- 高三物理追及例题讲解
高三物理追及例题讲解主要包括以下几种:
1. 两人相向而行:两人相对静止,一人在前,一人在后,此时两人之间的距离越来越小,这就是追及问题。如果两人相向而行,则他们的相对速度等于两人的速度之和。
2. 两人同向而行(速度快的在后):这种情况下,快的人会越来越接近慢的人,这也是追及问题。如果两人同向而行,速度较快的人在追赶速度较慢的人,他们的相对速度等于两人的速度之差。
3. 火车追及:这种情况比较复杂,通常需要考虑到地球自转、摩擦力等因素。例如,火车在平直轨道上行驶,突然有一个物体从窗口中飞出,落在轨道边上的某一点上。这就是一个追及问题。需要考虑到火车的速度、摩擦力、重力等因素的影响。
4. 汽车与自行车(电动车)的追及:这种情况也很常见。需要考虑到汽车的速度、自行车的速度、摩擦力等因素的影响。
对于这些追及问题,通常需要使用到牛顿运动定律和匀变速直线运动的规律。同时,也可以使用一些数学方法来求解,例如图解法、比例法等。
以上是部分高三物理追及例题讲解的内容,仅供参考。具体的问题可能需要根据实际情况进行详细的分析。
相关例题:
好的,让我来给您讲解一个关于高三物理追及问题的例题,并给出详细的解答过程。
题目:
甲、乙两辆汽车在平直的公路上同向行驶,甲车在前,乙车在后,由于突然紧急刹车,乙车的最大刹车距离为s=1.2m,为了不使乙撞上前方甲车,乙车必须行驶的最小距离为多少?
分析:
这是一道追及问题,需要用到运动学公式和牛顿第二定律。首先需要明确甲、乙两车的运动情况,再根据运动学公式求解。
解答:
设乙车行驶的最小距离为x,甲车的速度为v_{甲},乙车的速度为v_{乙}。由于乙车突然刹车,其做匀减速直线运动,而甲车仍然在向前运动。根据题意,乙车的最大刹车距离为s=1.2m,因此有:
s_{乙} = v_{乙}t_{乙} - frac{1}{2}at_{乙}^{2} = 1.2m
其中t_{乙}为乙车刹车后停止的时间,a为乙车的加速度。由于乙车在追赶甲车,因此有:
x = v_{甲}(t_{甲} + t_{乙}) - frac{1}{2}a(t_{甲} + t_{乙})^{2}
其中t_{甲}为甲车刹车后停止的时间。为了使乙车不撞上甲车,需要满足:
v_{甲}t_{甲} + x geqslant s_{甲} + s_{乙}
其中s_{甲}为甲车与乙车之间的距离。将上述各式代入可得:
x = frac{v_{甲}^{2}}{a}(t_{甲}^{2} - 4t_{乙}^{2}) + 2v_{甲}(t_{甲} - t_{乙}) + 1.2 geqslant 0
为了使x最小,需要求导数并令导数为0。即:
frac{d}{dt_{甲}}x = frac{v_{甲}^{2}}{t_{甲}} - 4at_{甲} + 2v_{甲} = 0
解得:a = frac{v_{甲}}{2}(t_{甲} - 1.2)
将a代入x的表达式中可得:
x = frac{v_{甲}^{2}}{v_{甲}(t_{甲} - 1.2)} times (t_{甲}^{2} - 4t_{乙}^{2}) + 2v_{甲}(t_{甲} - t_{乙}) + 1.2 = frac{t_{甲}^{3}}{t_{甲}} - 4frac{t_{甲}^{2}}{t_{甲}} times t_{乙} + 3frac{t_{甲}}{t_{乙}} + 1.2
由于t_{甲} > t_{乙},因此当t_{乙}=0时,x取最小值。此时x = frac{v_{甲}^{3}}{3v_{甲}} + 1.2 = frac{v^{3}}{3v} + 1.2m。
所以,为了不使乙撞上前方甲车,乙车必须行驶的最小距离为frac{v^{3}}{3v} + 1.2m。
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