高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第3單元 運(yùn)動(dòng)圖象 追及和相遇問(wèn)題課件

【想一想】甲、乙兩物體的位移時(shí)間圖象如圖所示，請(qǐng)思考以下問(wèn)題：(1)甲、乙兩物體各做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？(2)甲、乙兩物體速度的大小關(guān)系(3)甲、乙兩物體的出發(fā)點(diǎn)相距多遠(yuǎn)？提示：(1)甲、乙兩物體均做勻速直線運(yùn)動(dòng)(2)甲物體的速度小于乙物體的速度(3)兩物體的出發(fā)點(diǎn)相距為x0，且甲物體在前第第3單元單元 運(yùn)動(dòng)圖象運(yùn)動(dòng)圖象 追及和相遇問(wèn)題追及和相遇問(wèn)題基礎(chǔ)探究基礎(chǔ)探究直線運(yùn)動(dòng)的直線運(yùn)動(dòng)的xt圖象圖象【填一填】1xt圖象的意義反映了做直線運(yùn)動(dòng)的物體 隨變化的規(guī)律2兩種特殊的xt圖象(1)xt圖象是一條平行于時(shí)間軸的直線，說(shuō)明物體處于 狀態(tài)(2)xt圖象是一條傾斜直線，說(shuō)明物體處于 狀態(tài)3xt圖象中的“點(diǎn)”“線”“斜率”“截距”的意義(1)點(diǎn)：兩圖線交點(diǎn)，說(shuō)明兩物體 (2)線：表示研究對(duì)象的變化過(guò)程和規(guī)律(3)斜率：xt圖象的斜率表示 的大小及方向(4)截距：縱軸截距表示t0時(shí)刻的初始 ，橫軸截距表示位移為零的時(shí)刻位移位移時(shí)間時(shí)間靜止靜止勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)相遇相遇速度速度位移位移【想一想】A、B兩物體的vt圖象如圖所示，請(qǐng)思考以下問(wèn)題：(1)A、B兩物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)；(2)A、B兩物體的加速度大小；(3)在010 s內(nèi)A、B兩物體的位移大小提示：(1)A物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，B物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(2)A物體的加速度為0，B物體的加速度大小為0.5 m/s2.(3)在010 s內(nèi)，A物體的位移大小為50 m，而B物體的位移大小為25 m.直線運(yùn)動(dòng)的直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象圖象 【填一填】 1vt圖象的意義 反映了做直線運(yùn)動(dòng)的物體的隨 變化的規(guī)律 2兩種特殊的vt圖象 (1)若vt圖象是與橫軸平行的直線，說(shuō)明物體做 (2)若vt圖象是一條傾斜的直線，說(shuō)明物體做 3vt圖象中的“點(diǎn)”“線”“斜率”“截距”“面積”的意義 (1)點(diǎn)：兩圖線交點(diǎn)，說(shuō)明兩物體在該時(shí)刻的 相等 (2)線：表示速度的變化過(guò)程和規(guī)律 (3)斜率：表示 的大小及方向速度速度時(shí)間時(shí)間勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度速度加速度加速度(4)截距：縱軸截距表示t0時(shí)刻的 ，橫軸截距表示速度為零的時(shí)刻(5)面積：數(shù)值上表示某段時(shí)間內(nèi)的溫馨提示(1)勻速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖線的斜率為零，表示其加速度等于零(2)無(wú)論是xt圖象還是vt圖象都只能描述直線運(yùn)動(dòng)(3)xt圖象和vt圖象都不表示物體運(yùn)動(dòng)的軌跡初速度初速度位移位移【想一想】如圖所示，甲和乙均沿直線向右運(yùn)動(dòng)，甲做勻減速運(yùn)動(dòng)，乙做勻加速運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)思考以下問(wèn)題：(1)甲一定能追上乙嗎？(2)若甲、乙能夠相遇，則二者可能相遇幾次？