高考人教版物理運動圖像、追及相遇問題命題點一輪復(fù)習(xí)ppt

1、高考人教版物理運動圖像、追及相遇問題命題點一輪復(fù)習(xí)考點研析素養(yǎng)提升考點一運動圖像的理解及應(yīng)用兩種運動圖像的比較考點研析 核心探究重難突破名稱l項目x-t圖像v-t圖像軸橫軸為時間t,縱軸為位移x橫軸為時間t,縱軸為速度v線傾斜直線表示勻速直線運動傾斜直線表示勻變速直線運動斜率表示速度表示加速度面積圖線和時間軸圍成的面積表示位移縱截距表示初位置表示初速度特殊點拐點表示速度變化,交點表示相遇拐點表示加速度變化,交點表示速度相等【典例1】 (2019東北育才模擬)(多選)如圖所示是某質(zhì)點做直線運動的v-t圖像,由圖可知這個質(zhì)點的運動情況是( )A.質(zhì)點15 s末離出發(fā)點最遠,20 s末回到出發(fā)點B.

2、515 s過程中做勻加速運動,加速度為1 m/s2C.15 s時質(zhì)點的加速度大小、方向均發(fā)生變化D.515 s過程中的位移為120 mCD核心點撥(1)020 s內(nèi),質(zhì)點的運動方向沒有發(fā)生變化,t=20 s時離出發(fā)點最遠.(2)v-t圖像的斜率表示質(zhì)點的加速度,圖線與時間軸所圍的“面積”表示位移.誤區(qū)警示 圖像問題的易錯點(1)混淆x-t圖像和v-t圖像的意義.它們都不反映質(zhì)點運動的軌跡,都只能描述直線運動.(2)錯誤理解交點的意義.兩條v-t圖像的交點不一定表示兩質(zhì)點相遇,兩條v-t圖線不相交,并不表示兩質(zhì)點位置不同.(3)錯誤理解圖線斜率的意義.v-t圖線的斜率為正,質(zhì)點不一定做加速運動;

3、v-t圖線的斜率為負,質(zhì)點不一定做減速運動.(4)v-t圖像中圖線拐點說明加速度變化,與橫軸的交點為速度方向變化點.1.x-t圖像的理解及應(yīng)用(安徽合肥段考)如圖所示,為一物體運動的位移時間(x-t)圖像.由圖像可知( )A.物體一直做勻加速直線運動B.物體一直做勻減速直線運動C.物體以某一速率做往復(fù)運動D.物體有時做勻加速直線運動,有時做勻減速直線運動C題組訓(xùn)練解析:x-t圖像斜率的大小表示速度的大小,由圖可知,圖像斜率大小不變,故物體速度大小不變;斜率有正有負,表示物體速度方向變化,故物體以同一速率做往復(fù)運動,故C正確.2.圖像間的轉(zhuǎn)換一物體做直線運動,其加速度隨時間變化的a-t 圖像如圖

4、所示.下列v-t圖像中,可能正確描述此物體運動的是( )D考點二追及相遇問題1.解題的基本思路2.分析技巧(1)兩個等量關(guān)系:即時間關(guān)系和位移關(guān)系,這兩個關(guān)系可以通過畫草圖得到.(2)一個臨界條件:即二者速度相等,它往往是物體能否追上、追不上或兩者相距最遠、最近的臨界條件.3.追及判斷常見情形:物體A追物體B,開始二者相距x0,則(1)A追上B時,必有xA-xB=x0,且vAvB.(2)要使兩物體恰不相撞,必有xA-xB=x0,且vAvB.4.常用方法(1)物理分析法:抓住“兩物體能否同時到達空間某位置”這一關(guān)鍵,認真審題,挖掘題目中的隱含條件,建立一幅物體運動關(guān)系的圖像.(2)數(shù)學(xué)極值法:設(shè)

5、相遇時間為t,根據(jù)條件列方程,得到關(guān)于位移x與時間t的函數(shù)關(guān)系,由此判斷兩物體追及或相遇情況.(3)圖像法:將兩個物體運動的速度時間關(guān)系在同一圖像中畫出,然后利用圖像分析求解相關(guān)問題.【典例2】 近十年我國經(jīng)濟飛速發(fā)展,汽車走進了千家萬戶,駕車旅游成為一種休閑方式.在平直的公路上,一輛小汽車在路口等待交通燈,綠燈亮?xí)r一輛道路維護車在前方以v0=4 m/s 的速度前進,小汽車立即以a1=2 m/s2的加速度啟動時,兩車相距x0=60 m.則(1)汽車啟動后經(jīng)過多長時間從道路維護車旁經(jīng)過?相遇之前兩車相距最遠是多少?(2)若汽車剛從道路維護車旁經(jīng)過時,汽車立即以a2=4 m/s2的加速度剎車,問再

