高考物理總復(fù)習(xí) 第4講 專題：運(yùn)動(dòng)圖像 追及與相遇問題課件 新人教版必修1.ppt

位移隨時(shí)間變化 靜止 勻速直線運(yùn)動(dòng) 交點(diǎn) 速度 位移 速度隨時(shí)間 勻速 直線運(yùn)動(dòng) 勻變 速直線運(yùn)動(dòng) 速度 加速度 初速度 位移 思考1為什么只有在直線運(yùn)動(dòng)中 才能作v t圖象 提示 因?yàn)関 t圖象中 縱軸 v 不但表示各時(shí)刻速度的大小 而且表示速度的方向 箭頭所指方向是我們選定的正方向 只有當(dāng)物體沿同一條直線運(yùn)動(dòng)時(shí) 選定正方向 物體的速度方向才能用正 負(fù)號(hào)表示 同一直線上 距離 位置 小于 相等 最近 思考2在追及問題中 兩物體存在最大距離 最小距離 恰好追上 恰好追不上的條件是什么 并舉例說明 提示 條件均為 速度相等 例 1 初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)的甲物體追前面勻速運(yùn)動(dòng)的乙物體時(shí) 一定能追上 在這過程中二者有最大距離的條件是v甲 v乙 2 勻速運(yùn)動(dòng)的甲物體追同方向做勻加速運(yùn)動(dòng)的乙物體 恰好追上 追不上的臨界條件是兩物體等速 v甲 v乙 3 勻減速運(yùn)動(dòng)的物體追勻速運(yùn)動(dòng)的物體 與 2 相似 弄清圖線的形狀是直線還是曲線 截距 斜率 面積所代表的物理意義是解答問題的突破口 a 在第1小時(shí)末 乙車改變運(yùn)動(dòng)方向b 在第2小時(shí)末 甲乙兩車相距10kmc 在前4小時(shí)內(nèi) 乙車運(yùn)動(dòng)加速度的大小總比甲車的大d 在第4小時(shí)末 甲乙兩車相遇 思路啟迪 在v t圖象中 兩圖線相交點(diǎn)不一定是物體的相遇點(diǎn) 理解圖線斜率的意義及圖線與時(shí)間軸圍成面積的意義是解題的關(guān)鍵 嘗試解答 速度圖象在t軸下的均為反方向運(yùn)動(dòng) 故2h末乙車改變運(yùn)動(dòng)方向 a錯(cuò) 2h末從圖象圍成的面積可知乙車運(yùn)動(dòng)位移為30km 甲車位移為30km 相向運(yùn)動(dòng) 此時(shí)兩車相距x 70 30 30 km 10km b對(duì) 從圖象的斜率看 斜率大加速度大 故乙車加速度在4h內(nèi)一直比甲車加速度大 c對(duì) 4h末 甲車運(yùn)動(dòng)位移120km 乙車運(yùn)動(dòng)位移30m 兩車原來相距70km 故此時(shí)兩車還相距20km d錯(cuò) 答案 bc 用圖 就是運(yùn)用圖象分析和解決問題 具體來說 就是利用圖象中的點(diǎn) 起點(diǎn) 交點(diǎn) 拐點(diǎn) 終點(diǎn) 線 直 曲 峰值 截距 斜率 面積 正負(fù)號(hào)等的物理意義來定性分析和定量計(jì)算或理解物理規(guī)律 2012 佛山市高三第一次聯(lián)考 甲 乙兩車某時(shí)刻由同一地點(diǎn)沿同一方向開始做直線運(yùn)動(dòng) 若以該時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn) 得到兩車的位移 時(shí)間圖象 s t圖象 如圖所示 則下列說法正確的是 a t1時(shí)刻乙車從后面追上甲車b t1時(shí)刻兩車相距最遠(yuǎn)c t1時(shí)刻兩車的速度剛好相等d 0到t1時(shí)間內(nèi) 乙車的平均速度小于甲車的平均速度 解析 本題為位移時(shí)間圖象 根據(jù)圖象可知 t1時(shí)刻乙車從后面追上甲車 a選項(xiàng)正確 b選項(xiàng)錯(cuò)誤 由t1時(shí)刻兩圖線切線斜率可知 此時(shí)乙車速度大 c錯(cuò)誤 根據(jù)平均速度定義可知0到t1時(shí)間內(nèi) 乙車的平均速度等于甲車的平均速度 d選項(xiàng)錯(cuò)誤 本題正確選項(xiàng)為a 答案 a 解題樣板 