2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí)講義 第1章 加強(qiáng)1講 運(yùn)動(dòng)圖象 追及相遇問題.doc

2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí)講義 第1章 加強(qiáng)1講 運(yùn)動(dòng)圖象 追及相遇問題項(xiàng)目圖象及特點(diǎn)xt圖象反映了物體位移隨時(shí)間的變化(1)圖象的斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的速度(2)圖象中B斜率為負(fù)，表示與A運(yùn)動(dòng)方向相反(3)圖象中兩線相交表示該時(shí)刻兩物體相遇(4)圖線是直線表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止；圖線是曲線則表示物體做變速運(yùn)動(dòng)vt圖象反映了物體速度隨時(shí)間的變化(1)圖象的斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度(2)圖象與縱坐標(biāo)軸及時(shí)間軸所圍的面積表示該段時(shí)間內(nèi)物體的位移(3)兩圖象相交表示在該時(shí)刻兩物體速度相同(4)圖線是直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)或勻速直線運(yùn)動(dòng)；圖線是曲線表示物體做變加速直線運(yùn)動(dòng)如圖描述了一位騎自行車者的運(yùn)動(dòng)情況(1)人達(dá)到最大速度時(shí)位于區(qū)間_(2)騎車人離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)時(shí)位于_點(diǎn)(3)區(qū)間距離最遠(yuǎn)的是_提示(1)(2)C(3)知識(shí)二追及、相遇問題1兩物體在同一時(shí)刻到達(dá)相同的位置，即兩物體追及或相遇2追和被追兩者的速度相等常是能追上、追不上、二者之間的距離有極值的臨界條件(1)在兩個(gè)物體的追及過程中，當(dāng)追者的速度小于被追者的速度時(shí)，兩者的距離在增大(2)當(dāng)追者的速度大于被追者的速度時(shí)，兩者的距離在減少(3)當(dāng)兩者的速度相等時(shí)，兩者的間距有極值，是最大值還是最小值，視實(shí)際情況而定(1)兩條vt圖象的交點(diǎn)表示兩個(gè)物體相遇()(2)兩條xt圖象的交點(diǎn)表示兩個(gè)物體相遇()(3)相向運(yùn)動(dòng)的物體各自發(fā)生的位移大小之和等于開始時(shí)二者之距時(shí)即相遇()1一只松鼠以均勻的速度在1.5 min內(nèi)從8 m高的樹上跳到地面在樹根旁停留2.3 min后，它又朝旁邊的一棵橡果樹爬行了0.7 min.突然，一聲巨響，松鼠立即在0.01 min內(nèi)逃回樹枝上它出發(fā)時(shí)的位置下列圖象中，能夠大致描述松鼠相對(duì)樹根的運(yùn)動(dòng)情況的是()【答案】A2如圖131顯示了農(nóng)用貨車的運(yùn)動(dòng)情況貨車的總位移是(假定北方為正方向)()圖131A150 m，向南B125 m，向北C300 m向北 D600 m，向南【答案】B3.圖132亞丁灣索馬里海域六艘海盜快艇試圖靠近中國海軍護(hù)航編隊(duì)保護(hù)的商船，中國特戰(zhàn)隊(duì)員發(fā)射爆震彈成功將其驅(qū)離假如其中一艘海盜快艇在海面上運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖132所示，設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中海盜快艇所受阻力不變則下列說法正確的是()A海盜快艇在066 s內(nèi)從靜止出發(fā)做加速度增大的加速直線運(yùn)動(dòng)B海盜快艇在96 s末開始調(diào)頭逃離C海盜快艇在66 s末離商船最近D海盜快艇在96 s116 s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)【解析】在066 s內(nèi)圖象的斜率越來越小，加速度越來越小，故海盜快艇做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，A選項(xiàng)錯(cuò)；海盜快艇在96 s末，速度由正變負(fù)，即改變運(yùn)動(dòng)的方向，開始掉頭逃跑，此時(shí)海盜快艇離商船最近，B對(duì)，C錯(cuò)；海盜快艇在96 s116 s內(nèi)，沿反方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，D選項(xiàng)錯(cuò)【答案】B4.