2019年高考物理一轮复习第3讲运动图像追及相遇问题课件新人教版.ppt

考点分阶突破 高考模拟演练 教师备用习题 考纲解读 第3讲 理解匀变速直线运动的v t图像 并会用它们解决问题 掌握追及与相遇问题的特点及解决这类问题的一般方法 考点一准确解读图像信息 知能必备 考向探究 考向1x t图像例1某质点在东西方向上做直线运动 规定向东为正方向 其位移 时间图像如图3 1所示 则由图可知 A 质点在0 6s内位移大小为8m 路程也为8mB 质点在0 8s内位移为8m 路程为24mC 0 4s内质点的速度为2m s 4 8s内质点的速度为 4m sD 质点在0 4s内向东匀速运动 4 6s内向西匀速运动 6 8s内向东匀速运动 图3 1 答案 C 考向2v t图像例2物体从静止开始做直线运动 v t图像如图3 2所示 则该物体 A 在第8s末相对于起点的位移最大B 在第4s末相对于起点的位移最大C 在2s末到4s末时间内的加速度最大D 在4s末到8s末时间内 加速度保持不变 图3 2 答案 D 变式 多选 2017 天津南开二模 如图3 3所示 汽车以10m s的速度匀速驶向路口 当行驶至路口停车线20m处时 绿灯还有3s熄灭 而该汽车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处 则汽车运动的v t图像可能是 图3 3 图3 4 答案 BC 考向3其他运动图像例3 多选 2017 安庆模拟 质点做直线运动的位移 x 和时间的二次方 t2 的关系图像如图3 5所示 则该质点 A 加速度大小为1m s2B 任意相邻1s内的位移差都为2mC 2s末的速度是4m sD 物体第3s内的平均速度大小为3m s 图3 5 答案 BC 变式1小铁块静止在粗糙的水平面上 从A点在外力作用下开始做匀速直线运动 到达B点以后由于撤去外力 做匀减速直线运动 到达C点停下来 已知小铁块在BC段做匀减速直线运动的位移x和速度v的关系图线如图3 6所示 A C两点之间的距离为400m 则 A B C两点之间的距离为200mB BC段做匀变速运动的加速度大小为4m s2C AB段匀速运动所用时间为10sD AC段所经历的时间为25s 图3 6 答案 D 答案 C 要点总结 1 运动图像的识别根据图像中横 纵坐标轴所代表的物理量 明确该图像是位移 时间图像 x t图像 速度 时间图像 v t图像 还是加速度 时间图像 a t图像 这是解读运动图像信息的前提 2 图像信息的解读相同的图线在不同性质的运动图像中含义截然不同 如x t图像中图线的交点表示两个物体在对应时刻相遇 v t图像中图线的交点表示两个物体在对应时刻速度相等 考点二利用图像解决运动问题 知能必备 应用图像解决物理问题有三种情况 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F t图像 则可转化为a t图像 再转化为v t图像 考向探究 例4高速公路上甲 乙两车在同一车道上同向行驶 甲车在前 乙车在后 速度均为v0 30m s 它们之间的距离x0 100m t 0时刻甲车遇紧急情况后 甲 乙两车的加速度随时间变化的情况如图3 8所示 取运动方向为正方向 两车在0 9s内会不会相撞 图3 8 答案 不会相撞 变式质量为1kg的物体只在力F的作用下运动 力F随时间变化的图像如图3 9所示 在t 1s时 物体的速度为零 则物体运动的v t图像 a t图像正确的是 图3 9 图3 10 答案 B 方法技巧 应用图像法时要注意理解图像的物理意义 即图像的纵 横坐标表示的是什么物理量 图线的斜率 截距 两条图线的交点 图线与横坐标轴所围的面积的物理意义各为何 对于题目中没有给出图像的问题 要在分析清楚物体的运动情景的前提下正确画出物体的运动图像 必要时还要进行图像的转换 考点三对相遇 追及问题的分析 知能必备 1 追及与相遇问题的实质是研究两个物体的时空关系 只要满足两个物体在同一时间到达同一地点 即说明两个物体相遇 2 处理相遇 