【與名師對(duì)話】2014年高考物理總復(fù)習(xí) 第4講 專(zhuān)題運(yùn)動(dòng)圖像 追及與相遇問(wèn)題課件 新人教版必修1

1、,位移隨時(shí)間變化,靜止,勻速直線運(yùn)動(dòng),交點(diǎn),速度,位移,速度隨時(shí)間,勻速,直線運(yùn)動(dòng),勻變,速直線運(yùn)動(dòng),速度,加速度,初速度,位移,思考1　為什么只有在直線運(yùn)動(dòng)中，才能作v－t圖象？[提示] 因?yàn)関－t圖象中，縱軸(v)不但表示各時(shí)刻速度的大小，而且表示速度的方向，箭頭所指方向是我們選定的正方向，只有當(dāng)物體沿同一條直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，選定正方向，物體的速度方向才能用正、負(fù)號(hào)表示．,同一直線上,距離,位置,小于,相等,最近,思考2　在追及問(wèn)題中，

2、兩物體存在最大距離、最小距離、恰好追上、恰好追不上的條件是什么？并舉例說(shuō)明．[提示] 條件均為：速度相等．例：(1)初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)的甲物體追前面勻速運(yùn)動(dòng)的乙物體時(shí)，一定能追上，在這過(guò)程中二者有最大距離的條件是v甲＝v乙．(2)勻速運(yùn)動(dòng)的甲物體追同方向做勻加速運(yùn)動(dòng)的乙物體，恰好追上、追不上的臨界條件是兩物體等速(v甲＝v乙)．(3)勻減速運(yùn)動(dòng)的物體追勻速運(yùn)動(dòng)的物體，與(2)相似．,弄清圖線的形狀是直線還是曲線，截距、斜率、面

3、積所代表的物理意義是解答問(wèn)題的突破口．,A．在第1小時(shí)末，乙車(chē)改變運(yùn)動(dòng)方向B．在第2小時(shí)末，甲乙兩車(chē)相距10 kmC．在前4小時(shí)內(nèi)，乙車(chē)運(yùn)動(dòng)加速度的大小總比甲車(chē)的大D．在第4小時(shí)末，甲乙兩車(chē)相遇[思路啟迪]　在v－t圖象中，兩圖線相交點(diǎn)不一定是物體的相遇點(diǎn)，理解圖線斜率的意義及圖線與時(shí)間軸圍成面積的意義是解題的關(guān)鍵．,[嘗試解答]　速度圖象在t軸下的均為反方向運(yùn)動(dòng)，故2 h末乙車(chē)改變運(yùn)動(dòng)方向，A錯(cuò)．2 h末從圖象圍成的面積可知

4、乙車(chē)運(yùn)動(dòng)位移為30 km，甲車(chē)位移為30 km，相向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)兩車(chē)相距x＝(70－30－30) km＝10 km，B對(duì)．從圖象的斜率看，斜率大加速度大，故乙車(chē)加速度在4 h內(nèi)一直比甲車(chē)加速度大，C對(duì)．4 h末，甲車(chē)運(yùn)動(dòng)位移120 km，乙車(chē)運(yùn)動(dòng)位移30 m，兩車(chē)原來(lái)相距70 km，故此時(shí)兩車(chē)還相距20 km，D錯(cuò)．[答案] BC,“用圖”就是運(yùn)用圖象分析和解決問(wèn)題．具體來(lái)說(shuō)，就是利用圖象中的點(diǎn)(起點(diǎn)、交點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn))、線(直、曲

5、)、峰值、截距、斜率、面積、正負(fù)號(hào)等的物理意義來(lái)定性分析和定量計(jì)算或理解物理規(guī)律．,(2012·佛山市高三第一次聯(lián)考)甲、乙兩車(chē)某時(shí)刻由同一地點(diǎn)沿同一方向開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng)，若以該時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，得到兩車(chē)的位移—時(shí)間圖象(s－t圖象)如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是(　　),A．t1時(shí)刻乙車(chē)從后面追上甲車(chē)B．t1時(shí)刻兩車(chē)相距最遠(yuǎn)C．t1時(shí)刻兩車(chē)的速度剛好相等D．0到t1時(shí)間內(nèi)，乙車(chē)的平均速度小于甲車(chē)的平均速度,[解析]　本

6、題為位移時(shí)間圖象，根據(jù)圖象可知：t1時(shí)刻乙車(chē)從后面追上甲車(chē)，A選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；由t1時(shí)刻兩圖線切線斜率可知，此時(shí)乙車(chē)速度大，C錯(cuò)誤；根據(jù)平均速度定義可知0到t1時(shí)間內(nèi)，乙車(chē)的平均速度等于甲車(chē)的平均速度，D選項(xiàng)錯(cuò)誤．本題正確選項(xiàng)為A.[答案] A,[解題樣板]　要使兩車(chē)不相撞，A車(chē)追上B車(chē)時(shí)其速度最大只能與B車(chē)速度相等．設(shè)A、B兩車(chē)從相距s到A車(chē)追上B車(chē)時(shí)，A車(chē)的位移為sA，末速度為vA，所用時(shí)間為t；B車(chē)的位移為sB，末速度為v

