高考物理一轮复习 第4讲 运动图象 追及与相遇问题精品课件.ppt

《高考物理一轮复习 第4讲 运动图象 追及与相遇问题精品课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习 第4讲 运动图象 追及与相遇问题精品课件.ppt（39页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第第4 4讲运动图象讲运动图象 追及与相遇问题追及与相遇问题2021/8/11星期三1考点整合第第4 4讲讲 考点整合考点整合一、三种运动图象一、三种运动图象常见运动图象有位移常见运动图象有位移时间时间(st)图象和速度图象和速度时间时间(vt)图象，另外在解决某些定性运动问题时涉及加速度图象，另外在解决某些定性运动问题时涉及加速度时时间间(at)图象上述三种图象的横轴均表示图象上述三种图象的横轴均表示_，纵轴，纵轴分别表示分别表示_、_和和_运动图象只能表述直线运动的规律，运动量中的位移、运动图象只能表述直线运动的规律，运动量中的位移、速度、加速度等矢量只有正、负两个方向速度、加速度等矢量只

2、有正、负两个方向时间时间位移位移速度速度加速度加速度2021/8/11星期三2第第4 4讲讲 考点整合考点整合二、位移二、位移时间时间(s st t)图象图象1.物理意义：反映做直线运动的物体的物理意义：反映做直线运动的物体的_随时间随时间变化的规律变化的规律2.图线斜率的意义：图线图线斜率的意义：图线(或图线上某点切线或图线上某点切线)的斜率大的斜率大小表示物体小表示物体_，斜率正负表示物体，斜率正负表示物体_3.重要的重要的st图象图象(1)如果如果st图象是一条倾斜的直线，说明物体做图象是一条倾斜的直线，说明物体做_运动运动(2)如果如果st图象是一条平行于时间轴的直线，说明物体处图象是

3、一条平行于时间轴的直线，说明物体处于于_状态状态速度的方向速度的方向位移位移速度的大小速度的大小匀速直线匀速直线静止静止2021/8/11星期三3第第4 4讲讲 考点整合考点整合三、速度三、速度时间时间(v vt t)图象图象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_的变化规律的变化规律2.图线斜率的意义：图线图线斜率的意义：图线(或图线上某点切线或图线上某点切线)的斜率的斜率大小表示物体大小表示物体_，斜率的正负表示物体，斜率的正负表示物体_3.重要的重要的vt图象图象(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

4、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_的直线的直线加速度的大小加速度的大小速度速度时间时间平行平行加速度的方向加速度的方向倾斜倾斜2021/8/11星期三4第第4 4讲讲 考点整合考点整合4.“面积面积”的意义：图象与时间轴、时刻线围成的的意义：图象与时间轴、时刻线围成的“面面积积”表示相应时间内的表示相应时间内的_如果此面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移如果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_；如果此面积在时间轴的下方，表示这段；如果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_正方向正方向位移位移负方向负方向2021/8/11

5、星期三5第第4 4讲讲 考点整合考点整合 四、相遇与追及四、相遇与追及1.追及和相遇问题中，两物体沿直线运动的时间、位追及和相遇问题中，两物体沿直线运动的时间、位移和速度都有一定的关系，相遇问题要考虑两运动物体的移和速度都有一定的关系，相遇问题要考虑两运动物体的位移之间的关系和时间之间的关系，追及问题还应考虑两位移之间的关系和时间之间的关系，追及问题还应考虑两物体之间速度关系物体之间速度关系(1)追上并超过的条件：某时刻两物体位于同一位置追上并超过的条件：某时刻两物体位于同一位置(位移关系位移关系)，且追及物的瞬时速度大于被追物在追上之，且追及物的瞬时速度大于被追物在追上之前，当追及物和被追物

