版高考物理教科版四川用大一轮复习讲义第一章运动的描述专题强化一课件

大家好大家好1专题强化一运动学图像追及相遇问题第一章运动的描述匀变速直线运动专题解读1.本专题是匀变速直线运动规律和运动学图像的综合应用，为高考必考内容，以选择题形式命题.2.学好本专题，可以提高同学们通过画运动情景示意图和vt图像分析和解决运动学问题的能力.3.用到的知识有：xt图像和vt图像的理解，匀变速直线运动的规律，临界条件的确定，极值思想等数学方法.内容索引命题点一运动学图像的理解和应用命题点二追及相遇问题命题点三应用图像分析运动问题课时作业盘查拓展点命题点一运动学图像的理解和应用11.xt图像(1)物理意义：反映了物体做直线运动的位移随时间变化的规律.(2)斜率意义图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小.切线斜率的正负表示物体速度的方向.2.vt图像(1)物理意义：反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律.(2)斜率意义图线上某点切线的斜率的大小表示物体加速度的大小.图线上某点切线的斜率的正负表示物体加速度的方向.(3)面积意义图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的位移大小.此面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为正方向；若此面积在时间轴的下方，表示这段时间内的位移方向为负方向.3.对两种图像的理解(1)xt图像、vt图像都不是物体运动的轨迹，图像中各点的坐标值x、v与t一一对应.(2)xt图像、vt图像的形状由x与t、v与t的函数关系决定.(3)无论是xt图像还是vt图像，所描述的运动都是直线运动.如图所示为甲、乙两质点做直线运动的速度时间图像，则下列说法中正确的是A.在0t3时间内甲、乙两质点的平均速度相等B.甲质点在0t1时间内的加速度与乙质点在t2t3 时间内的加速度相同C.甲质点在0t1时间内的平均速度小于乙质点在 0t2时间内的平均速度D.在t3时刻，甲、乙两质点都回到了出发点答案分析【例1】方向 甲、乙两车在同一条直道上行驶，它们运动的位移x随时间t变化的关系如图所示.已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10 s处.则下列说法正确的是A.甲车的初速度为零B.乙车的初位置在x060 m处C.乙车的加速度大小为1.6 m/s2D.5 s时两车相遇，此时甲车速度较大答案分析【例2】解析题眼题组阶梯突破题组阶梯突破1.(多选)国际海事局在2016年2月2日发布报告说，2015年索马里海域未发生任何海盗袭击事件，IHS分析报告得知，由于非洲之角地区(索马里、埃塞俄比亚)国内政治局势持续恶化，今年航行于索马里附近海域的船舶面临海盗威胁的风险将增高.假设亚丁湾索马里海盗的几艘快艇试图靠近劫持一艘被护航编队保护的商船，护航队员发射爆震弹成功将其驱逐.其中一艘海盗快艇在海面上的速度时间图像如图所示，则下列说法正确的是A.海盗快艇在066 s内从静止出发做加速度增大的加速运动B.海盗快艇在96 s末开始调头逃离C.海盗快艇在6696 s内运动了225 mD.海盗快艇在96116 s内做匀减速运动答案解析2.a、b、c三个物体在同一条直线上运动，三个物体的xt图像如图所示，图像c是一条抛物线，坐标原点是抛物线的顶点，下列说法中正确的是A.a、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度相同B.a、b两物体都做匀变速直线运动，两个物体的加速度 大小相等，方向相反C.在05 s内，当t5 s时，a、b两个物体相距最近D.物体c一定做变速直线运动答案解析命题点二追及相遇问题21.追及相遇问题中的一个条件和两个关系(1)一个条件：即两者速度相等，它往往是物体间能否追上或两者距离最大、最小的临界条件，也是分析判断的切入点.(2)两个关系：即时间关系和位移关系，这两个关系可通过画过程示意图得到.2.追及相遇问题的两种典型情况假设物体A追物体B，开始时，两个物体相距x0，有两种典型情况：(1)一定能追上，如做匀加速运动的物体A追匀速运动的物体B，当vAvB时，二者相距最远.(2)不一定能追上，如匀减速运动的物体A追匀速运动的物体B，当vAvB时，若已超越则相遇两次.若恰好追上，则相遇一次.若没追上，则无法相遇.解析分析 在一条平直的公路上，甲车在前以54 km/h的速度匀速行驶，乙车在后以90 km/h的速度同向行驶.某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车.已知甲、乙两车与路面的动摩擦因数分别是10.05和20.1，g取10 m/s2.请问：(1)若两车恰好不相碰，则两车相碰前刹车所用时间是多少？(2)若想避免事故发生，开始刹车时两辆车的最小间距是多少？