《高考物理新设计大一轮教科课件：第一章 运动的描述 专题突破 .pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理新设计大一轮教科课件：第一章 运动的描述 专题突破 .pptx（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题突破运动图像追及相遇问题 突破一运动图像的理解及应用 1 运动学图像主要有x t图像和v t图像 运用运动学图像可总结为 六看 1 x t图像 v t图像都不是物体运动的轨迹 图像中各点的坐标值x v与t一一对应 2 x t图像 v t图像的形状由x与t v与t的函数关系决定 3 无论是x t图像还是v t图像 所描述的运动情况都是直线运动 2 对运动图像的 三点 提醒 1 依据某一物理过程 设计某一物理量随时间 或位移 高度 速度等 变化的几个图像或此物理过程中某几个物理量随某一量的变化图像 从中判断其正误 2 解决该类问题一般依据物理过程 运用对应规律 确定某物理量的变化情况 从而确定
2、选项的正确与否 考向 根据题目情景选择运动图像 例1 多选 某时刻两车从同一地点 沿同一方向做直线运动 下列关于两车的位移x 速度v随时间t变化的图像 能反映t1时刻两车相遇的是 解析x t图像中图线上的点表示物体所在的位置 由图A可知 t1时刻两车不会相遇 A错误 由图B可知 t1时刻两线相交 故两车相遇 B正确 v t图像表示物体的速度随时间变化的规律 图像与时间轴围成的面积表示物体通过的位移 由图C可知 在0 t1时间内两车的位移不同 故不会相遇 C错误 由图D可知 两车在0 t1时间内位移相同 故D正确 答案BD 解决此类问题时要根据物理情景中遵循的规律 由图像提取信息和有关数据 根据
3、对应的规律公式对问题做出正确的解答 具体分析过程如下 考向 根据图像信息分析物体的运动规律 图1 例2 2019 广安市诊断性检测 a b c三个物体在同一条直线上运动 它们的位移 时间图像如图1所示 物体c的位移 时间图线是一条抛物线 坐标原点是抛物线的顶点 下列说法正确的是 g取10m s2 A a b两物体都做匀速直线运动 两个物体的速度相同B a b两物体都做匀变速直线运动 两个物体的加速度大小相等 方向相反C 物体c一定做变速曲线运动D 在0 5s内 当t 5s时 a b两个物体相距最远 答案D 图2 拓展 在 例2 中 若仅将位移 时间图像改为如图2所示的速度 时间图像 其他条件不
4、变 则下列说法正确的是 A a物体的加速度大于b物体的加速度B 0 5s内 a物体的位移大小是b物体的3倍C c物体做加速度逐渐减小的加速运动D b物体在0 5s内的平均速度与c物体在0 10s内的平均速度大小相等 答案B 对题目中所给图像进行必要的转化 然后根据转化后的运动图像分析问题 解答这类问题的关键是如何从已给图像中分析出物体的运动特征 是匀加速还是匀减速 起始时刻的物体状态 初位置 初速度 等 考向 多种图像间的转换问题 图3 例3 小球沿某一斜面下滑 在斜面底端与垂直斜面的挡板相碰后又回到斜面上的某一位置 小球与挡板作用时间不计 其速度v随时间t变化的关系如图3所示 以下滑起点为位
5、移坐标原点 以小球开始下滑时刻为t 0时刻 则下列选项中能正确反映小球运动的图像是 答案A 1 多选 2019 莆田调研 如图4所示 图甲为质点a和b做直线运动的位移 时间图像 图乙为质点c和d做直线运动的速度 时间图像 由图可知 图4 A 若t1时刻a b两质点第一次相遇 则t2时刻两质点第二次相遇B 若t1时刻c d两质点第一次相遇 则t2时刻两质点第二次相遇C t1到t2时间内 四个质点中只有b和d两个质点的运动方向发生改变D t1到t2时间内 四个质点中只有b和d两个质点的速率先减小后增大 解析在位移 时间图像中 两图线的交点表示两质点位置相同而相遇 由甲图可知 若t1时刻a b两质点