6、速度相等时，两物体之间有最大距前，当追及物和被追物速度相等时，两物体之间有最大距离离(2)追上且不相碰撞的条件：追及物和被追物的位置坐追上且不相碰撞的条件：追及物和被追物的位置坐标标(位移关系位移关系)相同时速度相等相同时速度相等2021/8/11星期三6第第4 4讲讲 考点整合考点整合(3)距离最小的条件：若追及物与被追物速度相等以后距离最小的条件：若追及物与被追物速度相等以后的时间内两者不靠拢的时间内两者不靠拢(即即v被追被追v追追)，则速度相等时刻两者间，则速度相等时刻两者间距离最小距离最小2.处理相遇、追及问题常用的方法：处理相遇、追及问题常用的方法：(1)解析法；解析法；(2)图象法

7、；图象法；(3)巧取参考系法巧取参考系法2021/8/11星期三7第第4 4讲讲 要点探究要点探究要点探究探究点一正确理解运动图象的物理意义探究点一正确理解运动图象的物理意义1.运动图象的识别运动图象的识别根据图象中横、纵坐标轴所代表的物理量，明确该图象是根据图象中横、纵坐标轴所代表的物理量，明确该图象是位移位移时间时间(st)图象、速度图象、速度时间时间(vt)图象还是加速图象还是加速度度时间时间(at)图象，了解图象的物理意义图象，了解图象的物理意义2.图象信息的拾取图象信息的拾取利用运动图象解决运动问题，必须关注图象提供的信息，利用运动图象解决运动问题，必须关注图象提供的信息，理解图象中

8、的理解图象中的“点点”、“线线”、“斜率斜率”、“截距截距”、“面积面积”等数等数学特征的物理意义学特征的物理意义2021/8/11星期三8第第4 4讲讲 要点探究要点探究(1)点：图线上的每一个点都对应运动物体的一个状态，点：图线上的每一个点都对应运动物体的一个状态，特别注意特别注意“起点起点”、“终点终点”、“拐点拐点”，它们往往对应一个特，它们往往对应一个特殊状态殊状态(2)线：表示研究对象的变化过程和规律线：表示研究对象的变化过程和规律st图象中图象中如果图线为倾斜的直线，则表示物体做匀速直线运动；如果图线为倾斜的直线，则表示物体做匀速直线运动；vt图象中如果图线为倾斜直线，则表示物体

9、做匀加速直图象中如果图线为倾斜直线，则表示物体做匀加速直线运动线运动(3)斜率：斜率：st图象中图线的斜率图象中图线的斜率(或图线切线的斜率或图线切线的斜率)的绝对值表示速度的大小，斜率的正负表示速度的方向；的绝对值表示速度的大小，斜率的正负表示速度的方向；vt图象中图线的斜率图象中图线的斜率(或图线切线的斜率或图线切线的斜率)的绝对值表示的绝对值表示加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向；加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向；at图象图象中图线的斜率中图线的斜率(或图线切线的斜率或图线切线的斜率)的绝对值表示加速度变的绝对值表示加速度变化的快慢，斜率的正负表示加速度变大或变小化的快慢，

10、斜率的正负表示加速度变大或变小2021/8/11星期三9第第4 4讲讲 要点探究要点探究(4)截距：截距：st图象、图象、vt图象、图象、at图象在纵轴上的图象在纵轴上的截距分别表示物体的初始位置、初速度和初始加速度截距分别表示物体的初始位置、初速度和初始加速度(5)交点：交点：st图象中两图线的交点表示两物体在对应图象中两图线的交点表示两物体在对应时刻相遇，时刻相遇，vt图象中两图线的交点表示两物体在对应时图象中两图线的交点表示两物体在对应时刻速度相等，此时两物体之间的距离达到极值刻速度相等，此时两物体之间的距离达到极值(最大或最最大或最小小)，at图象中两图线的交点表示两物体在对应时刻加图

11、象中两图线的交点表示两物体在对应时刻加速度相等速度相等(6)面积：图线与坐标轴、时刻线所围的面积常表示运面积：图线与坐标轴、时刻线所围的面积常表示运动过程的某一物理量如动过程的某一物理量如vt图线与横轴、时刻线包围的图线与横轴、时刻线包围的“面积面积”大小表示位移的大小，大小表示位移的大小，at图线与横轴、时刻线包图线与横轴、时刻线包围的围的“面积面积”表示速度的变化量表示速度的变化量2021/8/11星期三10第第4 4讲讲 要点探究要点探究3.st图象、图象、vt图象及图象及at图象的对比图象的对比形状相同的图线在不同的图象中反映的运动规律不同，图形状相同的图线在不同的图象中反映的运动规律

