2021高考物理一輪復(fù)習(xí) 第一章 專題強(qiáng)化一 運動學(xué)圖象追及相遇問題課件

專題強(qiáng)化一運動學(xué)圖象追及相遇問題,1.本專題是勻變速直線運動規(guī)律和運動學(xué)圖象的綜合應(yīng)用，為高考必考內(nèi)容，多以選擇題形式命題.2.學(xué)好本專題，可以提高同學(xué)們通過畫運動情景示意圖和vt圖象分析和解決運動學(xué)問題的能力.3.用到的知識有：xt圖象和vt圖象的理解，勻變速直線運動的規(guī)律，臨界條件的確定，求解極值等數(shù)學(xué)方法.,運動學(xué)圖象的理解和應(yīng)用,1.xt圖象與vt圖象的比較,高考熱點講透練熟,題型一,2.三點說明(1)xt圖象與vt圖象都只能描述直線運動，且均不表示物體運動的軌跡；(2)分析圖象要充分利用圖象與其所對應(yīng)的物理量的函數(shù)關(guān)系；(3)識圖方法：一軸、二線、三斜率、四面積、五截距、六交點.,例1(多選)(2018全國卷18)甲、乙兩車在同一平直公路上同向運動，甲做勻加速直線運動，乙做勻速直線運動.甲、乙兩車的位置x隨時間t的變化如圖1所示.下列說法正確的是a.在t1時刻兩車速度相等b.從0到t1時間內(nèi)，兩車走過的路程相等c.從t1到t2時間內(nèi)，兩車走過的路程相等d.在t1到t2時間內(nèi)的某時刻，兩車速度相等,圖1,解析xt圖象的斜率表示速度，則可知t1時刻乙車速度大于甲車速度，a錯誤；由兩圖線的縱截距知，出發(fā)時甲在乙前面，t1時刻圖線相交表示兩車相遇，可得0到t1時間內(nèi)乙車比甲車多走了一段距離，b項錯誤；,t1和t2時刻兩圖線都相交，表明兩車在這兩個時刻均處于同一位置，從t1到t2時間內(nèi)，兩車走過的路程相等，在t1到t2時間內(nèi)，兩圖線有斜率相等的一個時刻，該時刻兩車速度相等，c、d項正確.,變式1(2019湖北鄂南高中、華師一附中等八校第一次聯(lián)考)a、b兩質(zhì)點在同一平面內(nèi)同時向同一方向做直線運動，它們的位置時間圖象如圖2所示，其中a是頂點過原點的拋物線的一部分，b是過點(0,3)的一條直線，兩圖象相交于坐標(biāo)為(3,9)的p點，則下列說法不正確的是a.質(zhì)點a做初速度為零、加速度為2m/s2的勻加速直線運動b.質(zhì)點b以2m/s的速度做勻速直線運動c.在前3s內(nèi)，質(zhì)點a比b向前多前進(jìn)了9md.在3s前某時刻質(zhì)點a、b速度相等,圖2,在前3s內(nèi)，質(zhì)點b的位移為6m，質(zhì)點a的位移為9m，質(zhì)點a比b多前進(jìn)了3m，故c錯誤；t1s時刻，質(zhì)點a的速度為2m/s，質(zhì)點b以v2m/s的速度做勻速直線運動，故d正確.,例2(多選)(2018全國卷19)甲、乙兩汽車在同一條平直公路上同向運動，其速度時間圖象分別如圖3中甲、乙兩條曲線所示.已知兩車在t2時刻并排行駛.下列說法正確的是a.兩車在t1時刻也并排行駛b.在t1時刻甲車在后，乙車在前c.甲車的加速度大小先增大后減小d.乙車的加速度大小先減小后增大,圖3,解析t1t2時間內(nèi)，甲車位移大于乙車位移，且t2時刻兩車并排行駛，則t1時刻甲在乙的后面，a項錯誤，b項正確；由題圖圖象的斜率知，甲、乙兩車的加速度均先減小后增大，c項錯誤，d項正確.,變式2(2019廣西桂林市、賀州市、崇左市3月聯(lián)合調(diào)研)甲、乙兩輛汽車在同一平直公路上行駛，在t0時刻兩車正好相遇，在之后一段時間0t2內(nèi)兩車速度時間圖象(vt圖象)如圖4所示，則在0t2這段時間內(nèi)有關(guān)兩車的運動，下列說法正確的是a.甲、乙兩輛車運動方向相反b.在t1時刻甲、乙兩車再次相遇,圖4,d.