2017驕子之路專題1運動圖象、追及相遇問題.ppt

,2017高三一輪總復習,物 理,必修一,第一章運動的描述 勻變速直線運動的研究,專題一運動圖象追及相遇問題,欄目導航,基礎知識整合,熱門考點研析,方法技巧歸納,考題隨堂演練,基礎知識整合,設物體運動的位移為x、速度為v、加速度為a.現(xiàn)有四個不同物體的運動圖象如圖所示，t0時刻物體的速度均為零，則其中表示物體做單向直線運動的圖象是 (),【思路引導】1.單向直線運動的特點是什么？ 2選項中涉及的各圖象的物理含義是什么？ 【解析】本題涉及運動圖象的知識點，屬于多種圖象間的轉換問題，圖象轉換問題解題的關鍵是： (1)合理劃分運動的階段，分階段進行圖象的轉換 (2)注意各運動的銜接點，圖象中的拐點往往與運動的銜接點對應 (3)注意各運動階段中物理量的變化情況，這是判斷圖象正確與否的依據(jù) 題目中要求選出物體做單向直線運動的圖象，首先要明確單向直線運動的特點： (1)物體做單向直線運動時位移一直增大，方向不變,(2)物體做單向直線運動時速度方向不變 A選項中，由位移時間圖象可知，位移隨時間先增大后減小，2 s后回到出發(fā)點，再反向先增大后減小，故A選項不符合題意； B選項中，由速度時間圖象可知，前2 s內(nèi)物體沿正方向運動，后2 s內(nèi)速度方向改變，沿負方向，B選項不符合題意； C選項中，加速度時間圖象圍成的面積表示速度變化，前2 s內(nèi)速度逐漸增大，后2 s內(nèi)速度減小到零，后續(xù)時間內(nèi)加速度周期變化，故物體做單向直線運動，C選項符合題意； D選項中，物體在第1 s內(nèi)做勻加速運動，第23 s內(nèi)做勻減速運動，2 s末速度減為0，第3 s內(nèi)沿負方向運動，不是單向直線運動，D選項不符合題意,運動圖象 1位移時間(x t)圖象 (1)圖象的物理含義 反映做直線運動的物體的_變化的規(guī)律 (2)截距 縱軸表示物體的位移，縱截距表示_； 橫軸表示運動的時間，橫截距表示_為零的時刻 (3)斜率 圖象上某點切線斜率的大小表示_；斜率正負表示_,知識點,位置隨時間,初位置,位移,速度的大小,速度的方向,2速度時間( t)圖象 (1)圖象的物理含義 反映做直線運動的物體的_變化的規(guī)律 (2)截距 縱軸表示物體的速度，縱截距表示_； 橫軸表示運動的時間，橫截距表示_為零的時刻 (3)斜率 圖象上某點切線斜率的大小表示_；斜率正負表示_ (4)面積 圖象與時間軸圍成的面積表示_,速度隨時間,初速度,速度,加速度的大小,加速度的方向,一段時間內(nèi)的位移,3兩種典型的運動圖象 勻速直線運動的x t圖象是_；v t圖象是_ 勻變速直線運動的x t圖象是_；vt圖象是_,傾斜直線,平行于時間軸的直線,曲線,傾斜直線,特別提醒 1.位移時間圖象和速度時間圖象均不表示物體運動的軌跡. 2.無論哪種圖象都只能描述直線運動，不能描述曲線運動. 3.每種圖象均對應著函數(shù)關系式.,熱門考點研析,1.軸 圖象的軸不同，對應的物理量不同，描述的物理規(guī)律不同 位移時間圖象的縱軸表示物體的位移，橫軸表示運動的時間 速度時間圖象的縱軸表示物體的速度，橫軸表示運動的時間 2線 研究物體的規(guī)律不同，圖線不同 勻變速直線運動的位移時間圖象是曲線，速度時間圖象是傾斜直線,運動圖象的理解,考 點 1,3點 位移時間圖象中兩圖線的交點表示兩物體相遇 速度時間圖象中兩圖線的交點表示兩物體速度相等 4截距 位移時間圖象縱截距表示初位置，橫截距表示運動開始的時刻 