过.以该位置 为原点,自行车和汽车位移随时间的变化关系是(均为国际单位):自行车xi=6f(m),汽车及 = 10/-? (m).4经过多长时间自行车能追上汽车?自行车追上汽车时,汽车速度多大?自行车追上汽车前,二者间最大距离是多少? 答案(l)16s (2)2 m/s (3)16 m解析(1)由题意知,自行车匀速运动的速度o自=6m/s,汽车做匀减速运动,其初速度= 10 m/s,加速度大小(7=0.5 m/s2,自行
13、车能追上汽车时,两者在同样的时间t内通过的位移 相等.即 o t=votat2代入数据解得/= 16 s设汽车经过花时间停止,根据0=。()一o,解得力=20 s因为X如 所以经过16s自行车追上汽车.根据运动学公式,自行车追上汽车时,汽车速度v=v()at=0 m/s0.5 m/s2X 16 s = 2 m/s经分析,自行车追上汽车前,当汽车速度等于自行车速度时,二者之间距离最大.设经时 间,二者速度相等:vo-at1 =o自即 10 m/s 0.5 m&X/ =6 m/s解得/ =8s此时二者相*巨Ax=x汽-x自= at,2)v自,代入数据解得Ax= 16 m.10.两辆玩具小车在同一水
14、平轨道上运动,在=0时刻,甲车在乙车前面so=4m的地方以 速度加=2 m/s匀速行驶,此时乙车立即从静止开始做加速度Q = 1 m/s2的匀加速直线运动 去追甲车,乙车到达速度垢=3 m/s后开始匀速运动.从开始经过多长时间乙车落后甲车最远,这个距离是多少?从开始经过多长时间乙车追上甲车,此时乙车通过位移的大小是多少?答案(1)2 s 6 m (2)8.5 s 21 m解析(1)当两车速度相等时相距最远,即。0=劭),故方=2s此时两车距离X=So + 0o,O立即)22解得x=6 m;(2)先研究乙车从开始到速度到达0m时与甲车的距离.对乙车:Vnx=at.2ax 乙=5,对甲车:x甲=牛
15、九解得工 甲=6 m, x c=4.5 m,0=3sX甲+SOX5 故乙车到达最大速度时未追上甲车,此时间距为s=x 甲+s()-x c = 5.5 m,乙车还需要时间t2= S =里S = 5.5 S,vm-vo 3-2故乙追上甲的时间,=九+亥=8.5 S,此时乙车的位移为工总=%乙+4亥=(4.5 + 3*5.5) m=21 m.口拓展提升11. A球自距地面高处开始自由下落,同时8球以初速度内正对A球从地面竖直上抛,空气阻力不计.那么。应满足什么条件?那么。应满足什么条件?(1)要使两球在B球上升过程中相遇, 要使两球在B球下降过程中相遇, 答案()voyfgh (2)Jv0oJgh(2)欲使两球在8球下降过程中相遇, 即”2也解得甲。0俩.