圖133(多選)(xx課標(biāo)全國卷)如圖133，直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位置時(shí)間(xt)圖線由圖可知()A在時(shí)刻t1，a車追上b車B在時(shí)刻t2，a、b兩車運(yùn)動(dòng)方向相反C在t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，b車的速率先減少后增加D在t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，b車的速率一直比a車的大【解析】本題運(yùn)動(dòng)圖象為xt圖象，圖象中切線的斜率反映速度的大小，a做勻速直線運(yùn)動(dòng)，b先正向運(yùn)動(dòng)速度減小，減到0后負(fù)向運(yùn)動(dòng)速度增大，選項(xiàng)B、C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤xt圖象中交點(diǎn)表示相遇，所以在t1時(shí)刻a、b相遇，b追上a，選項(xiàng)A錯(cuò)誤【答案】BC5(xx上海高考)小球每隔0.2 s從同一高度拋出，做初速度為6 m/s的豎直上拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)它們?cè)诳罩胁幌嗯龅谝粋€(gè)小球在拋出點(diǎn)以上能遇到的小球個(gè)數(shù)為(g取10 m/s2)()A三個(gè) B四個(gè)C五個(gè) D六個(gè)【解析】小球在拋出點(diǎn)上方運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t s1.2 s因?yàn)槊扛?.2 s在拋出點(diǎn)拋出一個(gè)小球，因此第一個(gè)小球在1.2 s的時(shí)間內(nèi)能遇到n15個(gè)小球，故只有選項(xiàng)C正確【答案】C考點(diǎn)一 06對(duì)xt、vt圖象的理解及應(yīng)用一、圖象意義位移圖象和速度圖象是從不同角度描述運(yùn)動(dòng)過程的，意義不同因此同一運(yùn)動(dòng)過程在兩種圖象上，形狀不同，反之在兩種圖象上相同形狀不是相同的運(yùn)動(dòng)圖134甲、乙中均表示勻速運(yùn)動(dòng)，均表示勻變速運(yùn)動(dòng)圖134二、圖象斜率表示縱、橫坐標(biāo)兩物理量的變化量之比，常有一個(gè)重要的物理量與之對(duì)應(yīng)利用圖象斜率可以定量計(jì)算對(duì)應(yīng)物理量的大小和定性分析其變化情況如xt圖象的斜率表示速度，vt圖象的斜率表示加速度三、圖象面積圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積常與某一表示過程的物理量相對(duì)應(yīng)如vt圖象與橫軸包圍的“面積”表示位移1個(gè)示范例 圖135(多選)(xx四川高考)甲、乙兩物體在t0時(shí)刻經(jīng)過同一位置沿x軸運(yùn)動(dòng)，其vt圖象如圖135所示，則()A甲、乙在t0到t1 s之間沿同一方向運(yùn)動(dòng)B乙在t0到t7 s之間的位移為零C甲在t0到t4 s之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)D甲、乙在t6 s時(shí)的加速度方向相同【解析】速度圖象中坐標(biāo)的正負(fù)表示物體的速度方向，即物體的運(yùn)動(dòng)方向，故A錯(cuò)誤；速度圖象與時(shí)間軸所圍面積表示物體的位移，由題圖知在07 s內(nèi)乙物體速度圖線與時(shí)間軸所圍總面積為零，故B正確；在04 