12、不同，图41甲、乙、丙分别是形状相同甲、乙、丙分别是形状相同st图象、图象、vt图象和图象和at图象，三种运动图象表述的运动规律对比如下表图象，三种运动图象表述的运动规律对比如下表图图412021/8/11星期三11第第4 4讲讲 要点探究要点探究st图图象象vt图图象象at图图象象图线图线表示物体做匀速表示物体做匀速直直线线运运动动(斜率表示速度斜率表示速度v)图线图线表示物体做匀加表示物体做匀加速直速直线线运运动动(斜率表示加斜率表示加速度速度a)图线图线表示物体做加速表示物体做加速度均匀度均匀变变大的直大的直线线运运动动(斜率表示加速度斜率表示加速度变变化的化的快慢快慢)图线图线表示物体

13、静止表示物体静止图线图线表示物体做匀速表示物体做匀速直直线线运运动动图线图线表示物体做匀表示物体做匀变变速直速直线线图线图线表示物体静止在表示物体静止在原点原点O图线图线表示物体静止表示物体静止图线图线表示物体静止或表示物体静止或做匀速直做匀速直线线运运动动图线图线表示物体向反方表示物体向反方向做匀速直向做匀速直线线运运动动，初位，初位置置为为s0图线图线表示物体做匀减表示物体做匀减速直速直线线运运动动，初速度，初速度为为v0图线图线表示物体的加速表示物体的加速度均匀减小，初始加速度度均匀减小，初始加速度为为a0交点交点的的纵纵坐坐标标表示三表示三个运个运动质动质点相遇点相遇时时的位置的位置交

14、点交点的的纵纵坐坐标标表示三表示三个运个运动质动质点的共同速度点的共同速度交点交点的的纵纵坐坐标标表示三表示三个运个运动质动质点的共同加速度点的共同加速度点点表示表示t1时间时间内物体内物体位移位移为为s1点点表示表示t1时时刻物体速刻物体速度度为为v1(图图中阴影部分面中阴影部分面积积表示表示质质点在点在0t1时间时间内内发发生的位移生的位移)点点表示表示t1时时刻物体的加刻物体的加速度速度为为a1(图图中阴影部分面中阴影部分面积积表示表示质质点在点在0t1时间时间内内速度的改速度的改变变量量)2021/8/11星期三12第第4 4讲讲 要点探究要点探究特别提醒特别提醒解答有关图象的问题时，

15、应特别注意解答有关图象的问题时，应特别注意(1)vt、st图象都只能描述直线运动，图象并不表示运图象都只能描述直线运动，图象并不表示运动轨迹动轨迹(2)一定要注意审题，认清题目要问的是一定要注意审题，认清题目要问的是vt还是还是st图象图象因为从比较中可以发现因为从比较中可以发现vt、st图象关于图象关于“交点、斜率、交点、斜率、面积、线面积、线”等各方面的含义均不同等各方面的含义均不同(3)注重区分两个问题：何时表示速度反向注重区分两个问题：何时表示速度反向(图图42甲图中甲图中t2时刻，乙图中时刻，乙图中t4时刻时刻)；何时表示相遇；何时表示相遇(甲图中甲图中t1、t3时刻，时刻，乙图中乙

16、图中t2、t4时刻时刻).2021/8/11星期三13第第4 4讲讲 要点探究要点探究图图422021/8/11星期三14第第4 4讲讲 要点探究要点探究例例1如图如图43所示，甲、乙两图象分别是质点做直线所示，甲、乙两图象分别是质点做直线运动的运动的st图象和图象和vt图象试说明在两图象中的图象试说明在两图象中的AB、BC、CD、DE这四个阶段分别表示质点做什么运动这四个阶段分别表示质点做什么运动(注意：两图象表示的不是同一质点注意：两图象表示的不是同一质点)2021/8/11星期三15第第4 4讲讲 要点探究要点探究例例1两图象各段表示的运动情况见下表：两图象各段表示的运动情况见下表：st

