高考物理一轮复习 第一章 第3单元 运动图象 追及和相遇课件 (2).ppt

必考部分 第一章运动的描述匀变速直线运动 第3单元运动图象追及和相遇 网控基础点提炼命题源 一 直线运动的x t图象1 物理意义 反映了物体做直线运动的 随 变化的规律 2 图线斜率的意义 图线上某点切线的斜率的大小表示物体 斜率的正负表示物体 3 两种特殊的x t图象 1 匀速直线运动的x t图象是一条倾斜的直线 2 若x t图象是一条平行于时间轴的直线 则表示物体处于 状态 1 位置坐标时间2 速度的大小速度的方向3 2 静止 读读教材 二 直线运动的v t图象1 物理意义 反映了做直线运动的物体的 随 变化的规律 2 图线斜率的意义 图线上某点切线的斜率的大小表示物体 斜率的正负表示物体 3 两种特殊的v t图象 1 匀速直线运动的v t图象是与横轴 的直线 2 匀变速直线运动的v t图象是一条 的直线 1 速度时间2 加速度的大小加速度的方向3 1 平行 2 倾斜 4 图线与时间轴围成的面积的意义 1 图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的 2 此面积在时间轴的上方 表示这段时间内的位移方向为 若此面积在时间轴的下方 表示这段时间内的位移方向为 1 位移大小 2 正方向负方向 三 追及和相遇问题1 追及和相遇问题的概述当两个物体在同一直线上运动时 由于两物体的运动情况不同 所以两物体之间的 会不断发生变化 这时就会涉及追及 相遇问题 2 追及问题的两类情况 1 若后者能追上前者 追上时 两者处于 位置 且后者速度一定不小于前者速度 2 若追不上前者 则当后者速度与前者速度 时 两者相距最近 1 距离2 1 同一 2 相等 1 如图所示是做直线运动的甲 乙两物体的位置 时间图象 由图象可知 A 乙开始运动时 两物体相距20mB 甲 乙两物体间的距离逐渐变大C 两物体在10s时相距最远 在25s时相遇D 甲比乙运动得快 练练基础 题组一 直线运动的x t图象 解析 由x t图象中直线a和曲线b的斜率及变化可知汽车a一直沿正方向做匀速直线运动 汽车b先沿正方向做速度越来越小的变速直线运动 速度为零以后再沿负方向做速度越来越大的变速直线运动 其中t1 t2时刻a b两车处于同一位置 A D错误 B C正确 2 多选 如图所示 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 3 多选 如图是某物体做直线运动的速度图象 下列有关物体运动情况判断正确的是 A 1s末物体的加速度大小为5m s2B 4s末物体离出发点最远C 2s末与6s末物体的速度相同D 8s末物体的加速度为零 题组二 直线运动的v t图象 4 多选 四个质点做直线运动 它们的速度图象分别如图所示 在2s末能回到出发点的是 5 多选 一条东西方向的平直公路边上有两块路牌A B A在西B在东 一辆匀速行驶的汽车自东向西经过B路牌时 一只小鸟恰自A路牌向B匀速飞去 小鸟飞到汽车正上方立即折返 以原速率飞回A 过一段时间后 汽车也行驶到A 以向东为正方向 它们的位移 时间图象如图所示 图中t2 2t1 由图可知 A 小鸟的速率是汽车速率的两倍B 相遇时小鸟与汽车位移的大小之比是3 1C 小鸟飞行的总路程是汽车的1 5倍D 小鸟和汽车在0 t2时间内位移相等 题组三 追及和相遇问题 6 A和B两物体在同一直线上运动的v t图线如图所示 已知在第3s末两个物体在途中相遇 则下列说法正确的是 A 两物体从同一地点出发B 出发时B在A前3m处C 3s末两个物体相遇后 两物体可能再相遇D 运动过程中B的加速度大于A的加速度 1 匀变速直线运动的v t图象是一条倾斜的直线 x t图象是一条曲线 抛物线 2 无论v t图象还是x t图象 都不是物体运动的轨迹 