重庆市万州区龙宝中学高考物理总复习 第1章 第3讲 运动的图象 追及和相遇问题课件

第第3 3讲讲 运动的图象运动的图象 追及和相遇问题追及和相遇问题必修一必修一第一章第一章 运动的描述运动的描述匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究第第3讲讲运动的图象运动的图象追及追及和相遇问题和相遇问题备选视频展台备选视频展台显示显示/隐藏隐藏 1. 匀变速直线运动的图象匀变速直线运动的图象 命题热点命题热点 2.对运动图象的考查对运动图象的考查聚焦聚焦一个一个热点热点抓住抓住一个一个考点考点 状元微博状元微博 1.对对x-t、v-t图象的理解及应用图象的理解及应用 2.追及、相遇问题追及、相遇问题突破突破两个两个考向考向 随堂随堂基础演练基础演练 第一章第一章 运动的描述运动的描述 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究 备选多媒体展台备选多媒体展台 1.路程与位移的含义路程与位移的含义 2.沿直线运动的物体的位置与位移沿直线运动的物体的位置与位移 3.物体做不同运动通过的路程与位移物体做不同运动通过的路程与位移 4.速度变化快慢的比较速度变化快慢的比较(1) 5.速度变化快慢的比较速度变化快慢的比较(2) 6.模拟打点计时器模拟打点计时器 7.打点计时器的原理及构造打点计时器的原理及构造 8.实验：探究小车启动时速度变化的规律实验：探究小车启动时速度变化的规律 9.匀变速直线运动的加速度匀变速直线运动的加速度 10.物体沿直线的加速物体沿直线的加速 11.物体沿直线的减速物体沿直线的减速 12.匀变速直线运动的特点匀变速直线运动的特点 13.牛顿管实验牛顿管实验 14.下落对比试验下落对比试验 15.自由落体频闪照片的拍摄自由落体频闪照片的拍摄 16.自由落体频闪照片分析自由落体频闪照片分析 01抓住一个考点抓住一个考点考纲点击考纲点击 1.1.匀变速直线运动的图象匀变速直线运动的图象【思维驱动思维驱动】 如图甲、乙所示的位移如图甲、乙所示的位移-时间时间(x-t)图象和速度图象和速度-时间时间(v-t)图象中，图象中，给出了四条曲线给出了四条曲线1、2、3、4代代表四个不同物体的运动情况，表四个不同物体的运动情况，则下列说法中正确的是则下列说法中正确的是()A图线图线1、3表示物体做曲线运动表示物体做曲线运动Bv-t图象中图象中0t1时间内物体时间内物体1和和2的平均速度相等的平均速度相等Cx-t图象中图象中t4时刻物体时刻物体3的速度的速度大于物体大于物体4的速度的速度D两图象中两图象中t2、t5时刻分别表示时刻分别表示物体物体2和和4开始反向运动开始反向运动解析解析x-t、v-t图象都只能描述直图象都只能描述直线运动，线运动，A错；错；v-t图象中图象中0t1时间时间内物体内物体1和物体和物体2的位移不同，所的位移不同，所以平均速度不同，以平均速度不同，B错；错；x-t图象中图象中图线上某点切线斜率的绝对值表图线上某点切线斜率的绝对值表示该时刻速度的大小，所以示该时刻速度的大小，所以t4时刻时刻物体物体3的速度大于物体的速度大于物体4的速度，的速度，C对；对；t2时刻物体时刻物体2的方向不变，的方向不变，D错错答案答案C 01抓住一个考点抓住一个考点【知识存盘知识存盘】 1xt图象图象(1)概念概念在平面直角坐标系中用纵轴表示位移在平面直角坐标系中用纵轴表示位移x，横轴表示时间，横轴表示时间t，画出的，画出的图象就是位移时间图象图象就是位移时间图象(2)基本特征基本特征xt图象反映了物体运动的图象反映了物体运动的_随随_变化的规律如图示变化的规律如图示匀速直线运动的匀速直线运动的xt图象是一图象是一条条_匀变速直线运动的匀变速直线运动的xt图象是图象是一条一条_(3)图线斜率的物理意义图线斜率的物理意义图线斜率的大小表示物体的图线斜率的大小表示物体的_，斜率的正负表示斜率的正负表示_位移位移时间时间倾斜直线倾斜直线速度的方向速度的方向曲线曲线速度速度 01抓住一个考点抓住一个考点2vt图象图象(1)概念概念在平面直角坐标系中用纵在平面直角坐标系中用纵轴表示速度轴表示速度v，横轴表示，横轴表示时间时间t，画出的图象就是，画出的图象就是速度时间图象速度时间图象(2)基本特征基本特征vt图象反映了物体运动的图象反映了物体运动的_随随_变化的规律，如图示变化的规律，如图示 (3)图线斜率的物理意义图线斜率的物理意义图线上某点切线的斜率大小表示物体的图线上某点切线的斜率大小表示物体的_，斜率的，斜率的正负表示正负表示_(4)图线与时间轴围成的图线与时间轴围成的“面积面积”的意义的意义图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的_若该若该面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为_；反之，若该面积在时间轴的下方，表示这段时间内的位移方向反之，若该面积在时间轴的下方，表示这段时间内的位移方向为为_时间时间速度速度加速度的方向加速度的方向加速度大小加速度大小物体的位移物体的位移正方向正方向负方向负方向1.无论是无论是x-t图象还是图象还是v-t图象都只能描述直线运动图象都只能描述直线运动 （ ）2.x-t图象和图象和v-t图象不表示物体运动的轨迹图象不表示物体运动的轨迹 （ ） 01抓住一个考点抓住一个考点状状元元微微博博【典例典例1】如图所示的如图所示的xt图像和图像和v t图像中给出四条图线图像中给出四条图线.甲、乙、丙、丁代表两辆车由同一地点向同一方向运动的情况。甲、乙、丙、丁代表两辆车由同一地点向同一方向运动的情况。则下列说法正确的是则下列说法正确的是A.甲车做直线运动，甲车做直线运动， 乙车做曲线运动乙车做曲线运动B.0-t1时间内，甲车时间内，甲车 通过的路程大于通过的路程大于 乙车通过的路程乙车通过的路程C.0-t2时间内，丙、丁车在时间内，丙、丁车在t2时刻相距最远时刻相距最远D.0-t2时间内，丙、丁车的平均速度相等时间内，丙、丁车的平均速度相等xOtt1甲甲乙乙vOtt2丙丙丁丁考向一考向一 对对x-t、v-t图象的理解及应用图象的理解及应用02突破两个考向突破两个考向【解析解析】 本题考查运动学中的两类图像问题，本题考查运动学中的两类图像问题，x-图像表示的是做直线图像表示的是做直线运动的物体的位移随时间的变化情况，而不是物体运动的轨迹。运动的物体的位移随时间的变化情况，而不是物体运动的轨迹。由由x-图像可知，甲、乙两车在图像可知，甲、乙两车在0-t1时间内做单向直线运动，且时间内做单向直线运动，且在这段时间内两车通过的位移和路程均相等，在这段时间内两车通过的位移和路程均相等，A、B错误。错误。 在在v-t图像中，图像中，t2时刻丙、丁两车速度相同，故时刻丙、丁两车速度相同，故0-t2时间内，时间内，t2时刻两车相距最远，时刻两车相距最远，C正确。正确。 由图线可知，由图线可知，0-t2时间内丙车的位移小于丁车的位移，故丙时间内丙车的位移小于丁车的位移，故丙车的平均速度小于丁车的平均速度，车的平均速度小于丁车的平均速度，D错误。错误。答案：答案：CxOtt1甲甲乙乙vOtt2丙丙丁丁02突破两个考向突破两个考向图中哪部分表示图中哪部分表示02时间时间内丁车位移呢？内丁车位移呢？x0v01. x-t图象和图象和v-t图象的主要区别图象的主要区别x-tv-t图象图象点点线线斜斜率率x-t:位移位移v-t:速度速度x 随随t的变化的变化v随随t的变化的变化大小：等于大小：等于斜率的大小斜率的大小方向：方向：斜率的正负斜率的正负02突破两个考向突破两个考向【借题发挥借题发挥】 课件课件:匀变速直线运动的加速度匀变速直线运动的加速度2.运用运动图象解题的技巧运用运动图象解题的技巧（1）利用图象分析物体的运动时，关键是从图象）利用图象分析物体的运动时，关键是从图象中找出有用的信息或将题目中的信息通过图象直观中找出有用的信息或将题目中的信息通过图象直观反映出来。反映出来。（2）v-t 图象中，由于位移的大小可以用图线和图象中，由于位移的大小可以用图线和 t 坐标轴围成的面积表示，因此可以根据面积判断物坐标轴围成的面积表示，因此可以根据面积判断物体是否相遇，还可以根据面积的差判断物体间距离体是否相遇，还可以根据面积的差判断物体间距离的变化。的变化。（3）利用图象可以直接得出物体运动的速度、位）利用图象可以直接得出物体运动的速度、位移、加速度，甚至可以结合牛顿第二定律根据加速移、加速度，甚至可以结合牛顿第二定律根据加速度来确定物体的受力情况。度来确定物体的受力情况。