17、图图象象vt图图象象AB段段有一定初位移的向前的匀速直有一定初位移的向前的匀速直线线运运动动有一定初速度的向前的匀加速有一定初速度的向前的匀加速直直线线运运动动BC段段静止在某一位置静止在某一位置向前做匀速直向前做匀速直线线运运动动CD段段反方向做匀速直反方向做匀速直线线运运动动(返回返回)方向不方向不变变的匀减速直的匀减速直线线运运动动(仍仍然向前运然向前运动动)DE段段继续继续做反方向的匀速直做反方向的匀速直线线运运动动反方向做匀加速直反方向做匀加速直线线运运动动(返返)2021/8/11星期三16第第4 4讲讲 要点探究要点探究点评点评st图象与图象与vt图象的形式相同时，描述的运动性图

18、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，首先要弄清是质并不相同，因此分析有关图象的问题时，首先要弄清是st图象还是图象还是vt图象如在本题中，甲图中的倾斜直线表示物体图象如在本题中，甲图中的倾斜直线表示物体做匀速直线运动，平行横轴的直线表示物体处于静止状态；而做匀速直线运动，平行横轴的直线表示物体处于静止状态；而乙图中的倾斜直线表示物体做匀变速直线运动，平行横轴的直乙图中的倾斜直线表示物体做匀变速直线运动，平行横轴的直线表示物体做匀速直线运动线表示物体做匀速直线运动2021/8/11星期三17第第4 4讲讲 要点探究要点探究变式题12010广东卷广东卷图图44是某质点

19、运动的速度图象，是某质点运动的速度图象，由图象得到的正确结果是由图象得到的正确结果是()A.01s内的平均速度是内的平均速度是2m/sB.02s内的位移大小是内的位移大小是3mC.01s内的加速度等于内的加速度等于24s内的加速度内的加速度D.01s内的运动方向与内的运动方向与24s内的运动方向相反内的运动方向相反2021/8/11星期三18第第4 4讲讲 要点探究要点探究2021/8/11星期三19第第4 4讲讲 要点探究要点探究变式题22010合肥模拟合肥模拟小球小球在空中由静止开始下落，与水平地在空中由静止开始下落，与水平地面相碰后又上升到某一高度，其运面相碰后又上升到某一高度，其运动的

20、速度动的速度时间图象如图时间图象如图45所示所示已知已知g10m/s2，由图可知，由图可知()A.小球下落的加速度为小球下落的加速度为10m/s2B.小球初始位置距地面的高度为小球初始位置距地面的高度为2mC.此过程小球通过的路程为此过程小球通过的路程为1.375mD.小球在上升过程中的加速度大于小球在上升过程中的加速度大于12m/s2图图452021/8/11星期三20第第4 4讲讲 要点探究要点探究式题式题2C解析解析由图象可以看出小球在由图象可以看出小球在0.5s内的加内的加速度为速度为8m/s2，上升过程中的加速度为，上升过程中的加速度为12m/s2，故选项，故选项A、D错误；小球初始

21、位置距地面高度为错误；小球初始位置距地面高度为h1m，选项，选项B错误；小错误；小球通过的路程为两三角形面积，故选项球通过的路程为两三角形面积，故选项C正确正确2021/8/11星期三21第第4 4讲讲 要点探究要点探究要点探究探究点二利用运动图象解决问题探究点二利用运动图象解决问题运动图象通过建立坐标系来描述物体运动规律，直观反映运动图象通过建立坐标系来描述物体运动规律，直观反映各运动量之间的关系，从而直观、形象、动态地表述运动过程各运动量之间的关系，从而直观、形象、动态地表述运动过程和规律因此利用图象解决运动问题是一种重要的解题方法和规律因此利用图象解决运动问题是一种重要的解题方法运动图象

