高考物理一轮复习 第二章第三节 运动图象 追及、相遇问题课件 人教版.ppt

第三节运动图象追及 相遇问题 本节目录 基础梳理 自学导引 要点透析 直击高考 考点探究 讲练互动 知能演练 轻巧夺冠 技法提炼 思维升华 一 直线运动的s t图象1 物理意义 反映了做直线运动的物体 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大小表示物体速度的 2 图线上某点切线的斜率正负表示物体速度的 3 两种特殊的s t图象 1 若s t图象是一条倾斜的直线 说明物体在做 直线运动 2 若s t图象是一条平行于时间轴的直线 说明物体处于 状态 位移 大小 方向 匀速 静止 二 直线运动的v t图象1 物理意义 反映了做直线运动的物体 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大小表示物体加速度的 2 图线上某点切线的斜率正负表示加速度的 3 截距的意义 1 纵坐标截距表示t 0时刻的 2 横坐标截距表示速度为零的 速度 大小 方向 速度 时刻 4 图象与坐标轴围成的 面积 的意义 1 图象与坐标轴围成的面积表示物体的 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 5 两种特殊的v t图象 1 若v t图象是与横轴平行的直线 说明物体做 2 若v t图象是一条倾斜的直线 说明物体做 位移 正方向 负方向 匀速直线运动 匀变速直线运动 思考感悟v t图线和s t图线是物体运动的轨迹吗 提示 不是物体的运动轨迹 三 追及和相遇问题1 追及问题的两类情况 1 若后者能追上前者 追上时 两者处于 且后者速度一定不小于前者速度 2 若追不上前者 则当后者速度与前者 时 两者相距最近 2 相遇问题的两类情况 1 同向运动的两物体追及即相遇 2 相向运动的物体 当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离时即相遇 同一位置 相等 一 位移图象与速度图象的比较 即时应用1 2013 上饶四校联考 如图所示的s t图象和v t图象中 给出四条曲线1 2 3 4代表四个不同物体的运动情况 关于它们的物理意义 下列描述正确的是 a 图线1表示物体做曲线运动b s t图象中t1时刻v1 v2c v t图象中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等d 两图象中 t2 t4时刻分别表示2 4开始反向运动 解析 选b 图线1表示物体做变速直线运动 a错 在s t图象中 图象的斜率表示物体的运动速度 因此t1时刻v1 v2 b正确 v t图象中0至t3时间内3和4的位移不等 c错 图线的t2时刻表示开始反向运动 图线4的t4时刻表示物体减速运动 二 追及 相遇问题分析1 讨论追及 相遇的问题 其实质就是分析讨论两物体在同一时刻能否到达同一位置 1 两个关系 即时间关系和位移关系 这两个关系可通过画草图得到 2 一个条件 即两者速度相等 它往往是物体间能否追上 追不上或 两者 距离最大 最小的临界条件 也是分析判断的切入点 2 常见的情况 1 物体a追上物体b 开始时 两个物体相距s0 则a追上b时 必有sa sb s0 且va vb 2 物体a追赶物体b 开始时 两个物体相距s0 要使两物体恰好不相撞 必有sa sb s0 且va vb 特别提醒 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 另外还要注意最后对解的讨论分析 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 即时应用2甲 乙两车在一平直道路上同向运动 其v t图象如图所示 图中 opq和 oqt的面积分别为s1和s2 s2 s1 初始时 甲车在乙车前方s0处 则 a 若s0 s1 s2 两车不会相遇b 若s0 s1 两车相遇2次c 若s0 s1 两车相遇1次d 若s0 s2 两车相遇1次 解析 选abc 由题图可知s2为甲在t时间内的位移 s1 s2为乙在t时间内的位移 又初始时甲在乙车前方s0处 乙要追上甲的条件是t时间内位移差要不小于零 当s0 s1 s2时 s s乙 s甲 s1 s2 s2 s0 s2 故乙车不能追上甲车 两车不能相遇 a正确 若s0 s1 则 s s乙 s甲 s1 s2 s2 s0 0 乙车能追上甲车 但经过时间t后甲车速度大于乙车速度 所以此后甲车又能追上乙车 有两次相遇 所以b正确 当s0 s1时 s s乙 s甲 s1 s2 s2 s0 0 即经过时间t时刚好追上 所以只有一次相遇 c正确 当s0 s2时 因为s2 s1 为上述第一种情况 故d错误 考点1对运动图象的理解 2013 浙江十二校联考 亚丁湾索马里海峡六艘海盗快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船 中国特战队员发射爆震弹成功将其驱离 假如其中一艘海盗快艇在海面上运动的v t图象如图所示 设运动过程中海盗快艇所受阻力不变 则下列说法正确的是 a 海盗快艇在0 66s内从静止出发做加速度增大的加速直线运动b 海盗快艇在96s末开始调头逃离c 海盗快艇在66s末离商船最近d 海盗快艇在96 116s内做匀减速直线运动 审题指导 1 找坐标 根据图线变化情况确定所对应的物理量之间的关系 2 v t图象中图线在t轴上方表示物体向x轴正方向运动 在t轴下方表示物体向x轴负方向运动 3 加速度的大小和方向看斜率 解析 在0 66s内图象的斜率越来越小 加速度越来越小 故海盗快艇做加速度减小的加速运动 a错误 海盗快艇在96s末 速度由正变负 即改变运动的方向 开始掉头逃跑 此时海盗快艇离商船最近 b正确 c错误 海盗快艇在96 116s内 沿反方向做匀加速直线运动 d错误 答案 b 思维总结 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 跟踪训练1 创新题 2012年6月16日 神舟九号 飞船在恒定动力作用下发射升空 如图甲 其发射时的v t图象如图乙所示 其中t1 120s t2 136s t3 159s t4 200s和t5 659s分别对应图线上的a b c d和e五个点 若不考虑其他阻力的影响 试判断飞船在e点的运动情况并求出飞船在cd段的加速度和bc段内上升的高度 甲乙 答案 见解析 考点2追及 相遇问题的分析 2013 天津高三统考 汽车前方120m有一自行车正以6m s的速度匀速前进 汽车以18m s的速度追赶自行车 若两车在同一条公路不同车道上做同方向的直线运动 求 1 经多长时间 两车第一次相遇 2 若汽车追上自行车后立即刹车 汽车刹车过程中的加速度大小为2m s2 则再经多长时间两车第二次相遇 思路点拨 分析运动过程 运用位移关系和时间关系列方程 并结合运动学公式求解 分析时要注意第二次相遇时 汽车是否静止 答案 1 10s 2 13 5s 规律总结 在用匀变速直线运动规律解答有关追及 相遇问题时 一般应根据追及的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的距离最大 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 跟踪训练2 范例 14分 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 一人骑自行车以v0 6m s的速度匀速 驶来 从后边超过汽车 试问 1 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 2 当汽车与自行车距离最近时汽车的速度是多大 寻规探法批注 汽车做初速度为0的匀加速运动 批注 汽车 自行车从同一位置 同时