直线运动相遇和追及问题的模型构建与探究お
2016-05-11郑行军
中学物理·高中 2016年4期
郑行军
相遇和追及问题是指两物体能否在同一时刻到达空间的同一位置,此问题有两个关键点:一是同时;二是同一位置.解决此类问题时,首先对两物体的运动情况分别进行研究,然后列出两物体的位移方程;再利用时间关系、位移关系、速度关系来建立两物体的运动关系的桥梁,最终找出相遇和追及问题的条件或特点,所以解决此类问题的关键在于寻找两物体运动的时间、位移和速度关系.
1 模型构建
1.1 轨迹模型的构建
同一直线上的相遇和追及问题常见情况:相向运动模型、同向运动-同时同地模型、同向运动-同时不同地模型、同向运动-同地不同时模型,四种模型的位移和时间关系如下:
1.2 问题模型的构建及分析
【模1】 涉及相遇时的物理量分析:
分析思路:①根据题目条件画出物体运动的轨迹,利用轨迹图找出物体运动的位移关系和时间关系.②分析物体运动的规律,选择适当的运动公式利用位移关系和时间关系求解,可先求时间后求其它物理量.
【模2】 涉及相距最近(远)的物理量分析:
处理方法:函数法、图象法、结论法.
分析思路:
①利用两物体末速度相等求两物体运动的时间.
②求出在运动时间内两物体运动的位移.
③根据条件画出两物体运动的轨迹,利用轨迹图找出两物体的最近(远)距离关系.
【模3】 涉及恰好不相撞问题的物理量分析:
问题特征:恰好不相撞问题应同时满足以下关系:(1)末时刻两物体相遇,应存在位移关系和时间关系;……
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