2020年高考物理人教版專題復(fù)習(xí)：運(yùn)動(dòng)圖像

1、2020年高考物理人教版專題復(fù)習(xí)：運(yùn)動(dòng)圖像考點(diǎn)梳理考點(diǎn)一：直線運(yùn)動(dòng)的 x-t圖象要點(diǎn)詮釋：1. x-t圖象的意義x-t圖象表示運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律。勻速直線運(yùn)動(dòng)的x-t圖象，是一條傾斜直線。速度的大小在數(shù)值上等于圖象的斜率的絕對(duì)值，即v |_x ,如圖所示：2. x-t圖象的理解(1) x-t圖象不是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡。(2)從x-t圖象上判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。圖線平行于時(shí)間軸，表示物體靜止；圖線是傾斜直線，表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)；圖線是曲線，表示物體做變速直些運(yùn)動(dòng)。(3) x-t圖象的斜率表示物體的速度，勻速直線運(yùn)動(dòng)斜率不變。(4) x-t圖象的交點(diǎn)：如果兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)，其 x-

2、t圖象的交點(diǎn)表示兩物體相 遇。考點(diǎn)二：直線運(yùn)動(dòng)的 v-t圖象要點(diǎn)詮釋：1 .常見(jiàn)的v-t圖像a.勻速直線運(yùn)動(dòng)的 v-t圖象(1)勻速直線運(yùn)動(dòng)的 v-t圖象是與橫軸平行的直線。(2)由圖象不僅可以求出速度的大小，而且可以求出位移大小(即圖中畫有斜線部分 的面積)。b.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的 v-t圖象(1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的 v-t圖象是一條傾斜直線，如圖所示。(2)直線斜率的大小等于加速度的大小，即O斜率越大，則加速度也越大,反之，則越小。(3)當(dāng)vo> 0時(shí)，若直線的斜率大于零，則加速度大于零，表示加速運(yùn)動(dòng)；若直線的 斜率小于零，則加速度小于零，表示減速運(yùn)動(dòng)。2 .對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng) v-t圖象

3、的理解(1)v-t圖象能準(zhǔn)確、全面地反映速度v隨時(shí)間t的變化及其規(guī)律，圖象符合客觀要求。(2)v-t圖線是直線，表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)(一條傾斜的直線)或勻速直線運(yùn)動(dòng)( 條平行于t軸的直線)；v-t圖線是曲線，則表示物體做非勻變速直線運(yùn)動(dòng)。(3)v-t圖線過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)表示物體做初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)， 有兩種情況：v-t圖線在縱軸（v軸）上的截距，表示運(yùn)動(dòng)物體的初速度V0； v-t圖線在橫軸（t軸）上的截距表示物體在開始計(jì)時(shí)后過(guò)一段時(shí)間才開始運(yùn)動(dòng)。（4）兩v-t圖線相交（如圖所示），說(shuō)明兩物體在交點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)速度相等，其交點(diǎn)的橫 坐標(biāo)表示兩物體達(dá)到速度相等的時(shí)刻；縱坐標(biāo)表

4、示兩物體達(dá)到速度相等時(shí)的速度。（5）v-t圖線與橫軸（t軸）交叉，表示物體運(yùn)動(dòng)的速度反向。（6）v-t圖線與坐標(biāo)軸所圍梯形面積的大小等于物體在該段時(shí)間內(nèi)的位移大小vo(voat)1.2tv0tat2另外，在用v-t圖象分析問(wèn)題時(shí)還應(yīng)當(dāng)注意不論v-t圖象的形狀如何（直線或曲線），反映的都是直線運(yùn)動(dòng)。這是由于坐標(biāo)軸只能有正負(fù)兩個(gè)方向的原因?？键c(diǎn)三：x-t圖象與v-t圖象的比較要點(diǎn)詮釋：圖甲、乙兩圖以及下表是形狀一樣的圖線在x-t圖象與v-t圖象中的比較.x-t圖表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)（斜率表示速度v)v-t圖表示物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)（斜率表示加速度a）表示物體靜止表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)表示物體靜止