在t1t2時間內(nèi)乙車在甲車前方,解析由題圖可知，二者速度均為正值，即二者均向正方向運動，故甲、乙兩輛車運動方向相同，故選項a錯誤；由題圖可知，在0t1時間內(nèi)，二者位移不相等，即在t1時刻甲、乙兩車沒有相遇，在該時刻二者速度相等，二者之間的距離是最大的，故選項b錯誤；,由于甲的初速度大于乙的初速度，所以開始時甲車在乙車前面，由vt圖象與t軸所圍面積代表位移可知在0t2時間內(nèi)甲的位移大于乙的位移，故整個過程中甲車一直在乙車前面，故選項d錯誤.,如圖所示：由vt圖象與t軸所圍面積代表位移可知，勻變速運動的位移較大，,1.四類圖象(1)at圖象由vv0at可知圖象與橫軸所圍面積表示速度變化量v，如圖5甲所示.,拓展點1非常規(guī)圖象,圖5,(3)v2x圖象由v2v022ax可知v2v022ax，圖象斜率為2a.(4)xv圖象,2.解題技巧(1)用函數(shù)思想分析圖象：圖象反映了兩個變量(物理量)之間的函數(shù)關(guān)系，因此要由運動學(xué)公式推導(dǎo)出兩個物理量間的函數(shù)關(guān)系，來分析圖象的意義.(2)要注意應(yīng)用解析法和排除法，兩者結(jié)合提高選擇題圖象類題型的解題速度和準(zhǔn)確率.,b.乙圖中，物體的加速度為2m/s2c.丙圖中，陰影面積表示t1t2時間內(nèi)物體的加速度變化量d.丁圖中，t3s時物體的速度為25m/s,例3(2019福建三明市期末質(zhì)量檢測)如圖6所示四幅圖為物體做直線運動的圖象，下列說法正確的是,圖6,解析題圖甲中，因vt圖象與t軸圍成的面積等于位移，,則物體的加速度為0.5m/s2，選項b錯誤；題圖丙中，根據(jù)vat可知，陰影面積表示t1t2時間內(nèi)物體的速度變化量，選項c錯誤；,則t3s時物體的速度為v3v0at325m/s，選項d正確.,變式3(2016江蘇卷5)小球從一定高度處由靜止下落，與地面碰撞后回到原高度再次下落，重復(fù)上述運動，取小球的落地點為原點建立坐標(biāo)系，豎直向上為正方向.下列速度v和位置x的關(guān)系圖象中，能描述該過程的是,有些圖象問題的分析和解決，要充分挖掘圖象的隱含信息(比如圖象的斜率、截距、包圍面積及特殊點坐標(biāo)等)才能順利解題.,拓展點2圖象信息提取問題,例4(多選)(2019吉林省名校第一次聯(lián)合模擬)做直線運動的某質(zhì)點的位移時間圖象(拋物線)如圖7所示，p(2,12)為圖線上的一點.pq為過p點的切線，與x軸交于點q(0,4).已知t0時質(zhì)點的速度大小為8m/s，則下列說法正確的是a.質(zhì)點做勻減速直線運動b.質(zhì)點經(jīng)過p點時的速度大小為6m/sc.質(zhì)點的加速度大小為2m/s2d.01s時間內(nèi)，質(zhì)點的位移大小為4m,圖7,而v08m/s，t2s時的位移x12m，代入解得a2m/s2，則函數(shù)表達(dá)式為x8tt2，即質(zhì)點做勻減速直線運動，加速度大小為2m/s2，故a、c正確；,由位移公式可得01s時間內(nèi)質(zhì)點的位移x181m12m7m，故d錯誤.,變式4(多選)(2020云南昆明市質(zhì)檢)汽車在限速為40km/h的道路上勻速行駛，駕駛員發(fā)現(xiàn)前方斑馬線上有行人，于是減速禮讓，汽車到達(dá)斑馬線處時行人已通過斑馬線，駕駛員便加速前進(jìn)，監(jiān)控系統(tǒng)繪制出該汽車的速度v隨時間t變化的圖象如圖8所示，下列說法正確的是a.減速前該車已超速b.汽車在加速階段的加速度大小為3m/s2c.駕駛員開始減速時距斑馬線18md.汽車在3.55.5s時間內(nèi)的位移為10m,圖8,解析由題圖可知，汽車減速前的行駛速度為v010m/s36km/h0解得a26m/s2.,變式5(2020廣東深圳市調(diào)研)可視為質(zhì)點的甲、乙兩小車分別沿同一平直路面同向行駛，t0時，甲在乙前方16m處，它們的vt圖象如圖9所示，則下列說法正確的是a.