高考物理一輪復(fù)習(xí) 第一章 第3單元 運(yùn)動圖象 追及和相遇課件.ppt

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必考部分 第一章運(yùn)動的描述勻變速直線運(yùn)動 第3單元運(yùn)動圖象追及和相遇 網(wǎng)控基礎(chǔ)點(diǎn)提煉命題源 一 直線運(yùn)動的x t圖象1 物理意義 反映了物體做直線運(yùn)動的 隨 變化的規(guī)律 2 圖線斜率的意義 圖線上某點(diǎn)切線的斜率的大小表示物體 斜率的正負(fù)表示物體 3 兩種特殊的x t圖象 1 勻速直線運(yùn)動的x t圖象是一條傾斜的直線 2 若x t圖象是一條平行于時(shí)間軸的直線 則表示物體處于 狀態(tài) 1 位置坐標(biāo)時(shí)間2 速度的大小速度的方向3 2 靜止 讀讀教材 二 直線運(yùn)動的v t圖象1 物理意義 反映了做直線運(yùn)動的物體的 隨 變化的規(guī)律 2 圖線斜率的意義 圖線上某點(diǎn)切線的斜率的大小表示物體 斜率的正負(fù)表示物體 3 兩種特殊的v t圖象 1 勻速直線運(yùn)動的v t圖象是與橫軸 的直線 2 勻變速直線運(yùn)動的v t圖象是一條 的直線 1 速度時(shí)間2 加速度的大小加速度的方向3 1 平行 2 傾斜 4 圖線與時(shí)間軸圍成的面積的意義 1 圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的 2 此面積在時(shí)間軸的上方 表示這段時(shí)間內(nèi)的位移方向?yàn)?若此面積在時(shí)間軸的下方 表示這段時(shí)間內(nèi)的位移方向?yàn)?1 位移大小 2 正方向負(fù)方向 三 追及和相遇問題1 追及和相遇問題的概述當(dāng)兩個(gè)物體在同一直線上運(yùn)動時(shí) 由于兩物體的運(yùn)動情況不同 所以兩物體之間的 會不斷發(fā)生變化 這時(shí)就會涉及追及 相遇問題 2 追及問題的兩類情況 1 若后者能追上前者 追上時(shí) 兩者處于 位置 且后者速度一定不小于前者速度 2 若追不上前者 則當(dāng)后者速度與前者速度 時(shí) 兩者相距最近 1 距離2 1 同一 2 相等 1 如圖所示是做直線運(yùn)動的甲 乙兩物體的位置 時(shí)間圖象 由圖象可知 A 乙開始運(yùn)動時(shí) 兩物體相距20mB 甲 乙兩物體間的距離逐漸變大C 兩物體在10s時(shí)相距最遠(yuǎn) 在25s時(shí)相遇D 甲比乙運(yùn)動得快 練練基礎(chǔ) 題組一 直線運(yùn)動的x t圖象 解析 由x t圖象中直線a和曲線b的斜率及變化可知汽車a一直沿正方向做勻速直線運(yùn)動 汽車b先沿正方向做速度越來越小的變速直線運(yùn)動 速度為零以后再沿負(fù)方向做速度越來越大的變速直線運(yùn)動 其中t1 t2時(shí)刻a b兩車處于同一位置 A D錯誤 B C正確 2 多選 如圖所示 直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位置 時(shí)間 x t 圖線 由圖可知 A 在時(shí)刻t1 a車追上b車B 在時(shí)刻t2 a b兩車運(yùn)動方向相反C 在t1到t2這段時(shí)間內(nèi) b車的速率先減少后增加D 在t1到t2這段時(shí)間內(nèi) b車的速率一直比a車的大 3 多選 如圖是某物體做直線運(yùn)動的速度圖象 下列有關(guān)物體運(yùn)動情況判斷正確的是 A 1s末物體的加速度大小為5m s2B 4s末物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)C 2s末與6s末物體的速度相同D 8s末物體的加速度為零 題組二 直線運(yùn)動的v t圖象 4 多選 