《高一物理运动图象》ppt课件

1、1.3 运动图象运动图象 追及和相遇问题追及和相遇问题1知知 识识 精精 要要高效梳理高效梳理知识备考知识备考2一一 x-t图象图象1.x-t图象的意义图象的意义(1)物理意义物理意义:反映了做直线运动的物体的反映了做直线运动的物体的位移位移随随时间时间变化的变化的规律规律.(2)图线斜率的意义图线斜率的意义:图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小大小. .图线上某点切线的斜率的正负表示物体速度的图线上某点切线的斜率的正负表示物体速度的方向方向.32.两种特殊的两种特殊的x-t图象图象(1)匀速直线运动的匀速直线运动的x-t图象是一条图象是一条倾斜

2、倾斜的直线的直线.(2)若若x-t图象是一条平行于时间轴的直线图象是一条平行于时间轴的直线,则表示物体处于则表示物体处于静静止止状态状态.4二二 v-t图象图象1.v-t图象的意义图象的意义(1)物理意义物理意义:反映了做直线运动的物体的反映了做直线运动的物体的速度速度随随时间时间变化的变化的规律规律.(2)图线斜率的意义图线斜率的意义: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大小表示物体运动的加速度的大加速度的大小小.图线上某点切线的斜率的正负表示图线上某点切线的斜率的正负表示加速度的方向加速度的方向.特别提示特别提示:匀速直线运动的匀速直线运动的v-t图线的斜率为零图

3、线的斜率为零,表示其加速度表示其加速度等于零等于零.5 (3)图象与坐标轴围成的图象与坐标轴围成的“面积面积”的意义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图象与坐标轴围成的面积的数值表示相应时间内的位移位移.若此面积在时间轴的上方若此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为表示这段时间内的位移方向为正正方向方向;若此面积在时间轴的下方若此面积在时间轴的下方,表示这段时间内的位移方表示这段时间内的位移方向为向为负方向负方向.62.两种常见的图象形式两种常见的图象形式(1)匀速直线运动的匀速直线运动的v-t图象是与横轴图象是与横轴平行平行的直线的直线.(2)匀变速直线运动的匀变速

4、直线运动的v-t图象是一条图象是一条倾斜倾斜的直线的直线.特别提示特别提示:(1)无论是无论是x-t图象还是图象还是v-t图象都只能描述直线运动图象都只能描述直线运动.(2)x-t图象和图象和v-t图象不表示物体运动的轨迹图象不表示物体运动的轨迹.7三三 追及和相遇问题追及和相遇问题1.追及追及 相遇问题的概述相遇问题的概述当两个物体在同一直线上运动时当两个物体在同一直线上运动时,由于两物体的运动情况不同由于两物体的运动情况不同,所以两物体之间的距离会不断发生变化所以两物体之间的距离会不断发生变化,两物体间距越来两物体间距越来越大或越来越小越大或越来越小,这时就会涉及追及这时就会涉及追及 相遇

5、或避免碰撞等相遇或避免碰撞等问题问题.82.追及问题的两类情况追及问题的两类情况(两物体由同一位置出发两物体由同一位置出发)(1)速度大者匀减速追速度小者速度大者匀减速追速度小者(如匀速运动如匀速运动):当两者速度相等时当两者速度相等时,若追者位移仍小于被追者位移若追者位移仍小于被追者位移,则永远则永远追不上追不上,此时两者间有此时两者间有最小最小距离距离.若两者位移相等若两者位移相等,且两者速度相等时且两者速度相等时,则恰能追上则恰能追上,也是两者也是两者避免碰撞避免碰撞的临界条件的临界条件.若两者位移相等时若两者位移相等时,追者速度仍大于被追者的速度追者速度仍大于被追者的速度,则被追则被追

6、者还有一次追上追者的机会者还有一次追上追者的机会,其间速度相等时两者间距有其间速度相等时两者间距有一个一个最大值最大值.9 (2)速度小者加速速度小者加速(如初速度为零的匀加速直线运动如初速度为零的匀加速直线运动)追速度大追速度大者者(如匀速运动如匀速运动):当两者速度相等时有当两者速度相等时有最大最大距离距离.当两者位移相等时当两者位移相等时,则追上则追上.103.相遇问题的常见情况相遇问题的常见情况(1)同向运动的两物体追及即相遇同向运动的两物体追及即相遇.(2)相向运动的物体相向运动的物体,当各自发生的位移大小之和等于开始时当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体的距离时即相遇两物体的距

