高考物理复习 第1章第三节运动图象 追及 相遇问题课件 沪科.ppt

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1、第三节运动图象追及、相遇问题第三节运动图象追及、相遇问题2021/8/11 星期三1 课堂互动讲练课堂互动讲练经典题型探究经典题型探究第第三三节节运运动动图图象象追追及及、相相遇遇问问题题基础知识梳理基础知识梳理知能优化演练知能优化演练2021/8/11 星期三2一、直一、直线线运运动动的的st图图象象1物理意物理意义义：反映了做直：反映了做直线线运运动动的物体的物体_变变化的化的规规律律2图线图线斜率的意斜率的意义义(1)图线图线上某点切上某点切线线的斜率大小表示物体的斜率大小表示物体_(2)图线图线上某点切上某点切线线的斜率正的斜率正负负表示物体表示物体_基础知识梳理基础知识梳理位移随位移

2、随时间时间速度的速度的大小大小速度的速度的方向方向2021/8/11 星期三33两种特殊的两种特殊的st图图象象(1)若若st图图象是一条象是一条倾倾斜的直斜的直线线，说说明物体在做明物体在做_运运动动(2)若若st图图象是一条平行于象是一条平行于时间轴时间轴的直的直线线，说说明物体明物体处处于于_状状态态二、直二、直线线运运动动的的vt图图象象1物理意物理意义义：反映了做直：反映了做直线线运运动动的物体的物体_变变化的化的规规律律2图线图线斜率的意斜率的意义义(1)图线图线上某点切上某点切线线的斜率大小表示物体的斜率大小表示物体_(2)图线图线上某点切上某点切线线的斜率正的斜率正负负表示加表

3、示加_匀速匀速直直线线静止静止速度速度随随时间时间加速度的加速度的大小大小速度的速度的方向方向2021/8/11 星期三43两种特殊的两种特殊的vt图图象象(1)若若vt图图象是与横象是与横轴轴平行的直平行的直线线，说说明物体做明物体做_(2)若若vt图图象是一条象是一条倾倾斜的直斜的直线线，说说明物体做明物体做_匀速直线运动匀速直线运动匀变速直线运动匀变速直线运动2021/8/11 星期三54vt图图像与坐像与坐标轴围标轴围成的成的“面面积积”的意的意义义(1)vt图图像与坐像与坐标轴围标轴围成的面成的面积积表示表示_(2)若此面若此面积积在在时间轴时间轴的上方，表示的上方，表示这这段段时间

4、时间内的位内的位移方向移方向为为_；若此面；若此面积积在在时间轴时间轴的下方，表示的下方，表示这这段段时间时间内的位移方向内的位移方向为为_相相应时间应时间内的位移内的位移正方向正方向负负方向方向2021/8/11 星期三6三、追及和相遇三、追及和相遇问题问题1追及追及问题问题的两的两类类情况情况(1)若后者能追上前者，追上若后者能追上前者，追上时时，两者，两者处处于于_，且后者速度一定不小于前者速度，且后者速度一定不小于前者速度(2)若追不上前者，若追不上前者，则则当后者速度与前者当后者速度与前者_时时，两者相距最近，两者相距最近2相遇相遇问题问题的两的两类类情况情况(1)同向运同向运动动的

5、两物体追及即相遇的两物体追及即相遇(2)相向运相向运动动的物体，当各自的物体，当各自发发生的位移大小之和等生的位移大小之和等于开始于开始时时两物体两物体间间的距离的距离时时即相遇即相遇同一位置同一位置速度相等速度相等2021/8/11 星期三7思考感悟思考感悟为为什么什么vt图图像只能反映直像只能反映直线线运运动动的的规规律？律？提示：提示：因因为为在在st、vt图图像中，像中，s、v只有正、只有正、负负两两种状种状态态，并且正、，并且正、负负只表示只表示s、v的方向与的方向与规规定的正定的正方向相同或相反，所以只能是直方向相同或相反，所以只能是直线线运运动动2021/8/11 星期三8一、运

6、用一、运用图图像像时时的注意的注意问题问题1首先明确所首先明确所给给的的图图像是什么像是什么图图像，即像，即认认清清图图像中横像中横纵轴纵轴所代表的物理量及它所代表的物理量及它们们的函数关的函数关系，特系，特别别是那些是那些图图形相似容易混淆的形相似容易混淆的图图像，更像，更要注意区分要注意区分2要清楚地理解要清楚地理解图图像中的像中的“点点”、“线线”、“斜率斜率”、“截距截距”、“面面积积”的物理意的物理意义义(1)点：点：图线图线上的每一个点上的每一个点对应对应研究研究对对象的一个象的一个状状态态，特，特别别要注意要注意“起点起点”、“终终点点”、“拐点拐点”、“交点交点”，它，它们们往

