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微专题 6 追及相遇问题
1.(1)“慢追快”型:v =v 时,Δx最大。追匀减速运动的机车时,要注意判断追上时前
后 前
车是否已停下。(2)“快追慢”型:v =v 时,Δx最小,若此时追上是“恰好不相撞”;若
后 前
此时还没追上就追不上了;若此时之前追上则是撞上。2.在已知出发点的前提下,可由v-t
图像“面积”判断相距最远、最近及相遇等情况。3.基本解题思路是:利用速度相等找位移
关系。
1.一步行者以6.0 m/s的速度跑去追赶被红灯阻停的公交车,在跑到距公交车25 m处时,
绿灯亮了,公交车以1.0 m/s2的加速度匀加速启动前进,则( )
A.人能追上公交车,追赶过程中人跑了36 m
B.人不能追上公交车,人、车最近距离为7 m
C.人能追上公交车,追上车前人共跑了43 m
D.人不能追上公交车,且车开动后,人、车距离越来越大
答案 B
解析 当公交车加速到6.0 m/s时二者相距最近,此时公交车运动时间t==6 s,人运动的距
离x =vt=36 m,公交车位移x =at2=18 m,最近距离Δx =x +x -x =7 m,故人不
人 车 m 车 0 人
能追上公交车,人、车之间的距离先减小后增大,A、C、D错误,B正确。
2. (2023·黑龙江双鸭市开学考试)两辆汽车A、B沿同一条直线同向运动,B车在前面遇到紧
急情况刹车,刹车开始时两车相距为x=30 m,后面的汽车A一直做匀速直线运动,它们的
速度—时间图像如图所示,则A追上B所用的时间约为( )
A.1.0 s B.4.0 s C.5.0 s D.5.2 s
答案 D
解析 由题图可知汽车A做匀速直线运动的速度为v =12 m/s,汽车B做匀减速直线运动的
A
加速度为a == m/s2=-4 m/s2,汽车B速度减为零时,运动时间t == s=4 s,运动的位
B 1
移x =t =×4 m=32 m,汽车B停止时,汽车A运动的位移x =v t =12×4 m=48 m,则
B 1 2 A1
x =48 mt
1
说明医生追上汽车时,车已停,所以医生追上汽车所需的时间为7.5 s。
6. (2023·四川内江市一模)如图所示,一汽车停在小山坡底,突然司机发现山坡上距坡底60
m处的泥石流以4 m/s的初速度、0.4 m/s2的加速度匀加速倾泻而下,假设泥石流到达坡底后
速率不变,之后在水平地面上做匀速直线运动,司机从发现险情到发动汽车共用了 2 s,汽
车启动后以恒定的加速度一直做匀加速直线运动,其情景简化为如图所示,求:
(1)泥石流到达坡底的时间和速度大小;
(2)试通过计算说明:汽车的加速度至少多大才能脱离危险。
答案 (1)10 s 8 m/s (2)0.5 m/s2
关注公众号《黑洞视角》获取更多资料解析 (1)设泥石流到达坡底的时间为t,速度大小为v,
1 1
由x=vt+at2,v=v+at
1 01 11 1 0 11
代入数据得t=10 s,v=8 m/s
1 1
(2)泥石流在水平地面上做匀速直线运动,
故汽车的速度加速至v 时两者在水平地面的位移刚好相等才能脱离危险,
1
设汽车加速时间为t,
故有v =v=a′t,x =,x =v(t-t+2 s)=x
汽 1 汽 泥 1 1 汽
联立各式代入数据解得a′=0.5 m/s2。
7.在一条平直的公路上,一货车以30 m/s的速率超速行驶时,司机突然发现前方40 m处
有一自行车以5 m/s的速率同道、同方向匀速行驶。司机立即开始制动。(这段公路很窄,无
法靠边让道)
(1)若货车刹车后以大小为5 m/s2的加速度做匀减速运动。通过计算分析骑自行车的人是否有
危险? 若无危险,求两车相距最近时的距离;若有危险,求出从货车发现自行车开始到撞
上自行车的时间。
(2)若货车司机发现自行车时,自行车也恰好发现货车,自行车立即做匀加速直线运动(不计
反应时间),加速度大小为2 m/s2(两车均视为质点)。货车也立即刹车做匀减速直线运动(不计
反应时间),为避免碰撞,问:货车加速度至少多大才能避免相撞?(结果保留两位有效数字)
答案 (1)有危险 2 s (2)5.8 m/s2
解析 (1)当货车和自行车共速时,两者距离最近,
则v-at=v,解得t=5 s
0
关注公众号《黑洞视角》获取更多资料此时货车的位移x=t=87.5 m
1
自行车的位移x=vt=25 m
2
因x>x+Δx
1 2
可知货车已经和自行车相撞;
由位移关系,设经过时间t′两车相撞,
则vt′-at′2=Δx+vt′
0
解得t′=2 s(t′=8 s舍去)
(2)两车恰不相撞时,两者共速,
则v-a′t″=v+at″,vt″-a′t″2=Δx+vt″+at″2 ,解得a′≈5.8 m/s2。
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