高考物理 直線運(yùn)動總復(fù)習(xí)課件4.ppt

一 直線運(yùn)動的x t圖象1 意義 反映了直線運(yùn)動的物體 隨時間變化的規(guī)律 2 圖線上某點切線的斜率的意義 1 斜率大小 表示物體速度的 2 斜率的正負(fù) 表示物體速度的 3 兩種特殊的x t圖象 1 若x t圖象是一條平行于時間軸的直線 說明物體處于 狀態(tài) 2 若x t圖象是一條傾斜的直線 說明物體在做 運(yùn)動 二 直線運(yùn)動的v t圖象1 意義 反映了直線運(yùn)動的物體 隨時間變化的規(guī)律 2 圖線上某點切線的斜率的意義 1 斜率的大小 表示物體加速度的 2 斜率的正負(fù) 表示物體加速度的 3 兩種特殊的v t圖象 1 勻速直線運(yùn)動的v t圖象是與橫軸 的直線 2 勻變速直線運(yùn)動的v t圖象是一條 的直線 4 圖象與坐標(biāo)軸圍成的 面積 的意義 1 圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示相應(yīng)時間內(nèi)的 2 若此面積在時間軸的上方 表示這段時間內(nèi)的位移方向為 若此面積在時間軸的下方 表示這段時間內(nèi)的位移方向為 思考 如果物體運(yùn)動的x t圖象為圖中的a b曲線 則物體各做怎樣的運(yùn)動 若為v t圖象 a b曲線表示物體做怎樣的運(yùn)動 三 追及和相遇問題1 追及問題的兩類情況 兩物體由同一位置出發(fā) 1 速度大者減速追速度小者 勻速 當(dāng)兩者速度相等時 若追者位移仍小于被追者位移 則永遠(yuǎn)追不上 此時兩者間有 距離 兩者速度相等時 若恰能追上 也是兩者 的臨界條件 若兩者位移相等時 追者速度仍 被追者的速度 則被追者還有一次追上追者的機(jī)會 其間速度相等時兩者間距離有一個 值 2 速度小者加速 如初速度為零的勻加速直線運(yùn)動 追速度大者 如勻速運(yùn)動 當(dāng)兩者 相等時有最大距離 當(dāng)兩者 相等時 則追上 2 相遇問題的常見情況 1 同向運(yùn)動的兩物體追上即 2 相向運(yùn)動的物體 當(dāng)各自發(fā)生的位移大小之和等于開始時兩物體之間的 時即相遇 思考 在追及相遇問題中常有三類物理方程是哪三類 答案 一 1 位移2 1 大小 2 方向3 1 靜止 2 勻速直線二 1 速度2 1 大小 2 方向3 1 平行 2 傾斜4 1 位移 2 正負(fù)思考 x t圖象 a 速度減小的減速運(yùn)動 b 速度增加的加速運(yùn)動 v t圖象 a 加速度減小的加速運(yùn)動 b 加速度增大的加速運(yùn)動 三 1 1 最小 相遇時避免相撞 大于極大 2 速度 位移2 1 相遇 2 距離思考 在追及 相遇問題中常有三類物理方程 位移關(guān)系方程 時間關(guān)系方程 臨界關(guān)系方程 運(yùn)動圖象描述的是運(yùn)動過程中的位移x或速度v隨時間的變化規(guī)律 任何一個運(yùn)動圖象都對應(yīng)一個運(yùn)動過程 將圖象與運(yùn)動過程對應(yīng)起來 可以直接解答一類問題 也有利于更加深刻地理解圖象問題 分析運(yùn)動圖象時應(yīng)注意 1 首先明確所給的圖象是什么圖象 即認(rèn)清圖中橫 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 容易混淆的圖象 更要注意區(qū)分 2 要清楚地理解圖象中的 點 線 斜率 截距 面積 的物理意義 1 點 圖線上的每一個點都對應(yīng)研究對象的一個狀態(tài) 特別注意 起點 終點 拐點 它們往往對應(yīng)一個特殊狀態(tài) 2 線 表示研究對象的變化過程和規(guī)律 如v t圖象中圖線若為傾斜直線 則表示物體做勻變速直線運(yùn)動 3 斜率 表示橫 縱坐標(biāo)軸上兩物理量的比值 常有一個重要的物理量與之對應(yīng) 用于求解定量計算對應(yīng)物理量的大小和定性分析變化的快慢問題 如x t圖象的斜率表示速度 v t圖象的斜率表示加速度 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圖象與橫軸包圍的 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 條件下的物理量的大小 由此往往能得到一個很有意義的物理量 形狀一樣的圖線 在不同圖象中所表示的物理規(guī)律不同 因此在應(yīng)用時要特別注意看清楚圖象的橫 縱坐標(biāo)軸所描述的是什么物理量 圖中 a b 是形狀一樣的圖線在x t圖象及v t圖象中的比較 a b 1 分析 追及 