高考物理一輪復(fù)習(xí) 第1章 運(yùn)動(dòng)的描述 勻變速直線運(yùn)動(dòng) 能力課時(shí)1 運(yùn)動(dòng)圖象 追及相遇問(wèn)題課件.ppt
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能力課時(shí)1 運(yùn)動(dòng)圖象 追及相遇問(wèn)題,突破一 兩種運(yùn)動(dòng)圖象的理解及應(yīng)用,1.位移-時(shí)間圖象與速度-時(shí)間圖象的區(qū)別,勻速直線,速度,勻加速直線,加速度,靜止,靜止,負(fù),相遇,相同,勻速直線,靜止,正,速度,相同,2.對(duì)v-t圖象的“三點(diǎn)”提醒 (1)v-t圖象的斜率大小表示加速度的大小,斜率的正負(fù)表示加速度的方向。 (2)v-t圖象在t軸上方表示速度為正,物體沿正方向運(yùn)動(dòng);v-t圖象在t軸下方表示速度為負(fù),物體沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。 (3)v-t圖象與t軸所圍成的圖形的面積表示該段時(shí)間內(nèi)的位移。圖象在t軸上方,表示位移為正;圖象在t軸下方,表示位移為負(fù)。若圖象與時(shí)間軸有交點(diǎn),則物體在該段時(shí)間內(nèi)的總位移為上、下面積的代數(shù)和。,易錯(cuò)警示 (1)x-t圖象、v-t圖象都不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡,圖象中各點(diǎn)的坐標(biāo)值x、v與t一一對(duì)應(yīng)。 (2)x-t圖象、v-t圖象的形狀由x與t、v與t的函數(shù)關(guān)系決定。 (3)無(wú)論是x-t圖象還是v-t圖象,所描述的運(yùn)動(dòng)情況都是直線運(yùn)動(dòng)。,3.圖象題目的類(lèi)型及應(yīng)對(duì)策略 類(lèi)型一 圖象選擇類(lèi)問(wèn)題 (1)依據(jù)某一物理過(guò)程,設(shè)計(jì)某一物理量隨時(shí)間(或位移、高度、速度等)變化的幾個(gè)圖象或此物理過(guò)程中某幾個(gè)物理量隨某一量的變化圖象,從中判斷其正誤。 (2)解決該類(lèi)問(wèn)題一般依據(jù)物理過(guò)程,運(yùn)用對(duì)應(yīng)規(guī)律,確定某物理量的變化情況,從而確定選項(xiàng)的正確與否。,【例1】 (2014·江蘇單科,5)一汽車(chē)從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),然后剎車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),直到停止。下列速度v和位移x的關(guān)系圖象中,能描述該過(guò)程的是( ),答案 A,【變式訓(xùn)練】 1.(2014·福建理綜,15)如圖1所示,滑塊以初速度v0沿表面粗糙且足夠長(zhǎng)的固定斜面,從頂端下滑,直至速度為零。對(duì)于該運(yùn)動(dòng)過(guò)程,若用h、s、v、a分別表示滑塊的下降高度、位移、 速度和加速度的大小,t表示時(shí)間,則下列圖象最能正確描述這一運(yùn)動(dòng)規(guī)律的是( ),圖1,答案 B,類(lèi)型二 圖象信息類(lèi)問(wèn)題 (1)一般在解答題中,對(duì)某一物理情景給出某一物理量的具體變化圖象,由圖象提取相關(guān)信息從而對(duì)問(wèn)題做出分析解答。 (2)解決此類(lèi)問(wèn)題時(shí)要根據(jù)物理情景中遵循的規(guī)律,由圖象提取信息和有關(guān)數(shù)據(jù),根據(jù)對(duì)應(yīng)的規(guī)律公式對(duì)問(wèn)題做出正確的解答。具體分析過(guò)程如下:,【例2】(2015·廣東理綜,13)甲、乙兩人同時(shí)同地出發(fā)騎自行車(chē)做直線運(yùn)動(dòng),前1小時(shí)內(nèi)的位移-時(shí)間圖象如圖2所示,下列表述正確的是( ),圖2,A.0.2~0.5小時(shí)內(nèi),甲的加速度比乙的大 B.0.2~0.5小時(shí)內(nèi),甲的速度比乙的大 C.0.6~0.8小時(shí)內(nèi),甲的位移比乙的小 D.0.8小時(shí)內(nèi),甲、乙騎行的路程相等 解析 位移-時(shí)間圖象的斜率絕對(duì)值反映速度大小,在0.2~0.5小時(shí)內(nèi),甲、乙均做勻速直線運(yùn)動(dòng),加速度為0,甲圖象斜率大于乙圖象斜率,說(shuō)明甲的速度大于乙的速度,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;由位移-時(shí)間圖象可以看出在0.6~0.8小時(shí)內(nèi)甲的位移比乙的大,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由位移-時(shí)間圖象看出在t=0.5小時(shí)時(shí),甲在x=10 km處,而乙在x=8 km處,進(jìn)一步得出在0.8小時(shí)內(nèi)甲的路程比乙的大,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案 B,反思?xì)w納 應(yīng)用運(yùn)動(dòng)圖象解題“六看”,【變式訓(xùn)練】 2.