物理必修1第二章第四節(jié)勻變速直線運(yùn)動與汽車行駛安全(編輯修改稿)
2024-12-23 06:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 許 多事故發(fā)生在兩輛都行駛著的汽車上，在這種情況下研究汽車 行駛安全問題很復(fù)雜，需同時分析 兩輛車的運(yùn)動情況，如何找 出相關(guān)的物理量和臨界條件呢？ 答案： 解決的思路和方法可歸結(jié)為“追及”和“相遇”問 題 .兩個同向運(yùn)動物體的運(yùn)動情況稱為追及問題，兩個相向運(yùn)動 物體的運(yùn)動情況稱為相遇問題 .追及和相遇問題的主要特征都 相同，都是運(yùn)動過程中兩個物體同時到達(dá)同一位置 . (1)若后者能追上前者，追上時，兩者處于同一位置，且后 者速度一定不小于前者速度 . (2)若追不上前者，則當(dāng)后者速度與前者速度相等時，兩者 相距最近 . (1)同向運(yùn)動的兩物體追及并相遇 . (2)相向運(yùn)動的物體，當(dāng)各自發(fā)生的位移大小之和等于開始 時兩物體間的距離時即相遇 . (1)條件：兩物體的速度相等時兩物體間距離最大、最小， 恰好追上或恰好追不上 . (2)兩個關(guān)系：時間關(guān)系和位移關(guān)系 . (3)若被追趕的物體做勻減速運(yùn)動，一定要注意追上前該物 體是否已經(jīng)停止運(yùn)動 . 【 例 2】 甲、乙兩運(yùn)動員在訓(xùn)練交接棒的過程中發(fā)現(xiàn)：甲經(jīng) 短距離加速后能保持 9 m/s 的速度跑完全程；乙從起跑后到接棒 前的運(yùn)動是勻加速的 .為了確定乙起跑的時機(jī)，需在接力區(qū)前適 當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置標(biāo) 記 .在某次練習(xí)中，甲在接力區(qū)前 s0＝ m 處作 了標(biāo)記，并以 v＝ 9 m/s 的速度跑到此標(biāo)記時向乙發(fā)出起跑口令 . 乙在接力區(qū)的前端聽到口令時起跑，并恰好在速度達(dá)到與甲相同 時被甲追上，完成交接棒 .已知接力區(qū)的長度 L＝ 20 ： (1)此次練習(xí)中乙在接棒前的加速度 a. (2)在完成交接棒時乙離接力區(qū)末端的距離 . 解： 設(shè)甲從離接力區(qū) s0＝ m 處到趕上乙所用時間為 t， 乙從開始起跑到被甲追上，跑的路程為 s，甲、乙二人所用時間 相等 . 對甲： s0＋ s＝ vt 由以上各式可解得： a＝ 3 m/s2， t＝ 3 s， s＝ m 完成交接棒時，乙離接力區(qū)末端的距離為 L－ s＝ 20 m－ m＝ m. 對乙： s ＝ 12 at 2 ，且 v ＝ at ＝ 9 m /s 【 觸類旁通 】 2.(2020 年惠州東江中學(xué)期中 )一輛值勤的警車停在公路邊， 當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以 10 m/s 的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載 時，決定前去追趕，經(jīng)過 s 后警車發(fā)動起來，并以 m/s2 的加速度做勻加速運(yùn)動，但警車的行駛速度必須控制在 90 km/h 以內(nèi) .問： (1)警車發(fā)動后經(jīng)過多長時間兩車的速度相等？ (2)警車在追趕貨車的過程中，兩車間的最大距離是多少？ (3)警車發(fā)動后要多長時間才能追上貨車？ 解： (1)警車在追趕貨車的過程中，當(dāng)兩車速度相等時，它 們間的距離最大，設(shè)警車發(fā)動后經(jīng)過 t1 時間兩車的速度相等 .則 t 1 ＝va＝10 s ＝
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