6、經(jīng)過多長時間兩車第二次相遇?審題指導(dǎo) 題干關(guān)鍵獲取信息道路維護車在前方,兩車相距x0小汽車比道路維護車多行駛x0才能追上它,即有x汽=x0+x維相遇前兩車相距最遠在兩車速度相等時刻,兩車相距最遠小汽車立即以4 m/s2的加速度剎車小汽車停止時,道路維護車可能在小汽車后邊答案:(1)10 s64 m(2)12.5 s誤區(qū)警示解決追及、相遇問題要注意的兩點(1)兩車的運動時間關(guān)系要明確.若被追趕的物體做勻減速運動,一定要注意追上前該物體是否已經(jīng)停止運動.(2)兩車相距最遠的條件要明確.速度相等是物體間相距最遠、最近的臨界條件.1.對追及和相遇的理解(2019福建廈門質(zhì)檢)甲、乙兩車在平直公路上同向

7、行駛,其中v-t圖像如圖所示,已知兩車在t=2 s時恰好并排行駛.則( )A.t=0時,甲車在乙車前10 mB.t=1 s時,甲車在乙車之后C.甲車的加速度小于乙車的加速度D.甲、乙兩車在2 s內(nèi)的位移相等A題組訓(xùn)練2.追及的極值問題(2019山東濟寧模擬)A,B兩汽車在同一路面上同向行駛,A車在前,其速度vA=10 m/s,B車在后,其速度vB=20 m/s,因大霧能見度低,B車在距A車x0=30 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100 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?答案:

8、見解析考點三應(yīng)用圖像分析運動問題1.運用圖像分析和解決問題,具體來說就是利用圖像中的點(起點、交點、拐點、終點、峰值、截距)、線(直線、曲線、斜率、漸近線)、面積、正負號等的物理意義來定性分析、定量計算或理解物理規(guī)律.2.物體的運動圖像之間可以相互轉(zhuǎn)化,如位移時間圖像轉(zhuǎn)化為速度時間圖像,加速度時間圖像轉(zhuǎn)化為速度時間圖像等.【典例3】 (2019湖北武漢模擬)甲、乙兩質(zhì)點在同一時刻、從同一地點沿同一方向做直線運動.質(zhì)點甲做初速度為零,加速度大小為a1的勻加速直線運動;質(zhì)點乙做初速度為v0,加速度大小為a2的勻減速直線運動,到速度減為零并保持靜止.選甲、乙的出發(fā)位置為位移零點,甲、乙兩質(zhì)點在運動過

9、程中的位置速度(x-v)圖像如圖所示,虛線與對應(yīng)的坐標軸垂直.(1)在x-v圖像中,甲質(zhì)點的運動用哪一圖線表示?質(zhì)點乙的初速度v0是多大?(2)求質(zhì)點甲、乙的加速度大小a1,a2.審題指導(dǎo) 題干關(guān)鍵獲取信息圖線a是從坐標原點開始的圖線a表示初速度為零的勻加速直線運動圖線b與橫坐標的交點速度v=6 m/s時其位移為0兩條圖線有交點甲、乙在x=6 m處有相等的速度圖線a的8 m/s與圖線b的2 m/s對應(yīng)同一個縱坐標值甲在8 m/s時的位置與乙在2 m/s時的位置相同解析:(1)甲質(zhì)點的運動用a圖線表示;v0=6 m/s.答案:(1)a圖線6 m/s(2)2 m/s21 m/s2方法技巧運用圖像解

10、答物理問題的“三個”技巧(1)根據(jù)題目所給圖像,結(jié)合題意確定物體的運動情況.(2)結(jié)合圖像提供的信息,利用相應(yīng)的物理規(guī)律列出對應(yīng)的方程或函數(shù)表達式.(3)利用數(shù)學(xué)知識求解有關(guān)的物理量.題組訓(xùn)練1.挖掘圖像信息解決追及相遇問題(2019河北石家莊質(zhì)檢)甲、乙兩車從同一地點沿相同方向由靜止開始做直線運動,它們運動的加速度隨時間變化圖像如圖所示.關(guān)于兩車的運動情況,下列說法正確的是( )A.在04 s內(nèi)甲車做勻加速直線運動,乙車做勻減速直線運動B.在02 s內(nèi)兩車間距逐漸增大,24 s內(nèi)兩車間距逐漸減小C.在t=2 s時甲車速度為3 m/s,乙車速度為4.5 m/sD.在t=4 s時甲車恰好追上乙車

