广东物理高考一轮复习13运动图像-追及相遇问题课件.pptx
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1、一、一、xt图象图象1.xt图象的意义图象的意义(1)物理意义:反映了做直线运动的物体的物理意义:反映了做直线运动的物体的随随变变化的规律化的规律.(2)图线斜率的意义图线斜率的意义图线上某点切线的斜率的大小表示物体图线上某点切线的斜率的大小表示物体.图线上某点切线的斜率的正负表示物体图线上某点切线的斜率的正负表示物体.位移位移时间时间速度的大小速度的大小速度的方向速度的方向2.两种特殊的两种特殊的xt图象图象(1)匀速直线运动的匀速直线运动的xt图象是一条图象是一条的直线的直线.(2)若若xt图象是一条平行于时间轴的直线,则表示物体处图象是一条平行于时间轴的直线,则表示物体处于于状态状态.过
2、原点过原点静止静止二、二、vt图象图象1.vt图象的意义图象的意义(1)物理意义:反映了做直线运动的物体的物理意义:反映了做直线运动的物体的随随变变化的规律化的规律.(2)图线斜率的意义图线斜率的意义图线上某点切线的斜率的大小表示物体运动的图线上某点切线的斜率的大小表示物体运动的.图线上某点切线的斜率的正负表示图线上某点切线的斜率的正负表示.速度速度时间时间加速度的大小加速度的大小加速度的方向加速度的方向(3)图象与坐标轴围成的图象与坐标轴围成的“面积面积”的意义的意义图象与坐标轴围成的面积的数值表示相应时间内的图象与坐标轴围成的面积的数值表示相应时间内的.若此面积在时间轴的上方,表示这段时间
3、内的位移若此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为方向为;若此面积在时间轴的下方,表示这段;若此面积在时间轴的下方,表示这段时间内的位移方向为时间内的位移方向为.位移的大小位移的大小正方向正方向负方向负方向2.常见的两种图象形式常见的两种图象形式(1)匀速直线运动的匀速直线运动的vt图象是与横轴图象是与横轴的直线的直线.(2)匀变速直线运动的匀变速直线运动的vt图象是一条图象是一条的直线的直线.平行平行倾斜倾斜(1)匀速直线运动的匀速直线运动的vt图线的斜率为图线的斜率为零,表示其加速度等于零零,表示其加速度等于零.(2)无论是无论是xt图象还是图象还是vt图象都只能描述直线运动图象都
4、只能描述直线运动.(3)xt图象和图象和vt图象不表示物体运动的轨迹图象不表示物体运动的轨迹.三、追及和相遇问题三、追及和相遇问题1.追及问题的两类情况追及问题的两类情况(1)若后者能追上前者,追上时,两者处于若后者能追上前者,追上时,两者处于 ,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,则当后者速度与前者若追不上前者,则当后者速度与前者 时,时,两者相距最近两者相距最近.2.相遇问题的两类情况相遇问题的两类情况(1)同向运动的两物体追及并相遇同向运动的两物体追及并相遇.(2)相向运动的物体,当各自发生的位移大小之和等相向运动的物体,当各自发生的位移大小之和
5、等于开始时两物体间的距离时即相遇于开始时两物体间的距离时即相遇.同一位置同一位置速度相等速度相等(1)在追及、相遇问题中,速度相等往在追及、相遇问题中,速度相等往往是临界条件,也往往会成为解题的突破口往是临界条件,也往往会成为解题的突破口.(2)在追及、相遇问题中常有三类物理方程:在追及、相遇问题中常有三类物理方程:位移关系方程;位移关系方程;时间关系方程;时间关系方程;临界关系方临界关系方程程.1.根据图象的形状判断物体的运动性质根据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图线是直线:表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动动或匀速直线运动.(2)图线是曲线:表示物
