高考物理新设计大一轮教科版课件第一章运动的描述专题突破

专题突破运动图像追及相遇问题突破一运动图像的理解及应用1.运动学图像主要有x－t图像和v－t图像，运用运动学图像可总结为“六看”

x－t图像v－t图像“一看”轴横轴为时间t，纵轴为位移x横轴为时间t，纵轴为速度v“二看”线倾斜直线表示匀速直线运动倾斜直线表示匀变速直线运动“三看”斜率表示速度表示加速度“四看”面积无实际意义图线和时间轴围成的面积表示位移“五看”纵截距表示初位置表示初速度“六看”特殊点拐点表示从一种运动变为另一种运动，交点表示相遇拐点表示从一种运动变为另一种运动，交点表示速度相等(1)x－t图像、v－t图像都不是物体运动的轨迹，图像中各点的坐标值x、v与t一一对应。(2)x－t图像、v－t图像的形状由x与t、v与t的函数关系决定。(3)无论是x－t图像还是v－t图像，所描述的运动情况都是直线运动。2.对运动图像的“三点”提醒1.依据某一物理过程，设计某一物理量随时间(或位移、高度、速度等)变化的几个图像或此物理过程中某几个物理量随某一量的变化图像，从中判断其正误。2.解决该类问题一般依据物理过程，运用对应规律，确定某物理量的变化情况，从而确定选项的正确与否。考向根据题目情景选择运动图像【例1】

(多选)某时刻两车从同一地点、沿同一方向做直线运动，下列关于两车的位移x、速度v随时间t变化的图像，能反映t1时刻两车相遇的是(

)解析x－t图像中图线上的点表示物体所在的位置，由图A可知，t1时刻两车不会相遇，A错误；由图B可知，t1时刻两线相交，故两车相遇，B正确；v－t图像表示物体的速度随时间变化的规律，图像与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，由图C可知，在0～t1时间内两车的位移不同，故不会相遇，C错误；由图D可知，两车在0～t1时间内位移相同，故D正确。答案BD解决此类问题时要根据物理情景中遵循的规律，由图像提取信息和有关数据，根据对应的规律公式对问题做出正确的解答。具体分析过程如下：考向根据图像信息分析物体的运动规律图1【例2】

(2019·广安市诊断性检测)a、b、c三个物体在同一条直线上运动，它们的位移—时间图像如图1所示，物体c的位移—时间图线是一条抛物线，坐标原点是抛物线的顶点，下列说法正确的是，g取10m/s2。(

)A.a、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度相同B.a、b两物体都做匀变速直线运动，两个物体的加速度大小相等，方向相反C.物体c一定做变速曲线运动D.在0～5s内，当t＝5s时，a、b两个物体相距最远答案D图2【拓展】在[例2]中，若仅将位移—时间图像改为如图2所示的速度—时间图像，其他条件不变，则下列说法正确的是(

)A.a物体的加速度大于b物体的加速度B.0～5s内，a物体的位移大小是b物体的3倍C.c物体做加速度逐渐减小的加速运动D.b物体在0～5s内的平均速度与c物体在0～10s内的平均速度大小相等答案B对题目中所给图像进行必要的转化，然后根据转化后的运动图像分析问题。解答这类问题的关键是如何从已给图像中分析出物体的运动特征，是匀加速还是匀减速，起始时刻的物体状态(初位置、初速度)等。考向多种图像间的转换问题图3【例3】小球沿某一斜面下滑，在斜面底端与垂直斜面的挡板相碰后又回到斜面上的某一位置，小球与挡板作用时间不计，其速度v随时间t变化的关系如图3所示。以下滑起点为位移坐标原点，以小球开始下滑时刻为t＝0时刻，则下列选项中能正确反映小球运动的图像是(

)答案A1.(多选)(2019·莆田调研)如图4所示，图甲为质点a和b做直线运动的位移—时间图像，图乙为质点c和d做直线运动的速度—时间图像，由图可知(

)图4A.若t1时刻a、b两质点第一次相遇，则t2时刻两质点第二次相遇B.若t1时刻c、d两质点第一次相遇，则t2时刻两质点第二次相遇C.t1到t2时间内，四个质点中只有b和d两个质点的运动方向发生改变D.t1到t2时间内，四个质点中只有b和d两个质点的速率先减小后增大解析在位移—时间图像中，两图线的交点表示两质点位置相同而相遇，由甲图可知，若t1时刻a、b两质点第一次相遇，则t2时刻两质点第二次相遇，故A正确；t1到t2时间内，根据v－t图像的面积表示位移大小知c的位移大于d的位移，若t1时刻c、d两质点第一次相遇，则t2时刻两质点不能相遇，故B错误；只有b运动方向改变，a、c、d质点的方向未发生改变，故C错误；根据x－t图像的斜率表示速度，知t1到t2时间内，a质点的速度不变，b质点的速率先减小后增大，由v－t图像知：c的速度均匀减小，d的速率先减小后增大，故D正确。答案AD图5A.动力车的初速度为10m/sB.刹车过程动力车的加速度大小为5m/s2C.刹车过程持续的时间为8sD.从开始刹车时计时，经过8s，动力车的位移为40m答案BD追及相遇问题的实质就是分析两物体在同一时刻能否到达相同的空间位置。1.分析技巧：可概括为“一个临界条件”“两个关系”。 (1)一个临界条件：速度相等。它往往是物体间能否追上或(两者)距离最大、最小的临界条件，也是分析判断问题的切入点； (2)两个关系：时间关系和位移关系，通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系是解题的突破口。考向追及相遇问题常见的分析方法突破二追及相遇问题2.能否追上的判断方法

