《南方新高考高考物理大一輪復(fù)習(xí) 專題一 運(yùn)動的描述 直線運(yùn)動 第4講 運(yùn)動圖象 追及和相遇問題課件》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《南方新高考高考物理大一輪復(fù)習(xí) 專題一 運(yùn)動的描述 直線運(yùn)動 第4講 運(yùn)動圖象 追及和相遇問題課件(44頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第4講 運(yùn)動圖象 追及和相遇問題一、運(yùn)動圖象1.s-t 圖象位移時間速度大小方向(1)s-t 圖象反映了做直線運(yùn)動的物體的_隨_的變化規(guī)律.(2)在 s-t 圖象中,圖象的斜率代表_,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_.(3)勻速直線運(yùn)動的 s-t 圖象是一條_的直線,若 s-t圖象是一條平行于時間軸的直線,則表示物體處于_狀態(tài).傾斜靜止2.v-t 圖象速度時間(1)v-t 圖象反映了做直線運(yùn)動的物體的_隨_的變化規(guī)律.加速度位移(2)在 v-t 圖象中,圖象的斜率代表_,圖線和時間軸所圍成圖形的面積代表_.(3)勻變速直線運(yùn)動的 v-t 圖象是一條_的直線,若 v-t圖象
2、是一條平行于時間軸的直線,則表示物體處于_狀態(tài).傾斜勻速直線運(yùn)動【基礎(chǔ)檢測】1.(2014 年新課標(biāo)全國卷)甲、乙兩汽車在一平直公路上同向行駛.在 t0 到 tt1 的時間內(nèi),它們的 v -t 圖象如圖 1-4-1所示.在這段時間內(nèi)()A.汽車甲的平均速度比乙的大B.汽車乙的平均速度等于2C.甲、乙兩汽車的位移相同圖 1-4-1D.汽車甲的加速度大小逐漸減小,汽車乙的加速度大小逐漸增大v1v2解析:因為圖線與坐標(biāo)軸所圍的“面積”是物體的位移,故在 0t1 時間內(nèi),甲車的位移大于乙車,故根據(jù) 可知,甲車的平均速度大于乙車,選項 A 正確,C 錯誤;因為乙車做變減速運(yùn)動,故平均速度不等于v1v22
3、,選項 B 錯誤;因為圖線的切線的斜率表示物體的加速度,故甲、乙兩車的加速度均逐漸減小,選項 D 錯誤.答案:A二、追及與相遇1.主要包括兩物體在同一直線上的追及、相遇和避免相撞等問題.位置時間速度位移(1)關(guān)鍵條件:兩物體能否同時到達(dá)空間同一_.(2)求解方法:分別研究兩物體,列位移方程,然后利用_關(guān)系、_關(guān)系、_關(guān)系求解.2.追及速度(1)能追上、追不上、二者間的距離有極值的臨界條件:追和被追的_相等.增大減小極值(2)追者的速度小于被追者時,兩者距離_;追者的速度大于被追者時,兩者距離_;速度相等時,兩者距離有_(最大值還是最小值則要視實際情況而定).3.相遇距離相向運(yùn)動的兩物體,當(dāng)各自
4、發(fā)生的位移的絕對值之和等于開始時兩物體間的_時即相遇.【基礎(chǔ)檢測】2.(多選)甲、乙兩車在一平直道路上同向運(yùn)動,其 v-t 圖象如圖 1-4-2 所示,圖中 OPQ 和 OQT 的面積分別為 s1 和)s2(s2s1).初始時,甲車在乙車前方 s0 處.下列說法正確的是(A.若 s0s1s2,兩車不會相遇B.若 s0s1,兩車相遇 2 次C.若 s0s1,兩車相遇 1 次D.若 s0s2 兩車相遇 1 次圖 1-4-2解析:由圖可知甲的加速度 a1 比乙 a2 大,在達(dá)到速度相等的時間T 內(nèi)兩車相對位移為 s1.若 s0s1s2,速度相等時甲比乙位移多 s2,乙車還沒有追上,此后甲車比乙車快,
5、不可能追上,A 正確;若 s0s1),兩車速度相等時還沒有追上,并且甲車快,更追不上,D 錯誤.答案:ABC考點 1 對運(yùn)動圖象的認(rèn)識 重點歸納1.運(yùn)動圖象主要有 s-t 圖象和 v-t 圖象,運(yùn)用運(yùn)動圖象解題總結(jié)為“六看”.類型s-t 圖象v-t 圖象圖象2.s-t 圖象和 v-t 圖象的比較:類型s-t 圖象v-t 圖象物體的運(yùn)動性質(zhì)表示物體從正位移處開始一直沿負(fù)方向做勻速直線運(yùn)動并越過零位移處表示物體先做正向勻減速直線運(yùn)動,再做反向勻加速直線運(yùn)動.即v-t 圖象在橫軸上方,速度沿正方向,在橫軸下方,速度沿負(fù)方向,只要跨過橫軸,速度方向改變表示物體靜止不動表示物體做正向勻速直線運(yùn)動表示物體
