高三物理一輪復(fù)習(xí) 第1章第4講 直線運(yùn)動(dòng)中的物理圖像、追及與相遇問題課件 魯科版

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1、直直 線線 運(yùn)運(yùn) 動(dòng)動(dòng)4直線運(yùn)動(dòng)中的物理圖直線運(yùn)動(dòng)中的物理圖象、追及與相遇問題象、追及與相遇問題第一章一、運(yùn)用圖象法研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題運(yùn)用圖象法來解決直線運(yùn)動(dòng)問題，在本章中具有重要地位和作用，圖象不僅形象直觀地描述物體的運(yùn)動(dòng)情況及物理量之間的關(guān)系，而且把幾何意義與物理意義相結(jié)合，強(qiáng)調(diào)數(shù)和形的統(tǒng)一.因此必須深刻理解圖象的特點(diǎn)并靈活應(yīng)用.對(duì)于初學(xué)的同學(xué)，首先要注意區(qū)分位移圖象和速度圖象，因?yàn)榍懊鎸W(xué)的勻速直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖象(如圖1-4-1甲所示)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象(如圖1-4-1乙所示)都是直線，雖然相似，但物理意義完全不同.圖中各圖線、交點(diǎn)及陰影部分表示的運(yùn)動(dòng)情況見下表.s-t圖象

2、圖象v-t圖象圖象表示物體做表示物體做 表 示 物 體 處 于 表 示 物 體 處 于表示物體表示物體交點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示交點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示物 體 在物 體 在 t2時(shí) 刻時(shí) 刻t1時(shí)刻物體的位移時(shí)刻物體的位移為為s0表示物體做表示物體做表示物體做表示物體做表示物體做表示物體做交點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示在交點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示在t2時(shí)刻物體時(shí)刻物體t1時(shí)刻物體的速度為時(shí)刻物體的速度為v0,圖中陰影圖中陰影部分的面積表示物體在第種運(yùn)部分的面積表示物體在第種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下動(dòng)狀態(tài)下0t1時(shí)間內(nèi)時(shí)間內(nèi)的大的大小小勻速勻速直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)(斜率表斜率表示速度示速度)靜止靜止向反方向反方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)向做勻速直線運(yùn)動(dòng)相遇時(shí)的位移

3、相遇時(shí)的位移初速度為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)勻減速直線運(yùn)動(dòng)勻減速直線運(yùn)動(dòng)具有相等的速度，但不相遇具有相等的速度，但不相遇位移位移因此在分析圖象問題時(shí)，首先要弄清該圖象究竟是哪一種圖象，這可以通過觀察圖象的縱坐標(biāo)的意義來區(qū)分，這是解題最關(guān)鍵的一步，其次再理解圖象的物理意義，分析物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì).二、追及問題討論追及、相遇的問題，其實(shí)質(zhì)就是分析討論兩物體在相同時(shí)間內(nèi)能否到達(dá)相同的空間位置問題. 1.兩個(gè)關(guān)系：即和. 2.一個(gè)條件：即兩者相等，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，也是分析判斷的切入點(diǎn).時(shí)間關(guān)系時(shí)間關(guān)系位移關(guān)系位移關(guān)系速度

4、速度3.解題思路和方法分析兩物分析兩物體運(yùn)動(dòng)過體運(yùn)動(dòng)過程，畫運(yùn)程，畫運(yùn)動(dòng)示意圖動(dòng)示意圖由示意由示意圖找兩圖找兩物體位物體位移關(guān)系移關(guān)系根據(jù)物體運(yùn)根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)列動(dòng)性質(zhì)列(含有時(shí)間含有時(shí)間)位移方程位移方程圖象的綜合應(yīng)用 如圖1-4-2所示是某物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖線，某同學(xué)根據(jù)圖線得出以下分析結(jié)論：圖圖1-4-2物體始終沿正方向運(yùn)動(dòng)物體先向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，在t=2s后開始向正方向運(yùn)動(dòng)在t=2s前物體位于出發(fā)點(diǎn)負(fù)方向上，在t=2s后位于出發(fā)點(diǎn)正方向上在t=2s時(shí)，物體距出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)以上分析結(jié)論正確的是( )A.只有B.只有C.只有D.只有物體運(yùn)動(dòng)方向即為速度方向，從圖線可知物體在2s前速度為負(fù)