7、往往往对应对应一个特殊状一个特殊状态态课堂互动讲练课堂互动讲练2021/8/11 星期三9(2)线线：表示研究：表示研究对对象的象的变变化化过过程和程和规规律，如律，如vt图图像中像中图线图线若若为倾为倾斜直斜直线线，则则表示物体做匀表示物体做匀变变速直速直线线运运动动(3)斜率：表示横、斜率：表示横、纵纵坐坐标标两物理量的比两物理量的比值值，常用一，常用一个重要的物理量与之个重要的物理量与之对应对应，用于定量，用于定量计计算算对应对应物理物理量的大小和定性分析量的大小和定性分析变变化的快慢如化的快慢如st图图像的斜像的斜率表示速度，率表示速度，vt图图像的斜率表示加速度像的斜率表示加速度(4

8、)面面积积：图线图线与坐与坐标轴围标轴围成的面成的面积积常与某一表示常与某一表示过过程的物理量相程的物理量相对应对应如如vt图图像与横像与横轴轴包包围围的的“面面积积”表示位移大小表示位移大小(5)截距：表示横、截距：表示横、纵纵坐坐标标两物理量在两物理量在“边边界界”条件下条件下的大小，由此往往能得到一个很有意的大小，由此往往能得到一个很有意义义的物理量的物理量2021/8/11 星期三10【名名师师点睛点睛】st、vt图图像中像中图线图线表示的是表示的是质质点做直点做直线线运运动时动时，位移、速度随，位移、速度随时间变时间变化的化的规规律，其律，其图线图线并不是并不是质质点运点运动轨动轨迹

9、迹2021/8/11 星期三11即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)1.某某质质点在点在东东西方向上做直西方向上做直线线运运动动，选选定向定向东东的方的方向向为为正方向，其位移正方向，其位移图图像如像如图图131所示，所示，试试根根据据图图像，像，(1)描述描述质质点运点运动动情况；情况；(2)求出求出质质点在点在04 s,08 s,2 s4 s三段三段时间时间内的位内的位移和路程；移和路程；(3)求出求出质质点在点在04 s、4 s8 s内的平均速度内的平均速度图图1312021/8/11 星期三12解析：解析：(1)质质点从点从t0开始由原点出开始由原点出发发向向东东做

10、匀速直做匀速直线线运运动动，持，持续时间为续时间为4 s,4 s末开始反向向西做匀速末开始反向向西做匀速直直线线运运动动，又，又经过经过2 s即即6 s末回到原出末回到原出发发点，然后又点，然后又继续继续向西运向西运动动，直到，直到8 s末末(2)在在04 s内位移内位移为为8 m，路程也是，路程也是8 m；在在08 s内位移内位移为为8 m，负负号表明位移的方向向西，号表明位移的方向向西，说说明明质质点在点在8 s末末处处在原出在原出发发点西点西8 m的位置上，此的位置上，此段段时间时间内的路程内的路程为为24 m；在在2 s4 s内内质质点点发发生的位移生的位移为为4 m，路程也是，路程也

11、是4 m.2021/8/11 星期三13答案：答案：见见解析解析2021/8/11 星期三14二、二、vt图图像与像与st图图像的比像的比较较形状一形状一样样的的图线图线，在不同的，在不同的图图像中所表示的物理像中所表示的物理规规律不同，因此在律不同，因此在应应用用时时要特要特别别注意看清注意看清图图像的两坐像的两坐标轴标轴分分别别所描述的是什么物理量所描述的是什么物理量下表是下表是对对形状一形状一样样的的st图图像和像和vt图图像意像意义义的比的比较较.2021/8/11 星期三15比比较问题较问题st图图象象vt图图象象图图象象其中其中为为抛物抛物线线其中其中为为抛物抛物线线物理意物理意义

12、义反映的是位移随反映的是位移随时间时间的的变变化化规规律律反映的是速度随反映的是速度随时间时间的的变变化化规规律律物物体体的的运运动动性性质质表示从正位移表示从正位移处处开始一直做匀速开始一直做匀速直直线线运运动动并越并越过过零位移零位移处处表示先做正向匀减速运表示先做正向匀减速运动动，再做，再做反向匀加速运反向匀加速运动动表示物体静止不表示物体静止不动动表示物体做正向匀速直表示物体做正向匀速直线线运运动动表示物体从零位移开始做正向匀表示物体从零位移开始做正向匀速运速运动动表示物体从静止做正向匀加速直表示物体从静止做正向匀加速直线线运运动动表示物体做匀加速直表示物体做匀加速直线线运运动动表示物

