【高考调研】2015高考物理总复习1-3追及与图象问题课件新人教版.ppt

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1、第第3单元单元 追及与图象问题追及与图象问题一、追及问题一、追及问题1追及与相遇问题追及与相遇问题当当两两个个物物体体在在同同一一直直线线上上运运动动时时，由由于于两两物物体体的的运运动动情情况况不不同同，所所以以两两物物体体之之间间的的距距离离会会不不断断发发生生变变化化，两两物物体体间间距距越越来来越越大大或或越越来来越越小小，这这时时就就会会涉涉及及追追及及、相相遇遇和和避避免免碰碰撞等问题撞等问题2临界条件临界条件追追及及问问题题中中，“刚刚好好能能追追上上”“刚刚好好追追不不上上”以以及及两两物物体间有最大距离或最小距离的条件是速度相等体间有最大距离或最小距离的条件是速度相等【例例1

2、】一一辆辆汽汽车车在在十十字字路路口口等等待待绿绿灯灯，当当绿绿灯灯亮亮时时汽汽车车以以a3 m/s2的的加加速速度度开开始始行行驶驶，恰恰在在这这时时一一辆辆自自行行车车以以v06 m/s的速度匀速驶来，从后边超过汽车，求：的速度匀速驶来，从后边超过汽车，求：(1)汽汽车车从从路路口口开开动动后后，在在追追上上自自行行车车之之前前经经过过多多长长时时间间两车相距最远？最远距离是多大？两车相距最远？最远距离是多大？(2)当汽车与自行车距离最近时汽车的速度当汽车与自行车距离最近时汽车的速度方法三图象法求解方法三图象法求解【答案答案】(1)2 s6 m(2)12 m/s 二、匀速直线运动图象二、匀

3、速直线运动图象1位移时间图象位移时间图象(1)物理意义：物理意义：由由xvt可可知知，图图象象是是通通过过原原点点的的一一条条倾倾斜斜直直线线如如图图所所示，它反映做匀速直线运动的物体位移随时间变化的规律示，它反映做匀速直线运动的物体位移随时间变化的规律(2)图线信息：图线信息：任一时刻对应的位移任一时刻对应的位移x；图图线线上上某某点点切切线线的的斜斜率率大大小小表表示示物物体体速速度度大大小小，斜斜率率为为正正，表表示示速速度度方方向向为为正正，远远离离参参考考原原点点；斜斜率率为为负负，表表示示速度方向为负，向参考原点运动速度方向为负，向参考原点运动【例例2】(2012上上海海)质质点点

4、做做直直线线运运动动，其其st关关系系如如图图所所示示，质质点点在在020 s内内的的平平均均速速度度大大小小为为_ m/s；质质点在点在_时的瞬时速度等于它在时的瞬时速度等于它在620 s内的平均速度内的平均速度【答案答案】0.810 s和和14 s【触触类类旁旁通通】(2011上上海海)某某同同学学为为研研究究物物体体运运动动情情况况，绘绘制制了了物物体体运运动动的的xt图图象象，如如图图所所示示图图中中纵纵坐坐标标表表示示物体的位移物体的位移x，横坐标表示时间，横坐标表示时间t，由此可知该物体做，由此可知该物体做()A匀速直线运动匀速直线运动B变速直线运动变速直线运动C匀速曲线运动匀速曲

5、线运动 D变速曲线运动变速曲线运动【答案答案】B2速度时间图象速度时间图象(1)平行于时间轴的直线如图平行于时间轴的直线如图(2)“面积面积”对应对应“位移位移”大小大小原因：原因：xvt二、匀变速直线运动图象二、匀变速直线运动图象1速度时间图象速度时间图象在在vt图图象象中中，匀匀变变速速直直线线运运动动为为一一条条直直线线，直直线线的的斜斜率率为加速度，图为加速度，图1中的加速度为正，图中的加速度为正，图2中的加速度为负中的加速度为负【例例3】如如图图是是一一娱娱乐乐场场的的喷喷水水滑滑梯梯，若若忽忽略略摩摩擦擦力力，人人从从滑滑梯梯顶顶端端滑滑下下直直到到入入水水前前，速速度度大大小小随

6、随时时间间变变化化的的关关系系最接近图最接近图()【解解析析】从从滑滑梯梯图图可可以以看看出出，人人从从滑滑梯梯顶顶端端滑滑下下到到入入水水前前，可可分分为为三三个个物物理理过过程程，即即：斜斜面面、水水平平面面、斜斜面面，在在斜斜面面上上物物体体做做匀匀加加速速运运动动，vt图图象象是是向向上上倾倾斜斜的的直直线线，在在水水平平面面上上物物体体做做匀匀速速运运动动，vt图图象象是是平平行行于于t轴轴的的直直线线，所所以以B项正确项正确【答案答案】B2位移的表达位移的表达“面面积积”对对应应“位位移移”，SOA2为为正正，说说明明位位移移方方向向与与速速度方向相同，度方向相同，S2B4为负，说

