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训练二 追及相遇问题
题型一 追及相遇问题
例1 一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以a=3 m/s2的加速度开始加速行驶,恰在这时
一辆自行车以6 m/s 的速度匀速驶过,从后边超过汽车.则汽车从路口启动后,在追上自行车之前经过多
长时间两车相距最远?此时两车的距离是多少?
变式训练1 汽车A 以vA=4 m/s 的速度向右做匀速直线运动,发现前方相距x0=7 m 处,有以vB=10 m/s
的速度同向运动的汽车B 正开始刹车做匀减速运动直到静止后保持不动,其刹车的加速度大小a=2 m/s2.
从刚刹车开始计时.求:
(1)A 追上B 前,A、B 间的最远距离;
(2)经过多长时间A 恰好追上B.
[拓展延伸]
(1)若某同学应用关系式vBt-at2+x0=vAt,解得经过t=7 s(另一解舍去)时A 恰好追上B.这个结果合理
吗?为什么?
(2)若汽车A 以vA=4 m/s 的速度向左匀速运动,其后方相距x0=7 m 处,有以vB=10 m/s 的速度同方向运
动的汽车B 开始刹车做匀减速运动直到静止后保持不动,其刹车的加速度大小为a=2 m/s2,则经过多长时
间两车恰好相遇?
变式训练2 (2023·江西赣州市高三模拟)在赣州市南河大桥扩建工程中,双向桥梁已完成了某一通车方
向的建设,为保持双向车辆正常通行,临时将其改成双向车道.如图所示,引桥与桥面对接处,有两车道
合并一车道的对接口,A、B 两车相距s0=4 m 时,B 车正以vB=4 m/s 速度匀速行驶,A 车正以vA=7 m/s
的速度借道超越同向行驶的B 车,此时A 车司机发现前方距离车头s=16 m 处的并道对接口,A、B 两车长
度均为L=4 m,且不考虑A 车变道过程的影响.
(1)若A 车司机放弃超车,且立即驶入与B 车相同的行驶车道,A 车至少以多大的加速度刹车匀减速,才能
避免与B 车相撞.
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(2)若A 车司机加速超车,A 车的最大加速度为a=3 m/s2,请通过计算分析A 车能否实现安全超车.
题型二 图像法在追及相遇问题中的应用
考向1 x-t 图像、v-t 图像中的追及相遇问题
例2 (2023·山东泰安市月考)如图所示为甲、乙两车在平直公路上做直线运动的位移-时间(x-t)或速
度-时间(v-t)图像,t1时刻两车恰好到达同一地点.关于两车在t1~t2时间内的运动,下列说法正确的
是( )
A.若是x-t 图像,则当甲车速度为零时,两车的距离最大
B.若是x-t 图像,则甲、乙两车的速度相等时,两车间的距离最小
C.若是v-t 图像,则两车间的距离先增大后减小
D.若是v-t 图像,则两车间的距离不断增大
变式训练3 (多选)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t 图像如图所示.已知两车在t=3 s 时并
排行驶,则( )
A.在t=1 s 时,甲车在乙车后
B.在t=0 时,甲车在乙车前方7.5 m 处
C.两车另一次并排行驶的时刻是t=2 s
D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m
考向2 利用v-t 图像分析追及相遇问题
例3 假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶.甲车在前,乙车在后,速度均为v0=30 m/s.
