高考物理新設(shè)計大一輪教科版課件第一章運動的描述專題突破

專題突破運動圖像追及相遇問題突破一運動圖像的理解及應(yīng)用1.運動學(xué)圖像主要有x－t圖像和v－t圖像，運用運動學(xué)圖像可總結(jié)為“六看”

x－t圖像v－t圖像“一看”軸橫軸為時間t，縱軸為位移x橫軸為時間t，縱軸為速度v“二看”線傾斜直線表示勻速直線運動傾斜直線表示勻變速直線運動“三看”斜率表示速度表示加速度“四看”面積無實際意義圖線和時間軸圍成的面積表示位移“五看”縱截距表示初位置表示初速度“六看”特殊點拐點表示從一種運動變?yōu)榱硪环N運動，交點表示相遇拐點表示從一種運動變?yōu)榱硪环N運動，交點表示速度相等(1)x－t圖像、v－t圖像都不是物體運動的軌跡，圖像中各點的坐標值x、v與t一一對應(yīng)。(2)x－t圖像、v－t圖像的形狀由x與t、v與t的函數(shù)關(guān)系決定。(3)無論是x－t圖像還是v－t圖像，所描述的運動情況都是直線運動。2.對運動圖像的“三點”提醒1.依據(jù)某一物理過程，設(shè)計某一物理量隨時間(或位移、高度、速度等)變化的幾個圖像或此物理過程中某幾個物理量隨某一量的變化圖像，從中判斷其正誤。2.解決該類問題一般依據(jù)物理過程，運用對應(yīng)規(guī)律，確定某物理量的變化情況，從而確定選項的正確與否?？枷蚋鶕?jù)題目情景選擇運動圖像【例1】

(多選)某時刻兩車從同一地點、沿同一方向做直線運動，下列關(guān)于兩車的位移x、速度v隨時間t變化的圖像，能反映t1時刻兩車相遇的是(

)解析x－t圖像中圖線上的點表示物體所在的位置，由圖A可知，t1時刻兩車不會相遇，A錯誤；由圖B可知，t1時刻兩線相交，故兩車相遇，B正確；v－t圖像表示物體的速度隨時間變化的規(guī)律，圖像與時間軸圍成的面積表示物體通過的位移，由圖C可知，在0～t1時間內(nèi)兩車的位移不同，故不會相遇，C錯誤；由圖D可知，兩車在0～t1時間內(nèi)位移相同，故D正確。答案BD解決此類問題時要根據(jù)物理情景中遵循的規(guī)律，由圖像提取信息和有關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)對應(yīng)的規(guī)律公式對問題做出正確的解答。具體分析過程如下：考向根據(jù)圖像信息分析物體的運動規(guī)律圖1【例2】

(2019·廣安市診斷性檢測)a、b、c三個物體在同一條直線上運動，它們的位移—時間圖像如圖1所示，物體c的位移—時間圖線是一條拋物線，坐標原點是拋物線的頂點，下列說法正確的是，g取10m/s2。(

)A.a、b兩物體都做勻速直線運動，兩個物體的速度相同B.a、b兩物體都做勻變速直線運動，兩個物體的加速度大小相等，方向相反C.物體c一定做變速曲線運動D.在0～5s內(nèi)，當t＝5s時，a、b兩個物體相距最遠答案D圖2【拓展】在[例2]中，若僅將位移—時間圖像改為如圖2所示的速度—時間圖像，其他條件不變，則下列說法正確的是(

)A.a物體的加速度大于b物體的加速度B.0～5s內(nèi)，a物體的位移大小是b物體的3倍C.c物體做加速度逐漸減小的加速運動D.b物體在0～5s內(nèi)的平均速度與c物體在0～10s內(nèi)的平均速度大小相等答案B對題目中所給圖像進行必要的轉(zhuǎn)化，然后根據(jù)轉(zhuǎn)化后的運動圖像分析問題。解答這類問題的關(guān)鍵是如何從已給圖像中分析出物體的運動特征，是勻加速還是勻減速，起始時刻的物體狀態(tài)(初位置、初速度)等?？枷蚨喾N圖像間的轉(zhuǎn)換問題圖3【例3】小球沿某一斜面下滑，在斜面底端與垂直斜面的擋板相碰后又回到斜面上的某一位置，小球與擋板作用時間不計，其速度v隨時間t變化的關(guān)系如圖3所示。以下滑起點為位移坐標原點，以小球開始下滑時刻為t＝0時刻，則下列選項中能正確反映小球運動的圖像是(

