运动图像、追及和相遇问题.ppt

高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 运动图像 追及和相遇问题 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 一 x t图象1 x t图象的意义 1 物理意义 反映了做直线运动的物体的 随 变化的规律 2 图线斜率的意义 图线上某点切线的斜率的大小表示物体 图线上某点切线的斜率的正负表示物体 2 常见的几种x t图象 1 匀速直线运动的x t图象是一条 的直线 自主再现 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 2 匀变速直线运动的x t图象是 3 x t图象是一段跟时间轴平行的直线 则该时间内物体处于 状态 二 v t图象1 v t图象的意义 1 物理意义 反映了做直线运动的物体的 随 变化的规律 2 图线斜率的意义 图线上某点切线的斜率的大小表示物体运动的 图线上某点切线的斜率的正负表示 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 3 图象与坐标轴围成的 面积 的意义 图象与坐标轴围成的面积的数值表示相应时间内的 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 2 常见的两种图象形式 1 匀速直线运动的v t图象是与横轴 的直线 2 匀变速直线运动的v t图象的一条 的直线 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 重点提示 1 x t或v t图象反映了位移或速度与时间的函数关系 并不表示运动轨迹 2 两种图象都只能描述直线运动而不能描述曲线运动情况 三 追及问题追及问题分为能追上和不能追上两种情况 1 能追上情况 设后者速度为v1 前者速度为v2 追上时刻 二者处于 位置 二者相对于某点的位移 二者速度v1 v2 2 不能追上情况 当后者速度v1与前者速度v2相等时 二者相距 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 位移 时间 速度大小 速度的方向 倾斜 抛物线 静止 速度 时间 加速度的大小 加速度的方向 位移 正方向 负方向 平行 倾斜 同一 相等 最近 自我校对 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 一 对速度图象v t的理解规律方法1 v t图象中几个重要问题判断方法 1 判断物体的运动性质 根据斜率变化情况判断加速度的情况 图线是直线 表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动 如 a b 图线是曲线 表示物体做变加速直线运动 如 a b 2 判断物体的加速 减速运动随时间的延长 若图象对应的速度增大则为加速运动 相反为减速运动 注意 跟速度的正 负无关 探究应用 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 3 几个重要的特殊点的物理意义 1 图象与时间轴的交点 表示该时刻速度方向改变或该时刻开始运动 2 图象的拐点 或折点 表示加速度方向的改变点 3 两条v t图象的交点 表示两物体速度相等 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 例1物体做直线运动的速度图象如图所示 则 A 前6s内物体做匀变速直线运动B 第二个2s内物体做匀变速直线运动C 3s末物体的瞬时速度为零 3s后改变运动方向D 4s末物体的速度方向发生改变E 物体6s内的位移为零F 物体前3s内的位移为6mG 物体前4s内的路程为4m 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 题后反思 1 本题易错选项为A B G 认为6s内速度图象都是直线 每一段都是匀变速运动 则6s内也一定是匀变速运动 对B选项 认为运动方向已经改变了 即第二个2s内一定不是匀变速运动 出错原因是不能抓住由加速度来判断运动性质 G选项出错原因是没搞清位移和路程的区别 2 处理运动图象问题的有效方法是 把由图象反映的运动情景在头脑中显现出来 其次弄清a v x等物理量在图象中是如何表示的 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 跟踪训练1 2009 广东高考 某物体运动的速度图象如图所示 根据图象可知 A 0 2s内的加速度为1m s2B 0 5s内的位移为10mC 第1s末与第3s末的速度方向相同D 第1s末与第5s末加速度方向相同 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 诱思启导 1 加速度的大小和方向在v t图象上如何表示 2 在v t图象上如何求位移 解析 v t图象反映的是速度v随时间t的变化规律 其斜率表示的是加速度 A正确 图中图象与坐标轴所围成的梯形面积表示的是0 5s内的位移为7m B错误 在前5s内物体的速度都大于零 即运动方向相同 C正确 0 2s加速度为正 4s 5s加速度为负 方向不同 D错误 答案 AC 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 跟踪训练2 2010 牡丹江模拟 物体A B在同一直线上做匀变速直线运动 它们的v t图象如图所示 则 A 物体A B运动方向一定相反B 物体A B在0 4s内的位移相同C 物体A B在t 4s时的速度相同D 物体A的加速度比物体B的加速度大 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 诱思启导A B两物体各做什么运动 解析 由图可知 两个图象都在时间轴上方 运动方向相同 A选项错误 图象与时间轴围成的面积与这段时间物体的位移大小相等 在0 4s内 B图象与时间轴围成的面积显然比A图象与时间轴围成的面积大 即B物体在0 4s内运动的位移比A物体大 B选项错误 在4s这个时刻 两个图象交于一点 表示两个物体的速度相等 C选项正确 B图象比A图象倾斜度大 即B物体的加速度大于A物体的加速度 D选项错误 答案 C 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 二 追及相遇问题的分析规律方法1 对追及过程的分析首先要弄清追者和被追者的运动情况 如二者各做什么性质的运动 二者的速度如何变化的 二者之间的距离如何变化等 设追者速度v1 位移x1 被追者速度v2 位移x2 1 若v1v2 二者间距离越来越小 可能追上 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 2 相遇 或追上 的条件 1 位移关系 x1 x2或x1 x0 x2 相对于某参考点有相同的位移 2 速度关系 v1 v2 例2甲车以5m s的速度在平直的公路上匀速行驶 乙车以4m s的速度与甲车平行同向做匀速直线运动 甲车经过乙车旁边开始以0 2m s2的加速度刹车 从甲车刹车开始计时 求 1 乙车在追上甲车前 两车相距的最大距离 2 乙车追上甲车所用的时间 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 解得t2 0 开始刹车时刻 应舍去 t2 10s因t1 t2 说明甲车停止之前 乙车就追上甲车 则t2 10s 即为乙车追上甲车所需时间 若t1 t2说明甲车减速为零后又返回使甲 乙位移相等 这种情况不存在 由以上讨论可知 小明同学的解法是不正确的 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 题后反思 1 追及问题中 两物体 速度相等 是两物体间距离最大 最小 恰好追上或追不上的临界条件 2 时间关系和位移关系在求解追及问题时 往往是列式或判断应用最多的两个关系 3 若被追者做匀速减速运动 如本例 一定要先判断追上前该物体是否已停止运动 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 例2一辆汽车正以10m s的速度在平直的公路上行驶 突然发现正前方3m处有一辆自行车以4m s的速度做同向匀速直线运动 汽车立即关闭油门做匀减速运动 汽车的加速度若为4m s2 则汽车能否撞上自行车 若能撞上自行车 则撞上时汽车速度多大 王浩同学是这样解答的 设汽车匀减速到停止经历时间为t 位移为x由v2汽 2ax得x 12 5m由v汽 at得t 2 5st 2 5s内自行车位移x1 v自t 10m因x x0 x1 所以汽车不能撞上自行车 你认为王浩同学的解法正确吗 若不正确 指出错误原因并给出你认为正确的解法 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 题后反思 1 本题中通过速度相等这一条件 来讨论位移关系 从而确定是否能撞上 2 解决追及问题时 一定要从分析两物体运动的速度 位移及二者之间距离的变化情况入手 盲目地套用 速度相等 位移相等 必然会出错 高考调研 新课标高考总复习 高三物理 人教版 跟踪训练3在同一直线上运动的A B两物体 A以1m s2的加速度启动 同时在A后60m远处B以一定速度v0匀速追赶 如果v0 10m s 问B能否追上A 若