6、第一次相遇 则t2时刻两质点第二次相遇 故A正确 t1到t2时间内 根据v t图像的面积表示位移大小知c的位移大于d的位移 若t1时刻c d两质点第一次相遇 则t2时刻两质点不能相遇 故B错误 只有b运动方向改变 a c d质点的方向未发生改变 故C错误 根据x t图像的斜率表示速度 知t1到t2时间内 a质点的速度不变 b质点的速率先减小后增大 由v t图像知 c的速度均匀减小 d的速率先减小后增大 故D正确 答案AD 图5 A 动力车的初速度为10m sB 刹车过程动力车的加速度大小为5m s2C 刹车过程持续的时间为8sD 从开始刹车时计时 经过8s 动力车的位移为40m 答案BD 追及
7、相遇问题的实质就是分析两物体在同一时刻能否到达相同的空间位置 1 分析技巧 可概括为 一个临界条件 两个关系 1 一个临界条件 速度相等 它往往是物体间能否追上或 两者 距离最大 最小的临界条件 也是分析判断问题的切入点 2 两个关系 时间关系和位移关系 通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系是解题的突破口 考向 追及相遇问题常见的分析方法 突破二追及相遇问题 2 能否追上的判断方法物体B追赶物体A 开始时 两个物体相距x0 到vA vB时 若xA x0 xB 则不能追上 例4 2019 朔州模拟 一辆执勤的警车停在公路边 当警员发现从他旁边以v 12m s的速度匀速行驶的货车有违章行为时
8、立即前去追赶 经t0 2s 警车发动起来 以加速度a 2m s2做匀加速运动 若警车最大速度可达vm 16m s 求 1 在警车追上货车之前 两车间的最大距离是多少 2 警车发动起来后至少经多长时间才能追上货车 答案 1 60m 2 22s 1 牢记 一个思维流程 1 分析法应用运动学公式 抓住一个条件 两个关系 列出两物体运动的时间 位移 速度及其关系方程 再求解 2 极值法设相遇时间为t 根据条件列出方程 得到关于t的一元二次方程 再利用数学求极值的方法求解 在这里 常用到配方法 判别式法 不等式法等 3 图像法在同一坐标系中画出两物体的运动图像 位移图像的交点表示相遇 速度图像抓住速度相
9、等时的 面积 关系找位移关系 2 掌握 三种分析方法 1 匀速追加速 一步行者以6 0m s的速度跑去追赶被红灯阻停的公共汽车 在跑到距汽车25m处时 绿灯亮了 汽车以1 0m s2的加速度匀加速启动前进 则 A 人能追上公共汽车 追赶过程中人跑了36mB 人不能追上公共汽车 人 车最近距离为7mC 人能追上公共汽车 追上车前人共跑了43mD 人不能追上公共汽车 且车开动后 人车距离越来越远 解析在跑到距汽车25m处时 绿灯亮了 汽车以1 0m s2的加速度匀加速启动前进 当汽车加速到6 0m s时二者相距最近 汽车加速到6 0m s所用时间t 6s 人运动距离为6 6m 36m 汽车运动距离
10、为18m 二者最近距离为18m 25m 36m 7m 选项A C错误 B正确 人不能追上公共汽车 且车开动后 人车距离先减小后增大 选项D错误 答案B 图6 2 匀速追减速 如图6所示 A B两物体相距x0 7m时 A在水平拉力和摩擦力作用下 正以vA 4m s的速度向右匀速运动 而物体B此时正在摩擦力作用下以vB 10m s向右匀减速运动 加速度a 2m s2 则A追上B所经历的时间是 A 7sB 8sC 9sD 10s 答案B 3 减速追匀速 多选 一辆汽车正以v1 10m s的速度在平直公路上匀速行驶 发现正前方有一辆自行车以v2 4m s的速度做同方向的匀速直线运动 汽车立即关闭油门做
