高考核动力高考物理一轮复习 1.3运动图象、追及和相遇问题课件.ppt

第3单元运动图象 追及和相遇问题 填一填 1 物理意义 反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律 2 图线斜率的意义 1 图线上某点切线的斜率的大小表示物体 2 图线上某点切线的斜率的正负表示物体 速度的大小 速度的方向 1 物理意义 反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律 2 图线斜率的意义 1 图线上某点切线的斜率的大小表示物体运动的 2 图线上某点切线的斜率的正负表示加速度的方向 3 图像与坐标轴围成的 面积 的意义 1 图像与坐标轴围成的面积的数值表示相应时间内的 加速度的大小 位移的大小 2 若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 温馨提示 1 匀速直线运动的v t图线的斜率为零 表示其加速度等于零 2 无论是x t图像还是v t图像都只能描述直线运动 3 x t图像和v t图像不表示物体运动的轨迹 正方向 负方向 练一练 1 如图所示的图像中能反映做直线运动物体回到初始位置的是 解析 物体做直线运动又回到初始位置 则此过程中物体的位移一定为零 满足此条件的有选项a c d 而选项b中 物体一直沿正方向运动 2s内前进的位移为2m 故选项b错误 答案 acd 2 2015 福建福州期末 如图所示为甲 乙两辆汽车从同一点 同时沿平直公路出发的x t图象 由图象可知 a t1时刻 两车速度方向相同b t1时刻 两车速度大小相等c 在0 t1时间内 两车的路程相等d 在0 t1时间内 两车的平均速度相同 答案 d 3 如图所示是某质点运动的速度 时间图像 由图像得到的正确结果是 a 0 1s内的平均速度是2m sb 0 2s内的位移大小是3mc 0 1s内的加速度大于2 4s内的加速度d 0 1s内的运动方向与2 4s内的运动方向相反 答案 bc 4 一物体在p q两点的中点位置由静止开始运动 运动过程中不会超出pq范围 其加速度随时间变化如图所示 设向p点的加速度方向为正方向 若从出发点开始计时 则物体的运动情况是 a 一直向p运动 100s末在靠近p的某位置且速度为0b 一直向p运动 100s末在靠近q的某位置且速度不为0c 先向p 后向q 再向p 又向q 50s末在原位置且速度为0d 先向p 后向q 50s末在靠近p的某位置且速度为0 解析 根据题意作出物体的v t图线 如图所示 物体一直向p运动 且50s 100s末速度为0 答案 a 考点一对运动图象的理解与认识 考点梳理 运动学图像主要有x t图像和v t图像 运用运动学图像解题总结为 六看 典例应用 2014 全国新课标卷 14 甲 乙两汽车在一平直公路上同向行驶 在t 0到t t1的时间内 它们的v t图象如图所示 在这段时间内 a 汽车甲的平均速度比乙的大b 汽车乙的平均速度等于c 甲 乙两汽车的位移相同d 汽车甲的加速度大小逐渐减小 汽车乙的加速度大小逐渐增大 答案 a 总结提升 用速度 时间图象巧得四个运动量 1 运动速度 从速度轴上直接读出 2 运动时间 从时间轴上直接读出时刻 取差得到运动时间 3 运动加速度 从图线的斜率得到加速度 斜率的大小表示加速度的大小 斜率的正负反映了加速度的方向 4 运动的位移 从图线与时间轴围成的面积得到位移 图线与时间轴围成的 面积 表示位移的大小 第一象限的面积表示与规定的正方向相同 第四象限的面积表示与规定的正方向相反 如图所示 汽车以10m s的速度匀速驶向路口 当行驶至距路口停车线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 则汽车运动的速度 v 时间 t 图象可能是 解析 v t图线与时间坐标轴所围 面积 表示位移 a d图中v t图象中 面积 不等于20m a d错误 b中v t图象的 面积 可能等于20m b正确 c中v t图象的 面积 正好等于20m c正确 答案 bc 考点二运动图象的应用 考点梳理 