高三物理第1章直線運(yùn)動(dòng)第3講運(yùn)動(dòng)圖像 追及與相遇課件人教版

1、1,溫故自查1．勻速直線運(yùn)動(dòng)的x－t圖象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，是一條傾斜的直線．速度的大小在數(shù)值上等于圖象的 斜率 ，即v＝tanα.如圖a所示．,,,2,2．直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象v－t圖象表示 速度 隨時(shí)間的變化規(guī)律．v－t圖象表示的規(guī)律是：給出了v、t的對(duì)應(yīng)關(guān)系．(1)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從圖象

2、不僅可以看出速度的大小，而且可以求出位移(圖b中畫(huà)斜線部分的“面積）。,,,3,(2)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c所示)②直線斜率的大小等于 加速度 的大小，即a＝tanα，斜率越大，加速度也越大，反之則越?。廴糁本€的斜率大于零，則加速度大于零，表示 勻加速 運(yùn)動(dòng)；若直線的斜率小于零，則加速度小于零，表示 勻減速 運(yùn)動(dòng)．④圖形“面積”表示t時(shí)間內(nèi)的位移．位移的大小在數(shù)值上等于梯

3、形的面積．,,,,4,考點(diǎn)精析1．位移圖象與速度圖象的比較,5,2.運(yùn)用圖象時(shí)的注意問(wèn)題(1)首先明確所給的圖象是什么圖象，即認(rèn)清圖中橫、縱軸所表示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．,6,(2)要清楚地理解圖象中的“點(diǎn)”、“線”、“斜率”、“截距”、“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)”、“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

4、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)，用于求解定量計(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?。苊娣e：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”

5、條件下的物理量的大?。纱送艿玫揭粋€(gè)很有意義的物理量.,7,溫故自查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))是能追上、追不上、兩者距離有極值的臨界條件．(1)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))①兩者速度相等，追者位移仍小于被追者位移，則永遠(yuǎn)追不上，此時(shí)二者間有最 小 距離．②若速度相等時(shí)，有相同位移，則剛好追上，也是二者相遇時(shí)避免碰撞的臨界條件．,,,8,③若位移相同時(shí)追者速度

6、仍大于被追者的速度，則被追者還能有一次追上追者，二者速度相等時(shí)，二者間距離有一個(gè)較大值．(2)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)二者間有最大距離．②當(dāng)兩者 位移相等 時(shí)，即后者追上前者．,2．相遇問(wèn)題(1)同向運(yùn)動(dòng)的兩物體追及即相遇．(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(kāi)始時(shí)兩物體間的距離時(shí)即相遇．,,,9,考點(diǎn)精析1．分析“追及”“相遇”問(wèn)題應(yīng)注

7、意：(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，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)示意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”“恰好”“最多”“至少”等，往往對(duì)應(yīng)一個(gè)臨界狀態(tài)，滿足相應(yīng)的臨界條件．,10,2．解決追及相遇問(wèn)題分為三種方法：(1

8、)物理分析法：抓好“兩物體能否同時(shí)到達(dá)空間某位置”這一關(guān)鍵．(2)圖象法：將兩者的速度—時(shí)間圖象在同一坐標(biāo)系中畫(huà)出，然后利用圖象求解．(3)數(shù)學(xué)方法：①設(shè)相遇時(shí)間為t，根據(jù)條件列方程，得到關(guān)于時(shí)間t的一元二次方程，用判別式進(jìn)行討論．若Δ>0，即有兩個(gè)解，說(shuō)明可以相遇兩次；若Δ＝0，說(shuō)明剛好追上或相碰；若Δ<0，說(shuō)明追不上或不能相碰．②求最大距離或最小距離時(shí)，先根據(jù)條件列出距離的表達(dá)式，然后求其極值．,11,命題規(guī)律　

9、能根據(jù)v－t圖象確定物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，能正確理解v－t圖象的物理意義．[考例1]　(2009·海南)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△OPQ和△OQT的面積分別為s1和s2(s2>s1)，初始時(shí)，甲車在乙車前方s0處．(　　),12,A．若s0＝s1＋s2，兩車不會(huì)相遇B．若s0s1＋s2，即s0>s1兩車不會(huì)相遇．綜上所述A、B、C正確．[答案]　ABC,13,[總結(jié)評(píng)述]　(1)抓

10、住速度圖象是速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，是物理公式的函數(shù)表現(xiàn)形式，分析問(wèn)題時(shí)要做到數(shù)學(xué)與物理的有機(jī)結(jié)合，數(shù)學(xué)為物理所用．(2)在速度圖象中，縱軸截距表示初速度，斜率表示加速度，圖象與坐標(biāo)軸圍成的“面積”表示位移，抓住以上特征，靈活分析,14,(2010·廣東省深圳市高三摸底考試)如圖是物體做直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象，由圖象可得到的正確結(jié)論是 (　　),A．t＝1s時(shí)，物體的加速度大小為1m/s2B．t＝5s時(shí)，物體的加速度大小

11、為0.75m/s2C．第3s內(nèi)物體的位移為1.5mD．物體在加速過(guò)程的位移比減速過(guò)程的位移大,15,[解析]　由v－t圖象可得0～2s內(nèi)物體的加速度為1.5m/s2，A錯(cuò)；2～3s內(nèi)物體的加速度為0；3～7s內(nèi)物體的加速度為0.75m/s2，故選項(xiàng)B正確.0～2s物體的位移為3m；2～3s物體的位移為3m；3～7s物體的位移為6m，則減速過(guò)程的位移比加速過(guò)程的位移大，CD錯(cuò)．[答案]　B,16,命題規(guī)律　對(duì)物體做往返運(yùn)動(dòng)或做多過(guò)程