[對(duì)x-t圖象的考查](多選)一質(zhì)點(diǎn)沿一條直線運(yùn)動(dòng),其位移隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖3所示,Oa段和cd段為直線、ac段為曲線,Oa段的平均速度為v1,ac段的平均速度為v2,cd段的平均速度為v3,Od段平均速度為v4,則( ),圖3,A.Oa段的加速度小于cd段的加速度 B.v2可能等于v4 C.v1、v2、v3和v4中v3最大 D.在ac段一定存在一個(gè)時(shí)刻,此時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于v4 解析 x-t圖線上兩點(diǎn)連線的斜率表示速度,Oa段和cd段的加速度均為0,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;連接ac,ac段斜率小于Od段斜率,則v2不可能等于v4,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由圖象斜率可知v2v4v1v3,則選項(xiàng)C、D正確。 答案 CD,3.[對(duì)v-t圖象的考查](多選)甲、乙兩物體在t=0時(shí)刻經(jīng)過(guò)同一位置沿x軸運(yùn)動(dòng),其v-t圖象如圖4所示。則( ),圖4,A.甲、乙在t=0到t=1 s之間沿同一方向運(yùn)動(dòng) B.乙在t=0到t=7 s之間的位移為零 C.甲在t=0到t=4 s之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng) D.甲、乙在t=6 s時(shí)的加速度方向相同,解析 乙在t=0到t=0.5 s之間沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),在t=0.5 s到t=1 s之間沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),而甲在t=0到t=1 s之間沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)v-t圖象與橫軸所圍面積表示位移可知,乙在t=0到t=7 s之間的位移為零,選項(xiàng)B正確;甲在t=0到t=4 s之間一直沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;甲、乙在t=6 s時(shí)的加速度均為負(fù)值,方向相同,選項(xiàng)D正確。 答案 BD,類(lèi)型三 多種圖象間的轉(zhuǎn)換問(wèn)題 對(duì)題目中所給圖象進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)化,然后根據(jù)轉(zhuǎn)化后的運(yùn)動(dòng)圖象分析問(wèn)題。應(yīng)對(duì)關(guān)鍵是如何從已給圖象中分析出物體的運(yùn)動(dòng)特征,是勻加速還是勻減速,起始時(shí)刻的物理狀態(tài)(初位置、初速度)等。,【例3】 一物體做直線運(yùn)動(dòng),其加速度隨時(shí)間變化的a-t圖象如圖5所示。下列v-t圖象中,可能正確描述此物體運(yùn)動(dòng)的是( ),圖5,答案 D,方法提煉 圖象轉(zhuǎn)換問(wèn)題的“三個(gè)”關(guān)鍵點(diǎn) (1)注意合理劃分運(yùn)動(dòng)階段,分階段進(jìn)行圖象轉(zhuǎn)換。 (2)注意相鄰運(yùn)動(dòng)階段的銜接,尤其是運(yùn)動(dòng)參量的銜接。 (3)注意圖象轉(zhuǎn)換前后核心物理量間的定量關(guān)系,這是圖象轉(zhuǎn)換的依據(jù)。,【變式訓(xùn)練】 4.