02突破两个考向突破两个考向【变式跟踪变式跟踪1】 某物理兴趣小组用加速度传感器某物理兴趣小组用加速度传感器探究一质量为探究一质量为m的物体从静止开的物体从静止开始做直线运动的情况，得到加速始做直线运动的情况，得到加速度随时间变化的关系如图所示，度随时间变化的关系如图所示，则由图可知则由图可知( )A物体先做加速运动，再做减物体先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动速运动，最后做匀速运动B物体在物体在t14 s时速度为时速度为4.2 m/sC物体在物体在1014 s内的平均速度为内的平均速度为3.8 m/sD物体在物体在t2 s与与t8 s时所受合外力大小相等，方向相反时所受合外力大小相等，方向相反02突破两个考向突破两个考向加速度大小先增加速度大小先增加后减小，最后加后减小，最后不变，而方向始不变，而方向始终与正方向一致终与正方向一致02突破两个考向突破两个考向考向二：追及、相遇问题考向二：追及、相遇问题1从常见的三种追及、相遇问题看一个条件从常见的三种追及、相遇问题看一个条件两者速度两者速度相等相等(1)初速度为零初速度为零(或较小或较小)的匀加速直线运动的物体追匀速运动的匀加速直线运动的物体追匀速运动的物体，在速度相等时二者间距最大；的物体，在速度相等时二者间距最大；(2)匀减速直线运动的物体追匀速运动的物体，若在速度相等匀减速直线运动的物体追匀速运动的物体，若在速度相等之前未追上，则在速度相等时二者间距最小；之前未追上，则在速度相等时二者间距最小；(3)匀速运动的物体追匀加速直线运动的物体，若在速度相等匀速运动的物体追匀加速直线运动的物体，若在速度相等之前未追上，则在速度相等时二者间距最小之前未追上，则在速度相等时二者间距最小2分析追及、相遇类问题时，要注意抓住题目中的关键字分析追及、相遇类问题时，要注意抓住题目中的关键字眼，充分挖掘题目中的隐含条件，如眼，充分挖掘题目中的隐含条件，如“刚好刚好”、“恰好恰好”、“最多最多”、“至少至少”等，往往对应一个临界状态，满足相应的等，往往对应一个临界状态，满足相应的临界条件临界条件02突破两个考向突破两个考向例例2 A、B两列火车在同一轨道上同向行驶，两列火车在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速车在前，其速度度vA10 m/s，B车在后，其速度为车在后，其速度为vB30 m/s.因大雾能见度因大雾能见度低，低，B车在距车在距A车车700 m时才发现前方有时才发现前方有A车，这时车，这时B车立即刹车立即刹车，但要经过车，但要经过1 800 m B车才能停止问车才能停止问A车若按原速度前进，车若按原速度前进，两车是否会相撞？说明理由两车是否会相撞？说明理由 vB=30m/svA=10m/sBAx0=700mxB=1800m审题视角：审题视角：若两车能交错超越，请仔细观察它们的运动过程，若两车能交错超越，请仔细观察它们的运动过程，并思考下列问题：并思考下列问题：(1)B车刚要追上车刚要追上A车时两者速度情况怎样？车时两者速度情况怎样？(2)两车速度在接近相等时，两车间距离怎样变化？两车速度在接近相等时，两车间距离怎样变化？02突破两个考向突破两个考向请你试一试：利用请你试一试：利用“数学方法数学方法”和和“图图象法象法”求解此题求解此题 02突破两个考向突破两个考向1分析追及、相遇问题的常用方法分析追及、相遇问题的常用方法(1)物理分析法：抓好物理分析法：抓好“两物体能否同时到达空间某位置两物体能否同时到达空间某位置”这这一关键，认真审题，挖掘题中的隐含条件，在头脑中建立起一关键，认真审题，挖掘题中的隐含条件，在头脑中建立起一幅物体运动关系的图景一幅物体运动关系的图景(2)相对运动法：巧妙地选取参考系，然后找两物体的运动关相对运动法：巧妙地选取参考系，然后找两物体的运动关系系 (3)数学分析法：设相遇时间为数学分析法：设相遇时间为t，根据条件列方程，得到关，根据条件列方程，得到关于于t的一元二次方程，用判别式进行讨论，若的一元二次方程，用判别式进行讨论，若0，即有两个，即有两个解，说明可以相遇两次；若解，说明可以相遇两次；若0，说明刚好追上或相遇；若，说明刚好追上或相遇；若0，说明追不上或不能相碰，说明追不上或不能相碰(4)图象法：将两者的速度时间图象在同一坐标系中画出，图象法：将两者的速度时间图象在同一坐标系中画出，然后利用图象求解然后利用图象求解【以题说法以题说法】 02突破两个考向突破两个考向2追及和相遇问题的解题方法追及和相遇问题的解题方法(1)在解决追及、相遇类问题时，要紧抓在解决追及、相遇类问题时，要紧抓“一图、三式一图、三式”，即：过程示意图，时间关系式、速度关系式和位移关系式，即：过程示意图，时间关系式、速度关系式和位移关系式，最后还要注意对结果的讨论分析最后还要注意对结果的讨论分析.