5、在原點(diǎn)O表示物體靜止表示物體向反方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)；初位置為X0表不物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)；初速度為V0交點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示三個(gè)運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)相遇時(shí)的位置交點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示三個(gè)運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的共同速度t1時(shí)間內(nèi)物體位移為 X1t1時(shí)刻物體速度為V1 (圖中陰影部分面積表示 質(zhì)點(diǎn)在0t1時(shí)間內(nèi)的位移)考點(diǎn)四：運(yùn)用圖象時(shí)的注意問(wèn)題要點(diǎn)詮釋：1 .首先明確所給的圖象是什么圖象，即認(rèn)清圖中橫、縱軸所代表的物理量及它們的函 數(shù)關(guān)系。特別是那些圖形相似，容易混淆的圖象，更要注意區(qū)分。2 .要清楚地理解圖象中的 點(diǎn)“、線“、斜率“、戳距”、面積”的物理意義。(1)點(diǎn)：圖線上的每一個(gè)點(diǎn)都對(duì)應(yīng)研究對(duì)象的一個(gè)狀態(tài)，特別注意 起點(diǎn)“、

6、終點(diǎn)”、拐點(diǎn)”，它們往往對(duì)應(yīng)一個(gè)特殊狀態(tài)。(2)線：表示研究對(duì)象的變化過(guò)程和規(guī)律，如v-t圖象中圖線若為傾斜直線，則表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。(3)斜率：表示橫、縱坐標(biāo)軸上兩物理量的比值，常有一個(gè)重要的物理量與之對(duì)應(yīng)。用于定量計(jì)算對(duì)應(yīng)物理量的大小和定性分析變化的快慢問(wèn)題。如x-t圖象的斜率表示速度大小，v-t圖象的斜率表示加速度大小。(4)面積：圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積常與某一表示過(guò)程的物理量相對(duì)應(yīng)。如v-t圖象與橫軸包圍的 面積”大小表示位移大小。(5)截距：表示橫、縱坐標(biāo)兩物理量在邊界”條件下的物理量的大小。由此往往能得到一個(gè)很有意義的物理量。要點(diǎn)五、追及與相遇問(wèn)題要點(diǎn)詮釋：兩物體在同一直線

7、上運(yùn)動(dòng)，往往涉及追及、相遇或避免碰撞問(wèn)題。1 .追及問(wèn)題追和被追的兩物體的速度相等(同向運(yùn)動(dòng))是能否追上及兩者距離有極值的臨界條件。第一類：速度大者減速(如勻減速直線運(yùn)動(dòng))追速度小者(如勻速運(yùn)動(dòng))：(1)當(dāng)兩者速度相等時(shí)，若追者位移仍小于被追者位移，則永遠(yuǎn)追不上，此時(shí)兩者間 有最小距離。(2)若兩者位移相等，且兩者速度相等時(shí)，則恰能追上，也是兩者避免碰撞的臨界條件。(3)若兩者位移相等時(shí)，追者速度仍大于被追者的速度，則被追者還有一次追上追者的機(jī)會(huì)，其間速度相等時(shí)兩者間距離有一個(gè)最大值。第二類：速度小者加速(如初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng))追速度大者(如勻速運(yùn)動(dòng))：(1)當(dāng)兩者速度相等時(shí)有最大距離

8、。(2)若兩者位移相等時(shí)，則追上。2 .相遇問(wèn)題(1)同向運(yùn)動(dòng)的兩物體追上即相遇。(2)相向運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)各自發(fā)生的位移大小之和等于開始時(shí)兩物體的距離時(shí)即相遇。3 .解答此類問(wèn)題的關(guān)鍵條件兩物體能否同時(shí)到達(dá)空間某位置，因此應(yīng)分別對(duì)兩物體進(jìn)行研究，列出位移方程，然后利用時(shí)間關(guān)系、速度關(guān)系、位移關(guān)系來(lái)處理。 其中速度關(guān)系特點(diǎn)是關(guān)鍵，它是兩物體間距最 大或最小，相遇或不相遇的臨界條件。要點(diǎn)六、分析追及、相遇問(wèn)題時(shí)要注意的事項(xiàng)要點(diǎn)詮釋：1 .分析問(wèn)題時(shí)，一定要注意抓住一個(gè)條件、兩個(gè)關(guān)系：一個(gè)條件是兩物體速度相等時(shí) 滿足的臨界條件，如兩物體的距離是最大還是最小，是否恰好追上等。兩個(gè)關(guān)系是時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)