7、离时即相遇.特别提示特别提示:在追及在追及 相遇问题中相遇问题中,速度相等往往是临界条件速度相等往往是临界条件,也也往往会成为解题的突破口往往会成为解题的突破口.11双双 基基 精精 练练自主探究自主探究基础备考基础备考121.(2008高考广东卷高考广东卷)某人骑自行车在平直道路上行进某人骑自行车在平直道路上行进,图中图中的实线记录了自行车开始一段时间内的的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图象图象.某同学为某同学为了简化计算了简化计算,用虚线作近似处理用虚线作近似处理,下列说法正确的是下列说法正确的是( )13A.在在t1时刻时刻,虚线反映的加速度比实际的大虚线反映的加速度比实际的大B

8、.在在0t1时间内时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的大由虚线计算出的平均速度比实际的大C.在在t1t2时间内时间内,由虚线计算出的位移比实际的大由虚线计算出的位移比实际的大D.在在t3t4时间内时间内,虚线反映的是匀速运动虚线反映的是匀速运动解析解析:考查考查v-t图象的意义与应用图象的意义与应用.答案答案:BD142.(2009广东卷广东卷)某物体运动的速度图象如图所示某物体运动的速度图象如图所示,根据图象根据图象可知可知( )15A.02 s内的加速度为内的加速度为1 m/s2B.05 s内的位移为内的位移为10 mC.第第1 s末与第末与第3 s末的速度方向相同末的速度方向相同D.第

9、第1 s末与第末与第5 s末的加速度方向相同末的加速度方向相同解析解析:图象反映的是速度图象反映的是速度v随时间随时间t的变化规律的变化规律,其斜率表示的其斜率表示的是加速度是加速度,A正确正确;图中图象与坐标轴所围成的梯形面积表图中图象与坐标轴所围成的梯形面积表示的是示的是05 s内的位移为内的位移为7 m,在前在前5 s内物体的速度都大于零内物体的速度都大于零,即运动方向相同即运动方向相同,C正确正确;02 s内加速度为正内加速度为正,45 s内加速度内加速度为负为负,方向不同方向不同.答案答案:AC163.汽车沿着平直的公路以速度汽车沿着平直的公路以速度v0做匀速直线运动做匀速直线运动,

10、当它路过某当它路过某处的同时处的同时,该处有一辆汽车乙开始做初速度为零的匀加速该处有一辆汽车乙开始做初速度为零的匀加速直线运动去追赶甲车直线运动去追赶甲车,根据上述已知条件根据上述已知条件( )A.可求出乙车追上甲车时乙车的速度可求出乙车追上甲车时乙车的速度B.可求出乙车追上甲车时乙车走的路程可求出乙车追上甲车时乙车走的路程C.可求出乙车从开始起到追上甲车所用的时间可求出乙车从开始起到追上甲车所用的时间D.不能求出上述三个中的任何一个不能求出上述三个中的任何一个答案答案:A17解析解析:对于对于A选项选项,设乙车追上甲车的速度为设乙车追上甲车的速度为v乙乙,乙车追上甲乙车追上甲车所用的时间为车

11、所用的时间为t, 当乙车追上甲车时当乙车追上甲车时,两车位移相同两车位移相同,即即x甲甲=x乙乙,因为因为x甲甲=v0t,x乙乙 t,虽然虽然t未知未知,但可约去但可约去,则则v乙乙=2v0,A正确正确.求乙车位移求乙车位移x乙乙可以采用以下方法可以采用以下方法:x乙乙 乙乙=x甲甲=v0t或或x乙乙 但由于乙车加速度但由于乙车加速度a及运动时间及运动时间t均为未知量均为未知量,所以都无法求出所以都无法求出x乙乙,故故B C错错,D错错.02v乙21,2atx2,2va乙184.列车以列车以72 km/h的速度行驶的速度行驶,司机突然发现同一平直铁路司机突然发现同一平直铁路上前方上前方500

12、m处处,一货车正以一货车正以36 km/h的速度同向行驶的速度同向行驶,为避为避免撞车免撞车,司机立即刹车司机立即刹车,求刹车时加速度的最小值求刹车时加速度的最小值.答案答案:0.1 m/s219解析解析:设列车刹车的加速度大小为设列车刹车的加速度大小为a,刹车后经时间刹车后经时间t两车速度两车速度相等相等,这段时间内货车这段时间内货车 列车的位移分别为列车的位移分别为x1 x2,如图所示如图所示,则不撞车的条件是则不撞车的条件是x1+500 mx2且有且有 x1=v1t2021疑疑 难难 精精 讲讲名师解疑名师解疑能力备考能力备考22疑难点一疑难点一.你清楚位移图象和速度图象的物理意义吗你清