速度時間圖象縱截距表示初速度，橫截距表示運動開始的時刻,5斜率 圖象的斜率即縱坐標與橫坐標變化量的比值 位移時間圖象的斜率表示速度，圖象向上傾斜表示物體的速度為正，向下傾斜表示物體的速度為負 速度時間圖象的斜率表示加速度圖象向上傾斜表示物體的加速度為正，向下傾斜表示物體的加速度為負 6面積 速度時間圖象與坐標軸圍成的面積表示位移的大小，在時間軸的上方表示位移為正，下方表示位移為負 速率時間圖象與坐標軸圍成的面積表示路程,(2015年廣東高考)甲、乙兩人同時同地出發(fā)騎自行車做直線運動，前1小時內(nèi)的位移時間圖象如圖所示下列表述正確的是() A0.20.5小時內(nèi)，甲的加速度比乙的大 B0.20.5小時內(nèi)，甲的速度比乙的大 C0.60.8小時內(nèi)，甲的位移比乙的小 D0.8小時內(nèi)，甲、乙騎行的路程相等,例 1,【思路引導】1.位移時間圖象的物理含義是什么？ 2如何通過位移時間圖象判斷物體運動的路程？ 【解析】位移時間圖象反映質(zhì)點的位置隨時間的變化情況，斜率表示速度，傾斜的直線表示質(zhì)點做勻速直線運動，故0.20.5小時內(nèi)甲、乙都做勻速直線運動，加速度均為零，A選項錯誤；0.20.5小時內(nèi)甲的斜率大于乙的斜率，故甲的速度大于乙的速度，B選項正確；0.60.8小時內(nèi)，甲的位移始終大于乙的位移，故C選項錯誤；0.8小時內(nèi)，甲、乙位移相等，但是0.20.8小時內(nèi)，甲的位移大于乙的位移，故甲騎行的路程大于乙騎行的路程，D選項錯誤 【答案】B,【總結提升】 物體運動的速度時間圖象是高考熱點 1從縱軸上可以直接讀出運動速度 2從橫軸上可以直接讀出時刻，取差可以得出運動時間 3從圖象的斜率可以得到加速度，斜率的大小表示加速度大小，斜率的正負表示加速度方向 4從圖象與時間軸圍成的面積得到位移，在時間軸的上方表示位移為正，下方表示位移為負,(多選)一質(zhì)點做直線運動的v t圖象如圖所示，下列選項正確的是() A在2 s4 s內(nèi)，質(zhì)點所受合外力為零 B質(zhì)點在02 s內(nèi)加速度比4 s6 s內(nèi)的加速度大 C在第4 s末，質(zhì)點離出發(fā)點最遠 D在06 s內(nèi)，質(zhì)點的平均速度為5 m /s,針對訓練1,答案：AD,1.追及問題 (1)特點：兩個物體在同一時刻到達同一位置 (2)臨界狀態(tài)：當兩個物體的速度相等時，可能出現(xiàn)恰好追上、恰好避免相撞，相距最遠、相距最近等情況 2相遇問題 (1)特點：在同一時刻兩物體處于同一位置 (2)條件：同向運動的物體追上即相遇；相向運動的物體，各自發(fā)生的位移的絕對值之和等于開始時兩物體之間的距離時即相遇 (3)臨界狀態(tài)：避免相碰撞的臨界狀態(tài)是兩個物體處于相同的位置時，兩者的相對速度為零,追及相遇問題,考 點 2,3處理“追及”、“相遇”問題的三種方法 (1)物理方法：通過對物理情景和物理過程的分析，找到臨界狀態(tài)和臨界條件，然后列出方程求解 (2)數(shù)學方法：由于在勻變速運動的位移表達式中有時間的二次方，我們可列出位移方程，利用二次函數(shù)求極值的方法求解 (3)圖象法：對于定性分析的問題，可利用圖象法分析，避開繁雜的計算、快速求解,4解題思路 (1)根據(jù)對兩物體運動過程的分析，畫出兩物體運動的示意圖 (2)根據(jù)兩物體的運動性質(zhì)，分別列出兩物體的位移方程，注意要將兩物體運動時間的關系反映在方程中 (3)由運動示意圖找出兩物體位移間的關聯(lián)方程，這是解題關鍵 (4)聯(lián)立方程求解，并對結果進行簡單分析,5追及問題中的一個條件、兩個關系 (1)一個條件：兩物體速度相等時滿足的臨界條件，如兩物體的距離是最大還是最小及是否恰好追上等 (2)兩個關系：時間關系和位移關系 時間關系是指兩物體運動時間是否相等，兩物體是同時運動還是一先一后等； 位移關系是指兩物體同地運動還是一前一后運動等，其中通過畫運動示意圖找到兩物體間的位移關系是解題的突破口，因此在學習中一定要養(yǎng)成畫運動示意圖分析問題的良好習慣，對幫助我們理解題意、啟迪思維大有好處,(2016屆福建晨曦中學模擬)足球比賽中，經(jīng)常使用“邊路突破，下底傳中”的戰(zhàn)術，即攻方隊員帶球沿邊線前進，到底線附近進行傳中某足球場長90 m、寬60 m攻方前鋒在中線處將足球沿邊線向前踢出，足球的運動可視為在地面上做初速度為12 m /s的勻減速直線運動，加速度大小為2 m /s2.試求：,例 2,(1)足球從開始做勻減速運動到停下來的位移為多大？ (2)足球開始做勻減速直線運動的同時，該前鋒隊員沿邊線向前追趕足球他的啟動過程可以視為初速度為0，加速度為2 m /s2的勻加速直線運動，他能達到的最大速度為8 m /s.該前鋒隊員至少經(jīng)過多長時間能追上足球？ 【思路引導】1.物體做勻減速直線運動的公式有哪些？ 2隊員追及足球，足球先停下來，還是隊員先追上足球？,【答案】(1)36 m(2)6.5 s,【總結提升】 1追及問題的分析方法 (1)根據(jù)追及的兩個物體的運動性質(zhì)，選擇同一參考系，列出兩個物體的位移方程； (2)找出兩個物體在運動時間上的關系； (3)找出兩個物體在位移上的關系 2追及問題中常用的臨界條件 速度小者(但加速度大)追速度大者(但加速度小)，追上前兩個物體速度相等時，有最大距離 涉及被追趕的物體做勻減速運動的情況時，一定要判斷追上前該物體是否停止運動,如圖所示，直線MN表示一條平直公路，甲、乙兩輛汽車原來停在A、B兩處，A、B間的距離為85 m，現(xiàn)甲車先開始向右做勻加速直線運動，加速度a12.5 m /s2，甲車運動6.0 s時，乙車立即開始向右做勻加速直線運動，加速度a25.0 m /s2，求兩輛汽車相遇處距A處的距離,針對訓練2,答案：125 m或245 m,方法技巧歸納,利用運動圖象解決物理問題 運動圖象具有直觀、簡明等特點，用圖象來研究物理現(xiàn)象、描述物理規(guī)律是物理學中常用的一種重要方法圖象中最典型的是運動圖象，它是學習其他圖象的基礎，主要有x t圖和v t圖，它們能形象直觀地反映出物體的運動情況，圖線上的點、線段、截距、斜率及與t軸所圍的面積等都有明確的含義 在近幾年的高考試卷中，圖象的問題經(jīng)常出現(xiàn)，而且要求較高，這不僅是因為圖象是數(shù)學方法在物理學中的具體應用的一個重要方面，更重要的是因為在理解圖象物理意義的基礎上，運用圖象對一些問題進行定性分析很方便，不但提高了解題的能力和技巧，而且還能解決一些中學階段公式法無法解決的問題。,(多選)如圖所示，質(zhì)量相同的木塊A和B用輕質(zhì)彈簧連接，靜止在光滑的水平面上，此時彈簧處于自然狀態(tài)，現(xiàn)用水平恒力F推A，則從此開始到彈簧第一次被壓縮到最短的過程中，下列說法正確的是() A彈簧壓縮到最短時兩木塊加速度相等 B彈簧壓縮到最短時兩木塊速度相等 C兩木塊速度相等時，加速度aAaB D兩木塊加速度相同時，加速度vAvB 【思路引導】1.