《相遇与追及之追及问题》相遇与追及之追及问题 - 人教版高考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《相遇与追及之追及问题》相遇与追及之追及问题

1填空题

一辆执勤的警车停在公路旁,当警员发现从他旁边以8m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定前去拦截,经2.5s警车发动起来,以加速度2m/s^{2}的加速度匀加速开出。则:[br](1)警车要秒才能追上违章的货车;[br](2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是m;[br](3)若警车以2m/s^{2}的加速度匀加速运动能达到的最大速度为16m/s,警车要秒才能追上违章的货车。

填空题答案仅供参考

题目答案

103610.5

答案解析

分析:

(1)警车追上违章货车时,两者的位移相等,根据位移相等,运用位移公式求出追上的时间。[br](2)两车在速度相等前,距离越来越大,速度相等之后,距离越来越小,知速度相等时,两车的距离最大。根据速度相等求出运动的时间,再求出相距的最大距离。[br](3)根据第(1)问追及的时间,求出警车的速度有没有超过最大速度,若超过最大速度,则警车先做匀加速直线运动,再做匀速运动进行追及。

解答:


点评:

解决本题的关键知道警车追上货车时,两者位移相等,抓住位移相等这一关系,利用运动学公式求出追及时间。速度小者加速追速度大者,当两车速度相等时,距离最大。

2填空题

羚羊从静止开始奔跑,经过50m的距离能加速到最大速度25m/s,并能维持一段较长的时间,猎豹从静止开始奔跑,经过60m的距离能加速到最大速度30m/s,以后只能维持这速度4.0s.设猎豹距离羚羊x m时开始攻击,羚羊则在猎豹开始攻击后1.0s才开始奔跑,假定羚羊和猎豹在加速阶段分别作匀加速运动,且均沿同一直线奔跑,求:

(1)羚羊从静止加到最大速度所用时间t$_1$是秒,猎豹从静止加到最大速度所用时间t$_2$是秒.

(2)猎豹要在从最大速度减速前追到羚羊,x值不能超过

(3)猎豹要在其加速阶段追到羚羊,x值不能超过

填空题答案仅供参考

题目答案

445531.875

答案解析

分析:

根据运动学求出羚羊和猎豹加速过程的加速度,以及加速时间,根据猎豹要在其最大速度减速前追到羚羊可知猎豹最大匀速时间为4.0s,根据猎豹和羚羊之间的位移关系列方程即可正确求解.

猎豹要在其加速阶段追上羚羊,只要猎豹运动时间小于其加速的最大时间即可,然后根据位移关系列方程即可正确求解.

解答:

解:(1)羚羊在加速阶段需时间:t$_1$=$\frac {x}{$\frac {v$_1$}{2}$}$=$\frac {50}{$\frac {25}{2}$}$=4s,

羚羊的加速度为:a$_1$=$\frac {v$_1$}{t$_1$}$=$\frac {25}{4}$m/s_,

猎豹在加速阶段需时间:t$_2$=$\frac {x′}{$\frac {v$_2$}{2}$}$=$\frac {60}{$\frac {30}{2}$}$=4s

猎豹的加速度为:a$_2$=$\frac {v$_2$}{t$_2$}$=$\frac {30}{4}$=7.5m/s_.

(2)猎豹从开始攻击到减速的距离为:s′$_2$=60+30×4.0=180m;

而羚羊在这段时间内运动的距离为:s′$_1$=50+25×(4.0-1.0)=125m;

依题意应有:s′$_2$≥s′$_1$+x,

即:x≤s′$_2$-s′$_1$=180-125m=55m

(3)猎豹在加速阶段运动距离为s′$_2$=60m而羚羊在这段时间内运动距离为:

s$_1$=$\frac {1}{2}$a$_1$(t$_1$-1.0)_=$\frac {1}{2}$×$\frac {25}{4}$×9=$\frac {225}{8}$m,

依题意应有:s$_2$≥s$_1$+x,

即:x≤s$_2$-s$_1$=60-$\frac {225}{8}$=$\frac {255}{8}$m=31.875mm.

答:(1)羚羊从静止加到最大速度所用时间t$_1$是4s,猎豹从静止加到最大速度所用时间t$_2$是4s.

(2)猎豹要在其最大速度减速前追到羚羊,x值应为0<x≤55

(3)猎豹要在其加速阶段追上羚羊.x值应为0<x≤31.875.

点评:

对于追及问题一是要熟练应用运动学公式,二是明确追者和被追者之间的位移、时间关系,根据位移、时间关系列方程即可正确求解.

3填空题

一辆值勤警车停在公路旁,当警员发现他身旁以 v=6m/s 的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定去追赶,立即发动汽车以加速度a=2m/s^{2}做匀加速运动。则:[br](1)警车要经过秒才能追上该违章货车;[br](2)在警车追上货车之前,两车之间的最大距离是m。

填空题答案仅供参考

题目答案

69

答案解析

分析:

(1)抓住位移相等,结合位移公式求出追及的时间。[br](2)当两车速度相等时,两车之间的距离最大,结合速度时间公式和位移公式气促两车之间的最大距离。

解答:


点评:

两物体在同一直线上运动,往往涉及到追及、相遇或避免碰撞等问题,解答此类问题的关键是找出时间关系、速度关系、位移关系,注意两者速度相等时,往往是能否追上或者二者之间有最大或者最小值的临界条件。

4填空题

一辆汽车在十字路口等候绿灯,绿灯亮时汽车以3m/s^{2}的加速度起动,此时一自行车以6m/s的速度匀速从后边驶来恰经过汽车,则:[br](1)汽车起动后秒追上自行车,汽车追上自行车时的速度是m/s;[br](2)汽车追上自行车前两车相隔最远距离是m。

填空题答案仅供参考

题目答案

4126

答案解析

分析:

(1)抓住汽车追上自行车时,两车的位移相等,求出时间,根据速度时间公式v=at求出汽车的速度.[br](2)在速度相等之前,小汽车的速度小于自行车的速度,之间的距离越来越大,速度相等之后,小汽车的速度大于自行车,之间的距离越来越小.可知速度相等时相距最远.根据运动学公式求出两车的位移,从而求出两车相距的距离.

