高考物理一輪復(fù)習(xí)第3講運(yùn)動(dòng)圖像追及相遇問題課件新人教版

1、第3講PART 3運(yùn)動(dòng)圖像追及、相遇問題考點(diǎn)分階突破高考模擬演練教師備用習(xí)題考綱解讀第3講理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像,并會(huì)用它們解決問題.掌握追及與相遇問題的特點(diǎn)及解決這類問題的一般方法.考點(diǎn)一準(zhǔn)確解讀圖像信息考點(diǎn)分階突破知能必備圖像x-t圖像v-t圖像a-t圖像圖像實(shí)例考點(diǎn)分階突破圖像x-t圖像v-t圖像a-t圖像圖線含義圖線表示質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)(斜率表示速度v)圖線表示質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(斜率表示加速度a)圖線表示質(zhì)點(diǎn)做加速度增大的運(yùn)動(dòng)圖線表示質(zhì)點(diǎn)靜止圖線表示質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)圖線表示質(zhì)點(diǎn)做勻變速運(yùn)動(dòng)圖線表示質(zhì)點(diǎn)向負(fù)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)圖線表示質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)圖線表示質(zhì)點(diǎn)做加速度

2、減小的運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)分階突破圖像x-t圖像v-t圖像a-t圖像圖線含義交點(diǎn)表示此時(shí)三個(gè)質(zhì)點(diǎn)相遇交點(diǎn)表示此時(shí)三個(gè)質(zhì)點(diǎn)有相同的速度交點(diǎn)表示此時(shí)三個(gè)質(zhì)點(diǎn)有相同的加速度點(diǎn)表示 t1時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位移為x1(圖中陰影部分的面積沒有意義)點(diǎn)表示t1時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)速度為v1(圖中陰影部分面積表示質(zhì)點(diǎn)在0t1時(shí)間內(nèi)的位移)點(diǎn)表示t1時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)加速度為a1(圖中陰影部分面積表示質(zhì)點(diǎn)在0t1時(shí)間內(nèi)的速度變化量)考點(diǎn)分階突破考向探究考向1x-t圖像例1某質(zhì)點(diǎn)在東西方向上做直線運(yùn)動(dòng),規(guī)定向東為正方向,其位移時(shí)間圖像如圖3-1所示,則由圖可知()A.質(zhì)點(diǎn)在06 s內(nèi)位移大小為8 m,路程也為8 mB.質(zhì)點(diǎn)在08 s內(nèi)位移為8 m,路程為2

3、4 mC.04 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的速度為2 m/s,48 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的速度為-4 m/sD.質(zhì)點(diǎn)在04 s內(nèi)向東勻速運(yùn)動(dòng),46 s內(nèi)向西勻速運(yùn)動(dòng),68 s內(nèi)向東勻速運(yùn)動(dòng)圖3-1 考點(diǎn)分階突破答案 C考點(diǎn)分階突破考向2v-t圖像例2物體從靜止開始做直線運(yùn)動(dòng),v-t圖像如圖3-2所示,則該物體()A.在第8 s末相對(duì)于起點(diǎn)的位移最大B.在第4 s末相對(duì)于起點(diǎn)的位移最大C.在2 s末到4 s末時(shí)間內(nèi)的加速度最大D.在4 s末到8 s末時(shí)間內(nèi),加速度保持不變圖3-2考點(diǎn)分階突破答案 D考點(diǎn)分階突破變式(多選)2017天津南開二模 如圖3-3所示,汽車以10 m/s的速度勻速駛向路口,當(dāng)行駛至路口停車線20 m處

4、時(shí),綠燈還有3 s熄滅.而該汽車在綠燈熄滅時(shí)剛好停在停車線處,則汽車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像可能是()圖3-3 圖3-4考點(diǎn)分階突破答案 BC考點(diǎn)分階突破考向3其他運(yùn)動(dòng)圖像例3(多選)2017安慶模擬 質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移(x)和時(shí)間的二次方(t2)的關(guān)系圖像如圖3-5所示,則該質(zhì)點(diǎn)()A.加速度大小為1 m/s2B.任意相鄰1 s內(nèi)的位移差都為2 mC.2 s末的速度是4 m/sD.物體第3 s內(nèi)的平均速度大小為3 m/s圖3-5考點(diǎn)分階突破答案 BC考點(diǎn)分階突破變式1 小鐵塊靜止在粗糙的水平面上,從A點(diǎn)在外力作用下開始做勻速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)以后由于撤去外力,做勻減速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)C點(diǎn)停下來.已知