本題中需要畫出何種圖象？ 2速度時間圖象中如何比較加速度？,例 3,【解析】從開始推A到彈簧第一次被壓縮到最短的過程中，A、B均做加速運動，物體A的加速度逐漸減小，而B的加速度逐漸增大只要A的速度大于B的速度彈簧就會被壓縮，進一步變短，當兩木塊速度相等時，彈簧壓縮最短，,畫出兩木塊速度時間圖象，t1時刻，A、B兩木塊的加速度相同，即兩圖象切線斜率相同，此時vAvB，t2時刻A、B兩木塊的速度相同，斜率不同，即aA<aB，B、C選項正確 【答案】BC,螞蟻離開蟻巢沿直線單向爬行，它的速度與到蟻巢中心的距離成反比當螞蟻爬到距巢中心的距離L11 m的A點處時，速度是v12 cm /s，則螞蟻從A點爬到距蟻巢中心距離為L22 m的B點所需的時間為() A50 sB80 s C100 sD75 s,針對訓練3,答案：D,考題隨堂演練,A物體做勻加速直線運動 B物體做變加速直線運動 C物體的初速度大小為0.5 m/s D物體的初速度大小為1 m/s 答案：AC,2(2016屆保定期末)下列給出的四組圖象中，能夠反映同一直線運動的是(),解析：位移時間圖象的斜率表示速度大小，速度時間圖象的斜率表示加速度的大小，據(jù)此對比分析 A選項中，速度時間圖象表示物體先做勻速運動，再做勻加速直線運動，位移時間圖象表示物體處于靜止狀態(tài)，故不符合題意；B選項中，速度時間圖象表示物體先做勻速運動，再做勻加速直線運動，加速度時間圖象表示物體先做勻速運動，再做勻加速直線運動，故符合題意；C選項中，位移時間圖象表示物體先靜止不變，后勻速運動，速度時間圖象表示物體先勻速運動，后勻減速直線運動，不符合題意；D選項中，位移時間圖象表示物體先靜止不變，后勻速運動，加速度時間圖象表示物體先做勻速運動，后做勻加速運動，不符合題意 答案：B,3在運動會上，甲、乙兩位同學進行百米賽跑，假如起跑加速的時間忽略，把他們的運動近似當作勻速直線運動來處理他們同時從起跑線起跑，經(jīng)過一段時間后他們的位置如圖所示，分別作出在這段時間內(nèi)兩人運動的位移x、速度v與時間t的關系圖象如下，其中能正確反映它們運動的是(),解析：甲、乙兩位同學做勻速直線運動，相等時間內(nèi)乙運動的位移大，故乙同學速度大，A選項錯誤，B選項正確；勻速直線運動的速度時間圖象應是平行于時間軸的直線，故C、D選項錯誤 答案：B,4a、b、c三個物體在同一條直線上運動，其位移時間圖象中，圖線c是一條x0.4t2的拋物線有關這三個物體在05 s內(nèi)的運動，下列說法正確的是() Aa物體做勻加速直線運動 Bc物體做勻加速直線運動 Ct5 s時，a物體速度最大 Da、b兩物體都做勻速直線運動，且速度相同,答案：B,5(2016屆銀川月考)受臺風“麥德姆”影響，安徽多地暴雨，嚴重影響了道路交通安全某高速公路同一直線車道上同向勻速行駛的轎車和貨車，其速度大小分別為v140 m/s，v225 m/s，轎車在與貨車距離x022 m時才發(fā)現(xiàn)前方有貨車，若此時轎車只是立即剎車，則轎車要經(jīng)過s160 m才停下來兩車可視為質(zhì)點 (1)若轎車剎車時貨車以v2勻速行駛，通過計算分析兩車是否會相撞？ (2)若轎車在剎車的同時給貨車發(fā)信號，貨車司機經(jīng)t02 s收到信號后立即以加速度大小a22.5 m/s2勻加速前進，通過計算分析兩車會不會相撞？,答案：(1)兩車會相撞(2)兩車不會相撞,課時強化作業(yè)三,點此進入該word板塊,Thank you for watching,