s內(nèi)甲物體的速度始終為正，即這段時(shí)間內(nèi)一直沿正方向運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；速度圖線的斜率表示加速度，即斜率絕對(duì)值表示加速度的大小，斜率的正負(fù)表示加速度的方向，由題圖可知D正確【答案】BD(1)xt圖象上傾斜的“直線”代表勻速，“曲線”代表變速，“拐”點(diǎn)前后斜率正負(fù)發(fā)生變化，說明速度方向發(fā)生了變化(2)vt圖象上傾斜的“直線”表示勻變速，“曲線”表示變加速，“拐”點(diǎn)前后斜率正負(fù)發(fā)生變化，說明加速度方向發(fā)生了變化(3)xt圖象、vt圖象都不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡，所描述的運(yùn)動(dòng)情況都是直線運(yùn)動(dòng)1個(gè)預(yù)測(cè)例如圖136所示的位移時(shí)間圖象和速度時(shí)間圖象中，圖線1、2、3、4代表四個(gè)不同物體的運(yùn)動(dòng)情況，下列描述正確的是()圖136A圖線1表示物體做曲線運(yùn)動(dòng)B. xt圖象中t1時(shí)刻v1v2C. vt圖象中0至t3時(shí)間內(nèi)物體3和4的平均速度大小相等D兩圖象中，t2、t4時(shí)刻分別表示物體2、4開始反向運(yùn)動(dòng)【解析】圖線1是位移圖象，表示物體是做變速直線運(yùn)動(dòng)，所以選項(xiàng)A錯(cuò)；xt圖線上某點(diǎn)斜率的絕對(duì)值表示速度的大小，選項(xiàng)B正確；vt圖象中0至t3時(shí)間內(nèi)3和4位移不同，所以平均速度不相等，選項(xiàng)C錯(cuò)；t2時(shí)刻2開始反向運(yùn)動(dòng)，t4時(shí)刻4加速度方向變化但運(yùn)動(dòng)方向不變，所以選項(xiàng)D錯(cuò)【答案】B考點(diǎn)二 07追及和相遇問題一、問題的實(shí)質(zhì)討論追及、相遇的問題，其實(shí)質(zhì)就是分析討論兩物體在相同時(shí)間內(nèi)能否到達(dá)相同空間位置的問題1一個(gè)條件：即兩者速度相等，它往往是物體間能否追上、追不上或(兩者)距離最大、最小的臨界條件，也是分析判斷的切入點(diǎn)2兩個(gè)關(guān)系：即時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系，這兩個(gè)關(guān)系可通過畫草圖得到二、解題思路甲車以10 m/s的速度在平直的公路上勻速行駛，乙車以4 m/s的速度與甲車平行同向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，甲車經(jīng)過乙車旁邊開始以0.5 m/s2的加速度剎車，從甲車剎車開始計(jì)時(shí)，求：(1)乙車在追上甲車前，兩車相距的最大距離(2)乙車追上甲車所需時(shí)間【審題指導(dǎo)】(1)畫出過程示意圖(2)明確兩車相距最遠(yuǎn)的速度條件(3)找出乙車追上甲車的位移條件【解析】(1)當(dāng)甲車速度減至等于乙車速度時(shí)兩車的距離最大，設(shè)該減速過程經(jīng)過的時(shí)間為t，則v乙v甲at解得：t12 s，此時(shí)甲、乙間的距離為xv甲tat2v乙t36 m.(2)設(shè)甲車減速到零所需時(shí)間為t1，則有：t120 st1時(shí)間內(nèi)：x甲t1100 m，x乙v乙t1420 m80 m此后乙車運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t25 s故乙車追上甲車需t1t225 s.【答案】(1)36 m(2)25 s解追及相遇問題的技巧(1)緊抓“一圖二式”，即：過程示意圖，速度關(guān)系式和位移關(guān)系式(2)審題應(yīng)抓住題目中的關(guān)鍵字眼，充分挖掘題目中的隱含條件，如“剛好”、“恰好”、“最多”、“至少”等，它們往往對(duì)應(yīng)一個(gè)臨界狀態(tài)，滿足相應(yīng)的臨界條件(3)解追及相遇問題除了用公式法，還有極值法，圖象法，相對(duì)運(yùn)動(dòng)法等.