22、包括运动图象包括st图象、图象、vt图象、图象、at图象，其中图象，其中vt图图象能够反映物体的位移象能够反映物体的位移(面积面积)、速度、加速度、速度、加速度(斜率斜率)与时间的与时间的对应关系，其应用更广泛，在必要时需将对应关系，其应用更广泛，在必要时需将st图象、图象、at图象转图象转换为换为vt图象进行解题，但图象进行解题，但vt图象不能确定运动物体的初始位图象不能确定运动物体的初始位置置2021/8/11星期三22第第4 4讲讲 要点探究要点探究例例22010全国卷全国卷汽车由静止开始在平直的公路汽车由静止开始在平直的公路上行驶，上行驶，060s内汽车的加速度随时间变化的图线如图内汽

23、车的加速度随时间变化的图线如图46所示所示(1)画出汽车在画出汽车在060s内的内的vt图线；图线；(2)求在这求在这60s内汽车行驶的路程内汽车行驶的路程2021/8/11星期三23第第4 4讲讲 要点探究要点探究2(1)如图所示如图所示(2)900m解析解析(1)由加速度图象可知前由加速度图象可知前10s汽车做匀加速运动，汽车做匀加速运动，1040s汽车做匀速直线运动，其速度为汽车做匀速直线运动，其速度为vat2m/s210s20m/s,3060s汽车做匀减速运动，因为加速度汽车做匀减速运动，因为加速度时间图时间图象中的图线与时间轴、时刻线所围的面积表示表示速度的变象中的图线与时间轴、时刻

24、线所围的面积表示表示速度的变化，此两段的面积相等，所以化，此两段的面积相等，所以60s末汽车恰好静止末汽车恰好静止2021/8/11星期三24第第4 4讲讲 要点探究要点探究2021/8/11星期三25第第4 4讲讲 要点探究要点探究点评点评加速度加速度时间图象中，图线与时间轴、时刻线时间图象中，图线与时间轴、时刻线所围的面积表示表示速度的变化，由所围的面积表示表示速度的变化，由at图象分析汽车的运图象分析汽车的运动情况，从而确定速度变化的规律再利用动情况，从而确定速度变化的规律再利用vt图象求解运图象求解运动的位移理解图象并从中获取有用的信息是解题的关键动的位移理解图象并从中获取有用的信息是

25、解题的关键2021/8/11星期三26第第4 4讲讲 要点探究要点探究变式题某研究性学习小组某研究性学习小组用加速度传感器探究物体从用加速度传感器探究物体从静止开始做直线运动的规律，静止开始做直线运动的规律，得到了质量为得到了质量为1.0 kg1.0 kg的物体的物体运动的加速度随时间变化的运动的加速度随时间变化的关系图线，如图关系图线，如图4 47 7所示所示由图可以得出由图可以得出()2021/8/11星期三27第第4 4讲讲 要点探究要点探究 A A.从从t t4.0 s4.0 s到到t t6.0 s6.0 s的时间内，物体做匀减速的时间内，物体做匀减速直线运动直线运动 B B.物体在物

26、体在t t10.0 s10.0 s时的速度大小约为时的速度大小约为5.8 m/s5.8 m/s C C.物体在物体在t t3.0 s3.0 s时的速度最大时的速度最大 D D.从从t t10.0 s10.0 s到到t t12.0 s12.0 s的时间内，物体的位移的时间内，物体的位移约为约为14.6 m14.6 m2021/8/11星期三28第第4 4讲讲 要点探究要点探究D D2021/8/11星期三29探究点三探究点三相遇与追及问题相遇与追及问题(含临界问题含临界问题)1.1.分析追及、相遇问题分析追及、相遇问题 (1)(1)一定要注意抓住一个条件、两个关系：一定要注意抓住一个条件、两个关

27、系：一个条件：两物体速度相等时满足的临界条件，如两物体的一个条件：两物体速度相等时满足的临界条件，如两物体的距离是最大还是最小，是否恰好追上等距离是最大还是最小，是否恰好追上等 两个关系：两运动物体的位移之间的关系和时间之间的关系两个关系：两运动物体的位移之间的关系和时间之间的关系 (2)(2)若被追赶的物体做匀减速运动，一定要注意，追上前该物若被追赶的物体做匀减速运动，一定要注意，追上前该物体是否停止运动，比如刹车类问题体是否停止运动，比如刹车类问题第第4 4讲讲 要点探究要点探究2021/8/11星期三30第第4 4讲讲 要点探究要点探究2021/8/11星期三31第第4 4讲讲 要点探究