四個(gè)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動 它們的速度圖象分別如圖所示 在2s末能回到出發(fā)點(diǎn)的是 5 多選 一條東西方向的平直公路邊上有兩塊路牌A B A在西B在東 一輛勻速行駛的汽車自東向西經(jīng)過B路牌時(shí) 一只小鳥恰自A路牌向B勻速飛去 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 以向東為正方向 它們的位移 時(shí)間圖象如圖所示 圖中t2 2t1 由圖可知 A 小鳥的速率是汽車速率的兩倍B 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1 5倍D 小鳥和汽車在0 t2時(shí)間內(nèi)位移相等 題組三 追及和相遇問題 6 A和B兩物體在同一直線上運(yùn)動的v t圖線如圖所示 已知在第3s末兩個(gè)物體在途中相遇 則下列說法正確的是 A 兩物體從同一地點(diǎn)出發(fā)B 出發(fā)時(shí)B在A前3m處C 3s末兩個(gè)物體相遇后 兩物體可能再相遇D 運(yùn)動過程中B的加速度大于A的加速度 1 勻變速直線運(yùn)動的v t圖象是一條傾斜的直線 x t圖象是一條曲線 拋物線 2 無論v t圖象還是x t圖象 都不是物體運(yùn)動的軌跡 而是直觀地表示物體的速度及位移隨時(shí)間變化的規(guī)律 3 運(yùn)動圖象只能描述直線運(yùn)動 無法描述曲線運(yùn)動 小思考微總結(jié) 細(xì)研核心點(diǎn)練透經(jīng)典題 應(yīng)用運(yùn)動圖象解題 六看 考點(diǎn)一運(yùn)動圖象的理解及應(yīng)用 試題調(diào)研 解題探究 1 如何判斷甲 乙兩汽車加速度的變化情況 提示 在v t圖象中 圖線斜率表示加速度 對汽車甲 在圖線上任選兩點(diǎn) 作曲線的切線 比較切線斜率即可 所以汽車甲的加速度在減小 同理可知汽車乙的加速度也在減小 2 如題圖 比較兩汽車在0 t1內(nèi)發(fā)生的位移 1 要深刻理解x t圖象和v t圖象中 點(diǎn) 線 面 軸 斜 截 的物理意義 2 對于給定的圖象 首先要明確圖象反映的是哪兩個(gè)物理量間的關(guān)系 看縱軸和橫軸的物理量 然后根據(jù)物理原理 公式 推導(dǎo)出兩個(gè)量間的函數(shù)關(guān)系式 3 結(jié)合圖象明確圖象斜率的意義 截距的意義或 面積 的意義 從而由圖象給出的信息求出未知量 名師歸納點(diǎn)題破疑 1 1 A B兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上運(yùn)動 t 0時(shí)刻 兩質(zhì)點(diǎn)從同一地點(diǎn)運(yùn)動的x t圖象如圖所示 則下列說法正確的是 類題練熟 A A質(zhì)點(diǎn)以20m s的速度勻速運(yùn)動B B質(zhì)點(diǎn)先沿正方向做直線運(yùn)動 后沿負(fù)方向做直線運(yùn)動C 經(jīng)過4s B質(zhì)點(diǎn)的位移大于A質(zhì)點(diǎn)的位移D 在圖示的運(yùn)動過程中 A B兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離在0 4s內(nèi)某一時(shí)刻達(dá)到最大 1 2 多選 一物體自t 0時(shí)開始做直線運(yùn)動 其速度 時(shí)間圖象如圖所示 下列選項(xiàng)正確的是 A 在0 6s內(nèi) 物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)為30mB 在0 6s內(nèi) 物體經(jīng)過的路程為40mC 在0 4s內(nèi) 物體的平均速度為7 5m sD 在5 6s內(nèi) 物體做勻減速直線運(yùn)動 描述物體的運(yùn)動圖象之間可以相互轉(zhuǎn)化 如位移 