高考物理總復(fù)習(xí) 第4講 專題:運動圖像 追及與相遇問題課件 新人教版必修1

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1、位移隨時間變化位移隨時間變化 靜止靜止 勻速直線運動勻速直線運動 交點交點 速度速度 位移位移 速度隨時間速度隨時間 勻速勻速 直線運動直線運動 勻變勻變 速直線運動速直線運動 速度速度 加速度加速度 初速度初速度 位移位移 思考1為什么只有在直線運動中,才能作vt圖象?提示 因為vt圖象中,縱軸(v)不但表示各時刻速度的大小,而且表示速度的方向,箭頭所指方向是我們選定的正方向,只有當(dāng)物體沿同一條直線運動時,選定正方向,物體的速度方向才能用正、負(fù)號表示同一直線上同一直線上 距離距離 位置位置 小于小于 相等相等 最近最近 思考2在追及問題中,兩物體存在最大距離、最小距離、恰好追上、恰好追不上的

2、條件是什么?并舉例說明提示 條件均為:速度相等例:(1)初速度為零的勻加速運動的甲物體追前面勻速運動的乙物體時,一定能追上,在這過程中二者有最大距離的條件是v甲v乙(2)勻速運動的甲物體追同方向做勻加速運動的乙物體,恰好追上、追不上的臨界條件是兩物體等速(v甲v乙)(3)勻減速運動的物體追勻速運動的物體,與(2)相似弄清圖線的形狀是直線還是曲線,截距、斜率、面積所代表的物理意義是解答問題的突破口A在第1小時末,乙車改變運動方向B在第2小時末,甲乙兩車相距10 kmC在前4小時內(nèi),乙車運動加速度的大小總比甲車的大D在第4小時末,甲乙兩車相遇思路啟迪在vt圖象中,兩圖線相交點不一定是物體的相遇點,

3、理解圖線斜率的意義及圖線與時間軸圍成面積的意義是解題的關(guān)鍵嘗試解答速度圖象在t軸下的均為反方向運動,故2 h末乙車改變運動方向,A錯2 h末從圖象圍成的面積可知乙車運動位移為30 km,甲車位移為30 km,相向運動,此時兩車相距x(703030) km10 km,B對從圖象的斜率看,斜率大加速度大,故乙車加速度在4 h內(nèi)一直比甲車加速度大,C對4 h末,甲車運動位移120 km,乙車運動位移30 m,兩車原來相距70 km,故此時兩車還相距20 km,D錯答案 BC“用圖”就是運用圖象分析和解決問題具體來說,就是利用圖象中的點(起點、交點、拐點、終點)、線(直、曲)、峰值、截距、斜率、面積、

4、正負(fù)號等的物理意義來定性分析和定量計算或理解物理規(guī)律(2012佛山市高三第一次聯(lián)考)甲、乙兩車某時刻由同一地點沿同一方向開始做直線運動,若以該時刻作為計時起點,得到兩車的位移時間圖象(st圖象)如圖所示,則下列說法正確的是()At1時刻乙車從后面追上甲車Bt1時刻兩車相距最遠(yuǎn)Ct1時刻兩車的速度剛好相等D0到t1時間內(nèi),乙車的平均速度小于甲車的平均速度解析本題為位移時間圖象,根據(jù)圖象可知:t1時刻乙車從后面追上甲車,A選項正確,B選項錯誤;由t1時刻兩圖線切線斜率可知,此時乙車速度大,C錯誤;根據(jù)平均速度定義可知0到t1時間內(nèi),乙車的平均速度等于甲車的平均速度,D選項錯誤本題正確選項為A.答案

5、 A解題樣板要使兩車不相撞,A車追上B車時其速度最大只能與B車速度相等設(shè)A、B兩車從相距s到A車追上B車時,A車的位移為sA,末速度為vA,所用時間為t;B車的位移為sB,末速度為vB,運動過程如下圖所示,現(xiàn)用四種方法解答如下:(1)一定要抓住“一個條件,兩個關(guān)系”:“一個條件”是兩物體的速度滿足的臨界條件,如兩物體距離最大、最小,恰好追上或恰好追不上等“兩個關(guān)系”是時間關(guān)系和位移關(guān)系其中通過畫草圖找到兩物體位移之間的數(shù)量關(guān)系,是解題的突破口(2)若被追趕的物體做勻減速運動,一定要注意追上前該物體是否已停止運動(2013銀川一中月考)高速公路上甲、乙兩車在同一車道上同向行駛,甲車在前,乙車在后

