高考物理总复习 第一章 第一单元 第4课 专题 运动图象及其应用课件.ppt

第一单元直线运动的基本概念与规律第4课专题 运动图象及其应用 第一章运动的描述研究匀变速直线运动 知能要求与高考展望 1 理解s t图象和v t图象的物理意义 尤其是图线与横轴包围的面积 图线的斜率 图线与横轴 纵轴交点的物理意义 能够识别图象反映出的质点的运动性质 2 直接考查一般为选择题 但也可渗透于计算题中 成为高考的新热点 课前自修 1 s t图象匀速直线运动的s t图象是一条 的直线 如图所示 它表示运动的 变化的规律 图线的斜率表示 的大小 k 速度 倾斜 位移s随时间t 2 v t图象匀变速直线运动的v t图象是一条 的直线 如图所示 图线的斜率表示 的大小 k 当k 0时 说明质点做 直线运动 当k 0时 说明质点做 直线运动 当k 0时 说明质点做 直线运动 图线与时间轴包围的面积表示运动的 加速度 倾斜 位移 匀减速 匀加速 匀速 重难突破 1 s t图象和v t图象的比较 2 运用图象时要注意的问题 1 无论图线是直线还是曲线 s t图象和v t图象都只能描述直线运动 2 不要把图线误解为物体运动的轨迹 题型探究 题型一 对s t图象的认识及应用 例1 如图所示为甲 乙两物体相对于同一参考系的s t图象 下列说法错误的是 a 甲 乙两物体的出发点相距s0b 甲 乙两物体都做匀速直线运动c 甲物体比乙物体早出发的时间为t1d 甲 乙两物体向同方向运动 审题突破 本题考查对s t图象的正确理解 解析 逐项分析如下 故选d 答案 d 方法点窍 要明确s t图象和v t图象都只能描述直线运动 如果物体做曲线运动 则只能用路程与速率来作图 这一点高考没有要求 要把这两种图象所反映的物体的运动性质与物理知识相结合 才能真正理解它们的物理意义 题型二 对v t图象的理解及应用 例2 a b两物体从同一位置沿同一直线运动 它们的v t图象如图所示 下列说法中正确的是 a a b加速时 物体a的加速度大于物体b的加速度b 20秒时 a b两物体相距最远c 60秒时 物体a在物体b的前方d 40秒时 a b两物体速度相等 相距200m 审题突破 本题考查对v t图象的理解 要知道斜线表示匀变速运动 水平线表示匀速运动 纵截距表示速度的大小与方向 正数表示物体向规定的正方向运动 负数表示物体向规定的正方向的相反方向运动 斜率表示加速度 正数表示物体匀加速直线运动 负数表示物体匀减速直线运动 另外 图线与时间所围的面积表示位移 所围面积位于时间轴上方取正数 下方则取负数 解析 v t图象都只能描述物体做直线运动 斜线表示匀变速运动 水平线表示匀速运动 比较两曲线加速阶段的斜率 直线b要陡一些 所以a b加速时 物体a的加速度小于物体b的加速度 答案a错误 题目所给的时间区域 速度相等时相距最远 即40秒时 答案b错误 计算60秒内和40秒内的位移差 即面积差 可知 c正确d错误 答案 c 方法点窍 对于图象题 首先要明确所给图象显示的知识内容 如图象的截距 斜率 所围面积 图象交点等 其次要明确所传达的是什么物理知识和反映的是物理量之间的什么关系等 抓住这些信息去进行判断选择 题型三 追及 相遇问题 一 追上与追不上的临界条件 追和被追的两者的速度相等时常是能追上 追不上 二者距离有极值的临界条件 二 追及 相遇的特征 1 速度大者减速 如匀减速直线运动 追速度小者 如匀速运动 若两者速度相等时还没有追上 则此时二者间有最小距离 2 速度小者加速 如初速度为零的匀加速直线运动 追速度大者 如匀速运动 在相遇之前 当两者速度相等时 二者间有最大距离 例3 一辆汽车在十字路口等待绿灯 当绿灯亮时汽车以a 3m s2的加速度开始行驶 恰在这时一辆自行车以v0 6m s的速度匀速驶来 从后边超过汽车 试问 1 汽车从路口开动后 在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远 最远距离是多大 2 当汽车追上自行车时汽车的速度是多大 审题突破 本题考查匀加速运动追赶同向匀速直线运动问题的处理能力 解析 法一用临界条件求解 1 当汽车的速度为v 6m s时 二者相距最远 所用时间为t 2s 最远距离为 s v0t at2 6m 2 两车距离最近时有v0t at2 解得t 4s 汽车的速度为v at 12m s 法二用图象法求解 1 汽车和自行车的v t图象如图所示 由图象可得t 2s时 二者相距最远 最远距离等于图中阴影部分的面积 即 s 6 2 6 m 2 两车距离最近时 即两个v t图线下方面积相等时 由图象得此时汽车的速度为v 12m s 法三用数学方法求解 1 由题意知自行车与汽车的位移之差为 s v0t at2因二次项系数小于零 时 s有最大值 最大值 sm v0t at2 6 2 3 22 6 m 2 当 s v0t at2 0时相遇得t 4s 汽车的速度为v at 12m s 答案 1 2s6m 2 12m s 方法点窍 分析追及 相遇问题的常用方法 1 物理分析法 抓好 两物体能否同时到达空间某位置 这一关键 认真审题 挖掘题中的隐含条件 在头脑中建立起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系 3 极值法 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碰 4 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 随堂训练 1 右图为一质点的s t图象 曲线为一段圆弧 则下列说法中正确的是 a 质点可能做圆周运动b 质点一定做直线运动c t时刻质点离开出发点最远d 质点做匀加速直线运动 错解 1 错选a 不明确图象只描述直线运动 2 错选d 不明确匀加速运动是抛物线 答案 b 2 如右图所示 一同学沿一直线行走 现用频闪照相记录了他行走中9个位置的图片 观察图片 下列能比较正确反映该同学运动的v t图象的是 错解 1 错选a 因不能抓住该同学的帽檐对运动方向进行判断 2 错选d 习惯以初速度为零定图 不明确速度变向要隔在t轴上 下 答案 c 3 2013 广东高考 如图在游乐场中 从高处a到水面b处有两条长度相同的光滑轨道 甲 乙两小孩沿不同轨道同时从a处自由滑向b处 下列说法正确的有 a 甲的切向加速度始终比乙的大 b 甲 乙在同一高度的速度大小相等 c 甲 乙在同一时刻总能到达同一高度 d 甲比乙先到达b处 解析 甲 乙运动的切向加速度均由重力提供 两轨道倾斜程度相同时