高考物理一轮复习 运动图像教学案.doc

运动图像 一考点整理 运动图像类型 1x t图像：在平面直角坐标系中用纵轴表示位移x，横轴表示时间t，画出的图像就是位移时间图像（其实是位置坐标图像），x t图像反映了物体运动的位移随时间变化的规律，如图所示 匀速直线运动的x t图像是一条 线； 匀变速直线运动的x t图像是一条 线x t图线斜率的大小表示物体的 的大小，斜率的正负表示 的方向2v t图像：在平面直角坐标系中用纵轴表示速度v，横轴表示时间t，画出的图像就是速度时间图像v t图像反映了物体运动的速度随时间变化的规律，如图所示 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 大小，斜率的正负表示 的方向 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物体的 若该面积在时间轴的上方，表示这段时间内的 方向为正方向；若该面积在时间轴的下方，表示这段时间内的 方向为负方向3追及相遇问题：常见的追及、相遇问题的基本条件是两者速度 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 ； 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 ； 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 分析追及、相遇类问题时，要注意抓住题目中的关键字眼审题时要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 二思考与练习 思维启动 1如图甲、乙所示的位移时间（x t）图像和速度时间（v t）图像中，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bv t图像中0 t1时间内物体1和2的平均速度相等cx t图像中t4时刻物体3的速度大于物体4的速度d两图像中t2、t5时刻分别表示物体2和4开始反向运动 2在平直道路上，甲汽车以速度v匀速行驶，当甲车司机发现前方距离为d处的乙汽车时，立即以大小为a1的加速度匀减速行驶，与此同时，乙车司机也发现了甲，立即从静止开始以大小为a2的加速度沿甲车运动的方向匀加速运动则 （ ）a甲、乙两车之间的距离一定不断减小 b甲、乙两车之间的距离一定不断增大c若v2 2(a1 + a2)d，则两车一定不会相撞 d若v2 2(a1 + a2)d，则两车一定不会相撞 三考点分类探讨 典型问题 考点1对x t、v t图像的理解【例1】如图甲、乙所示的位移（x） 时间（t）图像和速度（v） 时间（t）图像中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四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b0t1时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程c0t2时间内，丙、丁两车在t2时刻相距最远d0t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等【变式跟踪1】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 （ ）at1时刻车速更小 b0t1的时间内加速度更小c加速度总比不启用abs时大 d刹车后前行的距离比不启用abs短考点2运动图像的应用【例2】将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v t图像如图所示以下判断正确的是 （ ）a前3 s内货物处于超重状态b最后2 s内货物只受重力作用c前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同d第3 s末至第5 s末的过程中，货物的机械能守恒【变式跟踪2】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，得到两车的位移图像如图所示，图像中的oc段与ab平行，cb段与oa平行，则下列说法中正确的是（ ）at1到t2时刻两车的距离越来越远 b0t3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 dt3时刻甲车在乙车的前方考点3追及、相遇问题【例3】a、b两列火车在同一轨道上同向行驶，a车在前，其速度va = 10 m/s，b车在后，其速度为vb = 30 m/s因大雾能见度低，b车在距a车700 m时才发现前方有a车，这时b车立即刹车，但要经过1800 m，b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【变式跟踪3】 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 = 8 m/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 = 10 m/s2 若甲车司机看到黄灯时车头距警戒线6.5 m，他采取了上述措施后是否会闯红灯？ 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？