易错点拨1 看纵坐标分清v t图像还是x t图像 2 由图像判断运动状态 典例应用 2014 安徽理综 15 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 v1 v2 t1 t2c v1 v2 t1 t2d v1 v2 t1 t2 解题指导 1 小球沿不同路径运动起点和终点相同说明路程相等 2 沿mpn路径是先减速后加速 沿mqn路径是先加速后减速 两个阶段平均速度是否相等 3 用现有代数办法不能解决的情况自然想到数形结合 课堂笔记 由机械能守恒定律得 小球两次到达n点速率相同 即v1 v2 画出小球由m p n及由m q n的速率 时间图象如下图中 所示 则图线与坐标轴所围成的面积表示小球的路程 两次的路程相等 故t1 t2 选项a正确 答案 a 总结提升 比较两者运动快慢 或相同时间内谁的位移大 通常作出v t图像 比较两者的图线与时间轴所围成的 面积 大小 甲 乙 丙三辆汽车同时以相同的速度v经过某一路标 此后甲一直做匀速直线运动 乙先加速后减速 丙先减速后加速 它们经过下一个路标时的速度仍为v 则 a 甲车先经过下一个路标b 乙车先经过下一个路标c 丙车先经过下一个路标d 无法判断谁先经过下一个路标 解析 由题意画出v t图像如图所示 由于甲 乙 丙在此过程中位移相同 故由图可得乙车所用时间最短 答案 b 考点三追及 相遇问题 考点梳理 1 讨论追及 相遇的问题 其实质就是分析讨论两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置问题 2 常见的情况物体a追物体b 开始时 两个物体相距x0 1 a追上b时 必有xa xb x0 且va vb 2 要使两物体恰好不相撞 必有xa xb x0 且va vb 3 解题思路和方法 温馨提示 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 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 3 不理解临界状态 4 找不清位移关系 典例应用 答案 1 36m 2 25s 总结提升 在用匀变速直线运动规律解答有关追及 相遇问题时 一般应根据两个物体的运动性质 结合运动学公式列出两个物体的位移方程 同时要紧紧抓住追及 相遇的一些临界条件 如 1 当速度较小的物体匀加速追速度较大的物体时 在两物体速度相等时两物体间距离最大 2 当速度较大的物体匀减速追速度较小的物体时 在两物体速度相等时两物体间的距离最小 3 若被追赶的物体做匀减速运动 一定要注意追上前该物体是否已停止运动 如图所示 直线mn表示一条平直公路 甲 乙两辆汽车原来停在a b两处 a b间的距离为85m 现甲车先开始向右做匀加速直线运动 加速度a1 2 5m s2 甲车运动6 0s时 乙车开始向右做匀加速直线运动 加速度a2 5 0m s2 求两辆汽车相遇处距a处的距离 答案 125m或245m 图象问题处理技巧图象问题在近几年高考中出现的频率很高 年年必考 通常结合追及和相遇问题 测量运动物体的速度和物体间的距离等素材 且有关图象问题的设计意图明显由 注重对状态的分析 转向 注重对过程的理解和处理 综合运用图象处理物理问题成为高考命题的趋向 解决图象问题必须掌握的三种技能 1 会看 1 方法介绍能够看出图象所表达的物理意义 能由坐标系的纵轴和横轴所代表的物理量 结合图象 认识图象所表达的物理意义 2 解题关键区分问题中的几何图形 质点的运动轨迹与图象中的函数图线 2 会用 1 方法介绍 什么叫 用图 用图 就是能够运用已知的物理图象抓住各物理量之间的变化关系 对照题目的有关的物理规律 阐述有关的物理问题 如何 用图 六看识破图象问题 见考点一内容 2 解题关键根据物理原理 公式 推导出两个物理量之间的函数关系 结合图象明确图象斜率 截距 面积 的意义 从而由图象所给信息求出未知量 3 会画 1 方法介绍根据题目的条件正确画出物理图象 能够将物理过程的变化规律用不同的图象反映出来 再根据画出的图象来综合分析有关问题 2 