高考物理总复习 第4讲 专题：运动图像 追及与相遇问题课件 新人教版必修1.ppt

位移随时间变化 静止 匀速直线运动 交点 速度 位移 速度随时间 匀速 直线运动 匀变 速直线运动 速度 加速度 初速度 位移 思考1为什么只有在直线运动中 才能作v t图象 提示 因为v t图象中 纵轴 v 不但表示各时刻速度的大小 而且表示速度的方向 箭头所指方向是我们选定的正方向 只有当物体沿同一条直线运动时 选定正方向 物体的速度方向才能用正 负号表示 同一直线上 距离 位置 小于 相等 最近 思考2在追及问题中 两物体存在最大距离 最小距离 恰好追上 恰好追不上的条件是什么 并举例说明 提示 条件均为 速度相等 例 1 初速度为零的匀加速运动的甲物体追前面匀速运动的乙物体时 一定能追上 在这过程中二者有最大距离的条件是v甲 v乙 2 匀速运动的甲物体追同方向做匀加速运动的乙物体 恰好追上 追不上的临界条件是两物体等速 v甲 v乙 3 匀减速运动的物体追匀速运动的物体 与 2 相似 弄清图线的形状是直线还是曲线 截距 斜率 面积所代表的物理意义是解答问题的突破口 a 在第1小时末 乙车改变运动方向b 在第2小时末 甲乙两车相距10kmc 在前4小时内 乙车运动加速度的大小总比甲车的大d 在第4小时末 甲乙两车相遇 思路启迪 在v t图象中 两图线相交点不一定是物体的相遇点 理解图线斜率的意义及图线与时间轴围成面积的意义是解题的关键 尝试解答 速度图象在t轴下的均为反方向运动 故2h末乙车改变运动方向 a错 2h末从图象围成的面积可知乙车运动位移为30km 甲车位移为30km 相向运动 此时两车相距x 70 30 30 km 10km b对 从图象的斜率看 斜率大加速度大 故乙车加速度在4h内一直比甲车加速度大 c对 4h末 甲车运动位移120km 乙车运动位移30m 两车原来相距70km 故此时两车还相距20km d错 答案 bc 用图 就是运用图象分析和解决问题 具体来说 就是利用图象中的点 起点 交点 拐点 终点 线 直 曲 峰值 截距 斜率 面积 正负号等的物理意义来定性分析和定量计算或理解物理规律 2012 佛山市高三第一次联考 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 时间图象 s t图象 如图所示 则下列说法正确的是 a t1时刻乙车从后面追上甲车b t1时刻两车相距最远c t1时刻两车的速度刚好相等d 0到t1时间内 乙车的平均速度小于甲车的平均速度 解析 本题为位移时间图象 根据图象可知 t1时刻乙车从后面追上甲车 a选项正确 b选项错误 由t1时刻两图线切线斜率可知 此时乙车速度大 c错误 根据平均速度定义可知0到t1时间内 乙车的平均速度等于甲车的平均速度 d选项错误 本题正确选项为a 答案 a 解题样板 要使两车不相撞 a车追上b车时其速度最大只能与b车速度相等 设a b两车从相距s到a车追上b车时 a车的位移为sa 末速度为va 所用时间为t b车的位移为sb 末速度为vb 运动过程如下图所示 现用四种方法解答如下 1 一定要抓住 一个条件 两个关系 一个条件 是两物体的速度满足的临界条件 如两物体距离最大 最小 恰好追上或恰好追不上等 两个关系 是时间关系和位移关系 其中通过画草图找到两物体位移之间的数量关系 是解题的突破口 2 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 2013 银川一中月考 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 速度均为v0 30m s 距离s0 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 答案 不会相撞 对应学生用书p14 物理思维方法 图象法图象能直观地描述物理过程 能形象地表达物理规律 能鲜明地表示物理量之间的关系 一直是物理学中常用的工具 图象问题也是每年高度必考的一个知识点 运用图象解题的能力可归纳为三个方面 1 读图 即从图象中获取有用信息作为解题的条件 2 作图 通过作辅助图来帮助理解物理过程 