《高考物理一輪總復(fù)習(xí) 專題一 第4講 運(yùn)動(dòng)圖象 追及和相遇問題課件》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理一輪總復(fù)習(xí) 專題一 第4講 運(yùn)動(dòng)圖象 追及和相遇問題課件(36頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第 4 講運(yùn)動(dòng)圖象追及和相遇問題考點(diǎn) 1運(yùn)動(dòng)圖象1st 圖象位移時(shí)間速度大小方向(1)s t 圖象反映了做直線運(yùn)動(dòng)的物體的_ 隨_的變化規(guī)律在st圖象中,圖線的斜率代表_,斜率的大小表示物體速度的_,斜率的正負(fù)表示物體速度的_(2)勻速直線運(yùn)動(dòng)的 st 圖象是一條_的直線,若s t 圖象是一條平行于時(shí)間軸的直線,則表示物體處于_狀態(tài)傾斜靜止加速度位移2vt 圖象:在 vt 圖象中,圖線的斜率代表_,圖線和時(shí)間軸所圍成圖形的面積代表_類型st 圖象vt 圖象圖象3正確識(shí)別運(yùn)動(dòng)圖象(1)st 圖象和 vt 圖象的比較.類型st 圖象vt 圖象物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)表示物體從正位移處開始一直做勻速運(yùn)動(dòng)并越過
2、零位移處表示物體先做正向勻減速直線運(yùn)動(dòng),再做反向勻加速直線運(yùn)動(dòng) 表示物體靜止不動(dòng)表示物體做正向勻速運(yùn)動(dòng)表示物體從零位移開始做正向勻速運(yùn)動(dòng)表示物體從靜止開始做正向勻加速直線運(yùn)動(dòng)表示物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)表示物體做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)續(xù)表(2)注意:無(wú)論圖線是直線還是曲線,st 圖象和 vt 圖象都只能描述直線運(yùn)動(dòng)【跟蹤訓(xùn)練】1(雙選,2013 年廣州調(diào)研)甲、乙兩物體在同一直線上運(yùn))動(dòng)的 vt 圖象如圖 141 所示,在 t1 時(shí)刻(圖 141A甲一定在乙前面C甲、乙的加速度相同B甲的速度比乙的小D甲、乙的運(yùn)動(dòng)方向相同解析:甲、乙的起始位置未知(不一定在同一點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)),故在 t1 時(shí)刻它們的位置
3、關(guān)系不能確定,A 錯(cuò);直接讀取圖象信息,在 t1 時(shí)刻,乙的速度大于甲的速度,且都是朝正方向運(yùn)動(dòng),故 B、D 正確;甲的速度圖線向上斜,加速度大于零,乙的速度圖線向下斜,且比較平緩,加速度小于零,故 C 錯(cuò)誤答案:BD2(雙選)如圖 142 所示的 st 圖象和 vt 圖象中,給出四條曲線 1、2、3、4 代表四個(gè)不同物體的運(yùn)動(dòng)情況,關(guān)于它)們的物理意義,下列描述正確的是(圖 142A圖線 1 表示物體做曲線運(yùn)動(dòng)Bst 圖象中,t1 時(shí)刻 v1v2Cvt 圖象中,0 至 t3 時(shí)間內(nèi)物體 4 的平均速度大于物體3 的平均速度D兩圖象中,t2、t4 時(shí)刻分別表示物體 2、4 開始反向運(yùn)動(dòng)解析:s
4、t 圖象表示的是直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移隨時(shí)間的變化情況,而不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡,A 選項(xiàng)錯(cuò)誤;在 st 圖象中,圖線在某點(diǎn)的斜率大小就是該點(diǎn)的速度大小,B 選項(xiàng)正確;在 vt 圖象中,圖線與時(shí)間軸圍成的面積等于位移的大小,在相等的時(shí)間內(nèi)圖線與時(shí)間軸圍成的面積(位移)越大,平均速度越大,C 選項(xiàng)正確;在 st 圖象中,t2 表示物體 2 開始反向運(yùn)動(dòng),但在 vt 圖象中,t4 時(shí)刻物體 4 的速度方向不變,只是大小減小,并沒有反向運(yùn)動(dòng),D 選項(xiàng)錯(cuò)誤答案:BC考點(diǎn) 2追及與相遇1追及問題(1)追及問題中兩者速度大小與兩者距離變化的關(guān)系甲物體追趕前方的乙物體,若甲的速度大于乙的速度,則兩者之間的距離_;