7、B，運(yùn)動(dòng)過(guò)程如下圖所示，現(xiàn)用四種方法解答如下：,(1)一定要抓住“一個(gè)條件，兩個(gè)關(guān)系”：“一個(gè)條件”是兩物體的速度滿足的臨界條件，如兩物體距離最大、最小，恰好追上或恰好追不上等．“兩個(gè)關(guān)系”是時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系．其中通過(guò)畫(huà)草圖找到兩物體位移之間的數(shù)量關(guān)系，是解題的突破口．(2)若被追趕的物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，一定要注意追上前該物體是否已停止運(yùn)動(dòng)．,(2013·銀川一中月考)高速公路上甲、乙兩車(chē)在同一車(chē)道上同向行駛，甲車(chē)在前，

8、乙車(chē)在后，速度均為v0＝30 m/s，距離s0＝100 m，t＝0時(shí)刻甲車(chē)遇緊急情況后，甲、乙兩車(chē)的加速度隨時(shí)間變化如圖所示，取運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍ㄟ^(guò)計(jì)算說(shuō)明兩車(chē)在0～9 s內(nèi)會(huì)不會(huì)相撞？,[答案] 不會(huì)相撞,(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)P14)物理思維方法——圖象法圖象能直觀地描述物理過(guò)程，能形象地表達(dá)物理規(guī)律，能鮮明地表示物理量之間的關(guān)系，一直是物理學(xué)中常用的工具，圖象問(wèn)題也是每年高度必考的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)．運(yùn)用圖象解題的能力可歸納為三個(gè)方面：,1

9、．讀圖：即從圖象中獲取有用信息作為解題的條件；2．作圖：通過(guò)作輔助圖來(lái)幫助理解物理過(guò)程；3．用圖：利用圖象解決問(wèn)題．,[思路啟迪]　在審題的基礎(chǔ)上，畫(huà)出如圖所示的v－t圖象，四邊形OABC的面積表示甲乙兩地距離x，OA、BC線的斜率表示汽車(chē)加速、減速的加速度a1、a2，OC線段表示汽車(chē)從甲地到乙地所用時(shí)間t.要使時(shí)間t最短，x、a1、a2不變，須使BC沿t軸負(fù)向平移，AB沿v軸正向平移，得到三角形OA′C′，即汽車(chē)先加速運(yùn)動(dòng)，后減速

10、運(yùn)動(dòng)，中間無(wú)勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程．此時(shí)行駛的時(shí)間最短．,[解析]　依題意作出物體的v－t圖象，如右圖所示．圖線下方所圍成的面積表示物體的位移，由幾何知識(shí)知圖線②、③不滿足AB＝BC.只能是①這種情況．因?yàn)樾甭时硎炯铀俣?，所以a1<a2，選項(xiàng)C正確．[答案] C,[易錯(cuò)分析] 看不清“相遇兩次”的條件，錯(cuò)選A，不理解v－t圖象的意義，不能把v－t圖象的意義和具體物理過(guò)程相對(duì)應(yīng)或把兩圖象的交點(diǎn)當(dāng)成是位移相等而造成錯(cuò)選．,x－t圖象和v－

11、t圖象都不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡．因?yàn)槎际且痪S直角坐標(biāo)系，只有相反的兩個(gè)方向，故都只能描述直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)(如平拋運(yùn)動(dòng))可將其分解成幾個(gè)不同的直線運(yùn)動(dòng)，然后再分別利用圖象進(jìn)行分析．,(2012·云南省建水一中月考)酒后駕車(chē)嚴(yán)重威脅公眾交通安全．若將駕駛員從視覺(jué)感知前方危險(xiǎn)到汽車(chē)開(kāi)始制動(dòng)的時(shí)間稱(chēng)為反應(yīng)時(shí)間，將反應(yīng)時(shí)間和制動(dòng)時(shí)間內(nèi)汽車(chē)行駛的總距離稱(chēng)為感知制動(dòng)距離．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)時(shí)間和感知制動(dòng)距離在駕駛員飲酒前后會(huì)發(fā)生明顯變化．一