5、小鐵塊在BC段做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移x和速度v的關(guān)系圖線如圖3-6所示,A、C兩點(diǎn)之間的距離為400 m,則()A.B、C兩點(diǎn)之間的距離為200 mB.BC段做勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為4 m/s2C.AB段勻速運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間為10 sD.AC段所經(jīng)歷的時(shí)間為25 s圖3-6 考點(diǎn)分階突破答案 D考點(diǎn)分階突破答案 C考點(diǎn)分階突破 要點(diǎn)總結(jié)1.運(yùn)動(dòng)圖像的識(shí)別根據(jù)圖像中橫、縱坐標(biāo)軸所代表的物理量,明確該圖像是位移時(shí)間圖像(x-t圖像)、速度時(shí)間圖像(v-t圖像),還是加速度時(shí)間圖像(a-t圖像),這是解讀運(yùn)動(dòng)圖像信息的前提.2.圖像信息的解讀相同的圖線在不同性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)圖像中含義截然不同.如x-t圖像中

6、圖線的交點(diǎn)表示兩個(gè)物體在對(duì)應(yīng)時(shí)刻相遇,v-t圖像中圖線的交點(diǎn)表示兩個(gè)物體在對(duì)應(yīng)時(shí)刻速度相等.考點(diǎn)二利用圖像解決運(yùn)動(dòng)問題考點(diǎn)分階突破知能必備應(yīng)用圖像解決物理問題有三種情況:(1)根據(jù)題目所給運(yùn)動(dòng)圖像分析物理問題;(2)根據(jù)題意自己畫出運(yùn)動(dòng)圖像并解決問題;(3)對(duì)題目中所給圖像進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)化,然后根據(jù)轉(zhuǎn)化后的運(yùn)動(dòng)圖像分析問題.例如,題目中給定的是F-t圖像,則可轉(zhuǎn)化為a-t圖像,再轉(zhuǎn)化為v-t圖像.考點(diǎn)分階突破考向探究例4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=30 m/s,它們之間的距離x0=100 m.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

7、的情況如圖3-8所示,取運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?兩車在09 s內(nèi)會(huì)不會(huì)相撞?圖3-8考點(diǎn)分階突破答案不會(huì)相撞考點(diǎn)分階突破考點(diǎn)分階突破變式質(zhì)量為1 kg的物體只在力F的作用下運(yùn)動(dòng),力F隨時(shí)間變化的圖像如圖3-9所示,在t=1 s時(shí),物體的速度為零,則物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像、a-t圖像正確的是()圖3-9 圖3-10考點(diǎn)分階突破答案 B考點(diǎn)分階突破 方法技巧應(yīng)用圖像法時(shí)要注意理解圖像的物理意義,即圖像的縱、橫坐標(biāo)表示的是什么物理量,圖線的斜率、截距、兩條圖線的交點(diǎn)、圖線與橫坐標(biāo)軸所圍的面積的物理意義各為何.對(duì)于題目中沒有給出圖像的問題,要在分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)情景的前提下正確畫出物體的運(yùn)動(dòng)圖像,必要時(shí)還要進(jìn)

8、行圖像的轉(zhuǎn)換.考點(diǎn)三對(duì)相遇、追及問題的分析考點(diǎn)分階突破知能必備1.追及與相遇問題的實(shí)質(zhì)是研究?jī)蓚€(gè)物體的時(shí)空關(guān)系,只要滿足兩個(gè)物體在同一時(shí)間到達(dá)同一地點(diǎn),即說明兩個(gè)物體相遇.2.處理相遇、追及問題常用的方法:解析法;圖像法;巧取參考系法.考點(diǎn)分階突破追及類型圖像描述相關(guān)結(jié)論勻加速追勻速設(shè)x0為起初兩物體間的距離,則應(yīng)有下面結(jié)論:t=t0以前,后面物體與前面物體間的距離增大;t=t0時(shí),兩物體相距最遠(yuǎn),為x0+x;勻速追勻減速考點(diǎn)分階突破追及類型圖像描述相關(guān)結(jié)論勻加速追勻減速t=t0以后,后面物體與前面物體間的距離減小;一定能追上且只能相遇一次考點(diǎn)分階突破考向探究例52017廣西五市聯(lián)考 校車交通

9、安全近年已成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn),國(guó)務(wù)院發(fā)布的校車安全管理?xiàng)l例將校車安全問題納入法制軌道,若校車正以v0=72 km/h的速度行駛,司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方33 m遠(yuǎn)處有人開始橫穿馬路,立即采取剎車措施.已知司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為t1=0.75 s,剎車的加速度大小為4 m/s2.(1)司機(jī)從發(fā)現(xiàn)情況至汽車走完33 m距離,經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間?此時(shí)車速為多大?(2)如果行人橫穿d=20 m寬的馬路,橫穿速度為5 m/s,行人是否有危險(xiǎn)?(3)校車安全管理?xiàng)l例規(guī)定:校車運(yùn)行中,如遇到意外情況,駕駛員按下安全按鈕,校車車速會(huì)迅速降至7.2 km/h以下,如果按(2)中條件,此時(shí)行人橫穿馬路是否會(huì)發(fā)生事故?考點(diǎn)分階突破考點(diǎn)分階