時(shí)間圖象轉(zhuǎn)化為速度 時(shí)間圖象 加速度 時(shí)間圖象轉(zhuǎn)化為速度 時(shí)間圖象等 考點(diǎn)二圖象間的轉(zhuǎn)化問題 調(diào)研2 汽車由靜止開始在平直的公路上行駛 0 60s內(nèi)汽車的加速度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示 則該汽車在0 60s內(nèi)的速度 時(shí)間圖象 即v t圖象 為下圖中的 試題調(diào)研 解題探究 1 在v t圖象中 圖線與坐標(biāo)軸所圍面積表示位移 那么 在a t圖象中 圖線與坐標(biāo)軸所圍面積又表示什么 提示 在a t圖象中 圖線與坐標(biāo)軸所圍面積表示在這段時(shí)間內(nèi)速度的變化 即末速度與初速度之差 2 分段描述汽車的運(yùn)動情況 提示 0 10s 汽車由靜止出發(fā)做勻加速直線運(yùn)動 10s末速度為20m s 10 40s 做勻速直線運(yùn)動 40 60s 做勻減速直線運(yùn)動 且60s末速度減為零 解析 在加速度a與時(shí)間t圖象中 前10s加速度為2m s2 表示物體在做勻加速直線運(yùn)動 中間30s加速度為零 說明物體在做勻速直線運(yùn)動 最后20s加速度為 1m s2 說明物體在做勻減速直線運(yùn)動 A D圖象中 中間時(shí)間段速度為零 不符合題意 所以是錯誤的 C圖象中 最后時(shí)間段速度為負(fù)值 不符合實(shí)際 所以也是錯誤的 故選B 答案 B 圖象轉(zhuǎn)化注意事項(xiàng) 1 合理劃分運(yùn)動階段 分階段進(jìn)行圖象轉(zhuǎn)化 2 注意相鄰運(yùn)動階段的銜接 尤其是運(yùn)動參量的銜接 3 注意圖象轉(zhuǎn)化前后核心物理量間的定量關(guān)系 名師歸納點(diǎn)題破疑 2 1 如圖所示為一物體做直線運(yùn)動的x t圖象 則此物體運(yùn)動的v t圖象為 類題練熟 2 2 2014 山東濰坊一模 多選 一汽車在高速公路上以v0 30m s的速度勻速行駛 t 0時(shí)刻 駕駛員采取某種措施 車運(yùn)動的加速度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示 以初速度方向?yàn)檎?下列說法正確的是 A t 6s時(shí)車速為5m sB t 3s時(shí)車速為零C 前9s內(nèi)的平均速度為15m sD 前6s內(nèi)車的位移為90m 1 追及 相遇問題中的一個(gè)條件和兩個(gè)關(guān)系 1 一個(gè)條件 即兩者速度相等 它往往是物體間能否追上 追不上 兩者 或距離最大 最小的臨界條件 也是分析判斷的切入點(diǎn) 2 兩個(gè)關(guān)系 即時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系 這兩個(gè)關(guān)系可通過畫運(yùn)動示意圖得到 考點(diǎn)三追及和相遇問題 2 解答追及 相遇問題的常用方法 1 物理分析法 抓住 兩物體能否同時(shí)到達(dá)空間某位置 這一關(guān)鍵 認(rèn)真審題 挖掘題目中的隱含條件 在頭腦中建立起一幅物體運(yùn)動關(guān)系的圖象 2 函數(shù)法 設(shè)相遇時(shí)間為t 根據(jù)條件列方程 得到關(guān)于t的一元二次方程 用判別式進(jìn)行討論 若 0 即有兩個(gè)解 說明可以相遇兩次 若 0 說明剛好追上或相遇 若 0 說明追不上或不能相遇 3 圖象法 將兩物體運(yùn)動的速度 時(shí)間圖象在同一坐標(biāo)系中畫出 然后利用圖象分析求解相關(guān)問題 調(diào)研3 在水平軌道上兩列火車A和B相距x A車在后面做初速度為v0 加速度大小為2a的勻減速直線運(yùn)動 而B車同時(shí)做初速度為零 加速度為a的勻加速直線運(yùn)動 兩車運(yùn)動方向相同 