提示：(1)甲不一定追上乙(2)若甲追上乙時(shí)，二者速度相等，則只相遇1次，若v甲v乙，則相遇2次追及和相遇問(wèn)題追及和相遇問(wèn)題【填一填】基礎(chǔ)自測(cè)1如圖所示是一輛汽車做直線運(yùn)動(dòng)的xt圖象，對(duì)線段OA、AB、BC、CD所表示的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()AOA段運(yùn)動(dòng)最快BAB段靜止CCD段表示的運(yùn)動(dòng)方向與初始運(yùn)動(dòng)方向相反D運(yùn)動(dòng)4 h汽車的位移大小為60 km解析：圖中CD段斜率的絕對(duì)值最大，故CD段的速度最大，A錯(cuò)誤；AB段位移不隨時(shí)間變化，說(shuō)明AB段汽車靜止，B正確；CD段的斜率與OA段的斜率符號(hào)相反，表明兩段汽車的運(yùn)動(dòng)方向相反，C正確；4 h內(nèi)汽車運(yùn)動(dòng)的總位移為零，D錯(cuò)誤答案：BC2如圖所示，有一質(zhì)點(diǎn)從t0時(shí)刻開始，由坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)沿v軸的方向運(yùn)動(dòng)，則以下說(shuō)法不正確的是()At1 s時(shí)，離開原點(diǎn)的位移最大Bt2 s時(shí)，離開原點(diǎn)的位移最大Ct4 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)回到原點(diǎn)D0到1 s與3 s到4 s的加速度相同解析：根據(jù)vt圖象在各階段為直線，可知質(zhì)點(diǎn)在各階段均做勻變速直線運(yùn)動(dòng)：在01 s內(nèi)沿正方向的速度不斷增加，故做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；在1 s2 s內(nèi)沿正方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，2 s時(shí)離原點(diǎn)最遠(yuǎn)，A錯(cuò)、B對(duì)；在2 s3 s內(nèi)沿負(fù)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；在3 s4 s內(nèi)沿負(fù)方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，4 s時(shí)回到原點(diǎn)，C對(duì)；在01 s和3 s4 s內(nèi)加速度大小和方向均相同，D正確答案：A3甲、乙兩輛汽車沿平直公路從同一地點(diǎn)同時(shí)由靜止開始向同一方向運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是()A0t時(shí)間內(nèi)，甲的平均速度大于乙的平均速度B02t時(shí)間內(nèi)，甲的平均速度大于乙的平均速度Ct時(shí)刻兩車再次相遇D在t2t時(shí)間內(nèi)的某時(shí)刻，兩車相遇答案：BD4甲、乙兩物體先后從同一地點(diǎn)出發(fā)，沿一條直線運(yùn)動(dòng)，它們的vt圖象如圖如示，由圖可知()A甲比乙運(yùn)動(dòng)快，且早出發(fā)，所以乙追不上甲Bt20 s時(shí)，乙追上了甲C在t20 s之前，甲比乙運(yùn)動(dòng)快；在t20 s之后，乙比甲運(yùn)動(dòng)快D由于乙在t10 s時(shí)才開始運(yùn)動(dòng)，所以t10 s時(shí)，甲在乙前面，它們之間的距離為乙追上甲前的最大距離解析：從題圖中看到開始甲比乙運(yùn)動(dòng)快，且早出發(fā)，但是乙做勻加速運(yùn)動(dòng)，最終是可以追上甲的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；t20 s時(shí)，速度圖象中甲的速度圖線與時(shí)間軸所圍的面積大于乙的，即甲的位移大于乙的位移，所以乙沒(méi)有追上甲，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在t20 s之前，甲的速度大于乙的速度，在t20 s之后，乙的速度大于甲的速度，C項(xiàng)正確；乙在追上甲之前，當(dāng)它們速度相同時(shí)，它們之間的距離最大，對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為t20 s，D選項(xiàng)錯(cuò)誤答案：C【互動(dòng)探究】1xt、vt、at圖象的意義如何？2在xt、vt、at圖象中，點(diǎn)、線、斜率、截距、面積的意義如何？【核心突破】相同的圖線在不同性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)圖象中含義截然不同，下面我們做一全面比較(見下表).