11、C解析:如圖,分別是甲和乙車大致的v-t圖像.由圖像可以判斷,前4 s乙的速度一直在增大,選項A錯誤;乙車的速度一直大于甲車的速度,兩車間距離一直在增大,選項B錯誤;t=4 s 時,乙車圖像與時間軸圍成圖形的面積明顯大于甲車圖像與時間軸圍成圖形的面積,甲車不會在這時追上乙車,選項D錯誤.由于v=at,則a-t圖線所圍面積表示速度變化,因甲、乙由靜止開始運動,則2 s時v甲=3 m/s,v乙=4.5 m/s,選項C正確.2.挖掘圖像信息分析多過程問題喝酒之后,人的反應(yīng)遲鈍,酒后駕車特別危險,嚴重威脅交通安全.若將駕駛員從視覺感知前方危險到汽車開始制動的時間稱為反應(yīng)時間,將反應(yīng)時間和制動時間內(nèi)汽車

12、行駛的總距離稱為感知制動距離.科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),反應(yīng)時間和感知制動距離在駕駛員飲酒前后會發(fā)生明顯變化.一駕駛員正常駕車和酒后駕車時,感知前方危險后汽車運動v-t圖線分別如圖(甲)、(乙)所示.求:(1)正常駕駛時的感知制動距離x;(2)酒后駕駛時的感知制動距離比正常駕駛時增加的距離x.(2)x=v0(t2-t1)=30(1.5-0.5) m=30 m.答案:(1)75 m(2)30 m核心素養(yǎng)1.運動情景:物體初速度為零,先以a1勻加速直線運動一段距離x1,速度達到最大值vmax;接著再以大小為a2的加速度做勻減速直線運動,運動一段距離x2速度減為零.運動示意圖和v-t圖像如圖所示.【思維拓展】

13、“0vmax0”類運動素養(yǎng)提升 學(xué)科素養(yǎng)演練提升(3)整個運動過程中,最大速度vmax是聯(lián)系前后兩段運動的橋梁.【示例】 自然界中有許多奇妙的現(xiàn)象.磕頭蟲不用足就能跳高,且跳的高度是自己體型的十幾倍.它跳高的姿態(tài)是很特別的,某一次錄像顯示,它腹朝天、背朝地,先讓自己重心升高約d=0.8 mm,然后猛然收縮體內(nèi)肌肉,使自己重心極快加速下降(視為勻加速),以很大的速度用背部猛烈撞擊地面,獲得很大的反彈速度后彈向空中,重心上升最大高度達h=24 cm.而人原地下蹲后豎直跳起,向上的加速距離大約為d=0.5 m,假想人向上加速過程的加速度與磕頭蟲加速過程的加速度大小相等,那么人離地后重心上升的最大高度

14、h可達(空氣阻力不計,設(shè)磕頭蟲撞擊地面和彈起的速率相等)( )A.150 mB.75 mC.15 mD.7.5 mA高考模擬1.(全國卷,21)(多選)甲、乙兩車在平直公路上同向行駛,其v-t圖像如圖所示.已知兩車在t=3 s 時并排行駛,則( )A.在t=1 s時,甲車在乙車后B.在t=0時,甲車在乙車前7.5 mC.兩車另一次并排行駛的時刻是t=2 sD.甲、乙車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40 mBD2.(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系,豎直向上為正方向,下列速度v和位置x的關(guān)系圖像中,能描述該過程的是( )A3.(廣東卷,13)甲、乙兩人同時同地出發(fā)騎自行車做直線運動,前1小時內(nèi)的位移時間圖像如圖所示.下列表述正確的是( )A.0.20.5小時內(nèi),甲的加速度比乙的大B.0.20.5小時內(nèi),甲的速度比乙的大C.0.60.8小時內(nèi),甲的位移比乙的小D.0.8小時內(nèi),甲、乙騎行的路程相等B解析:在位移時間圖像中,圖線