甲、乙在t2s和t10s時刻并排行駛b.甲、乙在t4s和t8s時刻并排行駛c.在t6s時刻，乙車在甲車前8m處d.在t6s時刻，乙車在甲車前18m處,圖9,即甲、乙在t4s和t8s時刻并排行駛，選項a錯誤，b正確.,xx2x1s054m36m16m2m，可知此時乙在甲的前面，選項c、d錯誤.,1.(xt圖象)(多選)一遙控玩具汽車的位移時間圖象如圖10所示，則a.5s末汽車的速度為3m/sb.15s末汽車的位移為300mc.1525s內(nèi)汽車的平均速度大小為1m/sd.前20s內(nèi)汽車做單向直線運動,圖10,隨堂鞏固練,由題圖知15s末汽車的位移為30m，b錯誤；,故c正確，d錯誤.,1,2,3,4,5,2.(vt圖象)(多選)質(zhì)點做直線運動的vt圖象如圖11所示，規(guī)定向右為正方向，則該質(zhì)點在前8s內(nèi)a.總路程為2mb.平均速度為0.25m/s，方向向左c.總路程為8md.平均速度為1m/s，方向向左,圖11,則該質(zhì)點在前8s內(nèi)的總路程sx1|x2|8m，所以a錯誤，c正確；,負(fù)號表示方向向左，所以b正確，d錯誤.,1,2,3,4,5,3.(非常規(guī)圖象)(2019山東菏澤市下學(xué)期第一次模擬)一輛汽車以20m/s的速度在平直的公路上行駛，當(dāng)駕駛員發(fā)現(xiàn)前方有險情時，立即進(jìn)行急剎車，剎車后的速度v隨剎車位移x的變化關(guān)系如圖12所示，設(shè)汽車剎車后做勻減速直線運動，則當(dāng)汽車剎車后的速度減小為12m/s時，剎車的距離x1為a.12mb.12.8mc.14md.14.8m,圖12,解析由于汽車做勻減速直線運動，設(shè)加速度為a，由v2v022ax，解得a10m/s2，,1,2,3,4,5,4.(圖象信息題)(多選)一物體從一行星表面的某高度處自由下落(不計表層大氣阻力).自開始下落計時，得到物體離行星表面的高度h隨時間t變化的圖象如圖13所示，則a.行星表面的重力加速度大小為8m/s2b.行星表面的重力加速度大小為10m/s2c.物體落到行星表面時的速度大小為20m/sd.物體落到行星表面時的速度大小為25m/s,圖13,1,2,3,4,5,解析由題圖提供的信息可知，物體開始下落時的高度為h25m，下落時間為t2.5s，,物體落到行星表面時的速度大小vgt82.5m/s20m/s，c正確，d錯誤.,1,2,3,4,5,5.(追及相遇問題)(2019山東煙臺市期末)甲、乙兩輛汽車在平直的高速公路上行駛，某時刻兩車正好并排行駛，從該時刻起兩車的速度時間圖象如圖14所示，則下列說法正確的是a.t0時刻兩車相遇b.0t1時間內(nèi)，甲、乙兩車的加速度大小均逐漸減小且方向相同c.0t0時間內(nèi)，甲車的平均速度小于乙車的平均速度d.t1時刻甲、乙兩車一定再次相遇，之后甲車將一直在乙車前方,圖14,1,2,3,4,5,解析根據(jù)速度時間圖象與時間軸所圍的“面積”表示位移，知0t0時間內(nèi)乙車的位移比甲車的大，則t0時刻兩車沒有相遇，故a錯誤；,0t1時間內(nèi)，甲、乙兩車圖象斜率的絕對值均逐漸減小，則它們的加速度大小均逐漸減小，甲圖象切線斜率為正，乙圖象切線斜率為負(fù)，則加速度方向相反，故b錯誤；0t0時間內(nèi)甲車的位移比乙車的小，則甲車的平均速度小于乙車的平均速度，故c正確；0t1時間內(nèi)，甲車的位移比乙車的大，則甲、乙兩車沒有在t1時刻相遇，之后甲車的速度比乙車的大，則甲車將一直在乙車前方，故d錯誤.,1,2,3,4,5,1.(2020遼寧沈陽市質(zhì)檢)如圖1為一個質(zhì)點做直線運動的vt圖象，該質(zhì)點在前2s內(nèi)向西運動，則該質(zhì)點a.在前2s內(nèi)加速度方向也向西b.