6、從零位移處開始做正向勻速直線運(yùn)動表示物體從靜止開始做正向勻加速直線運(yùn)動表示物體做勻加速直線運(yùn)動表示物體做加速度增大的加速直線運(yùn)動(續(xù)表)注意:無論圖線是直線還是曲線,s-t 圖象和 v-t 圖象都只能描述直線運(yùn)動. 典例剖析例 1:(2015 年廣東韶關(guān)十校聯(lián)考)一汽車運(yùn)動的 v-t 圖象如)圖 1-4-3 所示,則汽車在 02 s 內(nèi)和 23 s 內(nèi)相比(圖 1-4-3A.位移相等C.運(yùn)動方向相反B.平均速度相等D.加速度相同(34.5)1思維點撥:從圖線的斜率、圖線與時間軸包圍的“面積”兩個角度去分析加速度和位移的大小.解析:從圖線的斜率可以計算出 04 s 內(nèi)物體的加速度為a6040m/
7、s21.5 m/s2,04 s 圖象是一條直線,汽車做勻加速直線運(yùn)動,加速度相同,運(yùn)動方向相同,越往后平均速度越大,故 D 正確,B、C 錯誤;2 s 末的速度 v23 m/s,3 s 末的速度v34.5 m/s,根據(jù)圖象與 t 軸圍成的面積表示位移,可算出 02 s 內(nèi)的位移(三角形)s1232m3 m,23 s 內(nèi)位移(梯形)s22m3.75 m,故 A 錯誤.答案:D備考策略:在v-t 圖象中,圖線的斜率表示加速度,斜向上傾斜,加速度為正,斜向下傾斜,加速度為負(fù),只要為一條直線,加速度就不變.圖象穿過 t 軸,只說明速度方向發(fā)生變化.圖象與 t 軸平行表示物體做勻速直線運(yùn)動;圖線與橫軸所
8、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.【考點練透】1.(2014 年江蘇卷)一汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,然后剎車做勻減速直線運(yùn)動,直到停止.下列各圖所示的速度 v和位移 x 的關(guān)系圖象中,能描述該過程的是()ABCD解析:由勻加速運(yùn)動速度與位移的關(guān)系:v22a1x,可知v-t 圖象應(yīng)為開口向 x 軸正方向的拋物線的一部分,故 C、D 錯2a2x,且a2160 m,所以兩車不相撞.正解分析:這是典型的追及問題,關(guān)鍵是要弄清兩車不相撞的條件.汽車 A 與貨車B 同速時,兩車位移差與初始時刻兩車距離的關(guān)系是判斷兩車能否
9、相撞的依據(jù).當(dāng)兩車同速時,兩車位移差大于初始時刻的距離時,兩車相撞;小于或等于時,則不相撞.A 以 20 m/s 的初速度做勻減速直線運(yùn)動經(jīng) 40 s 停下來,根據(jù)加速度公式可求出 a0.5 m/s2,當(dāng) A 車減速到與 B 車同速時,A 車與 B 車相距的距離最短.vtv0運(yùn)動時間為 ta28 s此時間內(nèi) B 車位移為 s2v2t 628 m168 ms(364168) m196 m180 m,所以兩車會相撞.指點迷津:兩物體在同一條直線上運(yùn)動,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:兩物體能否同時到達(dá)空間某位置.【觸類旁通】2.如圖 1-4-11 所示,a、b 分別表示
10、先后從同一地點以相同的初速度做勻變速直線運(yùn)動的兩個物體的速度圖象,則下列說法正確的是()A.4 s 末兩個物體速度相同B.a、b 兩物體運(yùn)動的加速度相同C.4 s 末兩個物體在途中相遇圖 1-4-11D.5 s 末兩個物體在途中相遇答案:BC3.A、B 兩列火車,在同一軌道上同向行駛,A 車在前,其速度 vA10 m/s,B 車在后,其速度 vB 30 m/s,因大霧能見度低,B 車在距 A 車 x085 m 時才發(fā)現(xiàn)前方有 A 車,這時 B 車立即剎車,但 B 車要經(jīng)過 180 m 才能停止,問:B 車剎車時 A 車仍按原速率行駛,兩車是否會相撞?若會相撞,將在 B 車剎車后何時相撞?若不會相撞,則兩車最近距離是多少?解:設(shè) B 車剎車過程的加速度大小為aB可得 023022aB180解得 aB2.5 m/s2整理得 t216t680由1624680 可知 t 無實數(shù)解,即兩車不會相撞,速度相等時兩車相距最近,此時vAvBaBt1 解得 t18 sxAvAt1 80 m兩車的最近距離x x0 xAxB 5 m.