相遇 問題應(yīng)注意 1 一定要抓住一個條件兩個關(guān)系 一個條件是兩物體的速度滿足的臨界條件 兩個關(guān)系是時間關(guān)系和位移關(guān)系 其中通過畫示意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 一定要注意追上前該物體是否停止運(yùn)動 3 仔細(xì)審題 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)一個臨界狀態(tài) 滿足相應(yīng)的臨界條件 2 解決追及相遇問題分為三種方法 1 物理分析法 抓好 兩物體能否同時到達(dá)空間某位置 這一關(guān)鍵 2 圖象法 將兩者的速度 時間圖象在同一坐標(biāo)系中畫出 然后利用圖象求解 3 數(shù)學(xué)方法 設(shè)相遇時間為t 根據(jù)條件列方程 得到關(guān)于時間t的一元二次方程 用判別式進(jìn)行討論 若 0 即有兩個解 說明可以相遇兩次 若 0 說明剛好追上或相碰 若 0 說明追不上或不能相碰 求最大距離或最小距離時 先根據(jù)條件列出距離的表達(dá)式 然后求其極值 答案 a 跟蹤訓(xùn)練1如圖所示表示甲 乙兩運(yùn)動物體相對同一原點的位移 時間圖象 下面有關(guān)說法中正確的是 a 甲和乙都做勻速直線運(yùn)動b 甲 乙運(yùn)動的出發(fā)點相距x0c 乙運(yùn)動的速度大于甲運(yùn)動的速度d 乙比甲早出發(fā)t1的時間答案 abc 解析 圖中所示的x t圖線都是直線 所以甲 乙兩物體均做勻速直線運(yùn)動 故a正確 因t 0時 甲圖線與x軸的截距為x0 而乙圖線表示乙在原點 所以兩者的出發(fā)點相距x0 故b正確 圖乙圖線的斜率大于甲圖線斜率的絕對值 所以物體乙的運(yùn)動速率大于甲的運(yùn)動速率 c正確 從圖象中可以看出甲比乙早出發(fā)t1的時間 d選項錯 物體做直線運(yùn)動的速度圖象如圖所示 則 a 6s內(nèi)物體做勻變速直線運(yùn)動b 第二個2s內(nèi)物體做勻變速直線運(yùn)動c 3s末物體的瞬時速度為0 且改變運(yùn)動方向d 4s末物體的瞬時速度大小為4m se 物體6s內(nèi)的位移為0f 物體前3s內(nèi)的位移為6mg 物體前4s內(nèi)的位移為4m 解析 1 勻速直線運(yùn)動的速度圖象是一條平行于橫軸的直線 勻變速直線運(yùn)動的速度圖象是一條傾斜直線 非勻速直線運(yùn)動的速度圖象是一條曲線 所以a錯 b正確 2 速度圖象的縱坐標(biāo)表示物體的瞬時速度 其正負(fù)表示瞬時速度的方向 故選項c d均正確 3 速度圖象與坐標(biāo)軸及t時刻線所圍成的 面積 表示物體在此段時間內(nèi)所通過的位移 面積 的正負(fù)表示位移的方向 4 由上圖可以看出物體前3s內(nèi)的位移是正值 表示位移的方向與所規(guī)定的正方向相同 后3s內(nèi)的位移是負(fù)值 表示位移的方向與所規(guī)定的正方向相反 也就是說 物體又沿原路返回 5 物體在某段時間內(nèi)的總位移指的是在這段時間內(nèi)各部分位移的矢量和 如果是同一直線上的運(yùn)動 總位移是在這段時間內(nèi)各部分位移的代數(shù)和 前6s內(nèi)總位移為0 故e f g均正確 答案 b c d e f g 點評 加速度的正方向和負(fù)方向由圖線的斜率正 負(fù)確定 圖線與 時間 橫軸包圍的 面積 表示物體的位移 若此 面積 在時間軸的下方則位移取負(fù)值 跟蹤訓(xùn)練2 2009 廣東單科 某物體運(yùn)動的速度圖象如圖所示 根據(jù)圖象可知 a 0 2s內(nèi)的加速度為1m s2b 0 5s內(nèi)的位移為10mc 第1s末與第3s末的速度方向相同d 第1s末與第5s末加速度方向相同答案 ac解析 v t圖象斜率表示加速度的大小 a正確 第1s末與第3s末速度均沿正方向 c正確 物體a b同時從同一地點 沿同一方向運(yùn)動 a以10m s的速度勻速前進(jìn) b以2m s2的加速度從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動 求a b再次相遇前兩物體間的最大距離 解析 法一物理分析法a做va 10m s的勻速直線運(yùn)動 b做初速度為零 加速度a 2m s2的勻加速直線運(yùn)動 根據(jù)題意 開始一小段時間內(nèi) a的速度大于b的速度 它們間的距離逐漸變大 當(dāng)b的速度加速到大于a的速度后 它們間的距離又逐漸變小 a b間距離有最大值的臨界條件是va vb 