10、突破考點(diǎn)分階突破變式1 2017安徽百校聯(lián)考 某天大霧彌漫,能見度很低,甲、乙兩輛汽車同向行駛在同一平直公路上,甲車在前,乙車在后,甲車的速度v1=15 m/s,乙車的速度v2=25 m/s,當(dāng)乙車行駛到距甲車s=60 m時(shí),發(fā)現(xiàn)了前方的甲車,設(shè)兩車駕駛員的反應(yīng)時(shí)間均為t=0.5 s.(1)若乙車的駕駛員發(fā)現(xiàn)甲車后經(jīng)反應(yīng)時(shí)間t后立即剎車做勻減速運(yùn)動(dòng),為了防止相撞,求乙車減速運(yùn)動(dòng)的最小加速度a1;(此過程甲車速度保持不變)(2)若乙車的駕駛員經(jīng)反應(yīng)時(shí)間t后,僅采取鳴笛警告措施,甲車駕駛員聽到鳴笛后經(jīng)反應(yīng)時(shí)間t后立即做勻加速運(yùn)動(dòng),為了防止相撞,求甲車加速運(yùn)動(dòng)的最小加速度a2.考點(diǎn)分階突破考點(diǎn)分階突

11、破考點(diǎn)分階突破變式2 (多選)2017長(zhǎng)沙模擬 2017年4月23日,青島“快樂運(yùn)動(dòng)秀之遙控車漂移”挑戰(zhàn)賽中,若a、b兩個(gè)遙控車從同一地點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng),它們的v-t圖像如圖3-11所示,則下列說法正確的是()A.b車啟動(dòng)時(shí),a車在其前方2 m處B.運(yùn)動(dòng)過程中,b車落后a車的最大距離為1.5 mC.b車啟動(dòng)3 s后正好追上a車D.b車超過a車后,兩車不會(huì)再相遇圖3-11 考點(diǎn)分階突破考點(diǎn)分階突破 規(guī)律總結(jié)1.分析追及問題的方法技巧可概括為“一個(gè)臨界條件”“兩個(gè)等量關(guān)系”.(1)一個(gè)臨界條件:速度相等.它往往是物體間能否追上或(兩者)距離最大、最小的臨界條件,也是分析判斷問題的切入點(diǎn);(2

12、)兩個(gè)等量關(guān)系:時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系,通過畫草圖找出兩物體的時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系是解題的突破口.考點(diǎn)分階突破高考模擬演練高考真題1.(多選)2013全國(guó)卷 如圖3-12所示,直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位置時(shí)間(x-t)圖線.由圖可知()A.在時(shí)刻t1,a車追上b車B.在時(shí)刻t2,a、b兩車運(yùn)動(dòng)方向相反C.在t1到t2這段時(shí)間內(nèi),b車的速率先減少后增加D.在t1到t2這段時(shí)間內(nèi),b車的速率一直比a車的大圖3-12答案 BC解析 由圖可知,在時(shí)刻t1是b車追上a車,A錯(cuò)誤;圖線的傾斜方向表示車的運(yùn)動(dòng)方向,向上傾斜表示與正方向相同,向下傾斜表示與正方向相反,圖像的斜率的絕對(duì)值表示

13、速率,B、C正確,D錯(cuò)誤.高考模擬演練2.(多選)2016全國(guó)卷 甲、乙兩車在平直公路上同向行駛,其v-t圖像如圖3-13所示.已知兩車在t=3 s時(shí)并排行駛,則() A.在t=1 s時(shí),甲車在乙車后B.在t=0時(shí),甲車在乙車前7.5 mC.兩車另一次并排行駛的時(shí)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 m圖3-13高考模擬演練答案 BD高考模擬演練3.2014全國(guó)卷 公路上行駛的兩汽車之間應(yīng)保持一定的安全距離.當(dāng)前車突然停止后,后車司機(jī)可以采取剎車措施,使汽車在安全距離內(nèi)停下來而不會(huì)與前車相碰.同通常情況下,人的反應(yīng)時(shí)間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間之和為1 s.當(dāng)汽車在