6、体做变加速直线运图线是曲线:表示物体做变加速直线运动,图线上某点切线的斜率表示该点对应动,图线上某点切线的斜率表示该点对应时刻的加速度,如图时刻的加速度,如图131所示表示所示表示a、b、c、d四个物体的四个物体的vt图线图线.a表示物体在做加速度减小的加速运动;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;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;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表示物体在做加速度增大的加速运动.2.图象在坐标轴上截距的意义图象在坐标轴上截距的意义(1)纵轴纵轴(v轴轴)上的截距表示物体运
7、动的初速度上的截距表示物体运动的初速度.(2)横轴横轴(t轴轴)上的截距表示物体速度为零的时刻上的截距表示物体速度为零的时刻.3.图象中的交点、折点图象中的交点、折点(顶点顶点)的意义的意义(如图如图132)(1)两条速度图象的交点表示该时刻速度相等两条速度图象的交点表示该时刻速度相等.(2)与时间轴的交点是速度方向的转折点与时间轴的交点是速度方向的转折点(此时速度为零,此时速度为零,加速度却不为零,有时是加速度加速度却不为零,有时是加速度的最大点的最大点).(3)折点折点(顶点顶点)是加速度方向的转折点是加速度方向的转折点.4.vt图象中位移和路程的表示图象中位移和路程的表示如图如图133中
8、两个阴影三角形的面中两个阴影三角形的面积分别为积分别为x1、x2,则,则(1)0t1时间内,路程和位移大小均为时间内,路程和位移大小均为x1;(2)t1t2时间内,路程和位移大小均为时间内,路程和位移大小均为x2;(3)0t2时间内,路程为时间内,路程为x1x2;位移大小为;位移大小为|x1x2|.在物理图象中,只要纵轴和横轴所代表的物理量在物理图象中,只要纵轴和横轴所代表的物理量的乘积恰好是另一个物理量,那么图象与横轴围成的的乘积恰好是另一个物理量,那么图象与横轴围成的面积的数值就代表这个物理量的大小面积的数值就代表这个物理量的大小.如如xvt,则,则vt图象与图象与t轴围成的面积的数值即为
9、位移轴围成的面积的数值即为位移.(2009海南高考海南高考)甲甲乙两车在一平直道路上同向运动,乙两车在一平直道路上同向运动,其其vt图象如图图象如图134所示,图所示,图中中 OPQ和和 OQT的面积分别为的面积分别为x1和和x2(x2x1),初始时,甲车在乙,初始时,甲车在乙车前方车前方x0处处()A.若若x0 x1x2,两车不会相遇,两车不会相遇B.若若x0 x1,两车相遇,两车相遇2次次C.若若x0 x1,两车相遇,两车相遇1次次D.若若x0 x2,两车相遇,两车相遇1次次根据甲、乙两车加速度的关系及速度的关系确定两车之根据甲、乙两车加速度的关系及速度的关系确定两车之间距离的变化规律,弄
10、清楚两车速度相同时的位移关系间距离的变化规律,弄清楚两车速度相同时的位移关系是解题的关键是解题的关键.听课记录听课记录甲、乙两车速度相同时,位移分别为甲、乙两车速度相同时,位移分别为x2和和x1x2,若,若x0 x1x2,则,则x0 x2x1x2,此时甲车仍在乙,此时甲车仍在乙车的前方,两车不会相遇,选项车的前方,两车不会相遇,选项A对;对;若甲、乙速度相同时,若甲、乙速度相同时,x0 x1,则,则x0 x2x1x2,此时,此时乙车在甲车的前方,即此时两车已经相遇一次,由于甲车乙车在甲车的前方,即此时两车已经相遇一次,由于甲车加速度大于乙车加速度,所以甲车速度此后会大于乙车速加速度大于乙车加速
11、度,所以甲车速度此后会大于乙车速度,经过一段时间,甲、乙会再次相遇,选项度,经过一段时间,甲、乙会再次相遇,选项B对;对;若甲、乙速度相同时,若甲、乙速度相同时,x0 x1,则,则x0 x2x1x2,此时两车恰好相遇,此后甲车在乙车的前方,两车不会此时两车恰好相遇,此后甲车在乙车的前方,两车不会再相遇,选项再相遇,选项C对;对;若甲、乙两车速度相同时,若甲、乙两车速度相同时,x0 x2,则,则x0 x2x2x2,即,即x0 x2x1x2,此时甲车在乙车的前方,甲、乙,此时甲车在乙车的前方,甲、乙两车不会相遇,选项两车不会相遇,选项D错错.答案答案ABC名师归纳名师归纳(1)vt图象中,由于位移
