(新课标安徽专版)《金版新学案》2011高三物理一轮复习 运动图象追及相遇问题课件.ppt
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1、第3讲专题运动图象追及相遇问题,一、对直线运动的xt图象的认识1物理意义:反映了做直线运动的物体位移随时间变化的规律2图线斜率的意义(1)图线上某点切线的斜率大小表示物体速度的大小(2)图线上某点切线的斜率正负表示物体速度的方向(3)两条图线的交点表示两物体在同一时刻到达同一位置,【提示】1.图线在横轴上的截距表示物体从记时开始过一段时间从参考点出发图线与纵轴的截距表示开始计时时物体相对于参考点的位移,1物体沿x轴运动,观察者在O点,在x轴上有A、B、C三个点,它们到观察者的距离分别为4 m、4 m、8 m,如下图甲所示请在下图乙中做出观察者看到的下列物体运动的位移时间图象,(1)物体甲从O点
2、开始以1 m/s的速度沿x轴正方向运动;(2)物体乙在B点静止;(3)物体丙从A点开始以1 m/s的速度沿x轴正方向运动;(4)物体丁从C点开始以2 m/s的速度沿x轴负方向运动【答案】如图所示,二、对直线运动的vt图象1物理意义:反映了做直线运动的物体速度随时间的变化关系2图线斜率的意义(1)图线上某点切线的斜率大小表示物体运动的加速度的大小(2)图线上某点切线的斜率正负表示加速度的方向,3图象与坐标轴围成的“面积”的意义(1)图象与坐标轴围成的面积表示物体的运动位移(2)若此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为正方向;若此面积在时间轴的下方,表示这段时间内的位移方向为负方向【提示
3、】2.图线在纵轴上的截距表示运动物体的初速度v0;图线在横轴t上的截距表示物体从记时开始过一段时间才开始运动,2物体沿x轴运动,请在右图中做出物体运动的速度时间图象(1)物体甲以2 m/s的速度,沿x轴正方向做匀速运动;(2)物体乙以2 m/s的速度,沿x轴负方向匀速运动;(3)物体丙由静止以1 m/s2的加速度沿x轴正方向运动;(4)物体丁以4 m/s的初速度,1 m/s2的加速度沿x轴正方向做匀减速运动【答案】如右图所示,三、根据vt图象的形状判断物体的运动性质1图线是直线:表示物体做匀变速直线运动(一条倾斜的直线)或匀速直线运动(一条平行于t轴的直线),2图线是曲线:表示物体做变加速直线
4、运动,图线上某点切线的斜率表示该点对应时刻的加速度,如右图所示表示a、b、c、d四个物体的vt图线a表示物体在做加速度减小的加速运动b表示物体在做加速度减小的减速运动c表示物体在做加速度增大的减速运动d表示物体在做加速度增大的加速运动,(1)vt图象斜率为正(即向上倾斜)不一定做加速运动,斜率为负(即向下倾斜)不一定做减速运动(2)无论是vt图象还是xt图象都不表示物体的运动轨迹,四、追及、相遇1追上与追不上的临界条件追和被追的两者的速度相等时常是能追上、追不上、二者距离有极值的临界条件2追及、相遇的特征两物体在同一直线上运动,他们之间的距离发生变化时,可能出现最大距离、最小距离或者是距离为零
5、的情况,这类问题称为追及、相遇问题,(1)速度大者减速(如匀减速直线运动)追速度小者(如匀速运动)两者速度相等时,追者位移仍小于被追者位移与初始间距之和,则永远追不上,此时二者间有最小距离若速度相等时,若追者位移恰等于被追者位移与初始间距之和,则刚好追上,也是二者相遇时避免碰撞的临界条件若相遇时追者速度仍大于被追者的速度,则被追者还能再一次追上追者,二者速度相等时,二者间距离有一个较大值,(2)速度小者加速(如初速度为零的匀加速直线运动)追速度大者(如匀速运动)当两者速度相等时二者间有最大距离当追者位移等于被追者位移与初始间距之和时,即后者追上前者(两物体从同一位置开始运动)即相遇,3一辆值勤
6、的警车停在公路旁,当警员发现从他旁边以v8 m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定前去拦截,经2.5 s,警车发动起来,以a2 m/s2加速度匀加速开出,警车以加速度a2 m/s2维持匀加速运动能达到的最大速度为120 km/h,试问:(1)警车要多长时间才能追上违章的货车?(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?,【解析】(1)设警车在匀加速运动中经时间t追上货车,则有 at2v(t0t),代入数据得t28t200,解得t10 s,此时警车速度v1at20 m/s120 km/h,因此警车发动后,10 s可追上货车(2)当两车速度相等时两车相距最远,即两车相距xv(t0t)a
7、t236 m.【答案】(1)10 s(2)36 m,如下图所示,甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的匀变速直线运动的图象,下列说法正确的是(),A甲是at图象B乙是xt图象C丙是xt图象 D丁是vt图象,【解析】匀变速直线运动的加速度恒定,其速度随时间均匀变化,故A、D错;匀变速直线运动的位移时间关系为xv0t at2,图象丙是v00时的位移时间图象,故C对B错【答案】C,11:某质点运动的vt图象如右图所示,则该质点做()A来回往复运动B匀变速直线运动C朝某一方向的直线运动D不能确定,【解析】v一直为正值,故物体沿同一方向做直线运动,C对,A、D错;由于各段对应的斜率不同,故B错【答案】C,t0时
8、,甲乙两汽车从相距70 km的两地开始相向行驶,它们的vt图象如右图所示忽略汽车掉头所需时间下列对汽车运动状况的描述正确的是(),A在第1小时末,乙车改变运动方向B在前4小时内,乙车运动加速度的大小总比甲车的大C在第2小时末,甲乙两车相遇D在第4小时末,甲乙两车相遇【思路点拨】在vt图象中,两图线相交点不一定是物体的相遇点,理解图线斜率的意义及图线与时间轴围成面积的意义是解题的关键,【解析】速度图象在t轴下的均为反方向运动,故2 h末乙车改变运动方向,A错从图象的斜率看,斜率大加速度大,故乙车加速度在4 h内一直比甲车加速度大,B对2 h末从图象围成的面积可知乙车运动位移为30 km,甲车位移
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