4 匀变速直线运动的规律的应用【学习目标】培养学生使用所学的运动学知识解决实际问题的能力
【名师点拨】1.知识概要(1)相遇是指两物体在某一时刻处于同一位置
① 两物体是否同时开始运动,两物体运动至相遇时运动时间有何关系;② 两物体各做什么性质的运动;③ 两者的位移关系,根据两者的运动规律建立方程;④ 可以利用位移图象或速度图象分析
(2)追及是指两物体同向运动而达到同一位置
找出两者的时间关系、位移关系是解决追及问题的关键
追及物与被追及物的速度恰好相等时的临界条件,往往是解决问题的重要条件:① 匀减速物体追同向匀速物体时,恰能追上或恰好追不上的临界条件为:即将接触时,追者速度等于被追者的速度;② 初速度为零的匀加速直线运动的物体追同向匀速直线运动的物体时,追上之前距离最大的条件为:两者速度相等
2.探究方略实际问题是纷繁杂乱的,如何才能更有效地探究它们,寻找出解决问题的办法呢
一个十分有效的方法就是突出主要因素、排除和忽略次要因素
【典例精析】例1
客车以20 m/s的速度行驶,突然发现同轨前方120 m处有一列货车正以6 m/s的速度同向匀速前进,于是客车紧急刹车,刹车产生的加速度大小为0
8 m/s2,问两车是否相撞
解析:这是多个质点运动问题
两车不相撞的条件是:当客车减速到6 m/s时,位移差△s=s货+s0-s客>0
设客车刹车后经时间t两车速度相同
即v2= 6 m/s由v2-v1=at得t=17
5 s此时两车相距为△s=s货+s0-s客=-2
5 m因为△s<0,故两车会相撞
用心 爱心 专心例 2
图(a)是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图
测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测物体的速度
图(b)中 P1、P2是测速仪发出的超声波信号
n1、n2分别是 P1、P2由汽车反射回来的信号
设测速仪匀速扫描