要使兩車不相撞 a車追上b車時(shí)其速度最大只能與b車速度相等 設(shè)a b兩車從相距s到a車追上b車時(shí) a車的位移為sa 末速度為va 所用時(shí)間為t b車的位移為sb 末速度為vb 運(yùn)動(dòng)過程如下圖所示 現(xiàn)用四種方法解答如下 1 一定要抓住 一個(gè)條件 兩個(gè)關(guān)系 一個(gè)條件 是兩物體的速度滿足的臨界條件 如兩物體距離最大 最小 恰好追上或恰好追不上等 兩個(gè)關(guān)系 是時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系 其中通過畫草圖找到兩物體位移之間的數(shù)量關(guān)系 是解題的突破口 2 若被追趕的物體做勻減速運(yùn)動(dòng) 一定要注意追上前該物體是否已停止運(yùn)動(dòng) 2013 銀川一中月考 高速公路上甲 乙兩車在同一車道上同向行駛 甲車在前 乙車在后 速度均為v0 30m s 距離s0 100m t 0時(shí)刻甲車遇緊急情況后 甲 乙兩車的加速度隨時(shí)間變化如圖所示 取運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?通過計(jì)算說明兩車在0 9s內(nèi)會(huì)不會(huì)相撞 答案 不會(huì)相撞 對(duì)應(yīng)學(xué)生用書p14 物理思維方法 圖象法圖象能直觀地描述物理過程 能形象地表達(dá)物理規(guī)律 能鮮明地表示物理量之間的關(guān)系 一直是物理學(xué)中常用的工具 圖象問題也是每年高度必考的一個(gè)知識(shí)點(diǎn) 運(yùn)用圖象解題的能力可歸納為三個(gè)方面 1 讀圖 即從圖象中獲取有用信息作為解題的條件 2 作圖 通過作輔助圖來幫助理解物理過程 3 用圖 利用圖象解決問題 思路啟迪 在審題的基礎(chǔ)上 畫出如圖所示的v t圖象 四邊形oabc的面積表示甲乙兩地距離x oa bc線的斜率表示汽車加速 減速的加速度a1 a2 oc線段表示汽車從甲地到乙地所用時(shí)間t 要使時(shí)間t最短 x a1 a2不變 須使bc沿t軸負(fù)向平移 ab沿v軸正向平移 得到三角形oa c 即汽車先加速運(yùn)動(dòng) 后減速運(yùn)動(dòng) 中間無勻速運(yùn)動(dòng)的過程 此時(shí)行駛的時(shí)間最短 解析 依題意作出物體的v t圖象 如右圖所示 圖線下方所圍成的面積表示物體的位移 由幾何知識(shí)知圖線 不滿足ab bc 只能是 這種情況 因?yàn)樾甭时硎炯铀俣?所以a1 a2 選項(xiàng)c正確 答案 c 易錯(cuò)分析 看不清 相遇兩次 的條件 錯(cuò)選a 不理解v t圖象的意義 不能把v t圖象的意義和具體物理過程相對(duì)應(yīng)或把兩圖象的交點(diǎn)當(dāng)成是位移相等而造成錯(cuò)選 x t圖象和v t圖象都不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡 因?yàn)槎际且痪S直角坐標(biāo)系 只有相反的兩個(gè)方向 故都只能描述直線運(yùn)動(dòng) 對(duì)曲線運(yùn)動(dòng) 如平拋運(yùn)動(dòng) 可將其分解成幾個(gè)不同的直線運(yùn)動(dòng) 然后再分別利用圖象進(jìn)行分析 2012 云南省建水一中月考 酒后駕車嚴(yán)重威脅公眾交通安全 若將駕駛員從視覺感知前方危險(xiǎn)到汽車開始制動(dòng)的時(shí)間稱為反應(yīng)時(shí)間 將反應(yīng)時(shí)間和制動(dòng)時(shí)間內(nèi)汽車行駛的總距離稱為感知制動(dòng)距離 科學(xué)研究發(fā)現(xiàn) 反應(yīng)時(shí)間和感知制動(dòng)距離在駕駛員飲酒前后會(huì)發(fā)生明顯變化 一駕駛員正常駕車和酒后駕車時(shí) 感知前方危險(xiǎn)后汽車運(yùn)動(dòng)v t圖線分別如圖甲 乙所示 求 1 正常駕駛時(shí)的感知制動(dòng)距離s 2 