高三物理一輪復習 第1章第4講 直線運動中的物理圖像、追及與相遇問題課件 魯科版.ppt

直線運動 4 直線運動中的物理圖象 追及與相遇問題 第一章 一 運用圖象法研究勻變速直線運動問題運用圖象法來解決直線運動問題 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動情況及物理量之間的關系 而且把幾何意義與物理意義相結合 強調數和形的統一 因此必須深刻理解圖象的特點并靈活應用 對于初學的同學 首先要注意區(qū)分位移圖象和速度圖象 因為前面學的勻速直線運動的s t圖象 如圖1 4 1甲所示 和勻變速直線運動的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 交點及陰影部分表示的運動情況見下表 勻速直線運動 斜率表示速度 靜止 向反方向做勻速直線運動 相遇時的位移 初速度為零的勻加速直線運動 勻速直線運動 勻減速直線運動 具有相等的速度 但不相遇 位移 因此在分析圖象問題時 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的意義來區(qū)分 這是解題最關鍵的一步 其次再理解圖象的物理意義 分析物體的運動性質 二 追及問題討論追及 相遇的問題 其實質就是分析討論兩物體在相同時間內能否到達相同的空間位置問題 1 兩個關系 即和 2 一個條件 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 時間關系 位移關系 速度 3 解題思路和方法 分析兩物體運動過程 畫運動示意圖 由示意圖找兩物體位移關系 根據物體運動性質列 含有時間 位移方程 圖象的綜合應用如圖1 4 2所示是某物體做勻變速直線運動的速度圖線 某同學根據圖線得出以下分析結論 圖1 4 2 物體始終沿正方向運動 物體先向負方向運動 在t 2s后開始向正方向運動 在t 2s前物體位于出發(fā)點負方向上 在t 2s后位于出發(fā)點正方向上 在t 2s時 物體距出發(fā)點最遠以上分析結論正確的是 a 只有 b 只有 c 只有 d 只有 物體運動方向即為速度方向 從圖線可知物體在2s前速度為負值 即向負方向運動 而2s后速度為正值 即向正方向運動 所以 是錯誤的 是正確的 物體的位置要通過分析位移來確定 物體在某段時間內的位移等于速度 時間圖線中對應圖線所包圍的面積代數和 由圖可知物體在2s時有最大的負位移 2s后 在4s前 雖然運動方向改為正方向 但它的位移仍為負 4s末物體回到原點 故 是錯誤的 是正確的 選項c正確 1 在速度 時間圖線中各點縱坐標值實際是表示速度的代數值 它的正 負值分別表示速度方向沿正方向 負方向 所以要分析運動方向是否發(fā)生改變就直接去了解其縱坐標值是正值還是負值 2 物體加速度大小和方向從圖線斜率的正 負值來體現 在整個4s中 圖線斜率不變 說明物體加速度一直不變 3 物體在某段時間內的位移大小和方向從圖線和橫軸包圍的 面積 來體現 該 包圍面 在橫軸之上表示正方向位移 包圍面 在橫軸之下表示負方向位移 如圖1 4 3所示為某質點的位移與時間圖象 則該質點的運動情況是 a 先沿負方向運動 再沿正方向運動b 始終沿負方向運動c 在整個t 6s時間內有來回運動 它通過的總位移為零d 在整個t 6s時間內運動方向一直沒變 它通過的總位移大小為4m 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 當螞蟻爬到距巢中心的距離l1 1m的a點處時 速度是v1 2cm s 試問螞蟻從a點爬到距巢中心的距離l2 2m的b點所需的時間為多少 本題若將ab無限分割 每一等份可看做勻速直線運動 然后求和 這一辦法原則上可行 實際上很難計算 題中有一關鍵條件 螞蟻運動的速度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的時間 解該題的關鍵是確定坐標軸所代表的物理量 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 的大小恰好表示時間 因此在分析時有一個嘗試的過程 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過b路牌時 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 過一段時間后 汽車也行駛到a 它們的位置與時間的關系如圖1 4 4所示 圖中t2 2t1 由圖可知 圖1 4 4 a 小鳥的速率是汽車的兩倍b 相遇時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3倍d 小鳥和汽車在0 t2時間內位移相等 設小鳥速度為v1 汽車速度為v2 則相遇時 汽車從b到a有 可得v1 3v2 從開始到相遇它們所用的時間相等 故小鳥位移是汽車的3倍 其他選項均不對 正