高考物理復(fù)習(xí)-第1章第三節(jié)運(yùn)動(dòng)圖象-追及-相遇問題課件-滬科版

課堂互動(dòng)講練經(jīng)典題型探究第三節(jié)運(yùn)動(dòng)圖象追及、相遇問題基礎(chǔ)知識(shí)梳理知能優(yōu)化演練第一頁第二頁，共40頁。一、直線運(yùn)動(dòng)的s－t圖象1．物理意義：反映了做直線運(yùn)動(dòng)的物體____________變化的規(guī)律．2．圖線斜率的意義(1)圖線上某點(diǎn)切線的斜率大小表示物體__________．(2)圖線上某點(diǎn)切線的斜率正負(fù)表示物體___________．基礎(chǔ)知識(shí)梳理位移隨時(shí)間速度的大小速度的方向第二頁第三頁，共40頁。3．兩種特殊的s－t圖象(1)若s－t圖象是一條傾斜的直線，說明物體在做_________運(yùn)動(dòng)．(2)若s－t圖象是一條平行于時(shí)間軸的直線，說明物體處于____狀態(tài)．二、直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象 1．物理意義：反映了做直線運(yùn)動(dòng)的物體____________變化的規(guī)律．2．圖線斜率的意義(1)圖線上某點(diǎn)切線的斜率大小表示物體______________．(2)圖線上某點(diǎn)切線的斜率正負(fù)表示加___________．勻速直線靜止速度隨時(shí)間加速度的大小速度的方向第三頁第四頁，共40頁。3．兩種特殊的v－t圖象(1)若v－t圖象是與橫軸平行的直線，說明物體做_____________．(2)若v－t圖象是一條傾斜的直線，說明物體做_______________．勻速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)第四頁第五頁，共40頁。4．v－t圖像與坐標(biāo)軸圍成的“面積”的意義(1)v－t圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示_______________________．(2)若此面積在時(shí)間軸的上方，表示這段時(shí)間內(nèi)的位移方向?yàn)開_____；若此面積在時(shí)間軸的下方，表示這段時(shí)間內(nèi)的位移方向?yàn)開______．相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移正方向負(fù)方向第五頁第六頁，共40頁。三、追及和相遇問題1．追及問題的兩類情況(1)若后者能追上前者，追上時(shí)，兩者處于________，且后者速度一定不小于前者速度．(2)若追不上前者，則當(dāng)后者速度與前者_(dá)________時(shí)，兩者相距最近．2．相遇問題的兩類情況(1)同向運(yùn)動(dòng)的兩物體追及即相遇．(2)相向運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)各自發(fā)生的位移大小之和等于開始時(shí)兩物體間的距離時(shí)即相遇．同一位置速度相等第六頁第七頁，共40頁。思考感悟?yàn)槭裁磛－t圖像只能反映直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律？提示：因?yàn)樵趕－t、v－t圖像中，s、v只有正、負(fù)兩種狀態(tài)，并且正、負(fù)只表示s、v的方向與規(guī)定的正方向相同或相反，所以只能是直線運(yùn)動(dòng)．第七頁第八頁，共40頁。一、運(yùn)用圖像時(shí)的注意問題1．首先明確所給的圖像是什么圖像，即認(rèn)清圖像中橫縱軸所代表的物理量及它們的函數(shù)關(guān)系，特別是那些圖形相似容易混淆的圖像，更要注意區(qū)分．2．要清楚地理解圖像中的“點(diǎn)”、“線”、“斜率”、“截距”、“面積”的物理意義．(1)點(diǎn)：圖線上的每一個(gè)點(diǎn)對應(yīng)研究對象的一個(gè)狀態(tài)，特別要注意“起點(diǎn)”、“終點(diǎn)”、“拐點(diǎn)”、“交點(diǎn)”，它們往往對應(yīng)一個(gè)特殊狀態(tài)．課堂互動(dòng)講練第八頁第九頁，共40頁。(2)線：表示研究對象的變化過程和規(guī)律，如v－t圖像中圖線若為傾斜直線，則表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)．(3)斜率：表示橫、縱坐標(biāo)兩物理量的比值，常用一個(gè)重要的物理量與之對應(yīng)，用于定量計(jì)算對應(yīng)物理量的大小和定性分析變化的快慢．如s－t圖像的斜率表示速度，v－t圖像的斜率表示加速度．(4)面積：圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積常與某一表示過程的物理量相對應(yīng)．如v－t圖像與橫軸包圍的“面積”表示位移大小．(5)截距：表示橫、縱坐標(biāo)兩物理量在“邊界”條件下的大小，由此往往能得到一個(gè)很有意義的物理量．第九頁第十頁，共40頁?！久麕燑c(diǎn)睛】

s－t、v－t圖像中圖線表示的是質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移、速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，其圖線并不是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡．第十頁第十一頁，共40頁。即時(shí)應(yīng)用