13、体做加速度增大的加速运表示物体做加速度增大的加速运动动斜率的意斜率的意义义斜率的大小表示速度的大小斜率的大小表示速度的大小斜率的正斜率的正负负表示速度的方向表示速度的方向斜率的大小表示加速度的大小斜率的大小表示加速度的大小斜率的正斜率的正负负表示加速度的方向表示加速度的方向图图象与坐象与坐标标轴围轴围成成“面面积积”的意的意义义无无实际实际意意义义表示相表示相应时间应时间内的位移内的位移2021/8/11 星期三16【名名师师点睛点睛】速度速度图图像向上像向上倾倾斜不一定做加速运斜不一定做加速运动动，速度，速度图图像向下像向下倾倾斜不一定做减速运斜不一定做减速运动动，物体做，物体做加速运加速运

14、动还动还是减速运是减速运动动是看速度的方向与加速度的是看速度的方向与加速度的方向是相同方向是相同还还是相反物体可以做是相反物体可以做负负方向的加速直方向的加速直线线运运动动，也可以做，也可以做负负方向的减速直方向的减速直线线运运动动2021/8/11 星期三17即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)1.(2010年高考广年高考广东东理理综综卷卷)如如图图132是某是某质质点运点运动动的速度的速度图图象，由象，由图图象得到的正确象得到的正确结结果是果是()图图1322021/8/11 星期三18A01 s内的平均速度是内的平均速度是2 m/sB02 s内的位移大小是内的位移大小

15、是3 mC01 s内的加速度大于内的加速度大于24 s内的加速度内的加速度D01 s内的运内的运动动方向与方向与24 s内的运内的运动动方向相反方向相反2021/8/11 星期三192021/8/11 星期三20三、追及和相遇三、追及和相遇问题问题1讨论讨论追及相遇追及相遇问题问题，其，其实质实质就是分析就是分析讨论讨论两物两物体在相同体在相同时间时间内能否到达相同的空内能否到达相同的空间间位置位置问题问题(1)两个关系：即两个关系：即时间时间关系和位移关系，关系和位移关系，这这两个关系两个关系可以通可以通过过画草画草图图得到得到(2)一个条件：即二者速度相等，它往往是物体一个条件：即二者速度

16、相等，它往往是物体间间能能否追上、追不上或二者相距最否追上、追不上或二者相距最远远、最近的、最近的临临界条件，界条件，也是分析判断的突破口也是分析判断的突破口2021/8/11 星期三212解解题题思路和方法思路和方法【名名师师点睛点睛】分析追及、相遇分析追及、相遇类问题时类问题时，要注意，要注意抓住抓住题题目中的关目中的关键键字眼，充分挖掘字眼，充分挖掘题题目中的目中的隐隐含条含条件，如件，如“刚刚好好”、“恰好恰好”、“最多最多”、“至少至少”等，往往等，往往对应对应一个一个临临界状界状态态，满满足相足相应应的的临临界条件界条件2021/8/11 星期三22即即时应时应用用(即即时时突破，

17、小突破，小试试牛刀牛刀)3.在水平在水平轨轨道上有两列火道上有两列火车车A和和B相距相距s，A车车在后面在后面做初速度做初速度为为v0、加速度大小、加速度大小为为2a的匀减速直的匀减速直线线运运动动，而而B车车同同时时做初速度做初速度为为零、加速度零、加速度为为a的匀加速直的匀加速直线线运运动动，两，两车车运运动动方向相同要使两方向相同要使两车车不相撞，求不相撞，求A车车的初速度的初速度v0满满足的条件足的条件2021/8/11 星期三232021/8/11 星期三242021/8/11 星期三25摩托摩托车车在平直公路上从静止开始启在平直公路上从静止开始启动动，以，以a11.6 m/s2做匀

18、加速直做匀加速直线线运运动动，稍后匀速运，稍后匀速运动动，然，然后以后以a26.4 m/s2做匀减速运做匀减速运动动，直到停止共，直到停止共历时历时130 s，行程，行程1600 m试试求：摩托求：摩托车车行行驶驶的最大速的最大速度度vmax.经典题型探究经典题型探究题型一题型一利用图像分析极值问题利用图像分析极值问题例例例例1 12021/8/11 星期三26【思路点思路点拨拨】结结合合题题中物理中物理过过程画出程画出vt图图像，像，利用利用“面面积积”表示位移，可建立方程或表示位移，可建立方程或进进行判断分析行判断分析图图1332021/8/11 星期三27【答案答案】12.8 m/s20