12、的大小可以用图图象中,由于位移的大小可以用图线和线和t坐标轴包围的面积表示,因此可以根据面积判断物体坐标轴包围的面积表示,因此可以根据面积判断物体是否相遇,还可以根据面积差判断物体间距离的变化是否相遇,还可以根据面积差判断物体间距离的变化.(2)用图象法求解运动学问题形象、直观,利用运动图用图象法求解运动学问题形象、直观,利用运动图象可以直接得出物体运动的速度、位移、加速度,甚至可象可以直接得出物体运动的速度、位移、加速度,甚至可以结合牛顿第二定律根据加速度来确定物体的受力情况以结合牛顿第二定律根据加速度来确定物体的受力情况.比较问题比较问题xt图象图象vt图象图象图象图象其中其中为抛物线为抛
13、物线其中其中为抛物线为抛物线物理意义物理意义反映的是位移随时间反映的是位移随时间的变化规律的变化规律反映的是速度随时反映的是速度随时间的变化规律间的变化规律比较问题比较问题xt图象图象vt图象图象物物体体的的运运动动性性质质表示从正位移处开始表示从正位移处开始做反向匀速直线运动做反向匀速直线运动并越过零位移处并越过零位移处表示先做正向匀减速表示先做正向匀减速运动,再做反向匀加运动,再做反向匀加速运动,加速度大小速运动,加速度大小不变不变表示物体静止不动表示物体静止不动表示物体做正向匀速表示物体做正向匀速直线运动,加速度大直线运动,加速度大小不变小不变比较问题比较问题xt图象图象vt图象图象物物
14、体体的的运运动动性性质质表示物体从零位移开表示物体从零位移开始做正向匀速运动始做正向匀速运动表示物体从静止做正表示物体从静止做正向匀加速直线运动向匀加速直线运动表示物体做正向匀表示物体做正向匀加速直线运动加速直线运动表示物体做正向的加表示物体做正向的加速度增大的加速运动速度增大的加速运动比较问题比较问题xt图象图象vt图象图象斜率的斜率的意义意义斜率的大小表示速度斜率的大小表示速度的大小;的大小;斜率的正负表示速度斜率的正负表示速度的方向的方向斜率的大小表示加速斜率的大小表示加速度的大小;度的大小;斜率的正负表示加速斜率的正负表示加速度的方向度的方向图象与坐图象与坐标轴围成标轴围成“面积面积”
15、的意义的意义无实际意义无实际意义表示相应时间内的表示相应时间内的位移位移(1)速度图象向上倾斜时,物体不一定做加速运动,速度图象向上倾斜时,物体不一定做加速运动,向下倾斜也不一定做减速运动,物体做加速还是向下倾斜也不一定做减速运动,物体做加速还是减速运动,取决于减速运动,取决于v和和a的符号,的符号,v、a同正或同负同正或同负即同向则加速,即同向则加速,v、a一正一负即反向则减速一正一负即反向则减速.(2)位移图象与时间轴的交点表示距参考点的位移为位移图象与时间轴的交点表示距参考点的位移为零,运动方向不发生改变;速度图象与时间轴交零,运动方向不发生改变;速度图象与时间轴交点表示速度为零,运动方
16、向发生改变点表示速度为零,运动方向发生改变.(2009广东高考广东高考)某物某物体运动的速度图象如图体运动的速度图象如图135所示,所示,根据图象可知根据图象可知()A.02s内的加速度为内的加速度为1m/s2B.05s内的位移为内的位移为10mC.第第1s末与第末与第3s末的速度方向相同末的速度方向相同D.第第1s末与第末与第5s末的加速度方向相同末的加速度方向相同从图线的斜率、图线与时间轴包围的面积两个角度去从图线的斜率、图线与时间轴包围的面积两个角度去分析得出正确答案分析得出正确答案.解题指导解题指导vt图象反映的是速度图象反映的是速度v随时间随时间t的变化规的变化规律,其斜率表示的是加
17、速度,律,其斜率表示的是加速度,A正确;图中图象与坐标轴所正确;图中图象与坐标轴所围成的梯形面积表示的是围成的梯形面积表示的是05s内的位移为内的位移为7m,B错误;在错误;在前前5s内物体的速度都大于零,即运动方向相同,内物体的速度都大于零,即运动方向相同,C正确;正确;02s加速度为正,加速度为正,4s5s加速度为负,方向不同,加速度为负,方向不同,D错误错误.答案答案AC名师归纳名师归纳xt图象与图象与vt图象的形式相同时,描图象的形式相同时,描述的运动性质并不相同,因此分析有关图象的问题时,首述的运动性质并不相同,因此分析有关图象的问题时,首先要弄清是先要弄清是xt图象还是图象还是vt
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