12、駕駛員正常駕車(chē)和酒后駕車(chē)時(shí)，感知前方危險(xiǎn)后汽車(chē)運(yùn)動(dòng)v－t圖線分別如圖甲、乙所示．求：,(1)正常駕駛時(shí)的感知制動(dòng)距離s；(2)酒后駕駛時(shí)的感知制動(dòng)距離比正常駕駛時(shí)增加的距離Δs.,易錯(cuò)點(diǎn)2：對(duì)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)分析不清楚沒(méi)能發(fā)現(xiàn)恰好不相撞條件造成的錯(cuò)誤,[易錯(cuò)分析] 弄不清碰撞的條件使解題陷入困境或弄錯(cuò)了碰撞的條件而出錯(cuò)．汽車(chē)A與貨車(chē)B同速時(shí)，兩車(chē)位移差和初始時(shí)刻兩車(chē)距離關(guān)系是判斷兩車(chē)能否相撞的依據(jù)．當(dāng)兩車(chē)同速時(shí)，兩車(chē)位移差大于初始時(shí)刻的距離

13、時(shí)，兩車(chē)相撞；小于、等于時(shí)，則不相撞．,解決追及相遇問(wèn)題的關(guān)鍵是弄清臨界條件．,A、B兩列火車(chē)，在同軌道上同向行駛，A車(chē)在前，速度vA＝10 m/s，B車(chē)在后，其速度vB＝30 m/s.因大霧能見(jiàn)度低，B車(chē)在距A車(chē)700 m時(shí)才發(fā)現(xiàn)前方有A車(chē)，這時(shí)B車(chē)立即剎車(chē)，但B車(chē)要經(jīng)過(guò)1800 m才能停下．問(wèn)A車(chē)若按原速度前進(jìn)，兩車(chē)是否會(huì)相撞？說(shuō)明理由．,因xB＝1600 m>xA＋700 m＝1500 m，所以?xún)绍?chē)速度相等之前已經(jīng)相撞．

14、[答案] 見(jiàn)解析,(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)P15)1．(2012·湖北黃岡期末)物體在x軸上做直線運(yùn)動(dòng)，則上下兩圖對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是(圖中F表示物體所受的合外力，a表示物體的加速度，v表示物體的速度，x表示物體的位移，C、D圖中曲線為拋物線)(　　),[解析]　由牛頓第二定律的表達(dá)式F＝ma知，F(xiàn)－t圖象與a－t圖象形狀應(yīng)該相似，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；選項(xiàng)B中的v－t圖表示物體先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度大小恒定、方向相反，

15、選項(xiàng)B正確；選項(xiàng)C中x＝at2/2，表示物體做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，其中v－t圖為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；選項(xiàng)D中x＝v0t－at2/2，表示物體做初速度不為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其a－t圖象為平行橫軸的直線且位于第四象限內(nèi)，選項(xiàng)D正確．[答案] BD,2．(2012·安徽省省城名校聯(lián)考)如圖所示，是A、B兩質(zhì)點(diǎn)從同一地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的x－t圖象，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　),A．A質(zhì)點(diǎn)以20m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)B．B質(zhì)點(diǎn)先

16、沿正方向做直線運(yùn)動(dòng)，后沿負(fù)方向做直線運(yùn)動(dòng)C．B質(zhì)點(diǎn)最初4s做加速運(yùn)動(dòng)，后4秒做減速運(yùn)動(dòng)D．A、B兩質(zhì)點(diǎn)在4s末相遇[解析]　B質(zhì)點(diǎn)最初4s做減速運(yùn)動(dòng) ，后4秒做加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C說(shuō)法錯(cuò)誤．[答案] C,3．甲、乙、丙三輛汽車(chē)以相同的速度同時(shí)經(jīng)過(guò)某一路標(biāo)，從此時(shí)開(kāi)始甲車(chē)一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙車(chē)先加速后減速，丙車(chē)先減速后加速，它們經(jīng)過(guò)下個(gè)路標(biāo)時(shí)速度又相同．則(　　)A．甲車(chē)先通過(guò)下一個(gè)路標(biāo)B．乙車(chē)先通過(guò)下一個(gè)路標(biāo)C．丙車(chē)先通

17、過(guò)下一個(gè)路標(biāo)D．條件不足，無(wú)法判斷,[解析]　作出三輛汽車(chē)的速度—時(shí)間圖象，甲、乙、丙三輛汽車(chē)的位移相同，即速度圖線與t軸所圍的面積相等，則由圖象分析可得B對(duì)．[答案] B,4．(2012·陜西寶雞中學(xué)高三月考)一個(gè)步行者以6 m/s的最大速率跑步去追趕被紅綠燈阻停的公共汽車(chē)，當(dāng)它距離公共汽車(chē)25 m時(shí)，綠燈亮了，車(chē)子以1 m/s2的加速度勻加速起動(dòng)前進(jìn)，判斷人能否追上汽車(chē)？若不能追上，求出人車(chē)之間的最小距離．,(3)解法