兩車可視為質(zhì)點(diǎn) 要使兩車不相撞 求A車的初速度v0應(yīng)滿足的條件 解題指導(dǎo) 1 畫示意圖 設(shè)A B兩車從相距x到A車追上B車時(shí) A車的位移為xA 末速度為vA 所用時(shí)間為t B車的位移為xB 末速度為vB 運(yùn)動過程如圖所示 2 不相撞的條件 當(dāng)vA vB時(shí) xA xB x 試題調(diào)研 名師歸納點(diǎn)題破疑 3 1 請同學(xué)利用圖象法和函數(shù)法求解 調(diào)研3 類題練熟 3 2 高速公路上甲 乙兩車在同一車道上同向行駛 甲車在前 乙車在后 速度均在v0 30m s 距離x0 100m t 0時(shí)刻甲車遇緊急情況后 甲 乙兩車的加速度隨時(shí)間變化如圖所示 取運(yùn)動方向?yàn)檎较?通過計(jì)算說明兩車在0 9s內(nèi)會不會相撞 應(yīng)用圖象法 巧解運(yùn)動問題 思想 方法 技巧 三 名師點(diǎn)睛 用圖象來描述兩個(gè)物理量之間的關(guān)系是物理學(xué)中常用的方法 利用圖象法分析解答問題直觀 簡捷 有著其他方法無可比擬的優(yōu)點(diǎn) 1 用圖象解題可使解題過程簡化 思路更清晰 而且比解析法更巧妙 更靈活 在有些情況下運(yùn)用解析法可能無能為力 但是用圖象法則會使你豁然開朗 2 利用圖象描述物理過程更直觀 物理過程可以用文字表述 也可以用數(shù)學(xué)式表達(dá) 還可以用物理圖象描述 如果能夠用物理圖象描述 一般來說會更直觀且容易理解 經(jīng)典范例 如圖所示 兩物體由高度相同 路徑不同的光滑斜面由靜止下滑 物體通過兩條路徑的長度相等 通過C點(diǎn)前后速度大小不變 且到達(dá)最低點(diǎn)B D時(shí)兩點(diǎn)的速度相等 則下列說法正確的是 A 物體沿AB斜面運(yùn)動時(shí)間較短B 物體沿ACD斜面運(yùn)動時(shí)間較短C 物體沿兩個(gè)光滑斜面運(yùn)動時(shí)間相等D 無法確定 解析 由于兩斜面光滑 且物體通過C點(diǎn)前后速度大小不變 兩物體到達(dá)斜面最低點(diǎn)的速度大小相等 而且兩物體運(yùn)動路程相等 故可用速度 時(shí)間圖象進(jìn)行分析比較 從圖中可以看出 沿ACD運(yùn)動時(shí) 起始階段加速度較大 故其速度圖象起始階段斜率較大 且二者末速度相等 為了保證最后速度大小一樣且包圍的面積 路程 一樣 可以看到通過AB的時(shí)間t1大于通過ACD的時(shí)間t2 所以沿ACD斜面運(yùn)動時(shí)間較短 故B正確 答案 B 運(yùn)用圖象解答物理問題的主要步驟與方法 1 認(rèn)真審題 根據(jù)題中所需求解的物理量 結(jié)合相應(yīng)的物理規(guī)律確定所需的橫 縱坐標(biāo)表示的物理量 2 根據(jù)題意 結(jié)合具體的物理過程 應(yīng)用相應(yīng)的物理規(guī)律 將題目中的速度 加速度 位移 時(shí)間等物理量的大 小 等關(guān)系通過圖象準(zhǔn)確直觀的反映出來 3 題目中一般會直接或間接給出速度 加速度 位移 時(shí)間四個(gè)量中的三個(gè)量的大 小 等的關(guān)系式 作圖時(shí)要通過這三個(gè)量準(zhǔn)確確定圖象 然后利用圖象對第四個(gè)量的大 小 等作出判斷 多維思考技法提煉 針對訓(xùn)練 2014 安徽理綜 如圖所示 有一內(nèi)壁光滑的閉合橢圓形管道 置于豎直平面內(nèi) MN是通過橢圓中心O點(diǎn)的水平線 已知一小球從M點(diǎn)出發(fā) 初速率為v0 沿管道MPN運(yùn)動 到N點(diǎn)的速率為v1 所需時(shí)間為t1 若該小球仍由M點(diǎn)以初速率v0出發(fā) 而沿管道MQN運(yùn)動 到N點(diǎn)的速率為v2 所需時(shí)間為t2 則 A v1 v2 t1 t2B v1t2C v1 v2 t1 t2D v1 v2 t1 t2