追及问题常用的方法 解析法 图像法 巧取参考系法 考向探究 例5 2017 广西五市联考 校车交通安全近年已成为社会关注的热点 国务院发布的 校车安全管理条例 将校车安全问题纳入法制轨道 若校车正以v0 72km h的速度行驶 司机发现前方33m远处有人开始横穿马路 立即采取刹车措施 已知司机的反应时间为t1 0 75s 刹车的加速度大小为4m s2 1 司机从发现情况至汽车走完33m距离 经过多长时间 此时车速为多大 2 如果行人横穿d 20m宽的马路 横穿速度为5m s 行人是否有危险 3 校车安全管理条例 规定 校车运行中 如遇到意外情况 驾驶员按下安全按钮 校车车速会迅速降至7 2km h以下 如果按 2 中条件 此时行人横穿马路是否会发生事故 变式1 2017 安徽百校联考 某天大雾弥漫 能见度很低 甲 乙两辆汽车同向行驶在同一平直公路上 甲车在前 乙车在后 甲车的速度v1 15m s 乙车的速度v2 25m s 当乙车行驶到距甲车s 60m时 发现了前方的甲车 设两车驾驶员的反应时间均为 t 0 5s 1 若乙车的驾驶员发现甲车后经反应时间 t后立即刹车做匀减速运动 为了防止相撞 求乙车减速运动的最小加速度a1 此过程甲车速度保持不变 2 若乙车的驾驶员经反应时间 t后 仅采取鸣笛警告措施 甲车驾驶员听到鸣笛后经反应时间 t后立即做匀加速运动 为了防止相撞 求甲车加速运动的最小加速度a2 变式2 多选 2017 长沙模拟 2017年4月23日 青岛 快乐运动秀之遥控车漂移 挑战赛中 若a b两个遥控车从同一地点沿同一方向做直线运动 它们的v t图像如图3 11所示 则下列说法正确的是 A b车启动时 a车在其前方2m处B 运动过程中 b车落后a车的最大距离为1 5mC b车启动3s后正好追上a车D b车超过a车后 两车不会再相遇 图3 11 规律总结 1 分析追及问题的方法技巧可概括为 一个临界条件 两个等量关系 1 一个临界条件 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 也是分析判断问题的切入点 2 两个等量关系 时间关系和位移关系 通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系是解题的突破口 高考真题 1 多选 2013 全国卷 如图3 12所示 直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置 时间 x t 图线 由图可知 A 在时刻t1 a车追上b车B 在时刻t2 a b两车运动方向相反C 在t1到t2这段时间内 b车的速率先减少后增加D 在t1到t2这段时间内 b车的速率一直比a车的大 图3 12 答案 BC 解析 由图可知 在时刻t1是b车追上a车 A错误 图线的倾斜方向表示车的运动方向 向上倾斜表示与正方向相同 向下倾斜表示与正方向相反 图像的斜率的绝对值表示速率 B C正确 D错误 2 多选 2016 全国卷 甲 乙两车在平直公路上同向行驶 其v t图像如图3 13所示 已知两车在t 3s时并排行驶 则 A 在t 1s时 甲车在乙车后B 在t 0时 甲车在乙车前7 5mC 两车另一次并排行驶的时刻是t 2sD 甲 乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m 图3 13 答案 BD 3 2014 全国卷 公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离 当前车突然停止后 后车司机可以采取刹车措施 使汽车在安全距离内停下来而不会与前车相碰 同通常情况下 人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s 当汽车在晴天干燥的沥青路面上以180km h的速度匀速行驶时 安全距离为120m 设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的 