9、系，時(shí)間關(guān)系是指兩物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間是否相等，兩物體是同時(shí)運(yùn)動(dòng)還是一先一后等； 位移關(guān)系是指兩物體同地運(yùn)動(dòng)還是一前一后運(yùn)動(dòng)等，其中通過(guò)畫運(yùn)動(dòng)示意圖找到兩物體間的位移關(guān)系是解題的突破口，因此在學(xué)習(xí)中一定要養(yǎng)成畫草圖分析問(wèn)題的良好習(xí)慣，這對(duì)幫助我們理解題意、啟迪思維大有裨益。2 .若被追趕的物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，一定要注意，追上前該物體是否停止運(yùn)動(dòng)。3 .仔細(xì)審題，注意抓住題目中的關(guān)鍵字眼，充分挖掘題目中的隱含條件，如剛好”、恰巧”、最多至少”等，根據(jù)它們對(duì)應(yīng)的臨界狀態(tài)分析相應(yīng)的臨界條件。要點(diǎn)七、用v-t圖象解決追及、相遇問(wèn)題要點(diǎn)詮釋：圖象特點(diǎn)一、勻加速追勻速能追及且只能相遇一次。交點(diǎn)意義：速度相等，兩物體

10、相 距最遠(yuǎn)。二、勻速追勻減速三、勻加速追勻減速四、勻減速追勻速當(dāng)兩物體速度相等時(shí)，如果s So ,則恰好追上，這也是 避免相撞的臨界條件，只相遇一 次；若 S %,則不能追上， 交點(diǎn)意義：速度相等時(shí)距離最 近；若 S S0 ,則相遇兩次。設(shè)ti時(shí)刻S So第一次相遇，則t2時(shí)刻第二次相遇。五、勻速追勻加速六、勻減速追勻加速說(shuō)明：(1)表中的 s是開始追及以后，后面物體因速度大而比前面物體多運(yùn)動(dòng)的位移；(2) So是開始追及以前兩物體之間的距離，在一、二、三中把to看作追及的時(shí)亥(3) t? totot1 ；（4） V1是前面物體的速度，V2是后面物體的速度。由上表可看出，追及問(wèn)題可分類，一類（

11、如表一、二、三）是s可以隨時(shí)間無(wú)限增加； 另一類（如表四、五、六）是s到速度相等時(shí)受到限制。同步練習(xí)一、選擇題：1四個(gè)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，它們的速度圖像分別如圖所示，在2s末能回到出發(fā)點(diǎn)的是（）2、甲、乙兩車同時(shí)由同一地點(diǎn)沿同一方向運(yùn)動(dòng)，它們的位移 （x）-時(shí)間圖像如圖所示。甲車圖像為過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線。乙車圖像為頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)的拋物線。則下列說(shuō)法正確的是（）A.甲、乙之間的距離先增大、后減小，然后再增大B. 0ti時(shí)間段內(nèi)，乙的平均速度大于甲的平均速度C. 0ti時(shí)間段內(nèi)，甲做直線運(yùn)動(dòng)，乙做曲線運(yùn)動(dòng)D. ti時(shí)刻，甲、乙兩車相距最遠(yuǎn)3、甲？乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)

12、刻同時(shí)經(jīng)過(guò)公路旁的同一個(gè)路標(biāo).在描述兩車運(yùn)動(dòng)的 v-t圖中（如圖），直線a?b分別描述了甲？乙兩車在020 s的運(yùn)動(dòng)情況.關(guān)于兩車之間的位置關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（）A在010 s內(nèi)兩車逐漸靠近日在1020 s內(nèi)兩車逐漸遠(yuǎn)離C在515 s內(nèi)兩車的位移相等D在t=10 s時(shí)兩車在公路上相遇4、甲乙兩車在一平直道路上同向運(yùn)動(dòng),其v-t圖象如圖所示，圖中4OPQ和OQT的面積分別 為si和s2（s 2>si）.初始時(shí),甲車在乙車前方$0處（）日若so<si,兩車相遇2次C若so=si,兩車相遇1次D若so=s2,兩車相遇1次5、（2015 安溪模擬）甲、乙兩輛汽車在平直公路上沿同一方向做

