《新课标2014届高考物理一轮课件：1.3运动图象、追及相遇问题分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新课标2014届高考物理一轮课件：1.3运动图象、追及相遇问题分析（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3单元运动图象追及相遇问题 精研核心考点 1 x t图象 1 物理意义 反映了物体做直线运动的随变化的规律 2 斜率的意义 图线上某点切线斜率的大小表示物体 的大小 斜率正负表示物体的方向 位移 时间 速度 速度 2 v t图象 1 物理意义 反映了做直线运动的物体的随变化的规律 2 斜率的意义 图线上某点切线斜率的大小表示物体的大小 斜率正负表示物体的方向 3 面积 的意义 图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的 若面积在时间轴的上方 表示位移方向为 若此面积在时间轴的下方 表示位移方向为 速度 时间 加速度 加速度 位移大小 正方向 正方向 名师点拨 1 无论是x t图象 还是v t图象
2、都只能描述直线运动 2 x t图象和v t图象都不表示物体运动的轨迹 1 2012年山东淄博高三模拟 利用速度传感器与计算机结合 可以自动作出物体运动的图象 某同学在一次实验中得到的运动小车的v t图象如图所示 由此可以知道 A 小车做曲线运动B 小车先做加速运动 后做减速运动C 小车运动的最大速度约为0 8m sD 小车的最大位移约为11m解析 v一直是正向的 所以小车做单向直线运动 A错 图中可知B C正确 而位移为曲线所围的面积x 0 1 1 84m 8 4m D错 答案 B C 1 追及问题的两类情况 1 若后者能追上前者 追上时 两者处于位置 且后者速度一定不小于前者速度 2 若后者
3、追不上前者 则当后者速度与前者速度时 两者相距最近 同一 相等 2 相遇问题的两类情况 1 同向运动的两物体追及即 2 相向运动的物体 当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离时即 相遇 相遇 名师点拨 1 实质讨论追及 相遇的问题 其实质就是分析讨论两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置问题 1 两个关系 即时间关系和位移关系 这两个关系可通过画草图得到 2 一个条件 即两者速度相等 它往往是物体间能否追上 追不上 两者 距离最大 最小的临界条件 也是分析判断的切入点 2 常见的情况物体A追物体B 开始时 两个物体相距x0 1 A追上B时 必有sA sB x0 且vA vB 2 要
4、使两物体恰好不相撞 必有sA sB x0 且vA vB 2 2012年福建联考 甲 乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动 若从该时刻开始计时 得到两车的位移图象如图所示 则下列说法正确的是 A t1时刻甲车从后面追上乙车B t1时刻两车相距最远C t1时刻两车的速度刚好相等D 从0时刻到t1时刻的时间内 两车的平均速度相等解析 由给出的s t图象可知 甲做匀速运动 乙做速度增大的加速运动 t1时刻两物体的位移相等 因此两车的平均速度在0到t1时间相等 故选项A B C错误 D项正确 答案 D 突破疑难要点 如图所示是形状完全相同的图线 在不同的图象中意义完全不同 下表是对形状一样的x
5、 t图象和v t图象意义的比较 例1 2012年浙江十二校联考 亚丁湾索马里海峡六艘海盗快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船 中国特战队员发射爆震弹成功将其驱离 假如其中一艘海盗快艇在海面上运动的v t图象如图所示 设运动过程中海盗快艇所受阻力不变 则下列说法正确的是 A 海盗快艇在0 66s内从静止出发做加速度增大的加速直线运动B 海盗快艇在96s末开始调头逃离C 海盗快艇在66s末离商船最近D 海盗快艇在96s 116s内做匀减速直线运动 解析 在0 66s内图象的斜率越来越小 加速度越来越小 故海盗快艇做加速度减小的加速运动 A错误 海盗快艇在96s末 速度由正变负 即改变运动的方向
6、开始掉头逃跑 此时海盗快艇离商船最近 B正确 C错误 海盗快艇在96s 116s内 沿反方向做匀加速直线运动 D错误 答案 B 规律小结 运用运动图象解题的技巧 1 利用图象分析物体的运动时 关键是从图象中找出有用的信息或将题目中的信息通过图象直观地反映出来 2 在v t图象中 由于位移的大小可以用图线和t坐标轴围成的面积表示 因此可以根据面积判断物体是否相遇 还可以根据面积的差判断物体间距离的变化 3 利用图象可以直接得出物体运动的速度 位移 加速度 甚至可以结合牛顿第二定律根据加速度来确定物体的受力情况 1 2012年银川模拟 甲 乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动 t 0时刻同
7、时经过公路旁的同一个路标 在描述两车运动的v t图象中 直线a b分别描述了甲 乙两车在0 20s的运动情况 关于两车之间的位置关系 下列说法正确的是 A 在0 10s内两车逐渐靠近B 在10 20s内两车逐渐远离C 在5 15s内两车的位移相等D 在t 10s时两车在公路上相遇答案 C 1 解答追及 相遇问题的常用方法 1 物理分析法 抓住 两个物体能否同时到达空间同一位置 这一关键进行分析 2 相对运动法 巧妙选取参考系 然后找出两物体的运动关系 3 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 用判别式进行讨论 若 0 即有两个解 说明可以相遇两次 若 0 即有一个