在前4s內(nèi)加速度方向始終向東c.在46s內(nèi)加速度方向始終向東d.在06s內(nèi)加速度方向始終不變,1,2,3,4,雙基鞏固練,5,6,7,圖1,課時精練,(限時：20分鐘),解析由題意結(jié)合圖象可知向西為負(fù)方向，而向東為正方向，該質(zhì)點在前2s內(nèi)向西減速運動，則該段時間加速度方向向東，而24s向東做加速運動，則加速度方向仍然向東，故選項a錯誤，b正確；,1,2,3,4,5,6,7,由題圖圖象可知質(zhì)點在45s內(nèi)向東做減速運動，而56s內(nèi)向西做加速運動，所以在46s這段時間內(nèi)加速度方向一直向西，故選項c、d錯誤.,2.(2019山東濰坊市第二次模擬)甲、乙兩輛貨車在平直公路上從同一位置同向行駛，兩車的vt圖象如圖2所示，則在04s時間內(nèi)a.甲車做曲線運動b.乙車一直在甲車的后方c.甲車的平均速度小于6m/sd.乙車位移的大小為8m,1,2,3,4,5,6,7,圖2,解析由題圖可知，甲車做加速度減小的減速直線運動，乙車做勻加速直線運動，故選項a錯誤；開始時乙的速度小于甲的速度，由圖線與時間軸所圍的“面積”代表位移可知，開始一段時間內(nèi)乙車在甲車后方，但是在04s內(nèi)，通過“面積”分析可知乙車位移大于甲車位移，即乙車沒有一直在甲車的后方，故選項b錯誤；若甲車一直做勻減速直線運動，則圖象如圖所示：,但是通過圖形“面積”可知，甲車的實際位移小于其勻減速直線運動的位移，故甲車實際的平均速度小于6m/s，故選項c正確；,1,2,3,4,5,6,7,3.(多選)(2019河北唐山市第一次模擬)如圖3所示的xt圖象反映了甲、乙兩車在同一平直公路上行駛的位移隨時間變化的關(guān)系，已知乙車做勻變速直線運動，其圖線與t軸相切于10s處，則010s過程中a.甲車的速度大小為4.0m/sb.乙車的平均速度大小為4.0m/sc.甲車的位移大小為40md.乙車的位移大小為80m,1,2,3,4,5,6,7,圖3,在010s內(nèi)的位移為：x甲v甲t410m40m，故a、c正確；乙車做勻變速直線運動，其圖線與t軸相切于10s處，則t10s時，速度為零，根據(jù)逆向思維法，乙車勻減速到速度為0的減速過程，其逆過程為初速度為0的勻加速直線運動，,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,4.(2019江蘇南京、鹽城市二模聯(lián)考)某次實驗中，通過傳感器獲得小車的速度v與時間t的關(guān)系圖象如圖4所示，則小車a.在01.0s內(nèi)位移先增大后減小b.在01.0s內(nèi)加速度先增大后減小c.在01.0s內(nèi)位移約為0.52md.在00.5s內(nèi)平均速度約為1.04m/s,圖4,5,6,7,1,2,3,4,解析在01.0s內(nèi)小車的速度均為正值，則小車的位移一直增大，選項a錯誤；vt圖線斜率的絕對值等于加速度大小，則在01.0s內(nèi)小車的加速度先減小到零后增大，選項b錯誤；,5,6,7,vt圖線與t軸圍成的面積表示位移，則由題圖可知，在01.0s內(nèi)小車的位移約為0.52m，選項c正確；在00.5s內(nèi)小車的位移約為0.22m，則小車的平均速度為0.44m/s，選項d錯誤.,1,2,3,4,5.(2020安徽合肥市質(zhì)檢)甲、乙兩物體由同一點沿同一條直線運動，它們的vt圖象如圖5所示，則在04s內(nèi)a.兩物體始終同向運動b.2s末兩物體相距最遠(yuǎn)c.兩物體平均速度相等d.4s末兩物體相遇,圖5,5,6,7,綜合提升練,1,2,3,4,解析04s內(nèi)，甲、乙兩物體的vt圖象均在橫軸的上方，速度均為正，故兩物體始終同向運動，a正確；由題意可知，甲、乙兩物體同時同地沿同向運動，在04s內(nèi)，甲在前，乙在后，甲的速度大于乙的速度，兩物體距離