2020高考物理第一轮复习 专题 位移、速度、追击与相遇问题学案 鲁科版.pdf

最新审定版资料最新审定版资料位移、速度、追击与相遇问题位移、速度、追击与相遇问题【本讲教育信息本讲教育信息】一.教学内容：位移、速度、追击与相遇问题（一）位移时间图像 1.表示物体的位移随时间变化的规律。2.匀速直线运动是一条倾斜的直线。匀变速直线运动是一条抛物线。3.位移时间图像不是物体的运动轨迹。4.s t图像中斜率表示速度，值为倾角的正切值，若为负表示v 为负向。5.交点表示相遇。（二）速度时间图像 1.表示物体的速度随时间变化的规律。2.匀直的v t图像为与 t 轴平行的直线。匀变直的v t图为一倾斜的直线。3.斜率表示 a，值为夹角的正切值，若为负则a 为负。4.任意运动的v t图线与 t 轴所夹面积为其位移，横轴之下表示位移为负。5.交点表示速度相同。（三）追击与相遇问题最重要的临界条件是：（1）两者速度相同。v前 v后（2）相遇时，两者位移的大小等于开始间距。即s开始间距s左 s右（3）追上时，s后s前 s开始间距（四）实验：探究匀变速运动的规律 1.打点计时器：电磁式：46 伏低压交流电源，振针电火花式：220 伏市电 2.实验内容：（1）验证是否是匀变速直线运动：方法：S6S5，S5S4，S4S3，S3S2，S2S1在误差范围内近似相等。依据：匀变直在任意相邻相等时间的位移差为定值。方法：画v t图像vt欢迎下载！欢迎下载！最新审定版资料最新审定版资料（2）计算：求 a，逐差法，SnSn 1 aT2SnSn12T依据：匀变直中某时刻的平均速度与这段位移中间时刻速度相等。3.注意 T 的取值：（1）每 5 个点：T T05（2）每隔 5 个点：T T06（3）相邻计数点间有 4 个点：T T05求某时刻 v，v v 4.若实际频率f 50Hz时：S1（1）f 50Hz时，a 2，F真0.02sfT则a真 a测，a测量值偏小（2）f 50Hz时，同理得测量值偏大【典型例题】【典型例题】例 1.一质点从静止开始，先以加速度 a1做一段时间的匀加速直线运动，紧接着以大小为a2的加速度做减速直线运动，直至静止。质点运动的总时间为t，求它运动的总路程。解析：解析：不妨作出质点运动的速度图线（如图所示），以便找出解题的方法。质点做加速运动的时间为 t1，做减速运动的时间间隔为t2 t t1，运动的最大速度为v0，从图线入手可引出不少解题方法，我们采用平均速度的方法求解。从图中可看出，t1，t2两段时间内的平均速度均为s 1v0，则总路程：21111v0t1v0t2v0(t1 t2)v0t2222又因为：v0 a1t1,v0 a2t2将两式分别乘以 a1与 a2，后得：v0a2 a1a2t1,v0a1 a1a2t2故v0(a1 a2)a1a2(t1 t2)a1a2ta av012ta1 a2a1a2t2代入路程公式得：s 2(a1 a2)例 2.甲、乙两车，从同一处，同时开始作同向直线运动。已知甲车以速度v 做匀速直线运动，乙车以初速度v0(v0 v)开始做匀加速运动，加速度为a。试分析：（1）当乙车的速度多大时，乙车落后于甲车的距离为最大？根据什么进行判断？落后的最大距离是多大？（2）当乙车的速度多大时，乙车追上甲车？根据什么判断？需要多长时间？欢迎下载！欢迎下载！最新审定版资料最新审定版资料解析：解析：当v乙 v甲 v时，乙车落后于甲车的距离为最大。v v0a12(v v0)2故此时两车相距为s vt v0t at 22a乙车达到速度 v 所需时间为t 两车同时从同一处开始运动，经一段时间，再次相遇，它们的运动路程、运动时间都相同，那么，它们在这一段时间内的平均速度相同。甲车做匀速直线运动，其平均速度为v，乙车做匀加速直线运动，其平均速度为：由此可知，必须有v v0 vt。2v0 vt2即vt 2v v0，此时乙车追上甲车乙车达到速度(2v v0)所需时间为：(2v v0)v02(v v0)taa例 3.交通警察在处理一起轿车撞倒行人的交通事故，经现场勘察，刹车印痕起点在 A 处，行人在 B 处被撞，轿车停止在 C 处，轿车司机发现行人准备刹车时行人在D 点，AB=17.5m，BC=14m，DB=2.6m，如图所示，一般人的反应时间为0.7s，为了判断轿车司机是否违章，警方派一警车以法定最高速度14m/s 行驶在同一马路的同一地段，该警车运动的加速度与肇事2车辆的加速度相同，该警车在A 点紧急刹车，经 14m 后停下，g 取 10m/s，试问：（1）肇事轿车的速度 vA为多少？该车是否超速违章？（2）该行人过马路的速度为多少？解析：解析：行人始终做匀速直线运动，肇事车在看到行人后的运动情况是：先在反应时间内做 0.7s 的匀速直线运动，接下来做匀减速直线运动。（1）根据警车的模拟运动，由公式v2max 2as，可得刹车加速度v2maxa 7m/s22s肇事车刹车后的位移为s1 sAB sBC 31.5m则肇事车在 A 点刹车时的速度vA2as1 21m/s 14m/s所以肇事车违章，超速行驶（2）设肇事车从 A 到 B 的时间为tAB根据sAB vAtAB可得tAB12atAB21s（另一解舍去）SDB2.6m/s 1.53m/st1.7司机从看到行人到撞上行人经历的总时间为t 1.7s所以行人的速度v 欢迎下载！欢迎下载！