3 用图 利用图象解决问题 思路启迪 在审题的基础上 画出如图所示的v t图象 四边形oabc的面积表示甲乙两地距离x oa bc线的斜率表示汽车加速 减速的加速度a1 a2 oc线段表示汽车从甲地到乙地所用时间t 要使时间t最短 x a1 a2不变 须使bc沿t轴负向平移 ab沿v轴正向平移 得到三角形oa c 即汽车先加速运动 后减速运动 中间无匀速运动的过程 此时行驶的时间最短 解析 依题意作出物体的v t图象 如右图所示 图线下方所围成的面积表示物体的位移 由几何知识知图线 不满足ab bc 只能是 这种情况 因为斜率表示加速度 所以a1 a2 选项c正确 答案 c 易错分析 看不清 相遇两次 的条件 错选a 不理解v t图象的意义 不能把v t图象的意义和具体物理过程相对应或把两图象的交点当成是位移相等而造成错选 x t图象和v t图象都不是物体运动的轨迹 因为都是一维直角坐标系 只有相反的两个方向 故都只能描述直线运动 对曲线运动 如平抛运动 可将其分解成几个不同的直线运动 然后再分别利用图象进行分析 2012 云南省建水一中月考 酒后驾车严重威胁公众交通安全 若将驾驶员从视觉感知前方危险到汽车开始制动的时间称为反应时间 将反应时间和制动时间内汽车行驶的总距离称为感知制动距离 科学研究发现 反应时间和感知制动距离在驾驶员饮酒前后会发生明显变化 一驾驶员正常驾车和酒后驾车时 感知前方危险后汽车运动v t图线分别如图甲 乙所示 求 1 正常驾驶时的感知制动距离s 2 酒后驾驶时的感知制动距离比正常驾驶时增加的距离 s 易错点2 对运动特点分析不清楚没能发现恰好不相撞条件造成的错误 易错分析 弄不清碰撞的条件使解题陷入困境或弄错了碰撞的条件而出错 汽车a与货车b同速时 两车位移差和初始时刻两车距离关系是判断两车能否相撞的依据 当两车同速时 两车位移差大于初始时刻的距离时 两车相撞 小于 等于时 则不相撞 解决追及相遇问题的关键是弄清临界条件 a b两列火车 在同轨道上同向行驶 a车在前 速度va 10m s b车在后 其速度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b车要经过1800m才能停下 问a车若按原速度前进 两车是否会相撞 说明理由 因xb 1600m xa 700m 1500m 所以两车速度相等之前已经相撞 答案 见解析 对应学生用书p15 1 2012 湖北黄冈期末 物体在x轴上做直线运动 则上下两图对应关系正确的是 图中f表示物体所受的合外力 a表示物体的加速度 v表示物体的速度 x表示物体的位移 c d图中曲线为抛物线 解析 由牛顿第二定律的表达式f ma知 f t图象与a t图象形状应该相似 选项a错误 选项b中的v t图表示物体先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动 其加速度大小恒定 方向相反 选项b正确 选项c中x at2 2 表示物体做初速度为零的匀加速运动 其中v t图为过原点的倾斜直线 选项c错误 选项d中x v0t at2 2 表示物体做初速度不为零的匀减速直线运动 其a t图象为平行横轴的直线且位于第四象限内 选项d正确 答案 bd 2 2012 安徽省省城名校联考 如图所示 是a b两质点从同一地点运动的x t图象 则下列说法错误的是 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 b质点最初4s做加速运动 后4秒做减速运动d a b两质点在4s末相遇 解析 b质点最初4s做减速运动 后4秒做加速运动 选项c说法错误 答案 c 3 甲 乙 丙三辆汽车以相同的速度同时经过某一路标 从此时开始甲车一直做匀速直线运动 乙车先加速后减速 丙车先减速后加速 它们经过下个路标时速度又相同 则 a 甲车先通过下一个路标b 乙车先通过下一个路标c 丙车先通过下一个路标d 条件不足 无法判断 解析 作出三辆汽车的速度 时间图象 甲 乙 丙三辆汽车的位移相同 即速度图线与t轴所围的面积相等 则由图象分析可得b对 答案 b 4 2012 陕西宝鸡中学高三月考 一个步行者以6m s的最大速率跑步去追