而是直观地表示物体的速度及位移随时间变化的规律 3 运动图象只能描述直线运动 无法描述曲线运动 小思考微总结 细研核心点练透经典题 应用运动图象解题 六看 考点一运动图象的理解及应用 试题调研 解题探究 1 如何判断甲 乙两汽车加速度的变化情况 提示 在v t图象中 图线斜率表示加速度 对汽车甲 在图线上任选两点 作曲线的切线 比较切线斜率即可 所以汽车甲的加速度在减小 同理可知汽车乙的加速度也在减小 2 如题图 比较两汽车在0 t1内发生的位移 1 要深刻理解x t图象和v t图象中 点 线 面 轴 斜 截 的物理意义 2 对于给定的图象 首先要明确图象反映的是哪两个物理量间的关系 看纵轴和横轴的物理量 然后根据物理原理 公式 推导出两个量间的函数关系式 3 结合图象明确图象斜率的意义 截距的意义或 面积 的意义 从而由图象给出的信息求出未知量 名师归纳点题破疑 1 1 A B两质点在同一直线上运动 t 0时刻 两质点从同一地点运动的x t图象如图所示 则下列说法正确的是 类题练熟 A A质点以20m s的速度匀速运动B B质点先沿正方向做直线运动 后沿负方向做直线运动C 经过4s B质点的位移大于A质点的位移D 在图示的运动过程中 A B两质点之间的距离在0 4s内某一时刻达到最大 1 2 多选 一物体自t 0时开始做直线运动 其速度 时间图象如图所示 下列选项正确的是 A 在0 6s内 物体离出发点最远为30mB 在0 6s内 物体经过的路程为40mC 在0 4s内 物体的平均速度为7 5m sD 在5 6s内 物体做匀减速直线运动 描述物体的运动图象之间可以相互转化 如位移 时间图象转化为速度 时间图象 加速度 时间图象转化为速度 时间图象等 考点二图象间的转化问题 调研2 汽车由静止开始在平直的公路上行驶 0 60s内汽车的加速度随时间变化的图象如图所示 则该汽车在0 60s内的速度 时间图象 即v t图象 为下图中的 试题调研 解题探究 1 在v t图象中 图线与坐标轴所围面积表示位移 那么 在a t图象中 图线与坐标轴所围面积又表示什么 提示 在a t图象中 图线与坐标轴所围面积表示在这段时间内速度的变化 即末速度与初速度之差 2 分段描述汽车的运动情况 提示 0 10s 汽车由静止出发做匀加速直线运动 10s末速度为20m s 10 40s 做匀速直线运动 40 60s 做匀减速直线运动 且60s末速度减为零 解析 在加速度a与时间t图象中 前10s加速度为2m s2 表示物体在做匀加速直线运动 中间30s加速度为零 说明物体在做匀速直线运动 最后20s加速度为 1m s2 说明物体在做匀减速直线运动 A D图象中 中间时间段速度为零 不符合题意 所以是错误的 C图象中 最后时间段速度为负值 不符合实际 所以也是错误的 故选B 答案 B 图象转化注意事项 1 合理划分运动阶段 分阶段进行图象转化 2 注意相邻运动阶段的衔接 尤其是运动参量的衔接 3 注意图象转化前后核心物理量间的定量关系 名师归纳点题破疑 2 1 如图所示为一物体做直线运动的x t图象 则此物体运动的v t图象为 类题练熟 2 2 2014 山东潍坊一模 多选 一汽车在高速公路上以v0 30m s的速度匀速行驶 t 0时刻 驾驶员采取某种措施 车运动的加速度随时间变化关系如图所示 以初速度方向为正 下列说法正确的是 A t 6s时车速为5m sB t 3s时车速为零C 前9s内的平均速度为15m sD 前6s内车的位移为90m 1 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 追不上 两者 或距离最大 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运动示意图得到 考点三追及和相遇问题 2 解答追及 