5、若甲的速度小于乙的速度,則兩者之間的距離_;若一段時(shí)間內(nèi)兩者速度相等,則兩者之間的距離_減小增大不變(2)追及問題的特征及處理方法“追及”的主要條件是:兩個(gè)物體在追趕過程中處在同一位置常見的情形有三種:勻加速運(yùn)動(dòng)的物體甲追趕同方向的勻速運(yùn)動(dòng)的物體乙,一定能追上,追上前有最大距離的條件:兩物體速度_,即 v甲v乙相等勻速運(yùn)動(dòng)的物體甲追趕同向勻加速運(yùn)動(dòng)的物體乙,存在一個(gè)能否追上的問題判斷方法是:假定速度相等,從位置關(guān)系判斷a若甲乙速度相等時(shí),甲的位置在乙的后方,則_,此時(shí)兩者之間的距離最?。蛔凡簧献返蒙蟗若甲乙速度相等時(shí),甲的位置在乙的前方,則_;c若甲乙速度相等時(shí),甲乙處于同一位置,則恰好追上,
6、為臨界狀態(tài)注意:解決問題時(shí)要注意兩者是否同時(shí)出發(fā),是否從同一地點(diǎn)出發(fā)勻減速運(yùn)動(dòng)的物體追趕同向的勻速運(yùn)動(dòng)的物體時(shí),情形跟類似a當(dāng)兩者速度相等時(shí),若追者位移仍小于被追者,則永遠(yuǎn)_,此時(shí)兩者間有最小距離追不上b若兩者速度相等時(shí),兩者的位移也相等,則恰能追上,也是兩者避免碰撞的臨界條件c若兩者位移相等時(shí),追者速度仍大于被追者的速度,則被追者還有一次追上追者的機(jī)會(huì),其間速度相等時(shí)兩者間距離有一個(gè)較大值d恰能追上或恰不能追上的臨界條件是:v追趕者v被追趕者,此時(shí)s0,即 v追趕者v被追趕者,則一定能追上;v追趕者v被追趕者,則一定不能追上2相遇問題相遇問題分為追及相遇和相向運(yùn)動(dòng)相遇兩種情形,其主要條件是兩
7、物體在相遇處的位置坐標(biāo)相同分析思路與追及問題的分析思路相同(1)同向運(yùn)動(dòng)的兩物體的相遇問題即追及問題,分析同上(2)相向運(yùn)動(dòng)的物體,當(dāng)各自發(fā)生的位移絕對(duì)值的和等于開始時(shí)兩物體間的_時(shí)即相遇距離(3)在兩物體同直線上的追及、相遇或避免碰撞問題中關(guān)鍵的條件是:兩物體能否同時(shí)到達(dá)空間某位置,因此應(yīng)分別對(duì)兩物體研究,列出方程,然后利用時(shí)間關(guān)系、_關(guān)系、_關(guān)系來(lái)求解速度位移3求解追及和相遇問題的基本思路(1)分別對(duì)兩物體研究(2)畫出運(yùn)動(dòng)過程示意圖(3)列出位移方程(4)找出時(shí)間關(guān)系、速度關(guān)系、位移關(guān)系(5)解出結(jié)果,必要時(shí)進(jìn)行討論【跟蹤訓(xùn)練】3(雙選,華師附中 2011 屆高三檢測(cè))甲、乙兩物體沿同一
8、方向做直線運(yùn)動(dòng),6 s 末在途中相遇,它們的速度圖象如圖143 所示,可以確定()At0 時(shí)甲在乙的前方 27 m 處Bt0 時(shí)乙在甲的前方 27 m 處C6 s 之后兩物體不會(huì)再相遇D6 s 之后兩物體還會(huì)再相遇圖 143解析:從速度圖象中可以看出,06 s 過程中甲運(yùn)動(dòng)的位移比乙運(yùn)動(dòng)的位移小27 m,而甲乙在 t6 s 時(shí)相遇,故 t0 時(shí)甲在乙的前方 27 m 處,A 正確;6 s 后甲的速度大于乙的速度,甲在前乙在后,故兩物體不會(huì)再相遇,C 正確答案:AC4(雙選,2012 年海南卷)一物體自 t0 時(shí)開始做直線運(yùn))動(dòng),其速度圖線如圖 144 所示下列選項(xiàng)正確的是(圖 144BCA06
9、 s 內(nèi),物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)為 30 mB06 s 內(nèi),物體經(jīng)過的路程為 40 mC04 s 內(nèi),物體的平均速率為 7.5 m/sD56 s 內(nèi),物體所受的合外力做負(fù)功5小汽車從靜止開始以 3 m/s2 的加速度行駛,恰有一自行車以 6 m/s 的速度從車邊勻速駛過求:(1)小汽車從運(yùn)動(dòng)到追上自行車之前經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間兩者相距最遠(yuǎn)?此時(shí)距離是多少?(2)什么時(shí)候追上自行車,此時(shí)汽車的速度是多少?汽車開動(dòng)時(shí)速度由零逐漸增大,而自行車速度是定值,當(dāng)汽車速度還小于自行車速度時(shí),兩者的距離越來(lái)越大,當(dāng)汽車的速度大于自行車速度時(shí),兩者距離越來(lái)越小,所以當(dāng)兩車的速度相等時(shí),兩車的距離最大,有解:(1)解法一:分