8、解 说明刚好追上或相碰 若 0 在实数范围无解 说明追不上或不能相碰 4 图象法 将两者的速度 时间图象在同一坐标系画出 利用图线特征分析求解 2 解决追及 相遇问题的思路追及问题解题分析思路 1 根据追赶和被追赶的物体的运动性质 列出两个物体的位移方程 并注意两个物体的运动时间关系 2 通过对运动过程的分析 画出运动过程的图示 找出两个物体的位移关系和时间关系 追及的突出特征是追上时两个物体的坐标相同 3 寻找问题中的隐含临界条件 速度较小的物体加速追赶速度较大的物体 当两者速度相等时 距离最大 速度较大的物体减速追赶速度较小者 当两者速度相等时 距离最小 例2 2012年江门模拟 A火车以
9、v1 20m s的速度匀速行驶 司机发现前方同轨道上相距100m处有另一列火车B正以v2 10m s速度匀速行驶 A车立即做加速度大小为a的匀减速直线运动 要使两车不相撞 a应满足什么条件 规律小结 1 在解决追及 相遇类问题时 要紧抓 一图三式 即 过程示意图 时间关系式 速度关系式和位移关系式 另外还要注意最后对解的讨论分析 2 分析追及 相遇类问题时 要注意抓住题目中的关键字眼 充分挖掘题目中的隐含条件 如 刚好 恰好 最多 至少 等 往往对应一个临界状态 满足相应的临界条件 2 2012年唐山质检 猎狗能以最大速度v1 10m s持续地奔跑 野兔只能以最大速度v2 8m s的速度持续奔
10、跑 一只野兔在离洞窟s1 200m处的草地上玩耍 猎狗发现后以最大速度朝野兔追来 野兔发现猎狗时与猎狗相距s2 60m 野兔立即跑向洞窟 设猎狗 野兔 洞窟总在同一直线上 则野兔的加速度至少要多大才能保证安全回到洞窟 答案 4m s2 整合高考热点 图象信息题的综合应用 例 2012年三明模拟 一辆长途客车正在以v 20m s的速度匀速行驶 突然 司机看见车的正前方s 45m处有一只小狗 如图甲所示 立即采取制动措施 从司机看见小狗到长途客车开始做匀减速直线运动的时间间隔 t 0 5s 若从司机看见小狗开始计时 t 0 该长途客车的速度 时间图象如图乙所示 求 1 长途客车在 t时间内前进的距
11、离 2 从司机发现小狗至停止运动的这段时间内长途客车前进的距离 3 根据你的计算结果 判断小狗是否安全 解析 1 长途客车在司机的反应时间内前进的距离s1 v t 10m 2 由题图乙知 长途客车匀减速运动的时间t 4s长途客车从司机发现小狗至停止运动的时间内前进的距离s2 s1 vt 2 50m 3 因为s2 s 45m 所以小狗不安全 答案 1 10m 2 50m 3 不安全 规律小结 图象在中学物理中应用十分广泛 它能形象地表达物理规律 直观地叙述物理过程 并鲜明地表示物理量间的各种关系 利用图象解决物理问题 是学好物理的一种重要方法 由于其具有直观形象 简捷实用的特点 高考更加重视对图
12、象的理解与应用 利用图象法解决问题的知识点明显增多 高考中命题的机率也明显提高 提升目标课堂 1 运动员从高山悬崖上跳伞 伞打开前可看作是自由落体运动 伞打开后先做减速运动 最后做匀速运动 取竖直向下为正方向 在整个过程中 下列图象符合事实的是 答案 B C 2 2012年安徽 江南十校 质量为1kg的物体放在水平地面上 从t 0时刻起 物体受到一个方向不变的水平拉力作用 2s后撤去拉力 在前4s内物体的速度 时间图象如图所示 则整个运动过程中该物体 A 所受的摩擦力的大小为1NB 第1s内受到的拉力大小是2NC 在4s末回到出发点D 在4s内的平均速度为1 5m s 3 2012年山东理综
13、将地面上静止的货物竖直向上吊起 货物由地面运动至最高点的过程中 v t图象如图所示 以下判断正确的是 A 前3s内货物处于超重状态B 最后2s内货物只受重力作用C 前3s内与最后2s内货物的平均速度相同D 第3s末至第5s末的过程中 货物的机械能守恒 4 2011年海南单科 一物体自t 0时开始做直线运动 其速度图线如图所示 下列选项正确的是 A 在0 6s内 物体离出发点最远为30mB 在0 6s内 物体经过的路程为40mC 在0 4s内 物体的平均速率为7 5m sD 在5 6s内 物体所受的合外力做负功 由以上计算结果可知A错 B C两项对 5 6s内物体的动能增加 由动能定理知合外力做
14、正功 故D项错 答案 B C 5 2011年福建理综 如图甲所示 绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行 初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带 若从小物块滑上传送带开始计时 小物块在传送带上运动的v t图象 以地面为参考系 如图乙所示 已知v2 v1 则 A t2时刻 小物块离A处的距离达到最大B t2时刻 小物块相对传送带滑动的距离达到最大C 0 t2时间内 小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D 0 t3时间内 小物块始终受到大小不变的摩擦力作用解析 小物块滑上传送带后 受摩擦力作用先匀减速后反向匀加速运动 摩擦力方向向右不变 至t2时刻后 和传送带等速度 不再受摩擦力 t2时刻相对传送带滑动的距离达到最大 距A处距离最大的时刻为t1 答案 B 课时提能冲关
