高中物理|追击及相遇问题的处理方法,理科生都需要!
追及问题是运动学中较为综合且有实践意义的一类习题。它通常会涉及两个以上物体的运动过程,每个物体的运动规律又不尽相同。对此类问题的求解,除了要透彻理解基本物理概念,熟练运用运动学公式外,还应仔细审题,挖掘题文中隐含着的重要条件,并尽可能地画出草图以帮助分析,确认两个物体运动的位移关系、时间关系和速度关系。
追击及相遇问题的处理方法
一、追及和相遇问题的求解方法
两个物体在同一直线上运动,往往涉及追及,相遇或避免碰撞等问题,解答此类问题的关键条件是:两物体能否同时达到空间某位置。
基本思路是:
①分别对两物体进行研究;
②画出运动过程示意图;
③列出位移方程
④找出时间关系,速度关系
⑤解出结果,必要时进行讨论。
方法是:
(1)临界条件法:当二者速度相等时,二者相距最远(最近)。
(2)图象法:画出x-t图象或v-t图象,然后利用图象进行分析求解。
(3)数学判别式法:设相遇时间为t,根据条件列方程,得到关于t的一元二次方程,用判别式进行讨论,若Δ>0,即有两个解,说明可以相遇两次;若Δ=0,说明刚好追上或相遇;若Δ V匀时,则有两次相遇的机会。
(3)匀速直线运动追匀加速直线运动物体:当两者到达同一位置前,就有V加 = V匀,则不能追上;当两者到大同位置时V加 = V匀,则只能相遇一次;当两者到大同一位置时V加V加,则有两次相遇机会。(当然,追击问题还有其他形式,如匀加速追匀加速,匀减速追匀减速等,请同学们独立思考)。
四、对运动图象物理意义的理解
1、一看“轴”:先要看清两轴所代表的物理量,即图象是描述哪两个物理量之间的关系.
2、二看“线”:图象表示研究对象的变化过程和规律.在v-t图象和x-t图象中倾斜的直线分别表示物体的速度和位移随时间变化的运动情况.
3、三看“斜率”:x-t图象中斜率表示运动物体的速度大小和方向.v-t图象中斜率表示运动物体的加速度大小和方向.
4、四看“面积”:即图线和坐标轴所围的面积,也往往代表一个物理量,这要看两物理量的乘积有无意义.例如v和t的乘积vt=x有意义,所以v-t图线与横轴所围“面积”表示位移,x-t图象与横轴所围“面积”无意义.
5、五看“截距”:截距一般表示物理过程的初始情况,例如t=0时的位移或速度.
6、六看“特殊点”:例如交点、拐点(转折点)等.例如x-t图象的交点表示两质点相遇,但v-t图象的交点只表示速度相等.
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