解题关键根据题中所给条件 明确物体的运动特点及物理量之间存在的数学函数关系 画出物体运动的x t图象或v t图象 汽车a在红灯前停住 绿灯亮时启动 以0 4m s2的加速度做匀加速运动 经过30s后以该时刻的速度做匀速直线运动 设在绿灯亮的同时 汽车b以8m s的速度从a车旁边驶过 且一直以相同的速度做匀速直线运动 运动方向与a车相同 则从绿灯亮时开始 a a车在加速过程中与b车相遇b a b相遇时速度相同c 相遇时a车做匀速运动d 两车不可能相遇 解析 作出a b两车运动的v t图象如图所示 v t图象所包围的 面积 表示位移 经过30s时 两车运动图象所围面积并不相等 所以在a车加速运动的过程中 两车并未相遇 所以选项a错误 30s后a车以12m s的速度做匀速直线运动 随着图象所围 面积 越来越大 可以判断在30s后某时刻两车图象所围面积会相等 即两车会相遇 此时a车的速度要大于b车的速度 选项c正确 选项b d错误 答案 c 蹦床 是奥运体操的一种竞技项目 比赛时 可在弹性网上安装压力传感器 利用压力传感器记录运动员运动过程中对弹性网的压力 并由计算机作出压力 f 时间 t 图像 如图为某一运动员比赛时计算机作出的f t图像 不计空气阻力 则关于该运动员 下列说法正确的是 a 裁判打分时可以把该运动员的运动看成质点的运动b 1s末该运动员的运动速度最大c 1s末到2s末 该运动员在做减速运动d 3s末该运动员运动到最高点 解析 运动员的外形和动作影响裁判打分 不能把该运动员的运动看成质点的运动 则a错误 1s末对弹性网的压力最大 运动员在最低点 速度为0 1s末到2s末 运动员在做加速运动 2s末到3s末 运动员做竖直上抛运动 3s末运动员运动到最高点 则b c错误 d正确 答案 d 模拟题组 1 2015 天门高三试题调研 一质点沿直线运动的速度v随时间t变化的图线如下图所示 则该质点的位移x 从t 0开始 随时间t变化的图线为下图中的 解析 由题图可知质点先沿正方向做匀减速直线运动 直到速度减为零 然后返回沿负方向做匀加速直线运动 故选b 答案 b 2 2015 晋中高三月考 蛟龙号 载人潜水器在2012年6月24日在马里亚纳海沟成功突破7000米深度 创造了世界同类潜水器的最大下潜深度 如图是我国 蛟龙号 深潜器在某次实验时 内部显示屏上显示的从水面开始下潜到返回水面过程中的v t图象 以下判断正确的是 a 6 8min内 深潜器的加速度最大b 4 6min内 深潜器停在深度为60m处c 3 4min内 深潜器处于超重状态d 6 10min内 深潜器的加速度不变 解析 v t图象斜率表示加速度 从图中可以看出第1min内和第4min内的加速度比6 8min内加速度大 a项错 6 8min内加速度与8 10min内加速度方向相反 d项错 图象横坐标时间单位为min 所以深度远大于60m b项错 3 4min内深潜器向下减速运动 加速度方向向上 处于超重状态 c项正确 答案 c 高考题组 3 2014 天津卷 1 质点做直线运动的速度 时间图象如图所示 该质点 a 在第1秒末速度方向发生了改变b 在第2秒末加速度方向发生了改变c 在前2秒内发生的位移为零d 第3秒末和第5秒末的位置相同 解析 由题图可知0 2s内 速度为正 运动方向未改变 2s末时 位移最大 v t图线斜率表示加速度 1 3s图线斜率未改变 故第2s末加速度方向没有变化 a b c错误 由v t图线与时间轴所围面积表示位移知 第3s末和第5s末质点位置相同 d正确 答案 d 4 2014 全国大纲卷 14 一质点沿x轴做直线运动 其v t图象如图所示 质点在t 0时位于x 5m处 开始沿x轴正向运动 当t 8s时 质点在x轴上的位置为 a x 3mb x 8mc x 9md x 14m 答案 b 新题快递 5 美国国会住房能源和商业委员会的调查小组2010年2月23日就丰田汽车召回事件举行听证会 美国田纳西州退休妇女朗达 史密斯在听证会上诉说了自己2006年10月驾驶丰田雷克萨斯es350型汽车的生死经历 史密斯当时驾驶那辆开了不到5000千米的新车行驶在公路上 突然间 汽车莫名地从时速70千米加速