高一物理必修一追及问题相关例题:
1. 甲、乙两车在同一平直公路上同向行驶,甲车的速度是10.8km/h,乙车的速度是36km/h,若甲车在乙车的前面,当两车相距10m时,甲车开始以- - - - - 的加速度开始做匀减速运动,问是否会发生追尾事故?
解:甲车的加速度为:a = - 0.8m/s²
甲车减速到零所需的时间为:t = 15s
在这段时间内,乙车前进的距离为:s = v²/2a = 337.5m
由于s + 10m < 337.5m,所以两车不会相撞。
2. 在一条直线上有A、B两物体,已知A正以VA=4m/s的速度向右做匀速直线运动,而B物体从后面以Vb=6m/s的速度追击A,当它们相距L=20m时,B物体开始刹车做匀减速运动,加速度大小为a=4m/s²,求B物体能否追上A物体?
解:当两者速度相等时,相距最近,若此时B还未追上A,则以后B就追不上A了。
设经过t秒后速度相等。
则t=VA-Vb/a=2s
此时B的位移为:S1=Vbt-1/2at²=62-1/242²=8m
A的位移为:S2=VAt=42=8m
因为S1+L
所以B不能追上A。
以上就是高一物理必修一中的一些追及问题的例题和解答,通过这些题目可以更好地理解和掌握追及问题的解决方法。
追及问题例题:
某人驾驶一辆小轿车沿平直公路行驶,先后经过路旁两根标杆,小轿车经过第一根标杆时的速度为v1,经过第二根标杆时的速度为v2,两根标杆相距为d,汽车在前行过程中始终做匀速直线运动,试求汽车经过第二根标杆时的速度。
答案:汽车经过第二根标杆时的速度为v2/2。
解析:设汽车在前行过程中做匀速直线运动的速度为v,则汽车从第一根标杆到第二根标杆的时间为t1=d/v1,从第一根标杆到第二根标杆的距离为s=v2t1-v1t1=v2d/v1-v1d/v2=d(v2-v1)/v1v2。
由于汽车在前行过程中做匀速直线运动,因此汽车经过第二根标杆时的速度为v=s/t=d(v2-v1)/(v1v2)≈d(v2+v1)/2v2。
因此,汽车经过第二根标杆时的速度约为v2/2。
追及问题是在高中物理学习中常见的问题之一,特别是在高一物理必修一中。追及问题的本质是两个物体在运动过程中,因速度不同而导致的相遇问题。下面是一些常见的追及问题例题:
例题一:甲、乙两辆汽车在一条平直公路上同向行驶,甲车在前面,乙车在后面。它们之间的距离始终保持不变。如果以甲车为参照物,当乙车经过甲车正前方时,乙车速度为v1;经过甲车正后方时,乙车速度为v2。已知v2>v1,那么乙车的加速度大小是多少?
分析:这个问题中,乙车在追赶甲车,由于速度不同,需要求出乙车的加速度。根据题目中的条件,我们可以列出方程求解。
解:设乙车的加速度大小为a,根据题意有:
v2-v1=at
a=(v2-v1)/t
其中t为乙车从追上甲车到被甲车再次超过的时间。由于乙车的速度变化发生在t时间内,因此有:
v2-v1=at
v1=v+at
联立以上两式可得:
a=(v2-v1)/t=(v2-v+v1)/t=(v2-v1)/t+v/t=(v2-v)/t+v/t=(v2+v)/t
其中t=t为乙车从追上甲车到被甲车再次超过的时间。
例题二:两辆汽车A和B在一条平直公路上同向行驶,A车在前,B车在后。已知A车的速度为vA=6m/s,B车的速度为vB=8m/s。B车在追赶A车时,发现前方有一辆故障车C以vC=4m/s的速度同向行驶。为了不撞上C车,B车必须刹车,已知B车的刹车加速度为a=-4m/s^2。试求B车至少需要多长时间才能追上C车?
分析:这个问题中,B车在追赶C车时需要刹车才能追上C车。我们需要根据题目中的条件列出方程求解。
解:设B车追上C车所需的时间为t,根据题意有:
(vB-vC)t=vAt+sC
其中sC为C车的位移。由于B车在追赶C车时需要刹车才能追上C车,因此有:
(vB-vC)t≤sB
其中sB为B车的刹车位移。根据题目中的条件,我们可以列出方程求解。
解得:t≥3s或t≤-4s(舍去)
因此,B车至少需要3秒才能追上C车。在这个过程中,B车的速度从8m/s减速到6m/s,刹车位移为4m/s^23s=12m。同时,C车的速度从4m/s减速到0m/s,位移为4m/s^23s=12m。因此,B车追上C车的条件是B车的刹车位移加上C车的位移等于B车的总位移加上两车的初始距离。在这个问题中,两车的初始距离为(6m/s-4m/s)3s=6m。因此,B车至少需要行驶(12m+6m)=18m才能追上C车。