(2016·山西四校聯(lián)考)如圖6所示是物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象,則下列由v-t圖象作出的加速度-時(shí)間(a-t)圖象和位移-時(shí)間(x-t)圖象中正確的是( ),圖6,解析 由題圖可知,物體先做勻速直線運(yùn)動(dòng),然后繼續(xù)向前做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度為-1 m/s2,2~3 s內(nèi)做反方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為-1 m/s2,3~5 s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度為0.5 m/s2,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;0~5 s內(nèi),v-t圖象與橫軸所圍的面積和為零,故t=5 s時(shí)物體處于位移為零處,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。 答案 A,類(lèi)型四 v-t圖象的妙用 (1)對(duì)于實(shí)際問(wèn)題在無(wú)法運(yùn)用物理公式解答的情況下,用圖象法則會(huì)使思路豁然開(kāi)朗。 (2)運(yùn)用圖象法時(shí),要結(jié)合具體的物理過(guò)程和相應(yīng)的物理規(guī)律作出函數(shù)圖象,再結(jié)合相應(yīng)的數(shù)學(xué)工具(即方程)求出相應(yīng)的物理量。,【例4】 (2014·安徽理綜,15)如圖7所示,有一內(nèi)壁光滑的閉合橢圓形管道,置于豎直平面內(nèi),MN是通過(guò)橢圓中心O 點(diǎn)的水平線。已知一小球從M點(diǎn)出發(fā),初速率為v0,沿管道MPN運(yùn)動(dòng),到N點(diǎn)的速率為v1,所需時(shí)間為t1;若該小球仍由M點(diǎn)以初速率v0出發(fā),而沿管道MQN運(yùn)動(dòng),到N點(diǎn)的速率為v2,所需時(shí)間為t2。則( ),圖7,A.v1=v2 ,t1>t2 B.v1<v2,t1>t2 C.v1=v2,t1<t2 D.v1<v2,t1<t2 解析 由機(jī)械能守恒定律得,小球兩次到達(dá)N點(diǎn)速率相同,即v1=v2=v0,畫(huà)出小球由M→P→N及由M→Q→N的速率-時(shí)間圖象如圖中Ⅰ、Ⅱ所示。則圖線與坐標(biāo)軸所圍成的面積表示小球的路程,兩次的路程相等,故t1t2,選項(xiàng)A正確。,答案 A,方法提煉 運(yùn)用圖象解答物理問(wèn)題的“三個(gè)”步驟 (1)認(rèn)真審題,根據(jù)題中所需求解的物理量,結(jié)合相應(yīng)的物理規(guī)律確定所需的橫、縱坐標(biāo)表示的物理量。 (2)根據(jù)題意,找出兩物理量的制約關(guān)系,結(jié)合具體的物理過(guò)程和相應(yīng)的物理規(guī)律作出函數(shù)圖象。 (3)由所作圖象結(jié)合題意,運(yùn)用函數(shù)圖象進(jìn)行表達(dá)、分析和推理,從而找出相應(yīng)的變化規(guī)律,再結(jié)合相應(yīng)的數(shù)學(xué)工具(即方程)求出相應(yīng)的物理量。,【變式訓(xùn)練】 5.某同學(xué)欲估算飛機(jī)著陸時(shí)的速度,他假設(shè)飛機(jī)在平直跑道上做勻減速運(yùn)動(dòng),飛機(jī)在跑道上滑行的距離為x,從著陸到停下來(lái)所用的時(shí)間為t,實(shí)際上,飛機(jī)的速度越大,所受的阻力越大,則飛機(jī)著陸時(shí)的速度應(yīng)是( ),答案 C,突破二 追及與相遇問(wèn)題的求解方法,討論追及、相遇問(wèn)題的實(shí)質(zhì),就是分析兩物體在相同時(shí)間內(nèi)能否到達(dá)相同的空間位置。 1.抓住一個(gè)條件,兩個(gè)關(guān)系 (1)一個(gè)條件:二者速度相等。它往往是能否追上或距離最大、最小的臨界條件,也是分析判斷的切入點(diǎn)。 (2)兩個(gè)關(guān)系:即時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系??赏ㄟ^(guò)畫(huà)草圖找出兩物體的位移關(guān)系,也是解題的突破口。,2.能否追上的判斷方法 常見(jiàn)情形:物體A追物體B,開(kāi)始二者相距x0,則 (1)A追上B時(shí),必有xA-xB=x0,且vA≥vB。 (2)要使兩物體恰不相撞,必有xA-xB=x0,且vA≤vB。 3.若被追趕的物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),一定要注意判斷追上前該物體是否已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)。,【例5】 一輛汽車(chē)在十字路口等候綠燈,當(dāng)綠燈亮?xí)r汽車(chē)以3 m/s2的加速度開(kāi)始加速行駛,恰在這時(shí)一輛自行車(chē)以v=6 m/s的速度勻速駛來(lái),從后邊超過(guò)汽車(chē)。