5、值，即向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)；而2s后速度為正值，即向正方向運(yùn)動(dòng).所以是錯(cuò)誤的,是正確的.物體的位置要通過分析位移來確定.物體在某段時(shí)間內(nèi)的位移等于速度時(shí)間圖線中對(duì)應(yīng)圖線所包圍的面積代數(shù)和.由圖可知物體在2s時(shí)有最大的負(fù)位移，2s后(在4s前)雖然運(yùn)動(dòng)方向改為正方向，但它的位移仍為負(fù)(4s末物體回到原點(diǎn))，故是錯(cuò)誤的，是正確的.選項(xiàng)C正確. (1)在速度時(shí)間圖線中各點(diǎn)縱坐標(biāo)值實(shí)際是表示速度的代數(shù)值，它的正、負(fù)值分別表示速度方向沿正方向、負(fù)方向，所以要分析運(yùn)動(dòng)方向是否發(fā)生改變就直接去了解其縱坐標(biāo)值是正值還是負(fù)值；(2)物體加速度大小和方向從圖線斜率的正、負(fù)值來體現(xiàn).在整個(gè)4s中，圖線斜率不變，說明物體加速

6、度一直不變.(3)物體在某段時(shí)間內(nèi)的位移大小和方向從圖線和橫軸包圍的“面積”來體現(xiàn)，該“包圍面”在橫軸之上表示正方向位移，“包圍面”在橫軸之下表示負(fù)方向位移.如圖1-4-3所示為某質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間圖象，則該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況是( )A.先沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，再沿正方向運(yùn)動(dòng)B.始終沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)C.在整個(gè)t=6s時(shí)間內(nèi)有來回運(yùn)動(dòng), 它通過的總位移為零D.在整個(gè)t=6s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向一直沒變, 它通過的總位移大小為4m圖圖1-4-3螞蟻離開巢沿直線爬行，它的速度與到蟻巢中心的距離成反比，當(dāng)螞蟻爬到距巢中心的距離L1=1m的A點(diǎn)處時(shí)，速度是v1=2cm/s.試問螞蟻從A點(diǎn)爬到距巢中心的距離L2=2m的B點(diǎn)所需的

7、時(shí)間為多少？ 本題若將AB無限分割，每一等份可看做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后求和，這一辦法原則上可行，實(shí)際上很難計(jì)算.題中有一關(guān)鍵條件：螞蟻運(yùn)動(dòng)的速度v與螞蟻離巢的距離x成反比，即作出圖象如圖示，為一條通過原點(diǎn)的直線.從圖上可以看出梯形ABCD的面積，就是螞蟻從A到B的時(shí)間：21121112TLLvv1, xv1xv1122121222211 1752v Lv LLvvLLLTsLv因?yàn)樾甭屎愣ǎ约创氲媒庠擃}的關(guān)鍵是確定坐標(biāo)軸所代表的物理量，速率與距離成反比的條件，可以寫成,也可以寫成,若按前者確定坐標(biāo)軸代表的量，圖線下的面積就沒有意義了，而以后者來確定，“面積”的大小恰好表示時(shí)間，因此在分析時(shí)

8、有一個(gè)嘗試的過程.1vx1xv (2009山東聊城一模)AB是一條平直公路上的兩塊路牌，一輛汽車由右向左經(jīng)過B路牌時(shí)，一只小鳥恰自A路牌向B飛去，小鳥飛到汽車正上方立即折返，以原速率飛回A，過一段時(shí)間后，汽車也行駛到A.它們的位置與時(shí)間的關(guān)系如圖1-4-4所示，圖中t2=2t1，由圖可知( )圖圖1-4-4A小鳥的速率是汽車的兩倍小鳥的速率是汽車的兩倍B相遇時(shí)小鳥與汽車位移的大小之比是相遇時(shí)小鳥與汽車位移的大小之比是3 1C小鳥飛行的總路程是汽車的小鳥飛行的總路程是汽車的3倍倍D小鳥和汽車在小鳥和汽車在0t2時(shí)間內(nèi)位移相等時(shí)間內(nèi)位移相等 設(shè)小鳥速度為設(shè)小鳥速度為v1，汽車速度為，汽車速度為v2，則相遇時(shí)，則相遇時(shí) ，汽車從，汽車從B到到A有有 ，可得，可得v1=3v2，從開始，從開始到相遇它們所用的時(shí)間相等，故小鳥位到相遇它們所用的時(shí)間相等，故小鳥位移是汽車的移是汽車的3倍，其他選項(xiàng)均不對(duì)，正倍，其他選項(xiàng)均不對(duì)，正確答案為確答案為B.112()2tABvv2 22 12ABv tv t追及和相遇問題 甲車在前以15m/s的速度勻速行駛，乙車在后以9m/s的速度行駛當(dāng)兩車相距32m時(shí)，甲車開始剎車，加速度大小為1m/s2.問：(1)兩車間的最大距離；(2)經(jīng)多少時(shí)間乙車可追上甲車？