19、21/8/11 星期三28【规规律律总结总结】运用运用vt图图像中像中图线图线与与t轴轴包包围围的面的面积积大小等于位移大小，大小等于位移大小，进进行行过过程分析和求程分析和求极极值值是解是解题题关关键键2021/8/11 星期三29互互动动探究探究例例1中，若摩托中，若摩托车车从静止启从静止启动动，a1、a2不不变变，行程不，行程不变变，直到停止所需最短，直到停止所需最短时间为时间为多少？多少？解析：解析：首先要回答摩托首先要回答摩托车车以什么以什么样样的方式运的方式运动动可使可使得得时间时间最短借助最短借助vt图图像可以像可以证证明：摩擦明：摩擦车车先以先以a1匀加速运匀加速运动动，当速度

20、达到，当速度达到vmax时时，紧紧接着以接着以a2匀减匀减速运速运动动直到停止，保直到停止，保证证行程不行程不变变，而，而时间时间最短，如最短，如图图所示所示2021/8/11 星期三30答案：答案：50 s2021/8/11 星期三31(满满分分样样板板15分分)甲甲乙乙两两运运动动员员在在训训练练交交接接棒棒的的过过程程中中发发现现：甲甲经经短短距距离离加加速速后后能能保保持持9 m/s的的速速度度跑跑完完全全程程；乙乙从从起起跑跑后后到到接接棒棒前前的的运运动动是是匀匀加加速速的的为为了了确确定定乙乙起起跑跑的的时时机机，需需在在接接力力区区前前适适当当的的位位置置设设置置标标记记在在某

21、某次次练练习习中中，甲甲在在接接力力区区前前s013.5 m处处作作了了标标记记，并并以以v9 m/s的的速速度度跑跑到到此此标标记记时时向向乙乙发发出出起起跑跑口口令令乙乙在在接接力力区区的的前前端端听听到到口口令令时时起起跑跑，并并恰恰好好在在速速度度达达到到与与甲甲相相同同时时被被甲甲追追上上，完完成成交交接接棒棒已已知知接接力力区区的的长长度度为为L20 m求：求：题型二题型二体育比赛中的追及问题体育比赛中的追及问题例例例例2 22021/8/11 星期三32(1)此次此次练习练习中乙在接棒前的加速度中乙在接棒前的加速度a；(2)在完成交接棒在完成交接棒时时乙离接力区末端的距离乙离接力

22、区末端的距离2021/8/11 星期三33解解题样题样板板 规规范步范步骤骤，该该得的分一分不得的分一分不丢丢！作出运作出运动过动过程示意程示意图图图图1342021/8/11 星期三342021/8/11 星期三35【答案答案】(1)3 m/s2(2)6.5 m【题题后反思后反思】两物体在同一直两物体在同一直线线上运上运动动，往往，往往涉及追及、相遇或避免碰撞涉及追及、相遇或避免碰撞问题问题，解答此，解答此类问题类问题的关的关键键是：两物体能否同是：两物体能否同时时到达空到达空间间某位置而某位置而速度相等往往是解决此速度相等往往是解决此类问题类问题的的临临界条件界条件2021/8/11 星期

23、三36 (2011年黑年黑龙龙江哈江哈尔尔滨滨模模拟拟)甲、乙两汽甲、乙两汽车车沿沿同一平直公路同向匀速行同一平直公路同向匀速行驶驶，甲，甲车车在前，乙在前，乙车车在后，在后，它它们们行行驶驶的速度均的速度均为为v016 m/s.已知甲已知甲车紧车紧急刹急刹车车时时加速度的大小加速度的大小为为a13 m/s2，乙，乙车紧车紧急刹急刹车时车时加加速度的大小速度的大小为为a24 m/s2，乙，乙车车司机的反司机的反应时间为应时间为t0.5 s(即乙即乙车车司机看到甲司机看到甲车车开始刹开始刹车车后后0.5 s才开才开始刹始刹车车)，求，求为为保保证证两两车车在在紧紧急刹急刹车过车过程中不相撞，程中

24、不相撞，甲、乙两甲、乙两车车行行驶过驶过程中至少程中至少应应保持多大距离？保持多大距离？题型三题型三刹车问题刹车问题例例例例3 32021/8/11 星期三37【思路点思路点拨拨】反反应时间应时间内汽内汽车车做匀速直做匀速直线线运运动动，然后然后应应用追及用追及问题规问题规律求解律求解2021/8/11 星期三38ss乙乙s甲甲1.5 m即甲、乙两即甲、乙两车车行行驶过驶过程中至少程中至少应应保持保持1.5 m的距的距离离【答案答案】1.5 m【反思反思领领悟悟】在解决追及、相遇在解决追及、相遇类问题时类问题时，要，要紧紧抓抓“一一图图三式三式”，即，即过过程示意程示意图图、时间时间关系式、关系式、速度关系式和位移关系式速度关系式和位移关系式2021/8/11 星期三39本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此点此进进入入课课件目件目录录按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放谢谢谢谢使用使用2021/8/11 星期三402021/8/11 星期三41