12、直線運(yùn)動(dòng)或有關(guān)極值問(wèn)題討論時(shí)，利用圖象法分析能直觀快捷解答，考查利用圖象解決問(wèn)題的能力．[考例2]　摩托車在平直公路上從靜止開(kāi)始啟動(dòng)，a1＝1.6m/s2，稍后勻速運(yùn)動(dòng)，然后減速，a2＝6.4m/s2，直到停止，共歷時(shí)130s，行程1600m.試求：(1)摩托車行駛的最大速度vmax；(2)若摩托車從靜止啟動(dòng)，a1、a2不變，直到停止，行程不變，所需最短時(shí)間為多少？,17,[解析]　(1)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程分三個(gè)階段：勻加速運(yùn)動(dòng)、勻速運(yùn)

13、動(dòng)、勻減速運(yùn)動(dòng)．可借助v－t圖象表示，如圖甲所示．利用推論v－v＝2as有,18,(2)首先要回答摩托車以什么樣的方式運(yùn)動(dòng)可使得時(shí)間最短．借助圖乙所示的v－t圖象可以證明：當(dāng)摩托車先以a1勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到v′max時(shí)，緊接著以a2勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止時(shí)，行程不變，時(shí)間最短，如圖乙所示．設(shè)最短時(shí)間為tmin，則,19,[答案]　(1)12.8m/s　(2)50s[總結(jié)評(píng)述]　用圖象研究物理問(wèn)題是一種常用的數(shù)學(xué)方法，圖象具有直觀、簡(jiǎn)單

14、等優(yōu)點(diǎn)；但是用圖象法研究問(wèn)題，一定要根據(jù)題意分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)情景，正確畫(huà)出物體的運(yùn)動(dòng)圖象，這是應(yīng)用圖象解題的關(guān)鍵．,20,(2009·廣東廉江中學(xué)高三月考)如圖所示的位移(s)—時(shí)間(t)圖象和速度(v)—時(shí)間(t)圖象中，給出四條曲線1、2、3、4代表四個(gè)不同物體的運(yùn)動(dòng)情況，關(guān)于它們的物理意義，下列描述正確的是 （ ）,21,A．圖線

15、1表示物體做曲線運(yùn)動(dòng)B．s—t圖象中t1時(shí)刻v1>v2C．v—t圖象中0至t3時(shí)間內(nèi)3和4的平均速度大小相等D．兩圖象中，t2、t4時(shí)刻分別表示2、4開(kāi)始反向運(yùn)動(dòng)[解析]　s—t和v—t圖象表示的都是物體做直線運(yùn)動(dòng)的情形，s—t圖象中圖線的斜率表示物體運(yùn)動(dòng)速度的大小，s—t圖象中t1時(shí)刻v1>v2，A錯(cuò)誤，B正確；v—t圖象中0至t3時(shí)間內(nèi)3所圍的面積小于4所圍的面積，因此兩者的平均速度大小不相等，C錯(cuò)誤；兩圖象中，

16、t2表示2開(kāi)始反向運(yùn)動(dòng)，而t4時(shí)刻表示4開(kāi)始做正向的減速運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤．[答案]　B,22,命題規(guī)律　根據(jù)兩物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，確定兩物體間的位移、時(shí)間、速度的關(guān)系，建立合理的方程式．利用數(shù)學(xué)方法或用圖象法解決物理問(wèn)題．考查運(yùn)用數(shù)學(xué)方法解決物理問(wèn)題的能力．[考例3]　經(jīng)檢測(cè)，汽車A的制動(dòng)性能：以標(biāo)準(zhǔn)速度20m/s在平直公路上行駛時(shí)，制動(dòng)后40s停下來(lái)．現(xiàn)A在平直公路上以20m/s的速度行駛發(fā)現(xiàn)前方180m處有一貨車B以6m/s的速度同向勻

17、速行駛，司機(jī)立即制動(dòng)，能否發(fā)生撞車事故？,23,[解析]　如下圖汽車A以v0＝20m/s的初速做勻減速直線運(yùn)動(dòng)經(jīng)40s停下來(lái)．據(jù)加速度公式可求出a＝－0.5m/s2.當(dāng)A車減為與B車同速時(shí)是A車逼近B車距離最近的時(shí)刻，這時(shí)若能超過(guò)B車則相撞，反之則不能相撞,24,[答案]　能[總結(jié)評(píng)述]　分析追及問(wèn)題應(yīng)把兩物體的位置關(guān)系圖畫(huà)好，如上圖，通過(guò)此圖理解物理情景．本題也可以借圖象幫助理解，上圖中陰影區(qū)是A車比B車多通過(guò)的最多距離，這段距離若

18、能大于兩車初始時(shí)刻的距離則兩車必相撞，小于、等于則不相撞．從圖中也可以看出A車速度為零時(shí)，不是A車比B車多走距離最多的時(shí)刻，因此不能作為臨界條件分析．,25,甲乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向作直線運(yùn)動(dòng)，t＝0時(shí)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0～20s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0～10s內(nèi)兩車逐漸靠近B．在10s～20s內(nèi)兩