天之骄子高考物理一轮总复习 专题1 运动图象、追及相遇问题课件 新人教版.ppt

2017高三一轮总复习 物理 必修一 第一章运动的描述匀变速直线运动的研究 专题一运动图象追及相遇问题 栏目导航 基础知识整合 热门考点研析 方法技巧归纳 考题随堂演练 基础知识整合 设物体运动的位移为x 速度为v 加速度为a 现有四个不同物体的运动图象如图所示 t 0时刻物体的速度均为零 则其中表示物体做单向直线运动的图象是 思路引导 1 单向直线运动的特点是什么 2 选项中涉及的各图象的物理含义是什么 解析 本题涉及运动图象的知识点 属于多种图象间的转换问题 图象转换问题解题的关键是 1 合理划分运动的阶段 分阶段进行图象的转换 2 注意各运动的衔接点 图象中的拐点往往与运动的衔接点对应 3 注意各运动阶段中物理量的变化情况 这是判断图象正确与否的依据 题目中要求选出物体做单向直线运动的图象 首先要明确单向直线运动的特点 1 物体做单向直线运动时位移一直增大 方向不变 2 物体做单向直线运动时速度方向不变 a选项中 由位移 时间图象可知 位移随时间先增大后减小 2s后回到出发点 再反向先增大后减小 故a选项不符合题意 b选项中 由速度 时间图象可知 前2s内物体沿正方向运动 后2s内速度方向改变 沿负方向 b选项不符合题意 c选项中 加速度 时间图象围成的面积表示速度变化 前2s内速度逐渐增大 后2s内速度减小到零 后续时间内加速度周期变化 故物体做单向直线运动 c选项符合题意 d选项中 物体在第1s内做匀加速运动 第2 3s内做匀减速运动 2s末速度减为0 第3s内沿负方向运动 不是单向直线运动 d选项不符合题意 运动图象1 位移 时间 x t 图象 1 图象的物理含义反映做直线运动的物体的 变化的规律 2 截距纵轴表示物体的位移 纵截距表示 横轴表示运动的时间 横截距表示 为零的时刻 3 斜率图象上某点切线斜率的大小表示 斜率正负表示 知识点 位置随时间 初位置 位移 速度的大小 速度的方向 2 速度 时间 t 图象 1 图象的物理含义反映做直线运动的物体的 变化的规律 2 截距纵轴表示物体的速度 纵截距表示 横轴表示运动的时间 横截距表示 为零的时刻 3 斜率图象上某点切线斜率的大小表示 斜率正负表示 4 面积图象与时间轴围成的面积表示 速度随时间 初速度 速度 加速度的大小 加速度的方向 一段时间内的位移 3 两种典型的运动图象匀速直线运动的x t图象是 v t图象是 匀变速直线运动的x t图象是 v t图象是 倾斜直线 平行于时间轴的直线 曲线 倾斜直线 特别提醒1 位移 时间图象和速度 时间图象均不表示物体运动的轨迹 2 无论哪种图象都只能描述直线运动 不能描述曲线运动 3 每种图象均对应着函数关系式 热门考点研析 1 轴图象的轴不同 对应的物理量不同 描述的物理规律不同 位移 时间图象的纵轴表示物体的位移 横轴表示运动的时间 速度 时间图象的纵轴表示物体的速度 横轴表示运动的时间 2 线研究物体的规律不同 图线不同 匀变速直线运动的位移 时间图象是曲线 速度 时间图象是倾斜直线 运动图象的理解 考点1 3 点位移 时间图象中两图线的交点表示两物体相遇 速度 时间图象中两图线的交点表示两物体速度相等 4 截距位移 时间图象纵截距表示初位置 横截距表示运动开始的时刻 速度 时间图象纵截距表示初速度 横截距表示运动开始的时刻 5 斜率图象的斜率即纵坐标与横坐标变化量的比值 位移 时间图象的斜率表示速度 图象向上倾斜表示物体的速度为正 向下倾斜表示物体的速度为负 速度 时间图象的斜率表示加速度 图象向上倾斜表示物体的加速度为正 向下倾斜表示物体的加速度为负 6 面积速度 时间图象与坐标轴围成的面积表示位移的大小 在时间轴的上方表示位移为正 下方表示位移为负 速率 时间图象与坐标轴围成的面积表示路程 2015年广东高考 甲 乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动 前1小时内的位移 时间图象如图所示 下列表述正确的是 a 0 2 0 5小时内 甲的加速度比乙的大b 0 2 0 5小时内 甲的速度比乙的大c 0 6 0 8小时内 甲的位移比乙的小d 0 8小时内 甲 乙骑行的路程相等 例1 思路引导 