13、楚位移图象和速度图象的物理意义吗?试对试对位移图象和速度图象作出比较位移图象和速度图象作出比较.23名师在线名师在线:若要用位移图象和速度图象解决问题若要用位移图象和速度图象解决问题,首先应弄清首先应弄清图象中图象中“点点” “线线” “斜率斜率 “面积面积” “截距截距”的物理的物理意义意义.点点:图线上的每一个点都对应研究对象的一个状态图线上的每一个点都对应研究对象的一个状态,特别是特别是“起点起点” “终点终点” “拐点拐点”,它们往往对应一个特殊状它们往往对应一个特殊状态态.线线:表示研究对象的变化过程和规律表示研究对象的变化过程和规律,如如v-t图象中图线若为图象中图线若为倾斜直线倾

14、斜直线,则表示物体做匀变速直线运动则表示物体做匀变速直线运动.斜率斜率:表示纵表示纵 横坐标轴上两物理量变化量的比值横坐标轴上两物理量变化量的比值,常有一常有一个重要的物理量与之对应个重要的物理量与之对应,用于求解定量计算对应物理量用于求解定量计算对应物理量的大小和定性分析变化的快慢问题的大小和定性分析变化的快慢问题.如如x-t图象的斜率表示图象的斜率表示速度大小速度大小,v-t图象的斜率表示加速度大小图象的斜率表示加速度大小.24面积面积:图线与坐标轴围成的面积常与某一表示过程的物理图线与坐标轴围成的面积常与某一表示过程的物理量相对应量相对应,如如v-t图象与横轴包围的图象与横轴包围的“面积

15、面积”大小表示位移大小表示位移的大小的大小.截距截距:表示横表示横 纵坐标两物理量在纵坐标两物理量在“边界边界”条件下的物理条件下的物理量的大小量的大小,由此往往能得到一个很有意义的物理量由此往往能得到一个很有意义的物理量.现对位移图象和速度图象比较如下现对位移图象和速度图象比较如下:25262728名师提示名师提示:(1)速度图象向上倾斜即斜率大于零时速度图象向上倾斜即斜率大于零时,物体不一定物体不一定是做加速运动是做加速运动,向下倾斜即斜率小于零时向下倾斜即斜率小于零时,物体也不一定做物体也不一定做减速运动减速运动.物体加速或减速取决于物体加速或减速取决于a和和v的符号的符号,v与与a同正

16、或同正或同负则加速同负则加速,v与与a一正一负则减速一正一负则减速.(2)位移图象与时间轴的交点表示距参考点的位移为零位移图象与时间轴的交点表示距参考点的位移为零,运动运动方向不发生改变方向不发生改变;速度图象与时间轴的交点表示速度为零速度图象与时间轴的交点表示速度为零,运动方向发生改变运动方向发生改变.29疑难点二疑难点二.追及追及 相遇问题有何特点相遇问题有何特点?应如何求解此类问题应如何求解此类问题?30名师在线名师在线:(1)讨论追及讨论追及 相遇的问题相遇的问题,其实质就是分析讨论两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物体在相同时间内能否到达相同的空间位置问

17、题.两个关系两个关系:即时间关系和位移关系即时间关系和位移关系.一个条件一个条件:即两者速度相等即两者速度相等,它往往是物体间能追上它往往是物体间能追上 追不追不上或上或(两者两者)距离最大距离最大 最小的临界条件最小的临界条件,也是分析判断的切也是分析判断的切入点入点.31 (2)常见的情况常见的情况物体物体A追上物体追上物体B:开始时开始时,两个物体相距两个物体相距x0,则则A追上追上B时时,必必有有xA-xB=x0,且且vAvB.物体物体A追赶物体追赶物体B:开始时开始时,两个物体相距两个物体相距x0,要使两物体恰好要使两物体恰好不相撞不相撞,必有必有xA-xB=x0,且且vAvB.32