則汽車(chē)從路口啟動(dòng)后,在追上自行車(chē)之前經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間兩車(chē)相距最遠(yuǎn)?此時(shí)兩車(chē)的距離是多少?,第一步:讀題―→畫(huà)圖(將過(guò)程形象化),第二步:分析―→將解題過(guò)程問(wèn)題化(大題小做) (1)從十字路口開(kāi)始汽車(chē)和自行車(chē)各做什么運(yùn)動(dòng)? 汽車(chē)做v0=0的勻加速運(yùn)動(dòng),自行車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)。 (2)甲、乙兩車(chē)何時(shí)達(dá)到速度相等?,(3)追上前兩車(chē)相距最遠(yuǎn)的條件是什么? 汽車(chē)和自行車(chē)的速度相等。 (4)從汽車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到二者速度相等這段時(shí)間內(nèi),汽車(chē)、自行車(chē)的位移各為多少,相距多遠(yuǎn)?,答案 2 s 6 m,【拓展延伸】 在【例5】中(條件不變)什么時(shí)候汽車(chē)能追上自行車(chē)?此時(shí)汽車(chē)的速度是多少?,解法二 由前面畫(huà)出的v-t圖象可以看出,在t1時(shí)刻之后,當(dāng)由圖線與時(shí)間軸構(gòu)成的三角形和矩形的面積相等時(shí),汽車(chē)與自行車(chē)的位移相等,即汽車(chē)與自行車(chē)相遇。所以t2=2t1=4 s,v2=at2=3×4 m/s=12 m/s。 答案 4 s 12 m/s,方法提煉 1.牢記“一個(gè)思維流程”,2.掌握“三種分析方法” (1)分析法 應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,抓住一個(gè)條件、兩個(gè)關(guān)系,列出兩物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、位移、速度及其關(guān)系方程,再求解。,(2)極值法 設(shè)相遇時(shí)間為t,根據(jù)條件列出方程,得到關(guān)于t的一元二次方程,再利用數(shù)學(xué)求極值的方法求解。在這里,常用到配方法、判別式法、重要不等式法等。 (3)圖象法 在同一坐標(biāo)系中畫(huà)出兩物體的運(yùn)動(dòng)圖線。位移圖線的交點(diǎn)表示相遇,速度圖線抓住速度相等時(shí)的“面積”關(guān)系找位移關(guān)系。,【變式訓(xùn)練】 6.汽車(chē)A以vA=4 m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),在其前方相距x0=7 m處以vB=10 m/s的速度同向運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)B正開(kāi)始剎車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小a=2 m/s2。從此刻開(kāi)始計(jì)時(shí)。求: (1)A追上B前,A、B間的最遠(yuǎn)距離是多少? (2)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間A才能追上B? 解析 (1)當(dāng)A、B兩汽車(chē)速度相等時(shí),兩車(chē)間的距離最遠(yuǎn),即vB-at=vA,解得t=3 s 汽車(chē)A的位移xA=vAt=12 m,答案 (1)16 m (2)8 s,1.如圖8所示是甲、乙兩物體從同一點(diǎn)出發(fā)的位移-時(shí)間(x-t)圖象,由圖象可以看出在0~4 s這段時(shí)間內(nèi)( ),圖8,A.甲、乙兩物體始終同向運(yùn)動(dòng) B.4 s時(shí)甲、乙兩物體之間的距離最大 C.甲的平均速度大于乙的平均速度 D.甲、乙兩物體之間的最大距離為3 m 解析 在x-t圖象中,圖象的斜率表示速度,由題圖知,甲物體在0~2 s內(nèi)圖線斜率為正值,在2~6 s內(nèi)圖線斜率為負(fù)值,而乙物體圖線斜率一直為正值,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;4 s時(shí),甲、乙兩圖線相交,表示相遇,2 s末甲、乙兩物體之間的距離最大,為4 m-1 m=3 m,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,D正確;在0~4 s內(nèi),甲、乙兩物體的位移相同、時(shí)間相同,所以平均速度相同,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。 