6、,速度均為v030 m/s,距離s0100 m,t0時刻甲車遇緊急情況后,甲、乙兩車的加速度隨時間變化如圖所示,取運動方向為正方向通過計算說明兩車在09 s內(nèi)會不會相撞?答案答案 不會相撞不會相撞(對應(yīng)學(xué)生用書P14)物理思維方法圖象法圖象能直觀地描述物理過程,能形象地表達物理規(guī)律,能鮮明地表示物理量之間的關(guān)系,一直是物理學(xué)中常用的工具,圖象問題也是每年高度必考的一個知識點運用圖象解題的能力可歸納為三個方面:1讀圖:即從圖象中獲取有用信息作為解題的條件;2作圖:通過作輔助圖來幫助理解物理過程;3用圖:利用圖象解決問題思路啟迪在審題的基礎(chǔ)上,畫出如圖所示的vt圖象,四邊形OABC的面積表示甲乙兩

7、地距離x,OA、BC線的斜率表示汽車加速、減速的加速度a1、a2,OC線段表示汽車從甲地到乙地所用時間t.要使時間t最短,x、a1、a2不變,須使BC沿t軸負(fù)向平移,AB沿v軸正向平移,得到三角形OAC,即汽車先加速運動,后減速運動,中間無勻速運動的過程此時行駛的時間最短解析依題意作出物體的vt圖象,如右圖所示圖線下方所圍成的面積表示物體的位移,由幾何知識知圖線、不滿足ABBC.只能是這種情況因為斜率表示加速度,所以a1xA700 m1500 m,所以兩車速度相等之前已經(jīng)相撞答案 見解析(對應(yīng)學(xué)生用書P15)1(2012湖北黃岡期末)物體在x軸上做直線運動,則上下兩圖對應(yīng)關(guān)系正確的是(圖中F表

8、示物體所受的合外力,a表示物體的加速度,v表示物體的速度,x表示物體的位移,C、D圖中曲線為拋物線)()解析由牛頓第二定律的表達式Fma知,F(xiàn)t圖象與at圖象形狀應(yīng)該相似,選項A錯誤;選項B中的vt圖表示物體先做勻加速直線運動后做勻減速直線運動,其加速度大小恒定、方向相反,選項B正確;選項C中xat2/2,表示物體做初速度為零的勻加速運動,其中vt圖為過原點的傾斜直線,選項C錯誤;選項D中xv0tat2/2,表示物體做初速度不為零的勻減速直線運動,其at圖象為平行橫軸的直線且位于第四象限內(nèi),選項D正確答案 BD2(2012安徽省省城名校聯(lián)考)如圖所示,是A、B兩質(zhì)點從同一地點運動的xt圖象,則

9、下列說法錯誤的是()AA質(zhì)點以20m/s的速度勻速運動BB質(zhì)點先沿正方向做直線運動,后沿負(fù)方向做直線運動CB質(zhì)點最初4s做加速運動,后4秒做減速運動DA、B兩質(zhì)點在4s末相遇解析B質(zhì)點最初4s做減速運動 ,后4秒做加速運動,選項C說法錯誤答案 C3甲、乙、丙三輛汽車以相同的速度同時經(jīng)過某一路標(biāo),從此時開始甲車一直做勻速直線運動,乙車先加速后減速,丙車先減速后加速,它們經(jīng)過下個路標(biāo)時速度又相同則()A甲車先通過下一個路標(biāo)B乙車先通過下一個路標(biāo)C丙車先通過下一個路標(biāo)D條件不足,無法判斷解析作出三輛汽車的速度時間圖象,甲、乙、丙三輛汽車的位移相同,即速度圖線與t軸所圍的面積相等,則由圖象分析可得B對答案 B4(2012陜西寶雞中學(xué)高三月考)一個步行者以6 m/s的最大速率跑步去追趕被紅綠燈阻停的公共汽車,當(dāng)它距離公共汽車25 m時,綠燈亮了,車子以1 m/s2的加速度勻加速起動前進,判斷人能否追上汽車?若不能追上,求出人車之間的最小距離(3)解法三:vt圖象法:在同一坐標(biāo)系中畫出人和車的速度圖象如圖所示,圖中陰影的面積為18 m,即人車等速時,二者的位移之差,其小于25 m,這表明人不能追上車此時人車相距為25 m18 m7 m,為最近距離

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