13、直線運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)刻兩車同時(shí)經(jīng)過(guò)公路旁的同一個(gè)路標(biāo)。在如圖所示的v-t圖像中，直線a、b分別描述甲、乙兩車在020s的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是（）A.在010s內(nèi)兩車逐漸靠近B.在1020s內(nèi)兩車逐漸遠(yuǎn)離C.在515s內(nèi)兩車的位移相等D.在t=10s時(shí)兩車恰好能相遇6、A?B兩輛汽車在平直公路上朝同一方向運(yùn)動(dòng)，如圖所示為兩車運(yùn)動(dòng)的 v-t圖象.下面對(duì)陰影部分的說(shuō)法正確的是（）A若兩車從同一點(diǎn)出發(fā)，它表布兩車再次相遇前的最大距離 日若兩車從同一點(diǎn)出發(fā)，它表示兩車再次相遇前的最小距離 C若兩車從同一點(diǎn)出發(fā)，它表示兩車再次相遇時(shí)離出發(fā)點(diǎn)的距離 D表示兩車出發(fā)時(shí)相隔的距離7、甲？乙兩物體同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)

14、，它們的x-t圖象如圖所示，下面說(shuō)法正確的是（）A乙物體做曲線運(yùn)動(dòng)日甲？乙兩物體從同一地點(diǎn)出發(fā)C當(dāng)甲？乙兩物體兩次相遇時(shí)，二者的速度大小不相等D當(dāng)甲？乙兩物體速度相同時(shí)，二者之間的距離最大 8、在一條寬?cǎi)R路上某一處有 A、B兩車，它們同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，取開始運(yùn)動(dòng)時(shí)刻為計(jì)時(shí)零點(diǎn),它們的速度一一時(shí)間圖象如圖所示，在0 : t4這段時(shí)間內(nèi)的情景是（）A. A在0: ti時(shí)間內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在ti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t2時(shí)刻A車追上B車D.在t4時(shí)刻兩車相距最遠(yuǎn)二、計(jì)算題：1、在十字路口，汽車以0.5 m/s 2的加速度從停車線起動(dòng)做勻加速直

15、線運(yùn)動(dòng)時(shí)，恰有一輛自行車以5 m/s的速度勻速駛過(guò)停車線與汽車同方向行駛，求：(1)什么時(shí)候它們相距最遠(yuǎn)；最大距離是多少；(2)在什么地方汽車追上自行車；追到時(shí)汽車速度是多少.2、汽車以25 m/s的速度勻速直線行駛，在它后面有一輛摩托車，當(dāng)兩車相距1000 m時(shí)，摩托 車從靜止開始起動(dòng)追趕汽車，摩托車的最大速度達(dá) 30 m/s,若使摩托車在4 min時(shí)剛好追上汽車，求摩托車的加速度應(yīng)該是多少.3、一輛摩托車能達(dá)到的最大速度為30 m/s,要想在3 min內(nèi)由靜止起沿一條平直公路追上前面1000 m處正以20 m/s的速度勻速行駛的汽車，則摩托車必須以多大的加速度啟動(dòng)？(保留兩位有效數(shù)字)甲同

16、學(xué)的解法是：設(shè)摩托車恰好在3 min時(shí)追上汽車，則1 at 2=vt+s 0,代入數(shù)據(jù)得a=0.28 2m/s2.乙同學(xué)的解法是：設(shè)摩托車追上汽車時(shí)，摩托車的速度恰好是30 m/s,則v：=2as 2a vt s0，代入數(shù)據(jù)得a=0.l m/s 2.你認(rèn)為他們的解法正確嗎？若錯(cuò)誤，請(qǐng)說(shuō)明理由，并寫出正確的解法.4、如圖所示，甲？乙兩位同學(xué)在直跑道上練習(xí)4X100 m接力，他們?cè)诒寂軙r(shí)有相同的最大速度.乙從靜止開始全力奔跑需跑出20 m才能達(dá)到最大速度，這一過(guò)程可以看做是勻加速運(yùn)動(dòng)現(xiàn)甲持棒以最大速度向乙奔來(lái)，乙在接力區(qū)伺機(jī)全力奔出.若要求乙接棒時(shí)達(dá)到奔跑速度最 大值的90%,試求：(1)乙在接力

17、區(qū)從靜止跑出多遠(yuǎn)才接到棒(2)乙應(yīng)在距離甲多遠(yuǎn)時(shí)起跑？參考答案一、選擇題：1、【答案】 AD【解析】根據(jù)速度一時(shí)間圖像所圍的“面積”表示位移，時(shí)間軸以上的“面積”表示正向位移，時(shí)間軸以下的“面積”表示負(fù)向位移，總位移為兩位移的代數(shù)和，可知A、D正確，B、C錯(cuò)誤。2、【答案】 A【解析】甲、乙之間的距離等于位移之差，即等于縱坐標(biāo)之差，由圖像可知兩者距離先越來(lái)越大，后越來(lái)越小，在 ti時(shí)刻兩者距離為零，然后又增大，選項(xiàng) A正確；在0ti時(shí)間內(nèi)兩 物體位移相同，所用時(shí)間也相同，所以平均速度大小相等，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；0ti時(shí)間段內(nèi)，位移-時(shí)間圖像斜率表示速度， 乙圖線的切線斜率不斷增大， 而且乙圖線是拋物