設(shè)兩物體經(jīng)歷時間t相距最遠(yuǎn) 則va at 把已知數(shù)據(jù)代入 兩式聯(lián)立得t 5s 在時間t內(nèi) a b兩物體前進(jìn)的距離分別為xa vat 10 5m 50m xm xa xb 50m 25m 25m 法二相對運(yùn)動法因為本題求解的是a b間的相對距離 所以可利用相對運(yùn)動求解 選b為參考系 則a相對b的初速度 末速度 加速度分別是v0 10m s vt va vb 0 a 2m s2 根據(jù)vt2 v02 2ax有0 102 2 2 xab解得a b間的最大距離xab 25m 法三極值法物體a b的位移隨時間變化規(guī)律分別是 法四圖象法根據(jù)題意作出a b兩物體的v t圖象 如圖所示 由圖可知 a b兩次相遇前它們之間距離有最大值的臨界條件是va vb 得t1 5s a b間距離的最大值數(shù)值上等于 ovap的面積 即答案 25m 點評 解法一注意對運(yùn)動過程的分析 抓住兩物體間距離有極值時速度應(yīng)相等這一關(guān)鍵條件來求解 解法二通過巧妙地選取參照物 使兩物體運(yùn)動關(guān)系變得簡明 解法三由位移關(guān)系得到一元二次方程 然后利用根的判別式來確定方程中各系數(shù)間的關(guān)系 這也是中學(xué)物理中常用的數(shù)學(xué)方法 解法四通過圖象使兩物體的位移關(guān)系更直觀 簡捷 跟蹤訓(xùn)練3一輛客車在平直公路以30m s的速度行駛 突然發(fā)現(xiàn)正前方40m處有一貨車正以20m s的速度沿同一方向勻速行駛 于是客車立即剎車 以2m s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動 問此后的過程中客車能否會撞到貨車上 答案 不能相撞 1 2010 濰坊模擬 物體豎直向上拋出又落回地面 設(shè)向上的速度為正 它在整個運(yùn)動過程中速度v與時間t的關(guān)系在如圖所示的四個圖中正確的是 abcd答案 b 解析 做豎直上拋運(yùn)動的物體在整個運(yùn)動過程中 加速度的大小和方向都不變 等于g 所以v t圖線的斜率是不變的 由此可以看出a d顯然是錯誤的 豎直上拋運(yùn)動可以分為上升階段和下落階段 這兩個階段速度方向是相反的 上升階段速度為正 在t 0時最大 所以c也是錯的 本題的正確答案為選項b 2 甲 乙兩質(zhì)點在一直線上做勻加速直線運(yùn)動的v t圖象如圖所示 在3s末兩質(zhì)點在途中相遇 兩質(zhì)點出發(fā)點間的距離是 a 甲在乙之前2mb 乙在甲之前2mc 乙在甲之前4md 甲在乙之前4m答案 d解析 甲 乙兩質(zhì)點在3s末在途中相遇時 各自的位移為2m和6m 因此兩質(zhì)點出發(fā)點間的距離是甲在乙之前4m 3 t 0時 甲乙兩汽車從相距70km的兩地開始相向行駛 它們的v t圖象如圖所示 忽略汽車掉頭所需時間 下列對汽車運(yùn)動狀況的描述正確的是 a 在第1h末 乙車改變運(yùn)動方向b 在第2h末 甲乙兩車相距10kmc 在前4h內(nèi) 乙車運(yùn)動加速度的大小總比甲車的大d 在第4h末 甲乙兩車相遇答案 bc 解析 速度圖象在t軸下的均為反方向運(yùn)動 故2h末乙車改變運(yùn)動方向 a錯 2h末從圖象圍成的面積可知乙車運(yùn)動位移為30km 甲車位移為30km 相向運(yùn)動 此時兩車相距70km 30km 30km 10km b對 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 4h末 甲車運(yùn)動位移120km 乙車運(yùn)動位移30km 兩車原來相距70km 故此時兩車還相距20km d錯 4 如圖所示是某質(zhì)點做直線運(yùn)動的v t圖象 由圖可知這個質(zhì)點的運(yùn)動情況是 a 前5s做的是勻速運(yùn)動b 5s 15s內(nèi)做勻加速運(yùn)動 加速度為1m s2c 15s 20s內(nèi)做勻減速運(yùn)動 加速度為 3 2m s2d 質(zhì)點15s末離出發(fā)點最遠(yuǎn) 20秒末回到出發(fā)點答案 ac 解析 由圖象可知前5s做的是勻速運(yùn)動 a正確 5s 15s內(nèi)做勻加速運(yùn)動 但加速度為0 8m s2 b錯誤 15s 20s內(nèi)做勻減速運(yùn)動 加速度為 16 5 m s2 3 2m s2 c正確 質(zhì)點20s末離出發(fā)點最遠(yuǎn) 質(zhì)點一直做的是方向不變的直線運(yùn)動 d錯誤 5 2010 湛江模擬 平直公路上以6m s的速度勻速行駛的自行車與同向行駛的汽車