(2)解决追及问题的思路：解决追及问题的思路：分析分析两物体的两物体的运动情况运动情况画出画出过程示意图过程示意图抓住抓住两者两者速度关系速度关系由时间和由时间和位移关系位移关系列方程列方程02突破两个考向突破两个考向【变式跟踪变式跟踪2】 交通路口是交通事故的多发地，驾驶员到交通路交通路口是交通事故的多发地，驾驶员到交通路口时也格外小心现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速口时也格外小心现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为v08 m/s.当当两车快要到十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于两车快要到十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是紧急刹车是紧急刹车(反应时间忽略不计反应时间忽略不计)，乙车司机为了避免与甲车相撞，乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车，但乙车司机反应较慢也紧急刹车，但乙车司机反应较慢(反应时间为反应时间为t0.5 s)已知甲已知甲车紧急刹车时制动力为车重的车紧急刹车时制动力为车重的0.5倍，乙车紧急刹车时制动力为倍，乙车紧急刹车时制动力为车重的车重的2/5，g10 m/s2.(1)若甲车司机看到黄灯时车头距警戒线若甲车司机看到黄灯时车头距警戒线6.5 m，他采取了上述措，他采取了上述措施后是否会闯红灯？施后是否会闯红灯？(2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车在行驶过为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车在行驶过程中应至少保持多大距离？程中应至少保持多大距离？ 命题专家评述命题专家评述题型：题型：以选择题为主以选择题为主能力：能力：主要考查考生的理解能力和推理能力主要考查考生的理解能力和推理能力命题趋势：命题趋势： 从最近几年全国各地的高考试卷来看，对物体从最近几年全国各地的高考试卷来看，对物体运动图像的考查占了非常大的比重。运动图像的考查占了非常大的比重。2014年高考年高考对对v-t图像的考查仍以选择题的形式出现，题目中图像的考查仍以选择题的形式出现，题目中给出物体的给出物体的v-t图像，要求从图像，要求从 v-t图像获取信息，图像获取信息，定量或定性求相关的物理量（如：加速度、位移、定量或定性求相关的物理量（如：加速度、位移、合力、阻力、功等），或判断速度、加速度、力合力、阻力、功等），或判断速度、加速度、力的方向。的方向。03聚焦一个热点聚焦一个热点命题热点命题热点 2.对运动图象的考查对运动图象的考查阅卷老师揭秘阅卷老师揭秘错因检索：错因检索： 1.易看错坐标系，如误将易看错坐标系，如误将x-t图像当作图像当作 v-t图像进行图像进行分析；分析； 2.不注意坐标原点是否从零开始；不注意坐标原点是否从零开始； 3.不清楚图线的点、斜率、面积等物理意义；不清楚图线的点、斜率、面积等物理意义； 4.不能将图像和实际运动结合起来而导致错误。不能将图像和实际运动结合起来而导致错误。应对策略：应对策略：解决图像问题的关键在于看清图像的纵、横解决图像问题的关键在于看清图像的纵、横坐标所表示的物理量及单位并注意坐标原点是否从坐标所表示的物理量及单位并注意坐标原点是否从零开始，理解图像的物理意义，能够抓住图像的一零开始，理解图像的物理意义，能够抓住图像的一些关键点，如斜率、截距、面积、交点，拐点等，些关键点，如斜率、截距、面积、交点，拐点等，判断物体的运动情况或受力情况，再结合牛顿运动判断物体的运动情况或受力情况，再结合牛顿运动定律求解。定律求解。03聚焦一个热点聚焦一个热点看看面积面积确定图象是确定图象是vt图象图象看看轴轴结论结论求位移，平均速度求位移，平均速度(判断选项判断选项C 的正误的正误)自己得出结论哟！