物体B追赶物体A：开始时，两个物体相距x0，到vA＝vB时，若xA＋x0<xB，则能追上；若xA＋xo＝xB，则恰好能追上但不相撞；若xA＋x0>xB，则不能追上。【例4】

(2019·朔州模拟)一辆执勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以v＝12m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时，立即前去追赶，经t0＝2s，警车发动起来，以加速度a＝2m/s2做匀加速运动，若警车最大速度可达vm＝16m/s，求： (1)在警车追上货车之前，两车间的最大距离是多少； (2)警车发动起来后至少经多长时间才能追上货车。答案(1)60m

(2)22s1.牢记“一个思维流程”(1)分析法应用运动学公式，抓住一个条件、两个关系，列出两物体运动的时间、位移、速度及其关系方程，再求解。(2)极值法设相遇时间为t，根据条件列出方程，得到关于t的一元二次方程，再利用数学求极值的方法求解。在这里，常用到配方法、判别式法、不等式法等。(3)图像法在同一坐标系中画出两物体的运动图像。位移图像的交点表示相遇，速度图像抓住速度相等时的“面积”关系找位移关系。2.掌握“三种分析方法”1.[匀速追加速]一步行者以6.0m/s的速度跑去追赶被红灯阻停的公共汽车，在跑到距汽车25m处时，绿灯亮了，汽车以1.0m/s2的加速度匀加速启动前进，则(

) A.人能追上公共汽车，追赶过程中人跑了36m B.人不能追上公共汽车，人、车最近距离为7m C.人能追上公共汽车，追上车前人共跑了43m D.人不能追上公共汽车，且车开动后，人车距离越来越远解析在跑到距汽车25m处时，绿灯亮了，汽车以1.0m/s2

的加速度匀加速启动前进，当汽车加速到6.0m/s时二者相距最近。汽车加速到6.0m/s所用时间t＝6s，人运动距离为6×6m＝36m，汽车运动距离为18m，二者最近距离为18m＋25m－36m＝7m，选项A、C错误，B正确；人不能追上公共汽车，且车开动后，人车距离先减小后增大，选项D错误。答案B图62.[匀速追减速]如图6所示，A、B两物体相距x0＝7m时，A在水平拉力和摩擦力作用下，正以vA＝4m/s的速度向右匀速运动，而物体B此时正在摩擦力作用下以vB＝10m/s向右匀减速运动，加速度a＝－2m/s2，则A追上B所经历的时间是(

)A.7s B.8s C.9s D.10s答案B3.[减速追匀速](多选)一辆汽车正以v1＝10m/s的速度在平直公路上匀速行驶，发现正前方有一辆自行车以v2＝4m/s的速度做同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门做加速度大小为a＝0.6m/s2的匀减速运动，汽车恰好没有碰上自行车，则(

)答案AC近几年的高考追及和相遇问题常以v－t图像的形式考查，用图像描述两物理量关系时，比较直观、形象且信息量大，体现了数形结合法的应用。【例5】

2017年11月15日，在“滁新高速”上因突发团雾而造成多车追尾。如图7所示是模拟在该高速公路上的甲、乙两车刹车过程中的v－t图像，甲车在后，乙车在前。若两车发生追尾，则以下判断正确的是(

)考向与运动图像相结合的追及相遇问题图7A.两车一定是在t＝15s至t＝20s之间的某时刻发生追尾B.两车可能是在t＝8s时发生追尾

C.t＝0时刻两车间距可能大于28mD.甲车刹车的加速度大小是乙车的3倍答案B1.甲、乙两车在同一条直道上行驶，它们运动的位移x随时间t变化的关系图像如图8所示。已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处。则下列说法正确的是(

)图8A.甲车的初速度为零

B.乙车的初位置在x0＝60m处C.乙车的加速度大小为1.6m/s2 D.5s时两车相遇，此时甲车速度较大答案C图9A.0～3s内，甲的平均速度比乙的小

B.t＝3s时，甲的加速度为零C.0～5s内，甲和乙的平均速度相等

D.t＝5s时，甲、乙相遇2.相距15m的甲、乙两质点在t＝0时刻开始沿同一直线相向运动，它们运动的v－t图像如图9所示。下列说法正确的是(

)解析题图中图线与坐标轴所围的面积表示质点位移，所以前3s内甲的位移大于乙的位移，则甲的平均速度比乙的大，A项错误；v－t图线的斜率的绝对值表示加速度大小，t＝3s时甲的加速度不为零，B项错误；前5s内乙质点位移为10m，乙的平均速度为2m/s，甲质点位移为－5m，平均速度为－1m/s，负号表示方向相反，又两质点相向运动，开始时相距15m，所以5s末两质点相遇，C项错误，D项正确。答案D科学态度与责任系列——运动学中的STSE问题运动学是高中物理的最重要、最基础的内容，是和生活、体育、交通结合紧密的知识点，是高考命题的重点和热点，通过对近几年高考STSE热点问题的归类研究，可归纳出三个STSE高考命题热点。1.为了加快高速公路的通行，许多省市的ETC联网正式运行，ETC是电子不停车收费系统的简称。假设减速带离收费岛口的距离为50m，收费岛总长度为40m，如图10所示。汽车以大小为72km/h的速度经过减速带后，需要在收费中心线前10m处正好匀减速至36km/h，然后匀速通过中心线即可完成缴费，匀速过中心线10m后再以相同大小的加速度匀加速至72km/h，然后正常行驶。下列关于汽车的速度—时间图像正确的是(

)结合汽车通过ETC通道的情景考查v－t图像图10答案A2.