18、 (3)解题思路和方法解题思路和方法33易易 错错 点点 拨拨自我完善自我完善误区备考误区备考34易错点一不理解易错点一不理解v-t图象的物理意义导致出错图象的物理意义导致出错35自我诊断自我诊断1在轻绳的两端各拴一个小球在轻绳的两端各拴一个小球,一人用手拿着上端一人用手拿着上端的小球站在的小球站在3层楼阳台上层楼阳台上,放手后让小球自由下落放手后让小球自由下落,两小球相两小球相继落地的时间差为继落地的时间差为T,如果站在如果站在4层楼的阳台上层楼的阳台上,同样放手让同样放手让小球自由下落小球自由下落,则两小球相继落地的时间差将则两小球相继落地的时间差将( )A.不变不变 B.变大变大 C.变

19、小变小 D.无法判断无法判断答案答案:C36解析解析:两小球都是自由落体运动两小球都是自由落体运动,可在同一可在同一v-t图象中作出速图象中作出速度随时间的关系图线度随时间的关系图线,如图所示如图所示.设人在设人在3楼阳台上释放小球楼阳台上释放小球后后,两球落地时间差为两球落地时间差为t1,图中阴影部分面积为图中阴影部分面积为h,若人在若人在4楼阳台上释放小球后楼阳台上释放小球后,两球落地时间差为两球落地时间差为t2,要保证阴影部要保证阴影部分面积也是分面积也是h,从图中可以看出一定有从图中可以看出一定有t2(v1+v2)/2答案答案:B解析解析:考查考查v-t图象的斜率和图象的斜率和“面积面

20、积”所表示的物理意义所表示的物理意义.799.一个固定在水平面上的光滑物块一个固定在水平面上的光滑物块,其左侧面是斜面其左侧面是斜面AB,右侧右侧面是曲面面是曲面AC,如图所示如图所示.已知已知AB和和AC的长度相同的长度相同.两个小球两个小球p q同时从同时从A点分别沿点分别沿AB和和AC由静止开始下滑由静止开始下滑,比较它们比较它们到达水平面所用的时间到达水平面所用的时间( )A.p小球先到小球先到B.q小球先到小球先到C.两小球同时到两小球同时到D.无法确定无法确定80答案答案:B解析解析:画出小球的速率画出小球的速率时间图象时间图象,如图所示如图所示,两小球的路程相两小球的路程相等等,

21、则则tptq,B正确正确.8110.(2009海南卷海南卷)甲甲 乙两车在一平直道路上同向运动乙两车在一平直道路上同向运动,其其v-t图象如图所示图象如图所示,图中图中OPQ和和OQT的面积分别为的面积分别为s1和和s2(s2s1).初始时初始时,甲车在乙车前方甲车在乙车前方s0处处.则则( )82A.若若s0=s1+s2,两车不会相遇两车不会相遇B.若若s0s1,两车相遇两车相遇2次次C.若若s0=s1,两车相遇两车相遇1次次D.若若s0=s2,两车相遇两车相遇1次次答案答案:ABC83解析解析:由图可知甲的加速度由图可知甲的加速度a1比乙的加速度比乙的加速度a2大大,在达到速在达到速度相等

22、的时间度相等的时间T内两车相对位移为内两车相对位移为s1.若若s0=s1+s2,速度相速度相等时乙比甲位移多等时乙比甲位移多s1s0,乙车还没有追上乙车还没有追上,此后甲车比乙此后甲车比乙车快车快,不可能追上不可能追上,A对对;若若s0s1),两车速度相等时还没有追两车速度相等时还没有追上上,并且甲车快并且甲车快,更追不上更追不上,D错错.8411.从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体 的速度图象如图所示的速度图象如图所示.在在0t0时间内时间内,下列说法中正确的下列说法中正确的是是( )A. 两个物体的加速度都在不断减小两个物体的加速度都在不断减小B.物体的加速度不断增大物体的加速度不断增大,物体的加速度不断减小物体的加速度不断减小C.物体的位移不断增大物体的位移不断增大,物体的位移不断减小物体的位移不断减小D. 两个物体的平均速度大小两个物体的平均速度大小都是都是(v1+v2)/285答案答案:A解析解析:由图象可知由图象可知, 两个物体的加速度都在不断减小两个物体的加速度都在不断减小,位位移不断增大移不断增大,的平均速度的平均速度 的平均速度的平均速度 故应选择故应选择A.12,2vvv12,2vvv86二二 非选择题非选择题12.(2009昆明模拟昆明模拟)在公园的草坪上主人和小狗正玩