2012届高考物理知识框架复习课件18.ppt

1、第4讲 运动图象追及与相遇问题考点整合第4讲 考点整合一、三种运动图象常见运动图象有位移时间(st)图象和速度时间(vt)图象，另外在解决某些定性运动问题时涉及加速度时间(at)图象上述三种图象的横轴均表示_，纵轴分别表示_、_和_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、负两个方向时间位移速度加速度第4讲 考点整合二、位移时间(st)图象1.物理意义：反映做直线运动的物体的_随时间变化的规律2.图线斜率的意义：图线(或图线上某点切线)的斜率大小表示物体_，斜率正负表示物体_3.重要的st图象(1)如果st图象是一条倾斜的直线，说明物体做_运动(2)如果st图象

2、是一条平行于时间轴的直线，说明物体处于_状态速度的方向位移速度的大小匀速直线静止第4讲 考点整合三、速度时间(vt)图象1.物理意义：反映了做直线运动的物体的_随_的变化规律2.图线斜率的意义：图线(或图线上某点切线)的斜率大小表示物体_，斜率的正负表示物体_3.重要的vt图象(1)匀速直线运动的vt图象是与横轴_的直线(2)匀变速直线运动的vt图象是一条_的直线加速度的大小速度时间平行加速度的方向倾斜第4讲 考点整合4.“面积”的意义：图象与时间轴、时刻线围成的“面积”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方向为_；如果此面积在时间轴的下方，表示这段时间内的位移方向

3、为_正方向位移负方向第4讲 考点整合四、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(位移关系)，且追及物的瞬时速度大于被追物在追上之前，当追及物和被追物速度相等时，两物体之间有最大距离(2)追上且不相碰撞的条件：追及物和被追物的位置坐标(位移关系)相同时速度相等第4讲 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的时间内两者不靠拢(即v被追v追)，则速度相等时刻两者间距离最小2.处理相遇、追及问题常用的

4、方法：(1)解析法；(2)图象法；(3)巧取参考系法第4讲 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1.运动图象的识别根据图象中横、纵坐标轴所代表的物理量，明确该图象是位移时间(st)图象、速度时间(vt)图象还是加速度时间(at)图象，了解图象的物理意义2.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，理解图象中的“点”、“线”、“斜率”、“截距”、“面积”等数学特征的物理意义第4讲 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，特别注意“起点”、“终点”、“拐点”，它们往往对应一个特殊状态(2)线：表示研究对象的变化过程和规律st图象中如果图线

5、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，则表示物体做匀加速直线运动(3)斜率：st图象中图线的斜率(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；vt图象中图线的斜率(或图线切线的斜率)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；at图象中图线的斜率(或图线切线的斜率)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第4讲 要点探究(4)截距：st图象、vt图象、at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(5)交点：st图象中两图线的交点表示两物体在对应时刻相遇，vt图象中两图线的交点表示两物体在对

6、应时刻速度相等，此时两物体之间的距离达到极值(最大或最小)，at图象中两图线的交点表示两物体在对应时刻加速度相等(6)面积：图线与坐标轴、时刻线所围的面积常表示运动过程的某一物理量如vt图线与横轴、时刻线包围的“面积”大小表示位移的大小，at图线与横轴、时刻线包围的“面积”表示速度的变化量第4讲 要点探究3.st图象、vt图象及at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41甲、乙、丙分别是形状相同st图象、vt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 41第4讲 要点探究st图象vt图象at图象图线表示物体做匀速直线运动(斜率表示速度v)图线表示物体做匀加速

7、直线运动(斜率表示加速度a)图线表示物体做加速度均匀变大的直线运动(斜率表示加速度变化的快慢)图线表示物体静止图线表示物体做匀速直线运动图线表示物体做匀变速直线图线表示物体静止在原点O图线表示物体静止图线表示物体静止或做匀速直线运动图线表示物体向反方向做匀速直线运动，初位置为s0图线表示物体做匀减速直线运动，初速度为v0图线表示物体的加速度均匀减小，初始加速度为a0 交点的纵坐标表示三个运动质点相遇时的位置交点的纵坐标表示三个运动质点的共同速度 交点的纵坐标表示三个运动质点的共同加速度 点表示t1时间内物体位移为s1 点表示t1时刻物体速度为v1(图中阴影部分面积表示质点在0t1时间内发生的位

8、移)点表示t1时刻物体的加速度为a1(图中阴影部分面积表示质点在0t1时间内速度的改变量)第4讲 要点探究特别提醒 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，图象并不表示运动轨迹(2)一定要注意审题，认清题目要问的是vt还是st图象因为从比较中可以发现vt、st图象关于“交点、斜率、面积、线”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(图42甲图中t2时刻，乙图中t4时刻)；何时表示相遇(甲图中t1、t3时刻，乙图中t2、t4时刻).第4讲 要点探究图42第4讲 要点探究例1 如图43所示，甲、乙两图象分别是质点做直线运动的st图象和vt图象试说