【例3】答案20 s答案100 m题眼题眼题眼追及相遇问题的类型及解题技巧追及相遇问题的类型及解题技巧1.相遇问题的类型(1)同向运动的两物体追及即相遇，各自位移之差等于开始时两物体之间的距离.(2)相向运动的物体，当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离时即相遇.2.解题技巧分析时要紧抓“两个图三个关系式”，即：过程示意图和vt图像，速度关系式、时间关系式和位移关系式.同时要关注题目中的关键字眼，充分挖掘题目中的隐含条件，如“刚好”“恰好”“最多”“至少”等.方法感悟方法感悟题组阶梯突破题组阶梯突破3.甲、乙两车在同一直线轨道上同向行驶，甲车在前，速度为v18 m/s，乙车在后，速度为v216 m/s，当两车相距x08 m时，甲车因故开始刹车，加速度大小为a12 m/s2，为避免相撞，乙车立即开始刹车，则乙车的加速度至少为多大？解析答案6 m/s24.甲、乙两车在平直公路上比赛，某一时刻，乙车在甲车前方L111 m处，乙车速度v乙60 m/s，甲车速度v甲50 m/s，此时乙车离终点尚有L2600 m，如图所示.若甲车加速运动，加速度a2 m/s2，乙车速度不变，不计车长.求：(1)经过多长时间甲、乙两车间距离最大，最大距离是多少？答案解析5 s36 m(2)到达终点时甲车能否超过乙车？答案解析不能甲车追上乙车时，位移关系x甲x乙L1甲车位移x甲v甲t2 at22乙车位移x乙v乙t2将x甲、x乙代入位移关系，得v甲t2 at22v乙t2L1代入数值并整理得t2210t2110，解得t21 s(舍去)或t211 s此时乙车位移x乙v乙t2660 m因x乙L2，故乙车已冲过终点线，即到达终点时甲车不能追上乙车.命题点三应用图像分析运动问题3应用图像解决物理问题有四种情况：(1)根据题目所给运动图像分析物理问题；(2)根据题意自己画出运动图像并解决问题；(3)对题目中所给图像进行必要的转化，然后根据转化后的运动图像分析问题.例如，题目中给定的是Ft图像，则可转化为at图像，再转化为vt图像.(4)分析追及相遇问题若用位移图像求解，分别作出两个物体的位移图像，如果两个物体的位移图像相交，则说明两物体相遇.若用速度图像求解，则注意比较速度图线与时间轴包围的面积.(2016全国21)(多选)甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其vt图像如图所示.已知两车在t3 s时并排行驶，则A.在t1 s时，甲车在乙车后B.在t0时，甲车在乙车前7.5 mC.两车另一次并排行驶的时刻是t2 sD.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向 的距离为40 m【例4】答案分析题眼运动学运动学图像图像问题的分析技巧问题的分析技巧1.抓住速度图像是速度随时间的变化规律，是物理公式的函数表现形式，分析问题时要做到数学与物理的有机结合，数学为物理所用.2.在速度图像中，纵轴截距表示初速度，斜率表示加速度，图像与坐标轴围成的“面积”表示位移，抓住以上特征，灵活分析.方法感悟方法感悟题组阶梯突破题组阶梯突破5.(多选)甲、乙两车在一平直道路上同向运动，其vt图像如图所示，图中PQR和MNR的面积分别为s1和s2(s1s2).初始时，甲车在乙车前方s0处.则A.若s0s1s2，两车一定不会相遇B.若s0v1.从小物块滑上传送带开始计时，其vt图像可能的是答案解析7.兰渝铁路的开通，为广大市民的生活、工作带来极大的方便.现简化动车运行物理模型，假设在南充站停靠的动车在停靠南充站前以速度v0234 km/h做匀速直线运动，经停该站的动车先做匀减速直线运动，在该站短暂停留后，做匀加速直线运动出站，当速度达到v0234 km/h时又开始做匀速直线运动，全过程的vt图像如图所示.求：(1)动车离开南充站时的加速度大小；答案解析5 m/s2由图知加速时间t213 s由公式v0at2则a 5 m/s2(2)动车停靠南充站比不停靠该站运行多经历的时间.答案136.5 s解析由图知减速时间t120 s在车站停止时间t3120 s则所求时间t(t1t2t3)t4136.5 s.盘查拓展点4一、将一、将“非同一地点出发非同一地点出发”等效为等效为“同一地点出发同一地点出发”在运动学问题中，与物体的位移相关的问题是比较多的，特别是两个物体运动的起点并不在同一位置时位移的比较问题，在各类考试中比较常见，对于此类问题，可作一定的等效处理，视为从同一点开始的运动，这样比较起来就方便多了.用用“等效法等效法”处理追及相遇问题处理追及相遇问题 两辆完全相同的汽车A、B，沿水平直路一前一后匀速行驶，速度均为v0，若前车A突然以恒定的加速度刹车，在它刚停住后，后车B以前车A刹车时的加速度开始刹车，已知前车A刹车过程中所行的距离为s，若要保证两辆车在上述过程中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为A.s B.2s C.3s D.4s【典例1】答案分析题眼二、将二、将“研究运动物体间位置变化研究运动物体间位置变化”转化为转化为“研究物体间的相对运动研究物体间的相对运动”转化问题的研究对象、过程、方法，都属于等效处理的范畴，合理地转化问题也是解题过程中化繁为简的有效手段之一.