自己得出结论哟！03s货物匀加速运动货物匀加速运动3s5s匀速运动匀速运动5s7s匀减速运动匀减速运动(可判定选项可判定选项B、D 的正的正误误)确定加速度的方向确定加速度的方向(判断选项判断选项A正误正误)看看斜率斜率v/(ms-1)t/s看看线线03聚焦一个热点聚焦一个热点高考佐证高考佐证 （2012山东理综山东理综,16,5分）分）将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，点的过程中，v-t图象如图所示，以下判断正确的是：图象如图所示，以下判断正确的是：A.前前3s内货物内货物处于超重状态处于超重状态B.最后最后2s内货内货物只受重力物只受重力C.前前3s内与最内与最后后2s内货物的平均速度相同内货物的平均速度相同D.第第3s末至第末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒末的过程中，货物的机械能守恒v/(ms-1)Ot/s61 2 3 4 5 6 7支持力大于重力，加速度支持力大于重力，加速度方向向上，物体处于超重方向向上，物体处于超重状态状态.物体匀速上升，其动物体匀速上升，其动能不变，重力势能增能不变，重力势能增加，故机械能应增加加，故机械能应增加.03聚焦一个热点聚焦一个热点03聚焦一个热点聚焦一个热点【预测预测1】甲、乙两车某时刻由同一地点，沿同一甲、乙两车某时刻由同一地点，沿同一方向开始做直线运动，若以该时刻作为计时起方向开始做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两车的位移图象如图所示，图象中的点，得到两车的位移图象如图所示，图象中的OC段与段与AB平行，平行，CB段与段与OA平行，则下列说平行，则下列说法中正确的是法中正确的是()At1到到t2时刻两车的距离越来越远时刻两车的距离越来越远B0t3时间内甲车的平均速度大于乙车的平均时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度速度C甲车的初速度等于乙车在甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度时刻的速度Dt3时刻甲车在乙车的前方时刻甲车在乙车的前方解析解析由位移时间图象可以看出，由位移时间图象可以看出，t1到到t2时刻两车的距离没有发时刻两车的距离没有发生变化，选项生变化，选项A错误；错误；0到到t3时间内甲、乙的位移相同，因此平时间内甲、乙的位移相同，因此平均速度相同，选项均速度相同，选项B错误；图线斜率表示速度，可知甲车的初速错误；图线斜率表示速度，可知甲车的初速度等于乙车在度等于乙车在t3时刻的速度，选项时刻的速度，选项C正确；正确；t3时刻甲、乙走到了时刻甲、乙走到了同一位置，选项同一位置，选项D错误错误.因此答案选因此答案选C.答案答案C 03聚焦一个热点聚焦一个热点【预测预测2】 某汽车在启用某汽车在启用ABS刹车系统刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时，其和不启用该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、图线所示，由图可知，启用ABS后后()At1时刻车速更小时刻车速更小B0t1的时间内的时间内加速度更小加速度更小C加速度总比不启用加速度总比不启用ABS时大时大D刹车后前行的距离比不启用刹车后前行的距离比不启用ABS短短 解析解析由图知启用由图知启用ABS后后t1时刻车速较大，时刻车速较大，A错；由错；由vt图线斜率等图线斜率等于加速度可知于加速度可知0t1的时的时间内启用间内启用ABS后加速度后加速度较小，较小，t1t2的时间内启的时间内启用用ABS后加速度较大，后加速度较大，B对对C错；由错；由vt图线所图线所围面积等于对应时间内围面积等于对应时间内所发生的位移可知启用所发生的位移可知启用ABS刹车后前行的距离刹车后前行的距离较短，较短，D对对答案答案BD 04随堂基础演练随堂基础演练随堂基础演练随堂基础演练 答案及解析答案及解析目标目标一、运动图象问题一、运动图象问题 二、追及相遇二、追及相遇问题问题 题号题号12345点击点击右蓝框右蓝框出现出现答案及解析答案及解析 CBBCC见解析见解析