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.ppt

第3讲运动的图象追及和相遇问题 备选视频展台 1 匀变速直线运动的图象 命题热点2 对运动图象的考查 聚焦一个热点 抓住一个考点 状元微博 1 对x t v t图象的理解及应用 2 追及 相遇问题 突破两个考向 随堂基础演练 第一章运动的描述匀变速直线运动的研究备选多媒体展台1 路程与位移的含义2 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4 速度变化快慢的比较 1 5 速度变化快慢的比较 2 6 模拟打点计时器7 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9 匀变速直线运动的加速度10 物体沿直线的加速11 物体沿直线的减速12 匀变速直线运动的特点13 牛顿管实验14 下落对比试验15 自由落体频闪照片的拍摄16 自由落体频闪照片分析 01抓住一个考点 思维驱动 如图甲 乙所示的位移 时间 x t 图象和速度 时间 v t 图象中 给出了四条曲线1 2 3 4代表四个不同物体的运动情况 则下列说法中正确的是 a 图线1 3表示物体做曲线运动b v t图象中0 t1时间内物体1和2的平均速度相等c x t图象中t4时刻物体3的速度大于物体4的速度d 两图象中t2 t5时刻分别表示物体2和4开始反向运动 解析x t v t图象都只能描述直线运动 a错 v t图象中0 t1时间内物体1和物体2的位移不同 所以平均速度不同 b错 x t图象中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t4时刻物体3的速度大于物体4的速度 c对 t2时刻物体2的方向不变 d错 答案c 01抓住一个考点 知识存盘 1 x t图象 1 概念在平面直角坐标系中用纵轴表示位移x 横轴表示时间t 画出的图象就是位移 时间图象 2 基本特征x t图象反映了物体运动的 随 变化的规律 如图示 匀速直线运动的x t图象是一条 匀变速直线运动的x t图象是一条 3 图线斜率的物理意义图线斜率的大小表示物体的 斜率的正负表示 位移 时间 倾斜直线 速度的方向 曲线 速度 01抓住一个考点 2 v t图象 1 概念在平面直角坐标系中用纵轴表示速度v 横轴表示时间t 画出的图象就是速度 时间图象 2 基本特征v t图象反映了物体运动的 随 变化的规律 如图示 3 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 斜率的正负表示 4 图线与时间轴围成的 面积 的意义图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的 若该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为 时间 速度 加速度的方向 加速度大小 物体的位移 正方向 负方向 1 无论是x t图象还是v t图象都只能描述直线运动 2 x t图象和v t图象不表示物体运动的轨迹 01抓住一个考点 典例1 如图所示的x t图像和v t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 则下列说法正确的是a 甲车做直线运动 乙车做曲线运动b 0 t1时间内 甲车通过的路程大于乙车通过的路程c 0 t2时间内 丙 丁车在t2时刻相距最远d 0 t2时间内 丙 丁车的平均速度相等 02突破两个考向 解析 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x 图像可知 甲 乙两车在0 t1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 a b错误 在v t图像中 t2时刻丙 丁两车速度相同 故0 t2时间内 t2时刻两车相距最远 c正确 由图线可知 0 t2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 d错误 答案 c t1 甲 乙 02突破两个考向 图中哪部分表示0 2时间内丁车位移呢 x0 v0 1 x t图象和v t图象的主要区别 x tv t图象 02突破两个考向 借题发挥 2 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 2 v t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体是否相遇 还可以根据面积的差判断物体间距离的变化 3 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度来确定物体的受力情况 02突破两个考向 变式跟踪1 某物理兴趣小组用加速度传感器探究一质量为m的物体从静止开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 则由图可知 a 物体先做加速运动 再做减速运动 最后做匀速运动b 物体在t 14s时速度为4 2m sc 物体在10 14s内的平均速度为3 8m sd 物体在t 2s与t 8s时所受合外力大小相等 方向相反 02突破两个考向 加速度大小先增加后减小 最后不变 而方向始终与正方向一致 02突破两个考向 1 从常见的三种追及 相遇问题看一个条件 两者速度相等 1 初速度为零 或较小 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 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眼 充分挖掘题目中的隐含条件 如 刚好 恰好 最多 至少 等 往往对应一个临界状态 满足相应的临界条件 02突破两个考向 例2a b两列火车在同一轨道上同向行驶 a车在前 其速度va 10m s b车在后 其速度为vb 30m s 因大雾能见度低 b车在距a车700m时才发现前方有a车 这时b车立即刹车 但要经过1800mb车才能停止 问a车若按原速度前进 两车是否会相撞 说明理由 vb 30m s va 10m s b a x0 700m xb 1800m 审题视角 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 1 b车刚要追上a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 02突破两个考向 请你试一试 利用 数学方法 和 图象法 求解此题 02突破两个考向 1 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 数学分析法 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 以题说法 02突破两个考向 2 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 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 最后还要注意对结果的讨论分析 2 解决追及问题的思路 02突破两个考向 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v0 8m s 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 于是紧急刹车 反应时间忽略不计 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 反应时间为t 0 5s 已知甲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车重的2 5 g 10m s2 1 若甲车司机看到黄灯时车头距警戒线6 5m 他采取了上述措施后是否会闯红灯 2 为保证两车在紧急刹车过程中不相撞 甲 乙两车在行驶过程中应至少保持多大距离 命题专家评述题型 以选择题为主能力 主要考查考生的理解能力和推理能力命题趋势 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 2014年高考对v t图像的考查仍以选择题的形式出现 题目中给出物体的v t图像 要求从v t图像获取信息 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 力的方向 03聚焦一个热点 阅卷老师揭秘错因检索 1 易看错坐标系 如误将x t图像当作v t图像进行分析 2 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 4 不能将图像和实际运动结合起来而导致错误 应对策略 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 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 03聚焦一个热点 确定图象是v t图象 0 3s货物匀加速运动3s 5s匀速运动5s 7s匀减速运动 可判定选项b d的正误 v m s 1 t s 03聚焦一个热点 高考佐证 支持力大于重力 加速度方向向上 物体处于超重状态 物体匀速上升 其动能不变 重力势能增加 故机械能应增加 03聚焦一个热点 03聚焦一个热点 预测1 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点 得到两车的位移图象如图所示 图象中的oc段与ab平行 cb段与oa平行 则下列说法中正确的是 a t1到t2时刻两车的距离越来越远b 0 t3时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度c 甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度d t3时刻甲车在乙车的前方 解析由位移时间图象可以看出 t1到t2时刻两车的距离没有发生变化 选项a错误 0到t3时间内甲 乙的位移相同 因此平均速度相同 选项b错误 图线斜率表示速度 可知甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度 选项c正确 t3时刻甲 乙走到了同一位置 选项d错误 因此答案选c 答案c 03聚焦一个热点 预测2 某汽车在启用abs刹车系统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 图线所示 由图可知 启用abs后 a t1时