14、晴天干燥的瀝青路面上以180 km/h的速度勻速行駛時(shí),安全距離為120 m.設(shè)雨天時(shí)汽車輪胎與瀝青路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為晴天時(shí)的,若要求安全距離仍未120 m,求汽車在雨天安全行駛的最大速度.答案 20 m/s(或72 km/h)高考模擬演練高考模擬演練高考模擬演練5.2017漳州質(zhì)量檢查 如圖3-15所示,a、b兩條對(duì)稱圓弧曲線分別是汽車甲、乙在同一條平直公路上行駛時(shí)的v-t圖像,已知在t1時(shí)刻兩車相遇,若a曲線在t1和t2時(shí)刻的切線斜率均大于零,則()A.t2時(shí)刻兩車再次相遇B.在t1t2時(shí)間內(nèi)兩車平均速度相等C.甲車速度一直增大,加速度先減小后增大D.在t1t2時(shí)間內(nèi)某時(shí)刻兩車的加速度可

15、能相等圖3-15 高考模擬演練教師備用習(xí)題1.2017蘭州一中沖刺 自行車和汽車同時(shí)駛過平直公路上的同一地點(diǎn),此后其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示,自行車在t=50 s時(shí)追上汽車,則()A.汽車的位移為100 mB.汽車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為20 sC.汽車的加速度大小為0.25 m/s2D.汽車停止運(yùn)動(dòng)時(shí),二者間距最大教師備用習(xí)題2.2017華師大一附中押題 甲、乙兩汽車同時(shí)開始從同一地點(diǎn)沿同一平直公路同向行駛,它們的v-t圖像如圖所示,則()A.在t1時(shí)刻,乙車追上甲車,之后的運(yùn)動(dòng)過程中甲車又會(huì)超過乙車B.在0t1時(shí)間內(nèi),甲車做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng),乙車做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng)C.在0t1時(shí)間內(nèi),汽

16、車乙的位移逐漸減小D.甲車追上乙車時(shí)甲車速度一定大于乙車速度教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題3.2017山東濟(jì)寧二模 甲、乙兩物體從同一地點(diǎn)出發(fā)且在同一條直線上運(yùn)動(dòng),它們的位移時(shí)間(x-t)圖像如圖所示,由圖像可以看出在04 s內(nèi)()A.甲、乙兩物體始終同向運(yùn)動(dòng)B.4 s末甲、乙兩物體的速度大小相等C.甲的平均速度大于乙的平均速度D.甲、乙兩物體之間的最大距離為3 m教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題4.一物體由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng),其加速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示.取物體開始運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?則下列關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的描述正確的是()A.在12 s內(nèi),物體做減速運(yùn)動(dòng)B.2 s末物體的速度最大,大小為3 m/sC.在

17、13 s內(nèi),物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)D.在04 s內(nèi),物體先沿正方向運(yùn)動(dòng),后沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題5.2017山東萊蕪二模 一物體運(yùn)動(dòng)的速度圖像如圖所示.下列選項(xiàng)正確的是 ()A.02 s內(nèi)的加速度大于56 s內(nèi)的加速度B.06 s內(nèi),物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)為30 mC.06 s內(nèi),物體經(jīng)過的路程為40 mD.06 s內(nèi),物體的平均速度為7.5 m/s教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題6.(多選)甲、乙兩輛汽車從同一地點(diǎn)出發(fā),向同一方向行駛,它們的v-t圖像如圖所示,下列判斷正確的是()A.在t1時(shí)刻前,乙車始終在甲車的前面B.在t1時(shí)刻前,乙車的速度始終比甲車的大C.在t1時(shí)刻前,乙車的速度始終比

18、甲車增加得快D.在t1時(shí)刻兩車第一次相遇教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題7.2017寧夏石嘴山三中三模 在一水平面上有a、b、c三輛玩具車沿同一方向運(yùn)動(dòng),從它們同時(shí)經(jīng)過同一路標(biāo)時(shí)開始計(jì)時(shí),此后的v-t圖像如圖所示,則下列判斷正確的是()A.在040 s內(nèi),a玩具車的平均速度最大,c玩具車的平均速度最小B.a玩具車的加速度大小大于c玩具車的加速度大小C.20 s末,三輛玩具車一定再次相遇D.40 s末,三輛玩具車一定再次相遇教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題8.在一條平直的公路上有一輛長(zhǎng)L0=1.5 m的電動(dòng)自行車正以v=3 m/s的速度向前行駛,在其車尾后方s0=16.5 m遠(yuǎn)處的另一條車道上有一輛長(zhǎng)L=6.5 m的公共汽車正以v0=10 m/s的速度同向行駛,由于公共汽車要在前方50 m處的站點(diǎn)停車上下旅客,便在此時(shí)開始剎車做勻減速運(yùn)動(dòng),結(jié)果車頭恰好停在站點(diǎn)處.不考慮公共汽車的再次