【名師導(dǎo)學(xué)】2014高考物理一輪 1.4運(yùn)動(dòng)的圖象、追及與相遇問(wèn)題課件.ppt_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、第4節(jié)運(yùn)動(dòng)的圖象追及與相遇問(wèn)題,1直線運(yùn)動(dòng)圖象的意義 圖象法是一種通過(guò)建立坐標(biāo)系來(lái)表達(dá)物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的重要方法形狀類似的圖象在不同的坐標(biāo)系中表示的物理規(guī)律不同,因此,應(yīng)用圖象時(shí),首先要看清縱、橫坐標(biāo)代表哪種物理量 對(duì)直線運(yùn)動(dòng)的圖象的認(rèn)識(shí)應(yīng)該做到: (1)能根據(jù)圖象識(shí)別物體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì); (2)能認(rèn)識(shí)圖象截距的意義;,一、運(yùn)動(dòng)的圖象,(3)能認(rèn)識(shí)圖象斜率的意義; (4)能認(rèn)識(shí)圖象覆蓋面積的意義; (5)能說(shuō)出圖線上任一點(diǎn)的狀況 2位移時(shí)間(st)圖象,物體運(yùn)動(dòng)的st圖象表示物體的位移隨 時(shí)間變化的規(guī)律,與物體運(yùn)動(dòng)的軌跡 關(guān)系右圖中a、b、c三條 直線對(duì)應(yīng)的st關(guān)系式分別為s 、 s 、s ,都是 直

2、線運(yùn)動(dòng)的 位移時(shí)間圖象縱軸截距s0表示在t0時(shí)a在b,無(wú)任何直接,vats0,vbt,vc(tt0),勻速,;橫軸截距t0表示c比b和a ;斜率表示運(yùn)動(dòng) ,容易看出 ;交點(diǎn)P可反映出t時(shí)刻 . 3速度時(shí)間(vt)圖象 物體運(yùn)動(dòng)的vt圖象表示物體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,與物體運(yùn)動(dòng)的軌跡 關(guān)系,前方s0處,晚出發(fā)t0時(shí)間,速度,vcvbva,c追上b,無(wú)任何直接,右圖中a、b、c、d四條直線對(duì)應(yīng)的 vt關(guān)系式分別為va 、 vb 、vc 、 vd ,直線a是勻速 直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象,其余都是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象縱軸截距v0表示 ,橫軸截距 tm表示 .斜率表示運(yùn)動(dòng)的 ,斜率為負(fù)者(如d)對(duì)

3、應(yīng)于 直線運(yùn)動(dòng)圖線下邊覆蓋的面積表示運(yùn)動(dòng)的 兩圖線的交點(diǎn)P可反映出在時(shí)刻t兩個(gè)運(yùn)動(dòng)(c和d) ,常數(shù),v0at,at,v0at,b、d的初速度,d做勻減速直線運(yùn)動(dòng)到速度等于零需要的時(shí)間,加速度,勻減速,位移,有相同的速度,1追及和相遇問(wèn)題概述 當(dāng)兩個(gè)物體在 運(yùn)動(dòng)時(shí),由于兩物體的運(yùn)動(dòng)情況不同,所以兩物體之間的 會(huì)不斷發(fā)生變化,兩物體間距或越來(lái)越大或越來(lái)越小,這時(shí)就會(huì)涉及追及、相遇或避免碰撞等問(wèn)題 2追及問(wèn)題的兩類情況 (1)速度大者減速(如勻減速直線運(yùn)動(dòng))追速度小者(如勻速運(yùn)動(dòng)):,同一直線上,距離,二、追及和相遇問(wèn)題,當(dāng)兩者速度相等時(shí),若追者位移仍小于被追者位移,則永遠(yuǎn)追不上,此時(shí)兩者間有 距