18、線，有乂二K2, 則知乙車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，甲的位移隨時(shí)間均勻變化，斜率不變，說(shuō)明速度不變，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng) C錯(cuò)誤；ti時(shí)刻甲、乙兩車位移相等，到達(dá)同一位置，表示相遇，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。3. C4. ABC解析：在T時(shí)刻，甲？乙兩車速度相等，甲車的位移S2,乙車的位移si+S2,當(dāng)甲車在前方S0=si+S2 時(shí)萬(wàn)時(shí)刻乙車在甲車的后方 S2處，此后乙車速度就比甲車小，不能與甲車相遇，A正確；如果 so=si,說(shuō)明T時(shí)刻乙車剛好趕上甲車，但由于速率將小于甲車，與甲車不會(huì)相遇第二次，C正確； 如果so<si,說(shuō)明T時(shí)刻，乙車已經(jīng)超過(guò)了甲車，但由于速度將小于甲，與甲車會(huì)相遇第二次,B 正確；

19、如果S0=S2,T時(shí)刻乙車在甲的后方 S2-s i處，此后乙車速度就比甲車小 ,不能與甲車相 遇,D不正確.5、【答案】C【解析】0時(shí)刻兩車同時(shí)經(jīng)過(guò)公路旁的同一個(gè)路標(biāo)，在010s內(nèi)乙車速度大于甲車的速度，乙車在甲車的前方，所以兩車逐漸遠(yuǎn)離，故 A錯(cuò)誤；在1020s內(nèi)，乙車速度小于甲車的 速度，兩車逐漸靠近，故 B錯(cuò)誤；根據(jù)速度圖像的“面積”表示位移，515s內(nèi)乙車的位移等于甲車位移，故 C正確；在t=10s時(shí)兩車速度相等，但乙的位移大于甲的位移，甲還沒(méi) 有追上乙，故D錯(cuò)誤。6、A解析：在v-t圖象中，圖象與時(shí)間軸所包圍的圖形的面積表示位移，兩條線的交點(diǎn)為二者速度相等的時(shí)刻，若兩車從同一點(diǎn)出發(fā)，

20、則題圖中陰影部分的面積就表示兩車再次相遇前的最大 距離，故A正確.7、C解析：乙物體的位移圖是曲線，并不代表做曲線運(yùn)動(dòng),A錯(cuò).甲從參考原點(diǎn)出發(fā)，乙從X。出發(fā),B 錯(cuò).甲？乙兩圖線相交代表相遇，此時(shí)斜率不同，即速度大小不等,C又乙超甲后，兩物體距離 越來(lái)越大，D錯(cuò).8、D解析：A車的運(yùn)動(dòng)，f#況是：0 : L , A做與B速度方向相反的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；L ： t2 , A車做與B速度相反的勻減速運(yùn)動(dòng)，到 t2時(shí)刻速度減為零；t2 ： t4 , A車做與B速度方向相同的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，至t4時(shí)刻兩者速度相等， 在整個(gè)過(guò)程中兩車距離不斷增大，綜上分析，只有D選項(xiàng)正確。二、計(jì)算題：1、 (1 )v 2

21、5 m (2)20 s 10 m/s a解析：(1)初始階段，自行車速度大于汽車速度，只要汽車速度小于自行車速度，兩車距離總是在不斷增大.當(dāng)汽車速度增大到大于自行車速度時(shí)，兩車距離逐漸減小，所以兩車速度相等時(shí) 距離最大.(1)設(shè)自行車速度為 V,汽車加速度為a,經(jīng)時(shí)間t兩車相距最遠(yuǎn).則v=at,所以t= 乂，最a大距離 A s=vt - at 2=5x x 0.5 x () 2=25 m.20.5 20.51(2)若經(jīng)過(guò)時(shí)間t',汽車追上自行車，則vt -at22解得 t'=2v =20 sa 0.5追上自行車時(shí)汽車的速度v' =at' =0.5X20=10 m/s.22、2.25 m/s解析：汽車在4