10、析法熱點(diǎn)1vt 圖象的應(yīng)用【例 1】(雙選,2010 年廣東卷)圖145 是某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng))的速度圖象,由圖象得到的正確結(jié)果是(圖 145A01 s 內(nèi)的平均速度是 2 m/sB02 s 內(nèi)的位移大小是 3 mC01 s 內(nèi)的加速度大于 24 s 內(nèi)的加速度D01 s 內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向與 24 s 內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反s3 m ,B 正確;用斜率求出 01 s 的加速度 a12 m/s2、24 s 的加速度a21 m/s2,因而 C 正確; 01 s、24 s 兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)速度均為正,表明速度都為正向,運(yùn)動(dòng)方向相同,D錯(cuò)誤答案:BC方法規(guī)律:在 vt 圖象中,圖線的斜率表示加速度,圖線向上傾斜表示物體做加
11、速運(yùn)動(dòng),向下傾斜表示物體做減速運(yùn)動(dòng),與 t 軸平行表示物體做勻速運(yùn)動(dòng);圖線與橫軸所圍成的“面積”在數(shù)值上等于物體的位移,在 t 軸下方的“面積”表示位移為負(fù),在 t 軸上方的“面積”表示位移為正【觸類旁通】1(雙選,2011 年廣州一模)某高速列車沿直線運(yùn)動(dòng)的 vt圖象如圖 146 所示,則該列車()AD圖 146A030 s 時(shí)間內(nèi)的位移小于 9102 mB30 s 時(shí)的速度等于 30 m/sC060 s 時(shí)間內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)D90120 s 時(shí)間內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)2(2011 年肇慶檢測(cè))A、B 兩物體運(yùn)動(dòng)的 vt 圖象如圖147 所示,由圖可知()C圖 147A兩物體同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)B兩物體的運(yùn)動(dòng)方
12、向相反C運(yùn)動(dòng)過程中 A 物體的加速度比 B 物體的加速度大D5 s 內(nèi) A 物體的位移比 B 物體的位移大熱點(diǎn) 2追及與相遇問題【例 2】(雙選,2009 年海南卷改編)甲、乙兩車在一平直道路上同向運(yùn)動(dòng),其 vt 圖象如圖 148 所示,圖中OPQ和OQT 的面積分別為 s1 和 s2(s2s1)初始時(shí),甲車在乙車前方 s0 處下列說(shuō)法正確的是()A.若 s0s1s2,兩車不會(huì)相遇B.若 s0s1,兩車相遇一次C.若 s0s1,兩車相遇一次D.若 s0s2,兩車相遇一次圖 148解析:由圖可知甲的加速度 a1 比乙的加速度 a2 大,在達(dá)到速度相等的時(shí)間 T 內(nèi)兩車相對(duì)位移為OPQ 的面積s1
13、.若s0s1s2,速度相等時(shí)乙的位移(s1s2)比甲的位移s2 大s1,且s1s0,乙車還沒有追上甲,此后甲車速度比乙車速度大,不可能追上,兩車不會(huì)相遇,選項(xiàng) A 正確;若 s0160 m,所以兩車不相撞A 做勻減速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng) A 的速度減小為與 B 的速度相同時(shí)兩車距離最小,而錯(cuò)解中把 A 的速度減小為零當(dāng)做判斷條件正確解析:這是典型的追及問題,關(guān)鍵是要弄清不相撞的條件汽車 A 與貨車B 同速時(shí),兩車位移差和初始時(shí)刻兩車距離關(guān)系是判斷兩車能否相撞的依據(jù)當(dāng)兩車同速時(shí),兩車位移差大于初始時(shí)刻的距離時(shí),兩車相撞;小于、等于時(shí),則不相撞A 以 20 m/s 的初速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)經(jīng)40 s 停下
14、來(lái),根據(jù)加速度公式可求出 a0.5 m/s2,當(dāng)A 車減為與B 車同速時(shí),A 車與 B 車相距的距離最短,這時(shí)若能超過B 車則相撞,反之則不能相撞此時(shí)間內(nèi) B 車位移為 s2v2t628 m168 ms(364168) m196 m180 m,所以兩車相撞指點(diǎn)迷津:兩物體在同一條直線上運(yùn)動(dòng),往往涉及追及、相遇或避免碰撞問題,解答此類問題的關(guān)鍵條件是:兩物體能否同時(shí)到達(dá)空間某位置【糾錯(cuò)強(qiáng)化】1甲車以 20 m/s 的速度在平直公路上勻速行駛,發(fā)現(xiàn)前方 40 m 處有乙車以 10 m/s 的速度同方向勻速行駛,便立即剎車,加速度大小為 2 m/s2,問:甲、乙兩車是否會(huì)相撞?(5040) m90 m75 m,故不會(huì)相撞