若要求安全距离仍未120m 求汽车在雨天安全行驶的最大速度 答案 20m s 或72km h 5 2017 漳州质量检查 如图3 15所示 a b两条对称圆弧曲线分别是汽车甲 乙在同一条平直公路上行驶时的v t图像 已知在t1时刻两车相遇 若a曲线在t1和t2时刻的切线斜率均大于零 则 A t2时刻两车再次相遇B 在t1 t2时间内两车平均速度相等C 甲车速度一直增大 加速度先减小后增大D 在t1 t2时间内某时刻两车的加速度可能相等 图3 15 1 2017 兰州一中冲刺 自行车和汽车同时驶过平直公路上的同一地点 此后其运动的v t图像如图所示 自行车在t 50s时追上汽车 则 A 汽车的位移为100mB 汽车的运动时间为20sC 汽车的加速度大小为0 25m s2D 汽车停止运动时 二者间距最大 2 2017 华师大一附中押题 甲 乙两汽车同时开始从同一地点沿同一平直公路同向行驶 它们的v t图像如图所示 则 A 在t1时刻 乙车追上甲车 之后的运动过程中甲车又会超过乙车B 在0 t1时间内 甲车做加速度不断减小的加速运动 乙车做加速度不断增大的减速运动C 在0 t1时间内 汽车乙的位移逐渐减小D 甲车追上乙车时甲车速度一定大于乙车速度 3 2017 山东济宁二模 甲 乙两物体从同一地点出发且在同一条直线上运动 它们的位移 时间 x t 图像如图所示 由图像可以看出在0 4s内 A 甲 乙两物体始终同向运动B 4s末甲 乙两物体的速度大小相等C 甲的平均速度大于乙的平均速度D 甲 乙两物体之间的最大距离为3m 4 一物体由静止开始沿直线运动 其加速度随时间变化的规律如图所示 取物体开始运动的方向为正方向 则下列关于物体运动的描述正确的是 A 在1 2s内 物体做减速运动B 2s末物体的速度最大 大小为3m sC 在1 3s内 物体做匀变速直线运动D 在0 4s内 物体先沿正方向运动 后沿负方向运动 5 2017 山东莱芜二模 一物体运动的速度图像如图所示 下列选项正确的是 A 0 2s内的加速度大于5 6s内的加速度B 0 6s内 物体离出发点最远为30mC 0 6s内 物体经过的路程为40mD 0 6s内 物体的平均速度为7 5m s 6 多选 甲 乙两辆汽车从同一地点出发 向同一方向行驶 它们的v t图像如图所示 下列判断正确的是 A 在t1时刻前 乙车始终在甲车的前面B 在t1时刻前 乙车的速度始终比甲车的大C 在t1时刻前 乙车的速度始终比甲车增加得快D 在t1时刻两车第一次相遇 7 2017 宁夏石嘴山三中三模 在一水平面上有a b c三辆玩具车沿同一方向运动 从它们同时经过同一路标时开始计时 此后的v t图像如图所示 则下列判断正确的是 A 在0 40s内 a玩具车的平均速度最大 c玩具车的平均速度最小B a玩具车的加速度大小大于c玩具车的加速度大小C 20s末 三辆玩具车一定再次相遇D 40s末 三辆玩具车一定再次相遇 8 在一条平直的公路上有一辆长L0 1 5m的电动自行车正以v 3m s的速度向前行驶 在其车尾后方s0 16 5m远处的另一条车道上有一辆长L 6 5m的公共汽车正以v0 10m s的速度同向行驶 由于公共汽车要在前方50m处的站点停车上下旅客 便在此时开始刹车做匀减速运动 结果车头恰好停在站点处 不考虑公共汽车的再次启动 求两车错车的时间 9 2013 全国卷 一客运列车匀速行驶 其车轮在铁轨间的接缝处会产生周期性的撞击 坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10 0s 在相邻的平行车道上有一列货车 当该旅客经过货车车尾时 货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动 该旅客在此后的20 0s内 看到恰好有30节货车车厢被他连续超过 已知每根铁轨的长度为25 0m 每节货车车厢的长度为16 0m 货车车厢间距忽略不计 求 1 客车运行速度的大小 2 货车运行加速度的大小