直线运动中的追及和相遇问题学案 改版(2)

2019-01-26 20:51

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大距离?(2)乙车经过多长时间追上甲车?

8.甲车以10 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,乙车以4 m/s的速度与甲车平行同向做匀速直线运动,甲车经过乙车旁边时开始以0.5 m/s2的加速度刹车,从甲车刹车开始计时,求: (1)乙车在追上甲车前,两车相距的最大距离; (2)乙车追上甲车所用的时间。

9.一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后警车发动起来,并以一定的加速度做匀加速运动,但警车行驶的最大速度是25 m/s.警车发动后刚好用12 s的时间追上货车,问:(1)警车启动时的加速度多大? (2)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?

10.甲、乙两车在一条直线上沿相同方向运动,甲在乙前

x?56 m处,甲以初速度v1?16 m/s、加速度大小为a1?2 m/s2匀减速刹

2a?1 m/sv?4 m/s22车,乙以初速度、加速度大小为做匀加速运动,

求:(1)乙车追上甲车前二者间的最大距离; (2)乙车追上甲车所需时间.

11.一辆汽车在平直的公路上以20m/s的速度匀速行驶,其后1000m处的摩托车要在起动后3分钟内追上汽车,若摩托车所能达到的最大速度为30m/s,则它的加速度至少为多大?

12.A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶.当B车在A

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车前84m处时,B车速度为4 m/s,且正以2 m/s2的加速度做匀加速运动;经过一段时间后,B车加速度突然变为零.A车一直以20 m/s的速度做匀速运动,经过12s后两车相遇.问B车加速行驶的时间是多少?

13.汽车以3 m/s2的加速度开始启动的瞬间,一辆以6 m/s的速度沿同方向做匀速直线运动的自行车恰好从汽车的旁边通过.求:(1)汽车在追上自行车前多长时间与自行车相距最远? (2)汽车经多长时间追上自行车?

14.客车以v = 20 m/s的速度行驶,突然发现同轨道的正前方s = 120 m处有一列货车正以v0 = 6m/s的速度同向匀速前进,于是客车紧急刹车,若客车刹车的加速度大小为a = 1m/s2,做匀减速运动,问:(1)客车是否会与货车相撞?

(2)若会相撞,则在什么时刻相撞?客车位移为多少?若不相撞,则客车与货车的最小距离为多少?

15、A、B两辆火车在同一轨道同向行驶A车在前,速度vA=20m/s,B车在后,速度vB=30m/s。因大雾,能见度很低,B车在距A车750m处才发现前方A车,这时B车立即刹车。已知B车在进行火车刹车测试时发现,若车以30m/s的速度行驶时刹车后至少要前进1800m才能停下,问:B车刹车的最大加速度为多大?计算说明A车若按原来速度前进,两车是否会相

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撞?能见度至少达到多少米时才能保证两辆火车不相撞?

针对训练参考答案

1.(1)由题意得摩托车匀加速运动最长时间

2vms1??125m?s0?200m2a,

t1?vm?10sa,位移

所以摩托车在达到最大速度之前没有

追上卡车。

当追上卡车前二者速度相等时相距最大,设从开始经过t2时间速度相等,最大间距为Sm ,于是有最大间距

sm?(s0?v匀t2)?12at2?245m2

at2?v匀,则:

t2?v匀a?6s

(2)设从开始经t时间摩托车追上卡车,则有

2vm?vm(t?t1)?s0?v匀t2a

解得 t=32.5s

2.在反应时间内,汽车做匀速运动,运动的距离

s1=vt ① (2分)

设刹车时汽车的加速度的大小为a,汽车的质量为m,有

kmg=ma ② (2分)

自刹车到停下,汽车运动的距离

v2s2?2a ③ (2分)

所求距离s=s1+s2=1.6×102m(或156m)

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3.从启动到速度达到v1 =180km/s=50m/s时用时100s,开始减速到静止B站用时也为100s。

匀速行驶时间设为t1 .由v----t图可得:

sAB?v1(2t1?200)/2

--------(1)

第二次启动到速度达v2 =216km/s,用时120s,减速刹车到B站用时仍为120s,匀速行驶时间设为t2,则:

sAB?v2(2t2?240)/2

————(2)

又两次均正点到达,则

t1?200?t2?420

————-(3)

由上面3式可解得 sAB?60km sAB表示AB间的距离4.设轿车行驶的速度为v1,卡车行驶的速度为v2,

则v1=108 km/h=30 m/s,v2=72 km/h=20 m/s, 在反应时间Δt内两车行驶的距离分别为s1、s2,则

s1=v1Δt ①? s2=v2Δt ②?

轿车、卡车刹车所通过的距离分别为s3、s4

v21302则

s3=

2a?2?10 m=45 m ③?

v22102s4=2a?2?20

m=20 m ④?

为保证两车不相撞,必须?s1+s2+s3+s4<80 m 将①②③④代入⑤解得 Δt<0.3 s

⑤? 10

5.150s

6.(1)当警车与货车速度相等时,两者距离最大。

由at1=v,得t1=6s 此时

?x?v(t0?t1)?12at1?60m2

(2)警车发动到达到最大速度需要t2= vm/a=8s 此时货车位移x1= v(t0+ t2)=120m 警车位移

x2?12at2?64m2

即警车还未追上货车,此时二者相距Δx’= x1- x2=56m 还需要时间

t3??x??14svm?v

所以警车从发动到追上货车的最

短时间为t= t2+ t3=22s

7.(1)当V乙?10m/s时,甲乙间距离最大 1分

V乙?at1?t1?10sX甲?Vt1?100m 412X乙?at1?50m2?X?X 甲?X乙?50m分

(2)当X'甲?X'乙时,乙追上甲 1分

1'2at 12t'?20s10t'?分

8.(1)当甲车速度减至等于乙车速度时两车的距离最大,设该减速过程时间为t,则v乙=v甲-at 解得:t=12 s,

11此时甲、乙间距离为Δx=v甲t-2at2-v乙t=10×12 m-2×0.5×122m-4×12 m=36 m.


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