酒后駕駛時(shí)的感知制動(dòng)距離比正常駕駛時(shí)增加的距離 s 易錯(cuò)點(diǎn)2 對(duì)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)分析不清楚沒能發(fā)現(xiàn)恰好不相撞條件造成的錯(cuò)誤 易錯(cuò)分析 弄不清碰撞的條件使解題陷入困境或弄錯(cuò)了碰撞的條件而出錯(cuò) 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 解決追及相遇問題的關(guān)鍵是弄清臨界條件 a b兩列火車 在同軌道上同向行駛 a車在前 速度va 10m s b車在后 其速度vb 30m s 因大霧能見度低 b車在距a車700m時(shí)才發(fā)現(xiàn)前方有a車 這時(shí)b車立即剎車 但b車要經(jīng)過1800m才能停下 問a車若按原速度前進(jìn) 兩車是否會(huì)相撞 說明理由 因xb 1600m xa 700m 1500m 所以兩車速度相等之前已經(jīng)相撞 答案 見解析 對(duì)應(yīng)學(xué)生用書p15 1 2012 湖北黃岡期末 物體在x軸上做直線運(yùn)動(dòng) 則上下兩圖對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是 圖中f表示物體所受的合外力 a表示物體的加速度 v表示物體的速度 x表示物體的位移 c d圖中曲線為拋物線 解析 由牛頓第二定律的表達(dá)式f ma知 f t圖象與a t圖象形狀應(yīng)該相似 選項(xiàng)a錯(cuò)誤 選項(xiàng)b中的v t圖表示物體先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)后做勻減速直線運(yùn)動(dòng) 其加速度大小恒定 方向相反 選項(xiàng)b正確 選項(xiàng)c中x at2 2 表示物體做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng) 其中v t圖為過原點(diǎn)的傾斜直線 選項(xiàng)c錯(cuò)誤 選項(xiàng)d中x v0t at2 2 表示物體做初速度不為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng) 其a t圖象為平行橫軸的直線且位于第四象限內(nèi) 選項(xiàng)d正確 答案 bd 2 2012 安徽省省城名校聯(lián)考 如圖所示 是a b兩質(zhì)點(diǎn)從同一地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的x t圖象 則下列說法錯(cuò)誤的是 a a質(zhì)點(diǎn)以20m s的速度勻速運(yùn)動(dòng)b b質(zhì)點(diǎn)先沿正方向做直線運(yùn)動(dòng) 后沿負(fù)方向做直線運(yùn)動(dòng)c b質(zhì)點(diǎn)最初4s做加速運(yùn)動(dòng) 后4秒做減速運(yùn)動(dòng)d a b兩質(zhì)點(diǎn)在4s末相遇 解析 b質(zhì)點(diǎn)最初4s做減速運(yùn)動(dòng) 后4秒做加速運(yùn)動(dòng) 選項(xiàng)c說法錯(cuò)誤 答案 c 3 甲 乙 丙三輛汽車以相同的速度同時(shí)經(jīng)過某一路標(biāo) 從此時(shí)開始甲車一直做勻速直線運(yùn)動(dòng) 乙車先加速后減速 丙車先減速后加速 它們經(jīng)過下個(gè)路標(biāo)時(shí)速度又相同 則 a 甲車先通過下一個(gè)路標(biāo)b 乙車先通過下一個(gè)路標(biāo)c 丙車先通過下一個(gè)路標(biāo)d 條件不足 無法判斷 解析 作出三輛汽車的速度 時(shí)間圖象 甲 乙 丙三輛汽車的位移相同 即速度圖線與t軸所圍的面積相等 則由圖象分析可得b對(duì) 答案 b 4 2012 陜西寶雞中學(xué)高三月考 一個(gè)步行者以6m s的最大速率跑步去追