1 位移 时间图象的物理含义是什么 2 如何通过位移 时间图象判断物体运动的路程 解析 位移 时间图象反映质点的位置随时间的变化情况 斜率表示速度 倾斜的直线表示质点做匀速直线运动 故0 2 0 5小时内甲 乙都做匀速直线运动 加速度均为零 a选项错误 0 2 0 5小时内甲的斜率大于乙的斜率 故甲的速度大于乙的速度 b选项正确 0 6 0 8小时内 甲的位移始终大于乙的位移 故c选项错误 0 8小时内 甲 乙位移相等 但是0 2 0 8小时内 甲的位移大于乙的位移 故甲骑行的路程大于乙骑行的路程 d选项错误 答案 b 总结提升 物体运动的速度 时间图象是高考热点 1 从纵轴上可以直接读出运动速度 2 从横轴上可以直接读出时刻 取差可以得出运动时间 3 从图象的斜率可以得到加速度 斜率的大小表示加速度大小 斜率的正负表示加速度方向 4 从图象与时间轴围成的面积得到位移 在时间轴的上方表示位移为正 下方表示位移为负 多选 一质点做直线运动的v t图象如图所示 下列选项正确的是 a 在2s 4s内 质点所受合外力为零b 质点在0 2s内加速度比4s 6s内的加速度大c 在第4s末 质点离出发点最远d 在0 6s内 质点的平均速度为5m s 针对训练1 答案 ad 1 追及问题 1 特点 两个物体在同一时刻到达同一位置 2 临界状态 当两个物体的速度相等时 可能出现恰好追上 恰好避免相撞 相距最远 相距最近等情况 2 相遇问题 1 特点 在同一时刻两物体处于同一位置 2 条件 同向运动的物体追上即相遇 相向运动的物体 各自发生的位移的绝对值之和等于开始时两物体之间的距离时即相遇 3 临界状态 避免相碰撞的临界状态是两个物体处于相同的位置时 两者的相对速度为零 追及相遇问题 考点2 3 处理 追及 相遇 问题的三种方法 1 物理方法 通过对物理情景和物理过程的分析 找到临界状态和临界条件 然后列出方程求解 2 数学方法 由于在匀变速运动的位移表达式中有时间的二次方 我们可列出位移方程 利用二次函数求极值的方法求解 3 图象法 对于定性分析的问题 可利用图象法分析 避开繁杂的计算 快速求解 4 解题思路 1 根据对两物体运动过程的分析 画出两物体运动的示意图 2 根据两物体的运动性质 分别列出两物体的位移方程 注意要将两物体运动时间的关系反映在方程中 3 由运动示意图找出两物体位移间的关联方程 这是解题关键 4 联立方程求解 并对结果进行简单分析 5 追及问题中的一个条件 两个关系 1 一个条件 两物体速度相等时满足的临界条件 如两物体的距离是最大还是最小及是否恰好追上等 2 两个关系 时间关系和位移关系 时间关系是指两物体运动时间是否相等 两物体是同时运动还是一先一后等 位移关系是指两物体同地运动还是一前一后运动等 其中通过画运动示意图找到两物体间的位移关系是解题的突破口 因此在学习中一定要养成画运动示意图分析问题的良好习惯 对帮助我们理解题意 启迪思维大有好处 2016届福建晨曦中学模拟 足球比赛中 经常使用 边路突破 下底传中 的战术 即攻方队员带球沿边线前进 到底线附近进行传中 某足球场长90m 宽60m 攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出 足球的运动可视为在地面上做初速度为12m s的匀减速直线运动 加速度大小为2m s2 试求 例2 1 足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为多大 2 足球开始做匀减速直线运动的同时 该前锋队员沿边线向前追赶足球 他的启动过程可以视为初速度为0 加速度为2m s2的匀加速直线运动 他能达到的最大速度为8m s 该前锋队员至少经过多长时间能追上足球 思路引导 1 物体做匀减速直线运动的公式有哪些 2 队员追及足球 足球先停下来 还是队员先追上足球 答案 1 36m 2 6 5s 总结提升 1 追及问题的分析方法 1 根据追及的两个物体的运动性质 选择同一参考系 列出两个物体的位移方程 2 找出两个物体在运动时间上的关系 3 找出两个物体在位移上的关系 2 追及问题中常用的临界条件速度小者 但加速度大 追速度大者 但加速度小 追上前两个物体速度相等时 有最大距离 