相遇问题的常用方法 1 物理分析法 抓住 两物体能否同时到达空间某位置 这一关键 认真审题 挖掘题目中的隐含条件 在头脑中建立起一幅物体运动关系的图象 2 函数法 设相遇时间为t 根据条件列方程 得到关于t的一元二次方程 用判别式进行讨论 若 0 即有两个解 说明可以相遇两次 若 0 说明刚好追上或相遇 若 0 说明追不上或不能相遇 3 图象法 将两物体运动的速度 时间图象在同一坐标系中画出 然后利用图象分析求解相关问题 调研3 在水平轨道上两列火车A和B相距x A车在后面做初速度为v0 加速度大小为2a的匀减速直线运动 而B车同时做初速度为零 加速度为a的匀加速直线运动 两车运动方向相同 两车可视为质点 要使两车不相撞 求A车的初速度v0应满足的条件 解题指导 1 画示意图 设A B两车从相距x到A车追上B车时 A车的位移为xA 末速度为vA 所用时间为t B车的位移为xB 末速度为vB 运动过程如图所示 2 不相撞的条件 当vA vB时 xA xB x 试题调研 名师归纳点题破疑 3 1 请同学利用图象法和函数法求解 调研3 类题练熟 3 2 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 速度均在v0 30m s 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如图所示 取运动方向为正方向 通过计算说明两车在0 9s内会不会相撞 应用图象法 巧解运动问题 思想 方法 技巧 三 名师点睛 用图象来描述两个物理量之间的关系是物理学中常用的方法 利用图象法分析解答问题直观 简捷 有着其他方法无可比拟的优点 1 用图象解题可使解题过程简化 思路更清晰 而且比解析法更巧妙 更灵活 在有些情况下运用解析法可能无能为力 但是用图象法则会使你豁然开朗 2 利用图象描述物理过程更直观 物理过程可以用文字表述 也可以用数学式表达 还可以用物理图象描述 如果能够用物理图象描述 一般来说会更直观且容易理解 经典范例 如图所示 两物体由高度相同 路径不同的光滑斜面由静止下滑 物体通过两条路径的长度相等 通过C点前后速度大小不变 且到达最低点B D时两点的速度相等 则下列说法正确的是 A 物体沿AB斜面运动时间较短B 物体沿ACD斜面运动时间较短C 物体沿两个光滑斜面运动时间相等D 无法确定 解析 由于两斜面光滑 且物体通过C点前后速度大小不变 两物体到达斜面最低点的速度大小相等 而且两物体运动路程相等 故可用速度 时间图象进行分析比较 从图中可以看出 沿ACD运动时 起始阶段加速度较大 故其速度图象起始阶段斜率较大 且二者末速度相等 为了保证最后速度大小一样且包围的面积 路程 一样 可以看到通过AB的时间t1大于通过ACD的时间t2 所以沿ACD斜面运动时间较短 故B正确 答案 B 运用图象解答物理问题的主要步骤与方法 1 认真审题 根据题中所需求解的物理量 结合相应的物理规律确定所需的横 纵坐标表示的物理量 2 根据题意 结合具体的物理过程 应用相应的物理规律 将题目中的速度 加速度 位移 时间等物理量的大 小 等关系通过图象准确直观的反映出来 3 题目中一般会直接或间接给出速度 加速度 位移 时间四个量中的三个量的大 小 等的关系式 作图时要通过这三个量准确确定图象 然后利用图象对第四个量的大 小 等作出判断 多维思考技法提炼 针对训练 2014 安徽理综 如图所示 有一内壁光滑的闭合椭圆形管道 置于竖直平面内 MN是通过椭圆中心O点的水平线 已知一小球从M点出发 初速率为v0 沿管道MPN运动 到N点的速率为v1 所需时间为t1 若该小球仍由M点以初速率v0出发 而沿管道MQN运动 到N点的速率为v2 所需时间为t2 则 A v1 v2 t1 t2B v1t2C v1 v2 t1 t2D v1 v2 t1 t2