追及、相遇問題的誤區(qū)1個(gè)易錯(cuò)例圖137甲、乙兩車在一平直道路上同向運(yùn)動(dòng)，其vt圖象如圖137所示，圖中OPQ和OQT的面積分別為S1和S2(S2>S1)初始時(shí)，甲車在乙車前方S0處，則以下說法不正確的是()A若S0S1S2，兩車不會(huì)相遇B若S0<S1，兩車相遇2次C若S0S1，兩車相遇1次D若S0S2，兩車相遇1次【解析】由題圖可知甲的加速度a1比乙的加速度a2大，在達(dá)到速度相等的時(shí)間T內(nèi)兩車相對(duì)位移為S1，若S0S1S2，速度相等時(shí)乙車還沒有追上，此后甲車比乙車快，不可能追上，故A正確；若S0<S1，則在速度相等之前乙車就追上甲車，且乙車追上甲車時(shí)乙車比甲車快，而甲車加速度大，甲車又會(huì)追上乙車，之后乙車不能再追上甲車，故B正確；若S0S1，恰好在速度相等時(shí)追上，之后不會(huì)再相遇，故C正確；若S0S2(S2>S1)，兩車速度相等時(shí)還沒有追上，之后甲車更快，乙車更追不上，故D錯(cuò)誤【答案】D1個(gè)糾錯(cuò)練1審題方面(1)忽略兩車初始距離S0與兩車相對(duì)位移S1之間的不同關(guān)系，導(dǎo)致錯(cuò)解(2)不能將vt圖象中的“面積”與兩車的相應(yīng)位移有效對(duì)應(yīng)，導(dǎo)致錯(cuò)解2知識(shí)應(yīng)用方面(1)兩車不相遇的條件是二者速度相等時(shí)，乙車仍沒追上甲車，此時(shí)應(yīng)有S1<S0，若將速度相等點(diǎn)誤認(rèn)為相遇，就會(huì)出錯(cuò)(2)若S1>S0，由于甲車的加速度大于乙車，故甲車還會(huì)再次追上乙車，考慮不到這一點(diǎn)就會(huì)出錯(cuò)圖138甲、乙兩物體先后從同一地點(diǎn)出發(fā)，沿一條直線運(yùn)動(dòng)，它們的vt圖象如圖138所示，由圖可知()A甲比乙運(yùn)動(dòng)快，且早出發(fā)，所以乙追不上甲Bt20 s時(shí)，乙追上了甲C在t20 s之前，甲比乙運(yùn)動(dòng)快；在t20 s之后，乙比甲運(yùn)動(dòng)快D由于乙在t10 s時(shí)才開始運(yùn)動(dòng)，所以t10 s時(shí)，甲在乙前面，它們之間的距離為乙追上甲前的最大距離【解析】從題圖中看到開始甲比乙運(yùn)動(dòng)快，且早出發(fā)，但是乙做勻加速運(yùn)動(dòng)，最終是可以追上甲的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；t20 s時(shí)，速度圖象中甲的速度圖線與時(shí)間軸所圍的面積大于乙的，即甲的位移大于乙的位移，所以乙沒有追上甲，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在t20 s之前，甲的速度大于乙的速度，在t20 s之后，乙的速度大于甲的速度，C項(xiàng)正確；乙在追上甲之前，當(dāng)它們速度相同時(shí)，它們之間的距離最大，對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為t20 s，D選項(xiàng)錯(cuò)誤【答案】Cvt圖象的應(yīng)用1(xx遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)檢測(cè))物體A、B的xt圖象如圖139所示，由圖可知()圖139A從第3 s起，兩物體運(yùn)動(dòng)方向相同，且vAvBB兩物體由同一位置開始運(yùn)動(dòng)，但物體A比B遲3 s才開始運(yùn)動(dòng)C在5 s內(nèi)物體的位移相同，5 s末A、B相遇D. 5 s內(nèi)A、B的平均速度相等【解析】xt圖象斜率的大小表示物體速度的大小，斜率的正負(fù)表示物體運(yùn)動(dòng)的方向，由題圖可知，A正確；B物體的出發(fā)點(diǎn)在離原點(diǎn)5 m處，A物體的出發(fā)點(diǎn)在原點(diǎn)處，B錯(cuò)誤；物體B在5 s內(nèi)的位移為10 m5 m5 m，物體A在35 s內(nèi)的位移為10 m，故C、D均錯(cuò)誤【答案】A2.圖1310國產(chǎn)殲15艦載戰(zhàn)斗機(jī)在航母甲板上加速起飛過程可看做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在某段時(shí)間內(nèi)的xt圖象如圖1310所示，視殲15艦載戰(zhàn)斗機(jī)為質(zhì)點(diǎn)，根據(jù)圖中所給數(shù)據(jù)判斷該機(jī)加速起飛過程中，下列選項(xiàng)正確的是()A經(jīng)過圖線上M點(diǎn)所對(duì)應(yīng)位置時(shí)的速度小于20 m/sB在t2.5 s時(shí)的速率等于20 m/sC在2 s2.5 s這段時(shí)間內(nèi)位移等于10 mD在2.5 s3 s 這段時(shí)間內(nèi)位移等于10 