4、離 若兩者位移相等,且兩者速度相等時(shí),則恰能追上,也是兩者 的臨界條件 若兩者位移相等時(shí),追者速度仍大于被追者的速度,則因追者是減速運(yùn)動(dòng),被追者還有一次追上追者的機(jī)會(huì),其間速度相等時(shí)兩者間距離有一個(gè) 值 (2)速度小者加速(如初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng))追速度大者(如勻速運(yùn)動(dòng)): 當(dāng)兩者速度相等時(shí)有 距離 若兩者位移相等時(shí),則追上,最小,避免碰撞,最大,最大,3相遇問(wèn)題的常見情況 (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)兩物體的距離時(shí)即相遇,題型一:對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像的認(rèn)識(shí)和理解,【解析】質(zhì)點(diǎn)的速度有時(shí)取負(fù)值,即向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),A錯(cuò);質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中離

5、原點(diǎn)的最大距離為v0t0,B錯(cuò);質(zhì)點(diǎn)最終靜止時(shí)一定在x軸正方向,且離開原點(diǎn)的距離一定小于v0t0,C錯(cuò)D對(duì),【答案】D,【方法與知識(shí)感悟】處理圖象問(wèn)題要注意“五看”即: (1)看坐標(biāo)看清楚是什么物理量隨什么物理量的變化 (2)看截距代表什么意義 (3)看斜率的物理意義 (4)看面積有什么物理意義 (5)看交點(diǎn)有什么物理意義,下面甲、乙兩圖以及下表是形狀一樣的圖線在st圖象與vt圖象中的比較,例2 原地起跳時(shí),先屈腿下蹲,然后蹬地,從開始蹬地到離地是加速過(guò)程(視為勻加速),加速過(guò)程中重心上升的距離稱為“加速距離”,離地后重心繼續(xù)上升,在此過(guò)程中重心上升的最大距離稱為“豎直高度”現(xiàn)有下列數(shù)據(jù):人原

6、地上跳的“加速距離”d10.5 m,“豎直高度”h11.0 m;跳蚤原地上跳的“加速距離”d20.00080 m,“豎直高度”h20.10 m假想人具有與跳蚤相等的起跳加速度,而“加速距離”仍為0.50 m,則人跳的“豎直高度”是多少?,題型二:運(yùn)用運(yùn)動(dòng)圖象解答運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題,【思路點(diǎn)撥】弄清人和跳蚤原地起跳的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,畫出它們運(yùn)動(dòng)的vt圖像,從圖像中找出d1、d2、h2、h對(duì)應(yīng)是哪部分面積,【解析】人和跳蚤原地起跳均是:先豎 直向上勻加速運(yùn)動(dòng),再豎直向上勻減速 運(yùn)動(dòng)到速度為零若人以跳蚤的起跳加 速度起跳,則整個(gè)過(guò)程的加速度與跳蚤 的相同它們的vt圖象如圖所示,圖中折線OAB為跳蚤的vt圖象,折線

7、ODE為人的vt圖象,其中OAC,的面積為d2、ABC的面積為h2、ODF的面積為d1、DEF的面積為h(所求量)由相似三角形知識(shí)可得 ,解得h h262.5 m.,【方法與知識(shí)感悟】對(duì)于一些較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題,采用vt圖象分析解答比較簡(jiǎn)便解題的關(guān)鍵是: (1)能正確的分析物體的運(yùn)動(dòng)情況; (2)準(zhǔn)確地畫出其vt圖象; (3)能從圖象中找出各物理量的關(guān)系,特別是圖象與時(shí)間軸所圍的面積表示位移,題型三:追及與相遇問(wèn)題,例3 甲車在前以15 m/s的速度勻速行駛,乙車在后以9 m/s的速度勻速行駛當(dāng)兩車相距32 m時(shí),甲車開始剎車,加速度大小為1 m/s2.問(wèn)經(jīng)多少時(shí)間乙車可追上甲車?,【方法與知