甲、乙相距x0=100 m,t=0 时刻甲车遭遇紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间变化关系分别如图
甲、乙所示.取运动方向为正方向.下列说法正确的是( )
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A.t=3 s 时两车相距最近
B.t=6 s 时两车速度不相等
C.t=6 s 时两车距离最近,且最近距离为10 m
D.两车在0~9 s 内会相撞
强基固本练
1.(多选)如图,直线a 和曲线b 分别是在平直公路上行驶的汽车a 和b 的位移-时间(x-t)图线,由图可
知( )
A.在t1时刻,a 车追上b 车
B.在t2时刻,a、b 两车运动方向相反
C.在t1到t2这段时间内,b 车的速率先减小后增大
D.在t1到t2这段时间内,b 车的速率一直比a 车大
2.(2023·四川南充市模拟)某车型在红绿灯停启、无保护左转、避让路口车辆、礼让行人、变道等方面都
能无干预自动驾驶.某次试乘时,甲、乙两车同时并排出发,沿着同一平直路面行驶,它们的速度v 随时
间t 变化的图像如图所示.则下列说法中正确的是( )
A.t1~t2时间内,甲、乙两车的加速度不可能相同
B.t1~t2时间内,甲、乙两车间的距离始终增大
C.t1~t2时间内,甲、乙两车相遇两次
D.t1~t2时间内,甲车的平均速度大于乙车的平均速度
3.(多选)在2017 年匈牙利航海模型帆船项目世界锦标赛上,中国选手获得遥控帆船(F5-10)冠军.若a、
b 两个遥控帆船从同一位置向同一方向做直线运动,它们的v-t 图像如图所示,则下列说法正确的是(
)
A.b 船启动时,a 船在其前方2 m 处
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B.运动过程中,b 船落后a 船的最大距离为1.5 m
C.b 船启动3 s 后正好追上a 船
D.b 船超过a 船后,两船不会再相遇
4.(多选)近期,一段特殊的“飙车”视频红遍网络,视频中,一辆和谐号动车正和一辆复兴号动车互相
追赶(如图甲).两车并排做直线运动,其v-t 图像如图乙所示,t=0 时,两车车头刚好并排,则( )
A.10 s 末和谐号的加速度比复兴号的大
B.图乙中复兴号的最大速度为78 m/s
C.0 到32 s 内,在24 s 末两车车头相距最远
D.两车头在32 s 末再次并排
5.(多选)(2023·福建省三明一中模拟)甲、乙两车在平直的公路上同时从同一地点同向行驶,两车的速度
v 随时间t 的变化关系如图所示,其中两阴影部分的面积相等(S1=S2),则( )
A.甲、乙两车均做直线运动
B.在0~t2时间内,甲、乙两车相遇两次
C.在0~t2时间内,甲的加速度先减小后增大
D.在0~t2时间内(不包括t2时刻),甲车一直在乙车前面
6.(2023·湖南怀化市模拟)甲、乙两辆汽车同时同地出发,沿同方向做直线运动,两车速度的平方v2随位
移x 的变化关系图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.汽车甲停止前,甲、乙两车相距最远时,甲车的位移为8 m
B.汽车甲的加速度大小为4 m/s2
C.汽车甲、乙在t=4 s 时相遇
D.汽车甲、乙在x=6 m 处的速度大小为3 m/s
7.(2023·浙江省模拟)甲、乙两名运动员在泳池里训练,t=0 时刻从泳池的两端出发,甲、乙的速度-
时间图像分别如图甲、乙所示,若不计转向的时间且持续运动,两运动员均可视为质点,下列说法正确的
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是( )
A.泳池长50 m
B.两运动员一定不会在泳池的两端相遇
C.从t=0 时刻起经过1 min,两运动员共相遇了3 次
D.在0~30 s 内,甲、乙运动员的平均速度大小之比为8∶5
8.(2023·广东省华南师大附中模拟)如图甲所示,A 车原来临时停在一水平路面上,B 车在后面匀速向A
车靠近,A 车司机发现后启动A 车,以A 车司机发现B 车为计时起点(t=0),A、B 两车的v-t 图像如图乙
所示.已知B 车在第1 s 内与A 车的距离缩短了x1=12 m.
(1)求B 车运动的速度vB和A 车的加速度a 的大小.
(2)若A、B 两车不会相撞,则A 车司机发现B 车时(t=0)两车的距离x0应满足什么条件?
9.(2023·山东省实验中学月考)足球比赛中,经常使用“边路突破,下底传中”的战术,即攻方队员带
球沿边线前进,到底线附近进行传中,某标准足球场长105 m,宽68 m.攻方前锋在中线处将足球沿边线
向前路踢出,足球的运动可视为在地面上做初速度为12 m/s 的匀减速直线运动,加速度大小为2 m/s2,试
求:
(1)足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为多大;
(2)足球开始做匀减速直线运动的同时,该前锋队员沿边线向前追赶足球.他的启动过程可以视为初速度
为零、加速度为2 m/s2的匀加速直线运动,他能达到的最大速度为8 m/s,该前锋队员至少经过多长时间
能追上足球.
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10.货车A 正在该公路上以20 m/s 的速度匀速行驶,因疲劳驾驶司机注意力不集中,当司机发现正前方有
一辆静止的轿车B 时,两车距离仅有64 m.
(1)若此时B 车立即以2 m/s2的加速度启动,通过计算判断:如果A 车司机没有刹车,是否会撞上B 车;若
不相撞,求两车相距最近时的距离;若相撞,求出从A 车发现B 车开始到撞上B 车的时间;
(2)若A 车司机发现B 车,立即刹车(不计反应时间)做匀减速直线运动,加速度大小为2 m/s2(两车均视为
质点),为避免碰撞,在A 车刹车的同时,B 车立即做匀加速直线运动(不计反应时间),问:B 车加速度a2
至少多大才能避免事故发生.(这段公路很窄,无法靠边让道)
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