(即時(shí)突破，小試牛刀)1.某質(zhì)點(diǎn)在東西方向上做直線運(yùn)動(dòng)，選定向東的方向?yàn)檎较颍湮灰茍D像如圖1－3－1所示，試根據(jù)圖像，(1)描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況；(2)求出質(zhì)點(diǎn)在0～4s,0～8s,2s～4s三段時(shí)間內(nèi)的位移和路程；(3)求出質(zhì)點(diǎn)在0～4s、4s～8s內(nèi)的平均速度．圖1－3－1第十一頁第十二頁，共40頁。解析：(1)質(zhì)點(diǎn)從t＝0開始由原點(diǎn)出發(fā)向東做勻速直線運(yùn)動(dòng)，持續(xù)時(shí)間為4s,4s末開始反向向西做勻速直線運(yùn)動(dòng)，又經(jīng)過2s即6s末回到原出發(fā)點(diǎn)，然后又繼續(xù)向西運(yùn)動(dòng)，直到8s末．(2)在0～4s內(nèi)位移為8m，路程也是8m；在0～8s內(nèi)位移為－8m，負(fù)號(hào)表明位移的方向向西，說明質(zhì)點(diǎn)在8s末處在原出發(fā)點(diǎn)西8m的位置上，此段時(shí)間內(nèi)的路程為24m；在2s～4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)發(fā)生的位移為4m，路程也是4m.第十二頁第十三頁，共40頁。答案：見解析第十三頁第十四頁，共40頁。二、v－t圖像與s－t圖像的比較形狀一樣的圖線，在不同的圖像中所表示的物理規(guī)律不同，因此在應(yīng)用時(shí)要特別注意看清圖像的兩坐標(biāo)軸分別所描述的是什么物理量．下表是對形狀一樣的s－t圖像和v－t圖像意義的比較.第十四頁第十五頁，共40頁。比較問題s－t圖象v－t圖象圖象其中④為拋物線其中④為拋物線物理意義反映的是位移隨時(shí)間的變化規(guī)律反映的是速度隨時(shí)間的變化規(guī)律物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)①表示從正位移處開始一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)并越過零位移處表示先做正向勻減速運(yùn)動(dòng)，再做反向勻加速運(yùn)動(dòng)②表示物體靜止不動(dòng)表示物體做正向勻速直線運(yùn)動(dòng)③表示物體從零位移開始做正向勻速運(yùn)動(dòng)表示物體從靜止做正向勻加速直線運(yùn)動(dòng)④表示物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)表示物體做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)斜率的意義斜率的大小表示速度的大小斜率的正負(fù)表示速度的方向斜率的大小表示加速度的大小斜率的正負(fù)表示加速度的方向圖象與坐標(biāo)軸圍成“面積”的意義無實(shí)際意義表示相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移第十五頁第十六頁，共40頁?！久麕燑c(diǎn)睛】速度圖像向上傾斜不一定做加速運(yùn)動(dòng)，速度圖像向下傾斜不一定做減速運(yùn)動(dòng)，物體做加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)是看速度的方向與加速度的方向是相同還是相反．物體可以做負(fù)方向的加速直線運(yùn)動(dòng)，也可以做負(fù)方向的減速直線運(yùn)動(dòng)．第十六頁第十七頁，共40頁。即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)1.(2010年高考廣東理綜卷)如圖1－3－2是某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度圖象，由圖象得到的正確結(jié)果是(

)圖1－3－2第十七頁第十八頁，共40頁。A．0～1s內(nèi)的平均速度是2m/sB．0～2s內(nèi)的位移大小是3mC．0～1s內(nèi)的加速度大于2～4s內(nèi)的加速度D．0～1s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向與2～4s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反第十八頁第十九頁，共40頁。第十九頁第二十頁，共40頁。三、追及和相遇問題1．討論追及相遇問題，其實(shí)質(zhì)就是分析討論兩物體在相同時(shí)間內(nèi)能否到達(dá)相同的空間位置問題．(1)兩個(gè)關(guān)系：即時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系，這兩個(gè)關(guān)系可以通過畫草圖得到．(2)一個(gè)條件：即二者速度相等，它往往是物體間能否追上、追不上或二者相距最遠(yuǎn)、最近的臨界條件，也是分析判斷的突破口．第二十頁第二十一頁，共40頁。2．解題思路和方法【名師點(diǎn)睛】分析追及、相遇類問題時(shí)，要注意抓住題目中的關(guān)鍵字眼，充分挖掘題目中的隱含條件，如“剛好”、“恰好”、“最多”、“至少”等，往往對應(yīng)一個(gè)臨界狀態(tài)，滿足相應(yīng)的臨界條件．第二十一頁第二十二頁，共40頁。即時(shí)應(yīng)用