9、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(注意：两图象表示的不是同一质点)第4讲 要点探究例1 两图象各段表示的运动情况见下表：st图象vt图象AB段有一定初位移的向前的匀速直线运动有一定初速度的向前的匀加速直线运动BC段 静止在某一位置向前做匀速直线运动CD段反方向做匀速直线运动(返回)方向不变的匀减速直线运动(仍然向前运动)DE段继续做反方向的匀速直线运动 反方向做匀加速直线运动(返)第4讲 要点探究点评 st图象与vt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，首先要弄清是st图象还是vt图象如在本题中，甲图中的倾斜直线表示物体做匀速直

10、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，平行横轴的直线表示物体做匀速直线运动第4讲 要点探究12010广东卷 图44是某质点运动的速度图象，由图象得到的正确结果是()A.01 s内的平均速度是2 m/sB.02 s内的位移大小是3 mC.01 s内的加速度等于24 s 内的加速度D.01 s内的运动方向与24 s内的运动方向相反第4讲 要点探究第4讲 要点探究22010合肥模拟 小球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，其运动的速度时间图象如图45所示已知g10 m/s2，由图可知()A.小球下落的加速度为10 m/s2B.小球

11、初始位置距地面的高度为2 mC.此过程小球通过的路程为1.375 mD.小球在上升过程中的加速度大于12 m/s2图45第4讲 要点探究 式题2C解析 由图象可以看出小球在0.5 s内的加速度为8 m/s2，上升过程中的加速度为12 m/s2，故选项A、D错误；小球初始位置距地面高度为h1 m，选项B错误；小球通过的路程为两三角形面积，故选项C正确第4讲 要点探究要点探究 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运动图象包括st图象、vt图象、at图象

12、，其中vt图象能够反映物体的位移(面积)、速度、加速度(斜率)与时间的对应关系，其应用更广泛，在必要时需将st图象、at图象转换为vt图象进行解题，但vt图象不能确定运动物体的初始位置第4讲 要点探究例22010全国卷 汽车由静止开始在平直的公路上行驶，060 s内汽车的加速度随时间变化的图线如图46所示(1)画出汽车在060 s内的vt图线；(2)求在这60 s内汽车行驶的路程第4讲 要点探究2(1)如图所示(2)900 m解析(1)由加速度图象可知前10 s汽车做匀加速运动，1040 s汽车做匀速直线运动，其速度为vat2 m/s210 s20 m/s,3060 s汽车做匀减速运动，因为加

13、速度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化，此两段的面积相等，所以60 s末汽车恰好静止第4讲 要点探究第4讲 要点探究点评 加速度时间图象中，图线与时间轴、时刻线所围的面积表示表示速度的变化，由at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vt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第4讲 要点探究某研究性学习小组用加速度传感器探究物体从静止开始做直线运动的规律，得到了质量为1.0 kg的物体运动的加速度随时间变化的关系图线，如图47所示由图可以得出()第4讲 要点探究A.从t4.0 s到t6.0 s的时间内，物体做匀减速直线运动B.物体在t

14、10.0 s时的速度大小约为5.8 m/sC.物体在t3.0 s时的速度最大D.从t10.0 s到t12.0 s的时间内，物体的位移约为14.6 m第4讲 要点探究D 探究点三 相遇与追及问题(含临界问题)1.分析追及、相遇问题(1)一定要注意抓住一个条件、两个关系：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(2)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，比如刹车类问题第4讲 要点探究第4讲 要点探究第4讲 要点探究2.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

15、体类型图象说明匀加速追匀速tt0以前，后面物体与前面物体间距离增大；tt0时，两物体相距最远，为s0s；tt0以后，后面物体与前面物体间距离减小；能追及且只能相遇一次注：s0为两物体之间的初始距离匀速追匀减速匀加速追匀减速第4讲 要点探究(2)初速度大的物体追初速度小的物体类型图象说明匀减速追匀速两物体的间距逐渐减小，当两物体速度相等时，即tt0时刻：如果ss0，则恰能追及，两物体只相遇一次，不能相撞(临界条件)；如果ss0，则两物体相遇两次，t1时刻s1s0第一次相遇，t22t0t1时刻第二次相遇注：s0为两物体之间的初始距离匀速追匀加速匀减速追匀加速第4讲 要点探究例3A、B两辆汽车在笔直

16、的公路上同向行驶，当B车在A车前84 m处时，B车速度为4 m/s，且以2 m/s2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A车一直以20 m/s的速度做匀速运动，经过12 s后两车相遇问B车加速行驶的时间是多少？第4讲 要点探究第4讲 要点探究点评 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分析时要注意B车的加速度为零后，B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，如下面的变式题第4讲 要点探究2010三明模拟 经检测，汽车A的制动性能：以标准速度20 m/s在平直公路上行驶时，制动后4 s停下来现汽车A在平直公路上以20 m/s的速度行驶时，发现前方18 m处有一货车B以6 m/s的速度同向匀速行驶，司机立即制动，问：当A车速度减为与B车速度相同时所用时间为多少？是否会发生撞车事故？第4讲 要点探究2.8 s 会