乙0102030 1012345t/sv/ms1甲 四考题再练 高考试题 1（2013全国卷大纲版）将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，抛出时间间隔为2s，他们运动的v t图像分别如直线甲、乙所示则 （ ）at = 2s时，两球的高度差一定为40mbt =4 s时，两球相对于各自抛出点的位移相等c两球从抛出至落地到地面所用的时间间隔相等d甲球从抛出至达到最高点的时间间隔与乙球的相等t/sv/ms1【预测1】如图2所示为某质点做直线运动的v t图像，关于这个质点在4s内的运动情况，下列说法中正确的是 （ ）a质点始终向同一方向运动b4s内通过的路程为4m，而位移为零c4s末质点离出发点最远d加速度大小不变，方向与初速度方向相同2（2013全国新课标i）如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置一时间（x t）图线由图可知 （ ）a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（a）深度显示（b）速度显示【预测2】“蛟龙号”深潜器经过多次试验，在2012年6月24日以7020m深度创下世界最新纪录（国外最深不超过6500m），预示着可以征服全球99.8的海底世界，假设在某次实验时，深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面10min内全过程的深度曲线（a）和速度图像（b），如图示则有 （ ）a（a）图中h3代表本次最大深度，应为6.0mb全过程中最大加速度是0.025m/s2c潜水员感到超重现象应发生在3-4min和6-8min的时间段内d整个潜水器在8-10min时间段内机械能守恒 五课堂演练 自我提升 1如图是a、b两质点从同一地点运动的x t图像，则下列说法错误的是 （ ）aa质点以20 m/s的速度匀速运动bb质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动cb质点最初4 s做加速运动，后4秒做减速运动da、b两质点在4 s末相遇2下列图像均能正确反映物体在直线上的运动，在t = 2 s内物体位移最大的是 （ ）3下列给出的四组图像中，能够反映同一直线运动的是 （ ）4汽车a在红灯前停住，绿灯亮时启动，以0.4 m/s2的加速度做匀加速运动，经过30 s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8 m/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 （ ）aa车在加速过程中与b车相遇 ba、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5如图所示，是从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个质量相等的物体i、ii的v-t图像.在0t2时间内，下列说法中正确的是 （ ）a物体i所受的合外力不断增大，物体ii所受的合外力不断减小bi、ii两个物体的平均速度大小都是(v1 + v2)/2c在第一次相遇之前，t1时刻两物体相距最远d物体ii所受的合外力所做的功大于物体i所受的合外力所做的功6质量相等的甲乙两物体从离地面相同高度同时由静止开始下落，由于两物体的形状不同，运动中受到的空气阻力不同将释放时刻作为t = 0时刻，两物体的速度图像如图所示则下列判断正确的是 （ ）at0时刻之前，甲物体受到的空气阻力总是大于乙物体受到的空气阻力bt0时刻之前，甲物体中间时刻速度大于乙物体平均速度ct0时刻甲乙两物体到达同一高度dt0时刻之前甲下落的高度总小于乙物体下落的高度7甲、乙两车在平直公路上比赛，某一时刻，乙车在甲车前方l1 = 11 m处，乙车速度v乙 = 60 m/s，甲车速度v甲 = 50 m/s，此时乙车离终点线尚有l2 = 600 m，如图所示若甲车加速运动，加速度a = 2 m/s2，乙车速度不变，不计车长求： 经过多长时间甲、乙两车间距离最大，最大距离是多少？ 到达终点时甲车能否超过乙车？8一辆汽车在十字路口等待绿灯，当绿灯亮时汽车以a = 3 m/s2的加速度开始行驶，恰在这时一辆自行车以v0 = 6 m/s的速度匀速驶来，从后边超过汽车，试问： 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？ 当汽车与自行车距离最近时汽车的速度是多大？参考答案：一考点整理 运动图像类型 1倾斜直 曲 速度 速度2加速度 加速度 位移 位移 位移3相等 最大 最小 最小二思考与练习 思维启动 1c；x t、v t图像都只能描述直线运动，a错；v t图像中0t1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 图像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的运动方向不变，d错2d；甲车做减速运动，乙车做加速运动，两车速度相同时，距离最小，若此时没有相撞，以后也不可能相撞设两车相距为d时，两车恰好相撞，这种情况下甲车的速度为v0，根据v02 = 2(a1 + a2)d，若vv0，两车一定相撞；若v v0，两车一定不会相撞三考点分类探讨 典型问题 例1 c；x t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 t图像可知，甲、乙两车在0t1时间内均做单向直线运动，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0t2时间内，t2时刻两车相距最远，c正确由图线可知，0t2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错误变式1 bd；由图知启用abs后t1时刻车速较大，a错；由v t图线斜率等于加速度可知，0t1的时间内启用abs后加速度较小，t1t2的时间内启用abs后加速度较大，b对、c错；由v t图线所围面积等于对应时间内所发生的位移可知启用abs刹车后前行的距离较短，d对例2 ac；由v t图像可知，货物在前3 s内具有向上的加速度，因此货物处于超重状态，选项a正确；最后2 s内，货物具有向下的加速度，其大小为a = 3 m/s2 xa + x0 =