8、識(shí)感悟(1)求解追及和相遇問(wèn)題的基本思路 分別對(duì)兩物體進(jìn)行研究,畫出運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖; 列出位移方程; 找出時(shí)間關(guān)系、速度關(guān)系、位移關(guān)系; 解出結(jié)果,對(duì)結(jié)果進(jìn)行必要的討論,(2)求解追及和相遇問(wèn)題的方法 數(shù)學(xué)方法:根據(jù)兩物體相遇時(shí)的位置坐標(biāo)相同及兩物的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,求出各自的位移方程再根據(jù)它們位移間的幾何關(guān)系,建立兩物的位移與運(yùn)動(dòng)時(shí)間之間的一元二次方程然后利用根的判別式b24ac滿足的條件來(lái)討論 物理方法:首先根據(jù)兩物體相遇時(shí)的位置坐標(biāo)相同及兩物的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,求出各自的位移方程再根據(jù)兩物位移的幾何關(guān)系,建立出兩物體的位移方程然后由兩物體在同一位置坐標(biāo)處的速度大小關(guān)系討論兩物體能否追上、相遇或碰撞的條件

9、 圖象法:畫出兩物體的速度圖象,利用圖線下面所圍面積即為物體運(yùn)動(dòng)的位移大小的特點(diǎn)解題,1如圖所示為一質(zhì)點(diǎn)作直 線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象, 下列說(shuō)法中正確的是( ) A整個(gè)過(guò)程中,CD段和 DE段的加速度最小 B整個(gè)過(guò)程中,BC段的加速度最大 C整個(gè)過(guò)程中,D點(diǎn)所表示的狀態(tài)離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn) DBC段所表示的運(yùn)動(dòng)通過(guò)的路程是14 m,C,ABC,*2.小球從空中自由下落,與水 平地面相碰后彈到空中某一高 度,其vt圖象如圖所示,則 由圖可知( ) A小球下落的最大速度為5 m/s B小球第一次反彈后瞬間速度的大小為3 m/s C當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?0.0 m/s2 D小球能彈起的最大高度為1.25 m,3

10、如圖所示,甲、乙、丙三物體從同一地點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng),在t1時(shí)刻,三物體比較( ) v甲v乙v丙 x甲x乙x丙 a丙a乙a甲 甲丙之間距離最大 甲、乙、丙相遇 A只有正確 B只有正確 C只有正確 D全正確,B,*4.甲、乙兩物體相距s,同時(shí)同向沿同一直線運(yùn)動(dòng),乙在前面做初速度為零、加速度為a1的勻加速直線運(yùn)動(dòng),甲在后做初速度為v0、加速度為a2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),則( ) A若a1a2,則兩物體可能相遇一次 B若a1a2,則兩物體可能相遇兩次 C若a1a2,則兩物體可能相遇一次,也可能不相遇,ABD,C,1設(shè)物體運(yùn)動(dòng)的加速度為a、速度為v、位移為x.現(xiàn)有四個(gè)不同物體的運(yùn)動(dòng)圖象如圖所示,t0時(shí)

11、刻物體的速度均為零,則其中物體做單向直線運(yùn)動(dòng)的圖象是( ),【鞏固基礎(chǔ)】,【解析】A項(xiàng)位移正負(fù)交替,說(shuō)明物體做往復(fù)運(yùn)動(dòng),B項(xiàng)物體先做勻加速運(yùn)動(dòng),再做勻減速運(yùn)動(dòng),然后做反向勻加速運(yùn)動(dòng),再做反向勻減速運(yùn)動(dòng),周而復(fù)始;C項(xiàng)表示物體先做勻加速運(yùn)動(dòng),再做勻減速運(yùn)動(dòng),循環(huán)下去,物體始終單向運(yùn)動(dòng),C正確,D項(xiàng)從面積判斷物體速度有負(fù)值出現(xiàn),不是單向運(yùn)動(dòng),*2.光滑水平面上靜置質(zhì)量為M的很薄的長(zhǎng)木板,質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊以初速度v0從木板一端開始沿木板運(yùn)動(dòng)已知Mm,則從滑塊開始運(yùn)動(dòng)后,滑塊、木板運(yùn)動(dòng)的vt圖象可能是( ),AC,【解析】滑塊相對(duì)長(zhǎng)木板滑動(dòng)時(shí),在滑動(dòng)摩擦力作用下,滑塊作勻減速運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)木板向同一