解答:


点评:

解决本题的关键速度小者加速追速度大者,在速度相等时,两者有最大距离.以及知道两车相遇时,位移相等.

5填空题

成都绕城高速作为全省高速公路的转换枢纽,却成了冲撞收费站偷逃通行费的重灾区,引起了各方的高度关注。近日,成都公安交警、交通执法部门、绕城高速川西片区公司联手展开“打击冲站偷逃通行费”专项行动。已知某执法车在10s内由静止加速到最大速度50m/s,并保持这个速度匀速行驶去追赶前方正以30m/s的速度匀速行驶的违法逃逸汽车,执法车起动时,两车相距910m。则:[br](1)执法车在追上违法汽车前运动秒两车相距最远,此时它们之间的距离是m;[br](2)执法车要用s才能追上违法汽车。

填空题答案仅供参考

题目答案

6100058

答案解析

分析:

(1)两车在速度相等之前,执法车的速度小于违法汽车,所以之间的距离越来越大,速度相等之后,执法车的速度大于违法汽车,之间的距离又越来越小。所以当两车速度相等时,相距最远。根据运动学公式求出最远距离。[br](2)执法车在加速阶段的位移小于910m,所以知道执法车通过先加速后匀速后追上违法汽车,根据位移之间的关系求出追及时间。

解答:


点评:

此题主要考查了对追击及图象问题的应用。速度小者加速追速度大者,速度相等时,两者有最大距离。

6填空题

某人骑自行车以4m/s的速度匀速前进,某时刻在他正前方7m处以10m/s的速度同向行驶的汽车开始关闭发动机,然后以2m/s_的加速度匀减速前进,则此人需秒才能追上汽车.

填空题答案仅供参考

题目答案

8

答案解析

分析:

根据平均速度确定自行车在汽车停车前追上还是停车后追上,再根据位移时间关系求解所需时间.

解答:

解:汽车做匀减速运动至停止过程中的平均速度为:v=$\frac {v+v}{2}$=$\frac {0+10}{2}$m/s=5m/s>v_人

所以人在汽车停止运动后追上.

由题意知,汽车做匀减速运动的位移x=$\frac {}{2a}$=$\frac {10}{2×2}$m=25m

追上汽车时,人的位移

x_人=x+7=32m

所以人追上汽车的时间t=$\frac {x_人}{v_人}$=$\frac {32}{4}$s=8s

答:此人需要8s才能追上汽车.

点评:

掌握匀变速直线运动的位移时间关系,知道相遇时的位移关系是正确解题的关键,本题要注意判断是停车前追上还是停车后追上.

7单选题

A,B两个滑块在粗糙的水平面上一前一后减速向右滑行,向右建立x坐标,两个滑块在运动过程中的坐标随时间关系为x_A=10+4t-2t_(m),x_B=16t-4t_(m),则可以判断它们能相遇几次(  )

A
不能相遇
B
相遇一次
C
相遇两次
D
相遇三次

题目答案

B

答案解析

分析:

当两个滑块满足条件x_A=x_B时,两者相遇,求出时间可能的值.再分析在这个时间内两个滑块是否停止运动,选择实际的时间值,判断相遇几次.

解答:

解:当x_A=x_B时,两滑块相遇,即有10+4t+t_=16t-4t_,解得t$_1$=6s,t$_2$=1s

由两滑块坐标的表达式得到:

A的初速度为v_A=4m/s,加速度为a_A=-4m/s_,则A滑行时间为t_A=$\frac {0-v_A}{a_A}$=1s

B的初速度为v_B=16m/s,加速度为a_B=-4m/s_,则B滑行时间为t_B=$\frac {0-v_B}{a_B}$=4s,则4s后B停止运动,所以t$_1$=6s不合理,舍去,由于相遇的时间只有一个值,说明两滑块只能相遇一次.

故选B

点评:

本题是相遇问题,一方面要抓住相遇的条件:x_A=x_B,另一方面要注意检验解题是否合理,这是匀减速运动经常要考虑的问题.

8单选题

甲车速度v$_1$=10m/s,乙车速度v$_2$=4m/s,两车在一条公路的不同车道上作同方向的匀速直线运动,随后在甲车追上乙车相遇时,甲车立即刹车作加速度为a=2m/s^{2}的匀减速运动,于是两车将再次相遇。设两车先后两次相遇的时间间隔为t,两次相遇处的距离为s,则(  )

A
t=6s,s=24m
B
t=5s,s=20m
C
t=5s,s=25m
D
t=6.25s,s=25m

题目答案

D

答案解析

分析:

两车在一条公路上作同方向的运动,速度不同,属于追击运动,当再次相遇时,两车的位移相等,列出方程求解即可。

解答:


点评:

追击问题中,再次相遇时,两车的位移相等是解决问题的关键,只要抓住这一关键,即可顺利解决问题。属于简单题。