7、明位移方向与速度方向相反为负，说明位移方向与速度方向相反【例例4】(2013四四川川)甲甲、乙乙两两物物体体在在t0时时刻刻经经过过同同一位置沿一位置沿x轴运动，其轴运动，其vt图象如图所示，则图象如图所示，则()A甲、乙在甲、乙在t0到到t1 s之间沿同一方向运动之间沿同一方向运动B乙在乙在t0到到t7 s之间的位移为零之间的位移为零C甲在甲在t0到到t4 s之间做往复运动之间做往复运动D甲、乙在甲、乙在t6 s时的加速度方向相同时的加速度方向相同【解解析析】乙乙在在t0 s到到t0.5 s之之间间沿沿x轴轴负负方方向向运运动动，在在t0.5 s到到t1 s之之间间沿沿x轴轴正正方方向向运运

8、动动，而而甲甲在在t0 s到到t1 s之之间间沿沿x轴轴正正方方向向运运动动，选选项项A错错误误；根根据据速速度度图图象象与与横横轴轴所所夹夹面面积积表表示示位位移移可可知知，乙乙在在t0到到t7 s之之间间的的位位移移为为零零，选选项项B正正确确；甲甲在在t0到到t4 s之之间间一一直直沿沿x轴轴正正方方向向运运动动，选选项项C错错误误；甲甲、乙乙在在t6 s时时的的加加速速度度均均为为负负值值，方方向向相相同同，选选项项D正确正确【答案答案】BD一、追及问题的思路一、追及问题的思路追追及及、相相遇遇问问题题的的实实质质，就就是是分分析析两两物物体体在在相相同同时时间间内内能否到达相同的空间

9、位置能否到达相同的空间位置1分分析析追追及及问问题题的的方方法法技技巧巧可可概概括括为为“一一个个临临界界条条件件”“两个等量关系两个等量关系”(1)一一个个临临界界条条件件速速度度相相等等它它往往往往是是物物体体间间能能否否追追上上或或两两者者距距离离最最大大、最最小小的的临临界界条条件件，也也是是分分析析判判断断问问题题的的切入点切入点(2)两两个个等等量量关关系系：时时间间关关系系和和位位移移关关系系，通通过过画画草草图图找找出两物体的位移关系是解题的突破口出两物体的位移关系是解题的突破口(3)追及与时间过量追及与时间过量若若被被追追赶赶的的物物体体做做匀匀减减速速直直线线运运动动，一一

10、定定要要注注意意判判断断追追上前该物体是否已经停止运动上前该物体是否已经停止运动【例例1】甲甲车车以以10 m/s的的速速度度在在平平直直的的公公路路上上匀匀速速行行驶驶，乙乙车车以以4 m/s的的速速度度与与甲甲车车平平行行同同向向做做匀匀速速直直线线运运动动，甲甲车车经经过过乙乙车车旁旁边边开开始始以以大大小小为为0.5 m/s2的的加加速速度度刹刹车车，从从甲甲车车刹刹车车开始计时，求：开始计时，求：(1)乙车在追上甲车前，两车相距的最大距离；乙车在追上甲车前，两车相距的最大距离；(2)乙车追上甲车所用的时间乙车追上甲车所用的时间【答案答案】(1)36 m(2)25 s【学学法法指指导导

11、】本本题题关关键键是是研研究究两两者者之之间间的的位位移移关关系系、速速度度关关系系、时时间间关关系系第第(2)问问，容容易易错错解解为为：设设经经过过时时间间t乙乙车车追追上上甲甲车车，此此时时两两车车的的位位移移相相同同，则则由由v1tv2tat2，得得t24 s,25 s24 s明显看出时间过量明显看出时间过量2能否追上的判断方法能否追上的判断方法做做匀匀速速直直线线运运动动的的物物体体B追追赶赶从从静静止止开开始始做做匀匀加加速速直直线线运运动动的的物物体体A：开开始始时时，两两个个物物体体相相距距x0.若若vAvB时时，xAx0 xB，则不能追上，则不能追上【例例2】A、B两两辆辆汽

12、汽车车在在笔笔直直的的公公路路上上同同向向行行驶驶，当当B车车在在A车车前前84 m处处时时，B车车速速度度为为4 m/s，且且正正以以2 m/s2的的加加速速度度做做匀匀加加速速运运动动；经经过过一一段段时时间间后后，B车车加加速速度度突突然然变变为为零零，A车车一一直直以以20 m/s的的速速度度做做匀匀速速运运动动，经经过过12 s后后两两车车相相遇遇求求B车加速行驶的时间车加速行驶的时间代入题给数据代入题给数据vA20 m/s，vB4 m/s，a2 m/s2有有t224t1080式中式中t的单位为的单位为s.解得解得t16 s，t218 st218 s不合题意，舍去不合题意，舍去因此，