12、方向作初速為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)兩者速度相同時(shí),不再有相對(duì)滑動(dòng),若此過(guò)程中,相對(duì)位移小于木板的長(zhǎng)度,滑塊和木板就以共同速度在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)由于Mm,所以木板的加速度要小于滑塊的加速度A對(duì),B錯(cuò)若相對(duì)位移等于木板長(zhǎng)度時(shí),滑塊的速度大于木板的速度,滑塊就會(huì)脫離木板,兩者以各自的速度在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),又由于加速度的大小關(guān)系,決定了C對(duì),D錯(cuò),3甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在一直線上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示,在3 s末兩質(zhì)點(diǎn)在途中相遇,兩質(zhì)點(diǎn)出發(fā)點(diǎn)間的距離是( ) A甲在乙之前2 m B乙在甲之前2 m C乙在甲之前4 m D甲在乙之前4 m,D,【解析】由圖象求出s乙6 m,s甲2 m,

13、D對(duì),C,【提升能力】,52010年4月12日,亞丁灣 索馬里海域六艘海盜快艇試 圖靠近中國(guó)海軍護(hù)航編隊(duì)保 護(hù)的商船,中國(guó)特戰(zhàn)隊(duì)員發(fā)射爆震彈成功將其驅(qū)離假如其中一艘海盜快艇在海面上運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示,設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中海盜快艇所受阻力不變則下列說(shuō)法正確的是( ) A海盜快艇在066 s內(nèi)從靜止出發(fā)做加速度增大的加速直線運(yùn)動(dòng),B,B海盜快艇在96 s末開始調(diào)頭逃離 C海盜快艇在66 s末離商船最近 D海盜快艇在96 s116 s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),【解析】在066 s內(nèi)圖象的斜率越來(lái)越小,加速度越來(lái)越小,故海盜快艇做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;海盜快艇在96 s末,速度由正變負(fù),即改變運(yùn)動(dòng)的方向

14、,開始掉頭逃跑,此時(shí)海盜快艇離商船最近,B正確,C錯(cuò)誤;海盜快艇在96 s116 s內(nèi),沿反方向做勻加速運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤,6某運(yùn)動(dòng)員(可看作質(zhì)點(diǎn)) 參加跳板跳水比賽, t0 為其離開跳板瞬間,其速 度與時(shí)間關(guān)系圖象如圖所示,則( ) At1時(shí)刻開始進(jìn)入水面 Bt2時(shí)刻開始進(jìn)入水面 Ct3時(shí)刻已浮出水面 Dt2至t3時(shí)間內(nèi),運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài),B,*7.汽車從甲地沿平直公路開到乙地時(shí),剛好停止運(yùn)動(dòng)它的速度時(shí)間圖象如圖所示在0t0和t03t0兩段時(shí)間內(nèi),汽車的( ) A加速度大小之比為21 B位移大小之比為12 C平均速度大小之比為21 D平均速度大小之比為11,ABD,*8.下列所給的質(zhì)點(diǎn)位移圖象和

15、速度圖象中能反映運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)回到初始位置的是( ),AD,9放在水平地面上的物塊,受到方向不變的水平推力F的作用,F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系如圖甲所示,物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示取重力加速度g10 m/s2.由此兩圖線可以得出( ),B,A物塊的質(zhì)量為1.5 kg Bt3 s時(shí)刻物塊的加速度為2 m/s2 Ct3 s時(shí)刻物塊的速度為3 m/s D物塊與地面之間的滑動(dòng)摩擦力為1 N,10A、B兩輛汽車在筆直的公路上同向行駛當(dāng)B車在A車前84 m處時(shí),B車速度為4 m/s,且正以2 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng);經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,B車加速度突然變?yōu)榱鉇車一直以20 m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)12 s后兩車相遇問(wèn)B車加速行駛的時(shí)間是多少?,11甲乙兩運(yùn)動(dòng)

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