m【解析】由題圖可知，在2 s3 s這段時(shí)間內(nèi)該機(jī)的平均速度20 m/s，又勻變速直線運(yùn)動(dòng)的中間時(shí)刻速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，故在t2.5 s時(shí)的速度等于20 m/s，選項(xiàng)B正確；結(jié)合圖象可知M點(diǎn)位于t2.5 s時(shí)刻之后，其速度大于20 m/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；該機(jī)在2 s2.5 s這段時(shí)間內(nèi)的平均速度小于20 m/s，所以位移小于10 m，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；而在2.5 s3 s這段時(shí)間內(nèi)，平均速度大于20 m/s所以位移大于10 m，選項(xiàng)D錯(cuò)誤 【答案】B利用vt圖分析追及問題3兩輛游戲賽車a、b在兩條平行的直車道上行駛，t0時(shí)兩車都在同一計(jì)時(shí)線處，此時(shí)比賽開始它們?cè)谒拇伪荣愔械膙t圖象如圖所示哪些圖對(duì)應(yīng)的比賽中，有一輛賽車追上了另一輛()【解析】由vt圖象的特點(diǎn)可知，圖線與t軸所圍面積的大小，即為物體位移的大小觀察4個(gè)圖象，只有C選項(xiàng)中，a、b所圍面積的大小有相等的時(shí)刻，故選項(xiàng)C正確【答案】Cat圖與vt圖的綜合應(yīng)用4(xx海南高考)一物體做直線運(yùn)動(dòng)，其加速度隨時(shí)間變化的at圖象如圖1311所示下列vt圖象中，可能正確描述此物體運(yùn)動(dòng)的是()圖1311【解析】由圖可知，在0時(shí)間內(nèi)aa0>0，若v00，物體做勻加速運(yùn)動(dòng)；若v0<0，物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，故B、C皆錯(cuò)誤；由于在T2T時(shí)間內(nèi)aa0，故物體做勻減速運(yùn)動(dòng)且圖線斜率的絕對(duì)值與0時(shí)間內(nèi)相同，故A錯(cuò)誤，D正確【答案】D5汽車由靜止開始在平直的公路上行駛，060 s內(nèi)汽車的加速度隨時(shí)間變化的圖線如圖1312所示(1)畫出汽車在060 s內(nèi)的vt圖線；(2)求在這60 s內(nèi)汽車行駛的路程圖1312【解析】(1)設(shè)t10 s、40 s、60 s時(shí)刻汽車的速度分別為v1、v2、v3.由題圖知010 s內(nèi)汽車以加速度2 m s2勻加速行駛，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v1210 m/s20 m/s1040 s內(nèi)汽車勻速行駛，因此v220 m/s4060 s內(nèi)汽車以加速度1 ms2勻減速行駛，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v3(20120) m/s0根據(jù)式，可畫出汽車在060 s內(nèi)的vt圖線，如圖所示(2)由vt圖線可知，在這60 s內(nèi)汽車行駛的路程為s20 m900 m.【答案】(1)見解析(2)900 m實(shí)驗(yàn)一研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，會(huì)用打點(diǎn)紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng)情況2會(huì)利用紙帶求勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度、加速度3利用打點(diǎn)紙帶探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，并能畫出小車運(yùn)動(dòng)的vt圖象，根據(jù)圖象求加速度實(shí)驗(yàn)原理1判斷物體運(yùn)動(dòng)情況(1)如果x1x2x3則物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)(2)如果x2x1x3x2x4x3k(常數(shù))，則物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)2“平均速度法”求速度圖141