13、因此，B车加速行驶的时间为车加速行驶的时间为6 s.【答案答案】6 s二、反应时间问题二、反应时间问题【例例3】为为了了安安全全，在在公公路路上上行行驶驶的的汽汽车车之之间间应应保保持持必必要要的的距距离离，已已知知某某公公路路的的最最高高限限速速v72 km/h，假假设设前前方方车车辆辆突突然然停停止止，后后车车司司机机从从发发现现这这一一情情况况，经经操操纵纵刹刹车车，到到汽汽车车开开始始减减速速所所经经历历的的时时间间(即即反反应应时时间间)t0.50 s，刹刹车车时时汽汽车车的的加加速速度度大大小小为为4 m/s2，该该高高速速公公路路上上汽汽车车间间的的距距离离至至少少应应为多少？为

14、多少？【解解析析】后后边边汽汽车车先先做做匀匀速速直直线线运运动动，再再做做匀匀减减速速直直线线运运动动，到到刹刹车车时时刚刚好好速速度度减减为为零零，x1v0t20 m/s0.50 s10 m，v2ax2，得，得x250 m，xx1x260 m【答案答案】60 m三、多过程追及问题三、多过程追及问题【例例4】一一辆辆摩摩托托车车能能达达到到的的最最大大速速度度为为30 m/s，要要想想在在3 min内内由由静静止止起起沿沿一一条条平平直直公公路路追追上上前前面面1 000 m处处正正以以20 m/s的的速速度度匀匀速速行行驶驶的的汽汽车车，则则摩摩托托车车必必须须以以多多大大的的加加速速度度

15、启启动？动？(保留保留2位有效数字位有效数字)【答案答案】0.56 m/s2 一、利用路程关系一、利用路程关系【例例1】(2013广广东东)如如图图所所示示，游游乐乐场场中中，从从高高处处A到到水水面面B处处有有两两条条长长度度相相同同的的光光滑滑轨轨道道甲甲、乙乙两两小小孩孩沿沿不不同同轨道同时从轨道同时从A处自由滑向处自由滑向B处，下列说法正确的有处，下列说法正确的有()A甲的切向加速度始终比乙的大甲的切向加速度始终比乙的大B甲、乙在同一高度的速度大小相等甲、乙在同一高度的速度大小相等C甲、乙在同一时刻总能到达同一高度甲、乙在同一时刻总能到达同一高度D甲比乙先到达甲比乙先到达B处处【解解析

16、析】切切向向加加速速度度agsin，开开始始甲甲大大于于乙乙后后来来甲甲小小于于乙乙，选选项项A错错误误；由由机机械械能能守守恒恒可可知知，甲甲乙乙在在同同一一高高度度的的速速度度大大小小相相等等，选选项项B正正确确；画画出出甲甲乙乙的的速速度度图图象象如如下下图图所所示示，由由于于两两种种情情况况路路程程相相同同(即即图图象象与与t轴轴所所围围的的面面积积相相同同)，最最后后的的速速率率相相同同，由由图图可可知知甲甲比比乙乙先先到到达达B处处，同同一一时时刻刻，甲甲的的位位置总低于乙，选项置总低于乙，选项C错，选项错，选项D正确正确【答案答案】BD【触触类类旁旁通通】如如下下图图所所示示，两

17、两光光滑滑斜斜面面的的总总长长度度相相等等，高高度度也也相相等等，两两球球a、b由由静静止止从从顶顶端端下下滑滑，小小球球在在转转折折处处的的速速度度大大小小不不变变，如如果果a球球到到达达底底端端的的时时间间为为ta，b球球到到达达底底端端的的时间为时间为tb，则两球到达底端的时间关系，则两球到达底端的时间关系()Atatb BtatbCtatb D无法判断无法判断【解解析析】由由机机械械能能守守恒恒，可可知知a、b两两球球到到达达底底端端的的速速度度的的大大小小相相等等，由由牛牛顿顿第第二二定定律律，可可知知各各段段的的加加速速度度的的关关系系为为ab1aaab2，由由位位移移(路路程程)相相等等可可在在图图象象中中体体现现为为面面积积相相等等【答案答案】A二、利用图象解决往复运动问题二、利用图象解决往复运动问题【例例2】(2013全全国国)一一电电荷荷量量为为q(q0)、质质量量为为m的的带带电电粒粒子子在在匀匀强强电电场场的的作作用用下下，在在t0时时由由静静止止开开始始运运动动，场场强强随随时时间间变变化化的的规规律律如如图图所所示示不不计计重重力力，求求在在t0到到tT的的时间间隔内时间间隔内(1)粒子位移的大小和方向；粒子位移的大小和方向；(2)粒子沿初始电场反方向运动的时间粒子沿初始电场反方向运动的时间