11、加速度大小为a 0 6m s2的匀减速运动 汽车恰好没有碰上自行车 则 答案AC 近几年的高考追及和相遇问题常以v t图像的形式考查 用图像描述两物理量关系时 比较直观 形象且信息量大 体现了数形结合法的应用 例5 2017年11月15日 在 滁新高速 上因突发团雾而造成多车追尾 如图7所示是模拟在该高速公路上的甲 乙两车刹车过程中的v t图像 甲车在后 乙车在前 若两车发生追尾 则以下判断正确的是 考向 与运动图像相结合的追及相遇问题 图7 A 两车一定是在t 15s至t 20s之间的某时刻发生追尾B 两车可能是在t 8s时发生追尾C t 0时刻两车间距可能大于28mD 甲车刹车的加速度大小
12、是乙车的3倍 答案B 1 甲 乙两车在同一条直道上行驶 它们运动的位移x随时间t变化的关系图像如图8所示 已知乙车做匀变速直线运动 其图线与t轴相切于10s处 则下列说法正确的是 图8A 甲车的初速度为零B 乙车的初位置在x0 60m处C 乙车的加速度大小为1 6m s2D 5s时两车相遇 此时甲车速度较大 答案C 图9A 0 3s内 甲的平均速度比乙的小B t 3s时 甲的加速度为零C 0 5s内 甲和乙的平均速度相等D t 5s时 甲 乙相遇 2 相距15m的甲 乙两质点在t 0时刻开始沿同一直线相向运动 它们运动的v t图像如图9所示 下列说法正确的是 解析题图中图线与坐标轴所围的面积表
13、示质点位移 所以前3s内甲的位移大于乙的位移 则甲的平均速度比乙的大 A项错误 v t图线的斜率的绝对值表示加速度大小 t 3s时甲的加速度不为零 B项错误 前5s内乙质点位移为10m 乙的平均速度为2m s 甲质点位移为 5m 平均速度为 1m s 负号表示方向相反 又两质点相向运动 开始时相距15m 所以5s末两质点相遇 C项错误 D项正确 答案D 科学态度与责任系列 运动学中的STSE问题运动学是高中物理的最重要 最基础的内容 是和生活 体育 交通结合紧密的知识点 是高考命题的重点和热点 通过对近几年高考STSE热点问题的归类研究 可归纳出三个STSE高考命题热点 1 为了加快高速公路的
14、通行 许多省市的ETC联网正式运行 ETC是电子不停车收费系统的简称 假设减速带离收费岛口的距离为50m 收费岛总长度为40m 如图10所示 汽车以大小为72km h的速度经过减速带后 需要在收费中心线前10m处正好匀减速至36km h 然后匀速通过中心线即可完成缴费 匀速过中心线10m后再以相同大小的加速度匀加速至72km h 然后正常行驶 下列关于汽车的速度 时间图像正确的是 结合汽车通过ETC通道的情景考查v t图像 图10 答案A 2 为了最大限度地减少道路交通事故 某地开始了 集中整治酒后驾驶违法行为 专项行动 这是因为一般驾驶员酒后的反应时间比正常时慢了0 1 0 5s 易发生交通
15、事故 下图是 驾驶员守则 中的安全距离图示和部分安全距离表格 以行车安全为背景考查匀变速直线运动规律 请根据该图表回答下列问题 结果保留2位有效数字 1 请根据表格中的数据计算驾驶员的反应时间 2 如果驾驶员的反应时间相同 请计算出表格中A的数据 3 假设在同样的路面上 一名饮了少量酒的驾驶员驾车以72km h速度行驶 在距离一学校门前52m处发现有一队学生在斑马线上横过马路 他的反应时间比正常时慢了0 2s 会发生交通事故吗 答案 1 0 90s 2 20 3 会理由见解析 3 足球运动员常采用折返跑方式训练 如图11所示 在直线跑道起点 0 的左边每隔3m放一个空瓶 起点 0 的右边每隔9m放一个空瓶 要求运动员以站立式起跑姿势站在起点 0 上 当听到 跑 的口令后 全力跑向 1 号瓶 推倒 1 号瓶后再全力跑向 2 号瓶 推倒 2 号瓶后 运动员做变速运动时可看作匀变速直线运动 加速时加速度大小为4m s2 减速时加速度大小为8m s2 每次推倒瓶子时运动员的速度都恰好为零 运动员从开始起跑到推倒 2 号瓶所需的最短时间为多少 运动员可看做质点 以体育运动为背景考查多过程运动问题 图11 解析第一阶段由 0 到 1 的过程中 设加速运动时间为t1 减速运动时间为t2 答案4 5s