對(duì)運(yùn)動(dòng)圖象的理解及應(yīng)用對(duì)運(yùn)動(dòng)圖象的理解及應(yīng)用【典例1】在一條寬?cǎi)R路上某處有A、B兩車，它們同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，取開始時(shí)刻為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，它們的運(yùn)動(dòng)圖象如圖所示，那么在0t4時(shí)間內(nèi)的情景是()AA車在0t1時(shí)間內(nèi)做加速直線運(yùn)動(dòng)，在t1時(shí)刻改變運(yùn)動(dòng)方向B在t2時(shí)刻A車速度為零，然后反向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)兩車相距最遠(yuǎn)C在t4時(shí)刻，A車追上B車D在t4時(shí)刻，兩車相距最遠(yuǎn)思路點(diǎn)撥解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)在vt圖象上速度的符號(hào)發(fā)生變化，速度的方向就改變(2)兩車的速度同向且相等時(shí)，兩車相距最遠(yuǎn)自主解答由圖象可知，A車在0t2時(shí)間內(nèi)向規(guī)定的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；0t2時(shí)間內(nèi)A、B兩車背向運(yùn)動(dòng)，它們的距離越來(lái)越大，t2t4時(shí)間內(nèi)A車追趕B車，它們間的距離仍然越來(lái)越大，在t4時(shí)刻二者速度相等，此時(shí)A、B兩車距離最大，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤，D正確答案D1(2014年永州模擬)如圖所示為甲、乙兩物體在同一直線上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象，由圖象可知()A6 s后甲和乙兩物體的運(yùn)動(dòng)方向相反 B甲和乙的加速度大小之比為2 1C4 s時(shí)兩物體相距10 mD若兩物體在2 s時(shí)相遇，則兩物體必定在6 s時(shí)也相遇答案：AD【互動(dòng)探究】1解答追及、相遇問(wèn)題的切入點(diǎn)是什么？2追及、相遇問(wèn)題有哪幾種常見情況？解題的思路是如何？【核心突破】1討論追及、相遇的問(wèn)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(wèn)題追及、相遇問(wèn)題追及、相遇問(wèn)題2.常見的情況物體A追物體B，開始時(shí)，兩個(gè)物體相距x0.(1)A追上B時(shí)，必有xAxBx0，且vAvB.(2)要使兩物體恰好不相撞，必有xAxBx0，且vAvB.3解題思路和方法【典例2】甲車以10 m/s的速度在平直的公路上勻速行駛，乙車以4 m/s的速度與甲車平行同向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，甲車經(jīng)過(guò)乙車旁邊開始以0.5 m/s2的加速度剎車，從甲車剎車開始計(jì)時(shí)，求：(1)乙車在追上甲車前，兩車相距的最大距離；(2)乙車追上甲車所用的時(shí)間思路探究(1)分析甲、乙兩車的運(yùn)動(dòng)情況，明確兩個(gè)問(wèn)題：兩車相距最大距離時(shí)速度滿足的條件：_.求乙車追上甲車所用時(shí)間的方法：_.(2)畫出甲、乙兩車的運(yùn)動(dòng)過(guò)程簡(jiǎn)圖答案(1)36 m(2)25 s 2A、B兩輛汽車在筆直的公路上同向行駛當(dāng)B車在A車前84 m處時(shí)，B車速度為4 m/s，且正以2 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，B車加速度突然變?yōu)榱鉇車一直以20 m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)12 s后兩車相遇問(wèn)B車加速行駛的時(shí)間是多少？答案：6 s方法概述1圖象可以直觀地?cái)⑹鑫锢磉^(guò)程，并鮮明地表示物理量間的各種關(guān)系利用圖象解決物理問(wèn)題，是學(xué)好物理的一種重要方法2追及、相遇問(wèn)題涉及的過(guò)程比較復(fù)雜，如果用公式法求解，有時(shí)不僅計(jì)算量大，而且難以將過(guò)程敘述清楚，而使用圖象法求解，往往會(huì)比較直觀問(wèn)題類型1兩個(gè)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)物體的追及相遇問(wèn)題2兩個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體的追及相遇問(wèn)題3求追及、相遇過(guò)程中距離的極值問(wèn)題解題思路用圖象法解決追及、相遇問(wèn)題時(shí)應(yīng)把握的三個(gè)環(huán)節(jié)：【典例】?jī)奢v完全相同的汽車，沿水平路面一前一后均以20 m/s的速度前進(jìn)若前車突然以恒定的加速度剎車，在它剛停止時(shí)，后車以前車剎車時(shí)的加速度的2倍開始剎車已知前車剎車的過(guò)程中所行駛的距離為100 m，若要保證兩車在上述情況下不相撞，則兩車在勻速行駛時(shí)保持的最小距離是多少？答案150 m