涉及被追赶的物体做匀减速运动的情况时 一定要判断追上前该物体是否停止运动 如图所示 直线mn表示一条平直公路 甲 乙两辆汽车原来停在a b两处 a b间的距离为85m 现甲车先开始向右做匀加速直线运动 加速度a1 2 5m s2 甲车运动6 0s时 乙车立即开始向右做匀加速直线运动 加速度a2 5 0m s2 求两辆汽车相遇处距a处的距离 针对训练2 答案 125m或245m 方法技巧归纳 利用运动图象解决物理问题运动图象具有直观 简明等特点 用图象来研究物理现象 描述物理规律是物理学中常用的一种重要方法 图象中最典型的是运动图象 它是学习其他图象的基础 主要有x t图和v t图 它们能形象直观地反映出物体的运动情况 图线上的点 线段 截距 斜率及与t轴所围的面积等都有明确的含义 在近几年的高考试卷中 图象的问题经常出现 而且要求较高 这不仅是因为图象是数学方法在物理学中的具体应用的一个重要方面 更重要的是因为在理解图象物理意义的基础上 运用图象对一些问题进行定性分析很方便 不但提高了解题的能力和技巧 而且还能解决一些中学阶段公式法无法解决的问题 多选 如图所示 质量相同的木块a和b用轻质弹簧连接 静止在光滑的水平面上 此时弹簧处于自然状态 现用水平恒力f推a 则从此开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中 下列说法正确的是 a 弹簧压缩到最短时两木块加速度相等b 弹簧压缩到最短时两木块速度相等c 两木块速度相等时 加速度aa abd 两木块加速度相同时 加速度va vb 思路引导 1 本题中需要画出何种图象 2 速度 时间图象中如何比较加速度 例3 解析 从开始推a到弹簧第一次被压缩到最短的过程中 a b均做加速运动 物体a的加速度逐渐减小 而b的加速度逐渐增大 只要a的速度大于b的速度弹簧就会被压缩 进一步变短 当两木块速度相等时 弹簧压缩最短 画出两木块速度 时间图象 t1时刻 a b两木块的加速度相同 即两图象切线斜率相同 此时va vb t2时刻a b两木块的速度相同 斜率不同 即aa ab b c选项正确 答案 bc 蚂蚁离开蚁巢沿直线单向爬行 它的速度与到蚁巢中心的距离成反比 当蚂蚁爬到距巢中心的距离l1 1m的a点处时 速度是v1 2cm s 则蚂蚁从a点爬到距蚁巢中心距离为l2 2m的b点所需的时间为 a 50sb 80sc 100sd 75s 针对训练3 答案 d 考题随堂演练 a 物体做匀加速直线运动b 物体做变加速直线运动c 物体的初速度大小为0 5m sd 物体的初速度大小为1m s答案 ac 2 2016届保定期末 下列给出的四组图象中 能够反映同一直线运动的是 解析 位移 时间图象的斜率表示速度大小 速度 时间图象的斜率表示加速度的大小 据此对比分析 a选项中 速度 时间图象表示物体先做匀速运动 再做匀加速直线运动 位移 时间图象表示物体处于静止状态 故不符合题意 b选项中 速度 时间图象表示物体先做匀速运动 再做匀加速直线运动 加速度 时间图象表示物体先做匀速运动 再做匀加速直线运动 故符合题意 c选项中 位移 时间图象表示物体先静止不变 后匀速运动 速度 时间图象表示物体先匀速运动 后匀减速直线运动 不符合题意 d选项中 位移 时间图象表示物体先静止不变 后匀速运动 加速度 时间图象表示物体先做匀速运动 后做匀加速运动 不符合题意 答案 b 3 在运动会上 甲 乙两位同学进行百米赛跑 假如起跑加速的时间忽略 把他们的运动近似当作匀速直线运动来处理 他们同时从起跑线起跑 经过一段时间后他们的位置如图所示 分别作出在这段时间内两人运动的位移x 速度v与时间t的关系图象如下 其中能正确反映它们运动的是 解析 甲 乙两位同学做匀速直线运动 相等时间内乙运动的位移大 故乙同学速度大 a选项错误 b选项正确 匀速直线运动的速度 时间图象应是平行于时间轴的直线 故c d选项错误 答案 b 4 a b c三个物体在同一条直线上运动 其位移 时间图象中 图线c是一条x 0 4t2的抛物线 有关这三个物体在0 5s内的运动 下列说法正确的是 a a物体做匀加速直线运动b c物体做匀加速直线运动c t 5s时 a物体速度最大d a b两物体都做匀速直线运动 且速度相同 答案 b 5 2016届银