(即時(shí)突破，小試牛刀)3.在水平軌道上有兩列火車A和B相距s，A車在后面做初速度為v0、加速度大小為2a的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，而B車同時(shí)做初速度為零、加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩車運(yùn)動(dòng)方向相同．要使兩車不相撞，求A車的初速度v0滿足的條件．第二十二頁第二十三頁，共40頁。第二十三頁第二十四頁，共40頁。第二十四頁第二十五頁，共40頁。

摩托車在平直公路上從靜止開始啟動(dòng)，以a1＝1.6m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，稍后勻速運(yùn)動(dòng)，然后以a2＝6.4m/s2做勻減速運(yùn)動(dòng)，直到停止共歷時(shí)130s，行程1600m．試求：摩托車行駛的最大速度vmax.經(jīng)典題型探究題型一利用圖像分析極值問題例1第二十五頁第二十六頁，共40頁。【思路點(diǎn)撥】結(jié)合題中物理過程畫出v－t圖像，利用“面積”表示位移，可建立方程或進(jìn)行判斷分析．圖1－3－3第二十六頁第二十七頁，共40頁。【答案】

12.8m/s第二十七頁第二十八頁，共40頁?！疽?guī)律總結(jié)】運(yùn)用v－t圖像中圖線與t軸包圍的面積大小等于位移大小，進(jìn)行過程分析和求極值是解題關(guān)鍵．第二十八頁第二十九頁，共40頁?；?dòng)探究例1中，若摩托車從靜止啟動(dòng)，a1、a2不變，行程不變，直到停止所需最短時(shí)間為多少？解析：首先要回答摩托車以什么樣的方式運(yùn)動(dòng)可使得時(shí)間最短．借助v－t圖像可以證明：摩擦車先以a1勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到v′max時(shí)，緊接著以a2勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止，保證行程不變，而時(shí)間最短，如圖所示．第二十九頁第三十頁，共40頁。答案：50s第三十頁第三十一頁，共40頁。

(滿分樣板15分)甲乙兩運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練交接棒的過程中發(fā)現(xiàn)：甲經(jīng)短距離加速后能保持9m/s的速度跑完全程；乙從起跑后到接棒前的運(yùn)動(dòng)是勻加速的．為了確定乙起跑的時(shí)機(jī)，需在接力區(qū)前適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置標(biāo)記．在某次練習(xí)中，甲在接力區(qū)前s0＝13.5m處作了標(biāo)記，并以v＝9m/s的速度跑到此標(biāo)記時(shí)向乙發(fā)出起跑口令．乙在接力區(qū)的前端聽到口令時(shí)起跑，并恰好在速度達(dá)到與甲相同時(shí)被甲追上，完成交接棒．已知接力區(qū)的長度為L＝20m．求：題型二體育比賽中的追及問題例2第三十一頁第三十二頁，共40頁。(1)此次練習(xí)中乙在接棒前的加速度a；(2)在完成交接棒時(shí)乙離接力區(qū)末端的距離．第三十二頁第三十三頁，共40頁。?解題樣板規(guī)范步驟，該得的分一分不丟！作出運(yùn)動(dòng)過程示意圖圖1－3－4第三十三頁第三十四頁，共40頁。第三十四頁第三十五頁，共40頁。【答案】

(1)3m/s2

(2)6.5m【題后反思】兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)，往往涉及追及、相遇或避免碰撞問題，解答此類問題的關(guān)鍵是：兩物體能否同時(shí)到達(dá)空間某位置．而速度相等往往是解決此類問題的臨界條件．第三十五頁第三十六頁，共40頁。(2011年黑龍江哈爾濱模擬)甲、乙兩汽車沿同一平直公路同向勻速行駛，甲車在前，乙車在后，它們行駛的速度均為v0＝16m/s.已知甲車緊急剎車時(shí)加速度的大小為a1＝3m/s2，乙車緊急剎車時(shí)加速度的大小為a2＝4m/s2，乙車司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為Δt＝0.5s(即乙車司機(jī)看到甲車開始剎車后0.5s才開始剎車)，求為保證兩車在緊急剎車過程中不相撞，甲、乙兩車