)答案A1.(多選)(2019·莆田調(diào)研)如圖4所示，圖甲為質(zhì)點a和b做直線運動的位移—時間圖像，圖乙為質(zhì)點c和d做直線運動的速度—時間圖像，由圖可知(

)圖4A.若t1時刻a、b兩質(zhì)點第一次相遇，則t2時刻兩質(zhì)點第二次相遇B.若t1時刻c、d兩質(zhì)點第一次相遇，則t2時刻兩質(zhì)點第二次相遇C.t1到t2時間內(nèi)，四個質(zhì)點中只有b和d兩個質(zhì)點的運動方向發(fā)生改變D.t1到t2時間內(nèi)，四個質(zhì)點中只有b和d兩個質(zhì)點的速率先減小后增大解析在位移—時間圖像中，兩圖線的交點表示兩質(zhì)點位置相同而相遇，由甲圖可知，若t1時刻a、b兩質(zhì)點第一次相遇，則t2時刻兩質(zhì)點第二次相遇，故A正確；t1到t2時間內(nèi)，根據(jù)v－t圖像的面積表示位移大小知c的位移大于d的位移，若t1時刻c、d兩質(zhì)點第一次相遇，則t2時刻兩質(zhì)點不能相遇，故B錯誤；只有b運動方向改變，a、c、d質(zhì)點的方向未發(fā)生改變，故C錯誤；根據(jù)x－t圖像的斜率表示速度，知t1到t2時間內(nèi)，a質(zhì)點的速度不變，b質(zhì)點的速率先減小后增大，由v－t圖像知：c的速度均勻減小，d的速率先減小后增大，故D正確。答案AD圖5A.動力車的初速度為10m/sB.剎車過程動力車的加速度大小為5m/s2C.剎車過程持續(xù)的時間為8sD.從開始剎車時計時，經(jīng)過8s，動力車的位移為40m答案BD追及相遇問題的實質(zhì)就是分析兩物體在同一時刻能否到達相同的空間位置。1.分析技巧：可概括為“一個臨界條件”“兩個關(guān)系”。 (1)一個臨界條件：速度相等。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，也是分析判斷問題的切入點； (2)兩個關(guān)系：時間關(guān)系和位移關(guān)系，通過畫草圖找出兩物體的時間關(guān)系和位移關(guān)系是解題的突破口?？枷蜃芳跋嘤鰡栴}常見的分析方法突破二追及相遇問題2.能否追上的判斷方法

物體B追趕物體A：開始時，兩個物體相距x0，到vA＝vB時，若xA＋x0<xB，則能追上；若xA＋xo＝xB，則恰好能追上但不相撞；若xA＋x0>xB，則不能追上?！纠?】

(2019·朔州模擬)一輛執(zhí)勤的警車停在公路邊，當警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以v＝12m/s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時，立即前去追趕，經(jīng)t0＝2s，警車發(fā)動起來，以加速度a＝2m/s2做勻加速運動，若警車最大速度可達vm＝16m/s，求： (1)在警車追上貨車之前，兩車間的最大距離是多少； (2)警車發(fā)動起來后至少經(jīng)多長時間才能追上貨車。答案(1)60m

(2)22s1.牢記“一個思維流程”(1)分析法應(yīng)用運動學(xué)公式，抓住一個條件、兩個關(guān)系，列出兩物體運動的時間、位移、速度及其關(guān)系方程，再求解。(2)極值法設(shè)相遇時間為t，根據(jù)條件列出方程，得到關(guān)于t的一元二次方程，再利用數(shù)學(xué)求極值的方法求解。在這里，常用到配方法、判別式法、不等式法等。(3)圖像法在同一坐標系中畫出兩物體的運動圖像。位移圖像的交點表示相遇，速度圖像抓住速度相等時的“面積”關(guān)系找位移關(guān)系。2.掌握“三種分析方法”1.[勻速追加速]一步行者以6.0m/s的速度跑去追趕被紅燈阻停的公共汽車，在跑到距汽車25m處時，綠燈亮了，汽車以1.0m/s2的加速度勻加速啟動前進，則(

) A.人能追上公共汽車，追趕過程中人跑了36m B.人不能追上公共汽車，人、車最近距離為7m C.人能追上公共汽車，追上車前人共跑了43m D.人不能追上公共汽車，且車開動后，人車距離越來越遠解析在跑到距汽車25m處時，綠燈亮了，汽車以1.0m/s2