飞机处于2 000 m高空匀速飞行，时隔1 s先后掉下两小球A、B，求两球在下落过程中彼此在竖直方向上相距最远的距离.(g取10 m/s2，空气阻力不计)【典例2】答案195 m分析tv0120190200课时作业51.(多选)一质点做直线运动的vt图像如图所示，下列选项正确的是A.在24 s内，质点所受合外力为零B.质点在02 s内的加速度比46 s内的加速度大C.在第4 s末，质点离出发点最远D.在06 s内，质点的平均速度为5 m/s答案解析123456789102.如图所示，为甲、乙两物体在同一直线上运动的位置坐标x随时间t变化的图像，已知甲做匀变速直线运动，乙做匀速直线运动，则0t2时间内下列说法正确的是A.两物体在t1时刻速度大小相等B.t1时刻乙的速度大于甲的速度C.两物体平均速度大小相等D.甲的平均速度小于乙的平均速度答案解析123456789103.甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶.在t0到tt1的时间内，它们的vt图像如图所示.在这段时间内A.汽车甲的平均速度比乙的大B.汽车乙的平均速度等于C.甲、乙两汽车的位移相同D.汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度 大小逐渐增大答案解析123456789104.某汽车在启用ABS刹车系统和不启用ABS刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如图中的、图线所示，由图可知，启用ABS后A.t1时刻车速更小B.0t3时间内加速度更小C.加速度总是比不启用ABS时大D.刹车后前行的距离比不启用ABS时短答案解析123456789105.(多选)甲、乙两物体在同一直线上运动的xt图像如图所示，以甲的出发点为原点，出发时刻为计时起点.则从图像可以看出A.t2到t3这段时间内甲的平均速度大于乙的平均速度B.乙比甲先出发C.甲开始运动时，乙在甲前面x0处D.甲在中途停了一会儿，最终也没追上乙答案解析123456789106.(多选)下列给出的四组图像中，能够反映同一直线运动的是答案解析123456789107.四辆小车从同一地点向同一方向运动的情况分别如图所示，下列说法正确的是A.甲车做直线运动，乙车做曲线运动B.这四辆车均从静止开始运动C.在0t2时间内，丙、丁两车在t2时刻相距最远D.在0t2时间内，丙、丁两车间的距离先增大后减小答案解析123456789108.入冬以来，全国多地多次发生雾霾天气，能见度不足100 m.在这样的恶劣天气中，甲、乙两汽车在一条平直的单行道上，乙在前，甲在后同向行驶.某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车，结果两辆车发生了碰撞.如图所示为两辆车刹车后若恰好不相撞的vt图像，由此可知A.两辆车刹车时相距的距离一定等于 112.5 mB.两辆车刹车时相距的距离一定小于90 mC.两辆车一定是在刹车后的20 s之内的某时刻发生相撞的D.两辆车一定是在刹车后的20 s以后的某时刻发生相撞的答案解析123456789109.如图甲所示，A车原来临时停在一水平路面上，B车在后面匀速向A车靠近，A车司机发现后启动A车，以A车司机发现B车为计时起点(t0)，A、B两车的vt图像如图乙所示.已知B车在第1 s内与A车的距离缩短了x112 m.(1)求B车运动的速度vB和A车的加速度a的大小.答案解析12 m/s3m/s212345678910(2)若A、B两车不会相撞，则A车司机发现B车时(t0)两车的距离x0应满足什么条件？答案解析x036 m两车的速度达到相等时，两车的距离达到最小，对应于vt图像的t25 s时刻，此时两车已发生的相对位移为梯形的面积，则x vB(t1t2)代入数据解得x36 m因此，若A、B两车不会相撞，则两车的距离x0应满足条件：x036 m.1234567891010.斜面长度为4 m，一个尺寸可以忽略不计的滑块以不同的初速度v0从斜面顶端沿斜面下滑时，其下滑距离x与初速度二次方v02的关系图像(即xv02图像)如图所示.(1)求滑块下滑的加速度大小.答案2 m/s2解析12345678910答案解析1 s由图像可知，当滑块的初速度为4 m/s时，滑块刚好滑到斜面最低点，故滑块下滑的初速度为5.0m/s时能滑到斜面最低点.设滑块在斜面上的滑动时间为t，则xv0t at2，解得t1 s，t4 s(舍去).(2)若滑块下滑的初速度为5.0 m/s，则滑块沿斜面下滑的时间为多长？12345678910