28、要点探究2.常见的追及和相遇问题常见的追及和相遇问题(1)初速度小的物体追初速度大的物体初速度小的物体追初速度大的物体类类型型图图象象说说明明匀加速追匀速匀加速追匀速 tt0以前，后面物体与以前，后面物体与前面物体前面物体间间距离增大；距离增大；tt0时时，两物体相距，两物体相距最最远远，为为s0s；tt0以后，后面物体与以后，后面物体与前面物体前面物体间间距离减小；距离减小；能追及且只能相遇一次能追及且只能相遇一次注：注：s0为为两物体之两物体之间间的初始的初始距离距离匀速追匀减速匀速追匀减速匀加速追匀减速匀加速追匀减速2021/8/11星期三32第第4 4讲讲 要点探究要点探究(2)(2)

29、初速度大的物体追初速度小的物体初速度大的物体追初速度小的物体类类型型图图象象说说明明匀减速追匀速匀减速追匀速两物体的间距逐渐减小，当两两物体的间距逐渐减小，当两物体速度相等时，即物体速度相等时，即t tt t0 0时刻：时刻：如果如果s ss s0 0，则恰能追及，则恰能追及，两物体只相遇一次，不能相撞两物体只相遇一次，不能相撞(临界条件临界条件)；如果如果s s s s0 0，则两物体相遇，则两物体相遇两次，两次，t t1 1时刻时刻s s1 1s s0 0第一次相第一次相遇，遇，t t2 22 2t t0 0t t1 1时刻第二次相时刻第二次相遇遇注：注：s s0 0为两物体之间的初始距离

30、为两物体之间的初始距离匀速追匀加速匀速追匀加速匀减速追匀加速匀减速追匀加速2021/8/11星期三33第第4 4讲讲 要点探究要点探究例例3A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶，两辆汽车在笔直的公路上同向行驶，当当B车在车在A车前车前84m处时，处时，B车速度为车速度为4m/s，且以，且以2m/s2的加速度做匀加速运动；经过一段时间后，的加速度做匀加速运动；经过一段时间后，B车加速度突然变为零车加速度突然变为零A车一直以车一直以20m/s的速度做的速度做匀速运动，经过匀速运动，经过12s后两车相遇问后两车相遇问B车加速行驶的车加速行驶的时间是多少？时间是多少？2021/8/11星期三34第第4

31、 4讲讲 要点探究要点探究2021/8/11星期三35第第4 4讲讲 要点探究要点探究点评点评本题的解题思路是：分析运动过程，运用本题的解题思路是：分析运动过程，运用位移关系和时间关系列方程，并结合运动学公式求解位移关系和时间关系列方程，并结合运动学公式求解分析时要注意分析时要注意B车的加速度为零后，车的加速度为零后，B车做匀速直线车做匀速直线运动在简单的相遇追及问题中，只需要写出位移关运动在简单的相遇追及问题中，只需要写出位移关系即可，但是在涉及临界和极值的问题中，还要写出系即可，但是在涉及临界和极值的问题中，还要写出速度关系，如下面的变式题速度关系，如下面的变式题2021/8/11星期三3

32、6第第4 4讲讲 要点探究要点探究变式题2010三明模拟三明模拟经检测，汽车经检测，汽车A的制动性能：的制动性能：以标准速度以标准速度20m/s在平直公路上行驶时，制动后在平直公路上行驶时，制动后4s停下来停下来现汽车现汽车A在平直公路上以在平直公路上以20m/s的速度行驶时，发现前方的速度行驶时，发现前方18m处有一货车处有一货车B以以6m/s的速度同向匀速行驶，司机立即的速度同向匀速行驶，司机立即制动，问：当制动，问：当A车速度减为与车速度减为与B车速度相同时所用时间为多车速度相同时所用时间为多少？是否会发生撞车事故？少？是否会发生撞车事故？2021/8/11星期三37第第4 4讲讲 要点探究要点探究2.8 s2.8 s会会2021/8/11星期三382021/8/11星期三39