匀变速直线运动的一题多解 匀变速直线运动问题的解法较多,同学们在解有关问题时,要注意培养自己的发散思维,一个有效的训练是对一道题要尽可能从不同角度不同方位去分析,既要掌握最基本的解题方法,也要注意分析题目的特点,选用灵活巧妙的解题方法。长此下去,一定能提高在解题时的应变能力。例题 1:一辆小汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时小汽车以 2m/s2的加速度开始行驶,恰在这时一辆卡车以 20 m/s 的速度匀速从小汽车边驶过,试求:(1)小汽车从路口开动后,何时能追上卡车?(2)相遇前小汽车与卡车间距离何时最远?此时相距多少?解法1:用临界条件分析法求解小汽车开动速度逐渐增大,而卡车速度是定值。当小汽车速度小于卡车速度时两者的距离是在增大,反之是距离在减少,因此两者速度相等时它们相距最远。故有v汽 =at=v卡,所以 当t=v卡/a=10 s,Δs=v卡t-at2=20×10-×2×102 m=100 m。解法4:用相对运动法求解选匀速运动的卡车参照物,则小汽车相对卡车先做匀减速直线运动,所以相遇前当小汽车相对卡车静止时两车相距最远。从运动开始到相距最远这段时间内,小汽车相对卡车的各个物理量为:v0=v汽-v卡=(0-6)m=-20 m/s,vt=0 m/s,而a=a汽-a卡=2-0=2m/s2,当t=v卡/a=10 s,得相对距离Δs==-100 m (负号表示小汽车落后卡车)解法2:用数学函数求极值法求解在小汽车追上卡车之前经t秒二者相距Δs=v卡t-at2=20t-t2由二次函数求极值的条件,当t=-=10 s时,有极大值Δs==100 m。解法 3: 用图象法求解.(物理概念和规律不仅可以用公式表达,也可以用函数的图象表述.这都是运用数学工具研究和解决物理问题的方法,对于一些运动学问题,用图象求解,不仅简便,而且形象直观.对于图象应理解它的物理意义及其表示的规律,并自如运用求解有关问题.) 卡车和小汽车的位移由v-t图中图线、时刻线及时间轴围成的图形的面积表示。矩形表示卡车位移,三角形表示小汽车位移。由图像可知:在两车速度相等之前,自行车的位移(矩形面积)与小汽车的位移(三角形面积) 之差(阴影面积)逐渐增大,当两车速度相等时,阴影面积最大,所以有 当 t=v卡/a=10 s时,两车的最大间距为Δs=v自t-at2=20×2-×2×102=100(m)。例题 2 一辆汽车在笔直的公路上做匀变速直线运动,该公路每隔 15m 安置一个路标,汽车通过 AB 两相邻路标用了 2 s,通过 BC 两路标用了 3 s,求汽...