的加速度勻加速啟動前進，當汽車加速到6.0m/s時二者相距最近。汽車加速到6.0m/s所用時間t＝6s，人運動距離為6×6m＝36m，汽車運動距離為18m，二者最近距離為18m＋25m－36m＝7m，選項A、C錯誤，B正確；人不能追上公共汽車，且車開動后，人車距離先減小后增大，選項D錯誤。答案B圖62.[勻速追減速]如圖6所示，A、B兩物體相距x0＝7m時，A在水平拉力和摩擦力作用下，正以vA＝4m/s的速度向右勻速運動，而物體B此時正在摩擦力作用下以vB＝10m/s向右勻減速運動，加速度a＝－2m/s2，則A追上B所經(jīng)歷的時間是(

)A.7s B.8s C.9s D.10s答案B3.[減速追勻速](多選)一輛汽車正以v1＝10m/s的速度在平直公路上勻速行駛，發(fā)現(xiàn)正前方有一輛自行車以v2＝4m/s的速度做同方向的勻速直線運動，汽車立即關(guān)閉油門做加速度大小為a＝0.6m/s2的勻減速運動，汽車恰好沒有碰上自行車，則(

)答案AC近幾年的高考追及和相遇問題常以v－t圖像的形式考查，用圖像描述兩物理量關(guān)系時，比較直觀、形象且信息量大，體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合法的應(yīng)用?！纠?】

2017年11月15日，在“滁新高速”上因突發(fā)團霧而造成多車追尾。如圖7所示是模擬在該高速公路上的甲、乙兩車剎車過程中的v－t圖像，甲車在后，乙車在前。若兩車發(fā)生追尾，則以下判斷正確的是(

)考向與運動圖像相結(jié)合的追及相遇問題圖7A.兩車一定是在t＝15s至t＝20s之間的某時刻發(fā)生追尾B.兩車可能是在t＝8s時發(fā)生追尾

C.t＝0時刻兩車間距可能大于28mD.甲車剎車的加速度大小是乙車的3倍答案B1.甲、乙兩車在同一條直道上行駛，它們運動的位移x隨時間t變化的關(guān)系圖像如圖8所示。已知乙車做勻變速直線運動，其圖線與t軸相切于10s處。則下列說法正確的是(

)圖8A.甲車的初速度為零

B.乙車的初位置在x0＝60m處C.乙車的加速度大小為1.6m/s2 D.5s時兩車相遇，此時甲車速度較大答案C圖9A.0～3s內(nèi)，甲的平均速度比乙的小

B.t＝3s時，甲的加速度為零C.0～5s內(nèi)，甲和乙的平均速度相等

D.t＝5s時，甲、乙相遇2.相距15m的甲、乙兩質(zhì)點在t＝0時刻開始沿同一直線相向運動，它們運動的v－t圖像如圖9所示。下列說法正確的是(

)解析題圖中圖線與坐標軸所圍的面積表示質(zhì)點位移，所以前3s內(nèi)甲的位移大于乙的位移，則甲的平均速度比乙的大，A項錯誤；v－t圖線的斜率的絕對值表示加速度大小，t＝3s時甲的加速度不為零，B項錯誤；前5s內(nèi)乙質(zhì)點位移為10m，乙的平均速度為2m/s，甲質(zhì)點位移為－5m，平均速度為－1m/s，負號表示方向相反，又兩質(zhì)點相向運動，開始時相距15m，所以5s末兩質(zhì)點相遇，C項錯誤，D項正確。答案D科學(xué)態(tài)度與責(zé)任系列——運動學(xué)中的STSE問題運動學(xué)是高中物理的最重要、最基礎(chǔ)的內(nèi)容，是和生活、體育、交通結(jié)合緊密的知識點，是高考命題的重點和熱點，通過對近幾年高考STSE熱點問題的歸類研究，可歸納出三個STSE高考命題熱點。1.為了加快高速公路的通行，許多省市的ETC聯(lián)網(wǎng)正式運行，ETC是電子不停車收費系統(tǒng)的簡稱。假設(shè)減速帶離收費島口的距離為50m，收費島總長度為40m，如圖10所示。汽車以大小為72km/h的速度經(jīng)過減速帶后，需要在收費中心線前10m處正好勻減速至36km/h，然后勻速通過中心線即可完成繳費，勻速過中心線10m后再以相同大小的加速度勻加速至72km/h，然后正常行駛。下列關(guān)于汽車的速度—時間圖像正確的是(

)結(jié)合汽車通過ETC通道的情景考查v－t圖像圖10答案A2.