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一道“追及问题”的多种解法

2018-07-13

物理之友 2018年6期
关键词:初速度本题例题

(江苏省南京外国语学校高一4班 江苏 南京 210010)

追及问题是运动学中的重点或难点,通过对一道题的各种解法(如公式法、图像法)的探究,我们能够把握解决这一类题目的方法。

例题:甲、乙两物体相距s,同时同向沿同一直线运动,甲在前面做初速度为零,加速度为a1的匀加速直线运动,乙在后面做初速度为v0,加速度为a2的匀加速直线运动,则()。

A. 若a1=a2,则两物体只可能相遇一次

B. 若a1>a2,则两物体可能相遇二次

C. 若a1

D. 若a1>a2,则两物体也可能相遇一次或不相遇

1 分析法

(1) 若a1=a2,而乙有初速度,则乙一定可以追上甲,且两物体只能相遇一次,故A选项正确。

(2) 若a1>a2,虽然甲的加速度大,但是由于乙有初速度,所以在速度相等前可能追上,也可能追不上。若速度相等时恰好能追上,则相遇一次。如果追上时依然是乙物体快,因为甲的加速度大,甲的速度最终还是能反超乙,即相遇两次。故B、D选项正确。

(3) 若a1

2 公式法

3 图像法

本题采用位移-时间图像求解。

(1) 若a1=a2,如图1所示,设a1=a2=4m/s2,s=20m,v0=5m/s,当t=4s时相遇一次。

(2) 若a1>a2

图1

图2

图3

图4

图5

(3)若a1

4 相对运动法

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