【物理教案】2021江苏高考物理：第一章本章学科素养提升

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例1　(2020·广东惠州市模拟)A、B两辆列车在能见度很低的雾天里在同一轨道上同向行驶，
A车在前，速度
v
A＝10 m/s，B车在后，速度
v
B＝30 m/s.当B车发现 A车时就立刻刹车．已
知B车在进行刹车测试时发现，若车以 30 m/s 的速度行驶时，刹车后至少要前进 1 800 m 才
能停下，假设 B车刹车过程中加速度恒定．为保证两辆列车不相撞，则能见度至少要达到(　　)
A．400 m B．600 m C．800 m D．1 600 m
解析　解法一　基本公式法
对B车，由运动学公式有 0－
v
02＝2ax，解得 a＝
0
－
3
0
2
2
×
1
8
0
0
m/s2＝－0.25 m/s2，所以 B车刹
车的最大加速度为 0.25 m/s2，当 B车速度减小到
v
＝10 m/s 时，两车相距最近，此时 B车的
位移为 x1＝
v
2
－
v
B
2
2
a
，A车的位移 x2＝
v
At，t＝
v
－
v
B
a
，联立解得 x1＝1 600 m，x2＝800 m，能
见度至少为 Δx＝x1－x2＝800 m，选项 C正确．
解法二　相对运动法
对B车，由运动学公式有 0－
v
02＝2ax，解得 a＝
0
－
3
0
2
2
×
1
8
0
0
m/s2＝－0.25 m/s2，选 A车为参
考系，B车相对 A车的初速度为
v
0相对＝
v
B－
v
A＝30 m/s－10 m/s＝20 m/s，相对加速度为－0.25
m/s2，当两车速度相等时相距最近，此时两车不相撞，则以后也不能相撞，所以此时 B车相
对A车的速度为
v
相对＝0，由运动学公式有
v
相对 2－
v
0相对 2＝2ax 相对，代入数据得相对位移 x
相对＝800 m，选项 C正确．
解法三　图象法
对B车，由运动学公式有 0－
v
2
0
＝2ax，解得 a＝
0
－
3
0
2
2
×
1
8
0
0
m/s2＝－0.25 m/s2，作出 A、B两
车运动过程中的速度—时间图象如图所示，图线的交点的横坐标为两车速度相等的时刻，有
t＝
v
A
－
v
B
a
＝80 s，当两车速度相等时相距最近，此时两车不相撞，则以后也不能相撞，由
v
－
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