答案 D,2.(多選)甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),v-t圖象如圖9所示,3 s末兩質(zhì)點(diǎn)相遇,由圖象可知( ),圖9,A.甲的加速度等于乙的加速度 B.出發(fā)前甲在乙之前6 m處 C.出發(fā)前乙在甲前6 m處 D.相遇前甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為6 m,解析 根據(jù)v-t圖象的斜率表示加速度,可得a甲=1.5 m/s2,a乙=2 m/s2,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)“面積法”,可得3 s內(nèi)甲、乙沿同一方向運(yùn)動(dòng)的位移分別為x乙=9 m,x甲=3 m,因?yàn)? s末兩質(zhì)點(diǎn)相遇,所以出發(fā)前甲在乙之前6 m處,選項(xiàng)B正確,C錯(cuò)誤;1 s前,甲靜止,乙做勻加速運(yùn)動(dòng),甲、乙間距從6 m開(kāi)始逐漸減小,1 s后,甲開(kāi)始勻加速運(yùn)動(dòng),但甲的速度始終小于乙的速度,所以甲、乙間距還在減小,3 s末,甲、乙間距減為0,即相遇,選項(xiàng)D正確。 答案 BD,3.甲、乙同時(shí)從A處由靜止出發(fā),沿直線AB運(yùn)動(dòng),甲先以加速度a1做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)一段時(shí)間后,改以加速度a2做勻加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)B的速度為v0,乙一直以加速度a做勻加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)B的速度也為v0。已知a1>a,則( ) A.a2=a B.a2>a C.經(jīng)過(guò)AB間任一點(diǎn)時(shí)甲的速度一定大于乙的速度 D.經(jīng)過(guò)AB間某一點(diǎn)時(shí),甲的速度可能小于乙的速度,解析 由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式v2=2ax知,v2-x圖線是一過(guò)原點(diǎn)的直線,其斜率的數(shù)值為加速度大小的兩倍。,作出v2-x圖象如圖所示,由圖可知,a2<a,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;在圖象上任作一條平行于縱軸的直線,比較AB中間任一點(diǎn)甲、乙速度的大小,由圖可知,經(jīng)過(guò)AB間任一點(diǎn)時(shí)甲的速度一定大于乙的速度,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。 答案 C,4.(2015·福建理綜,20)一摩托車(chē)由靜止開(kāi)始在平直的公路上行駛,其運(yùn)動(dòng)過(guò)程的v-t圖象如圖10所示。求:,圖10 (1)摩托車(chē)在0~20 s這段時(shí)間的加速度大小a;,答案 (1)1.5 m/s2 (2)20 m/s,5.A、B兩車(chē)在同一直線上,同向做勻速運(yùn)動(dòng),A在前,速度為vA=8 m/s,B在后,速度為vB=16 m/s,當(dāng)A、B兩車(chē)相距x=20 m時(shí),B車(chē)開(kāi)始剎車(chē)做勻減速運(yùn)動(dòng),為避免兩車(chē)相撞,剎車(chē)后B車(chē)的加速度至少應(yīng)為多大?,解析 如圖所示,,當(dāng)B車(chē)追上A車(chē)時(shí),若B的速度等于A的速度,則兩車(chē)剛好相撞,vA=vB-at② 由①②得a=1.6 m/s2 故為避免兩車(chē)相撞,B車(chē)的加速度至少應(yīng)為1.6 m/s2。 答案 1.6 m/s2,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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- 高考物理一輪復(fù)習(xí) 第1章 運(yùn)動(dòng)的描述 勻變速直線運(yùn)動(dòng) 能力課時(shí)1 運(yùn)動(dòng)圖象 追及相遇問(wèn)題課件 高考 物理 一輪 復(fù)習(xí) 運(yùn)動(dòng) 描述 變速 直線運(yùn)動(dòng) 能力 課時(shí) 圖象 相遇 問(wèn)題 課件
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