第3讲 运动学图像、追及相遇问题及相关实验（讲）（原卷版）-2022年高考一轮复习讲练测（新高考·江苏）

这是一份第3讲 运动学图像、追及相遇问题及相关实验（讲）（原卷版）-2022年高考一轮复习讲练测（新高考·江苏），共19页。试卷主要包含了1 s，结合牛顿第二定律求动摩擦因数等内容，欢迎下载使用。
命题分析：高考考题主要以选择题的形式出现，有时也以实验题的形式出现，主要涉及运动学概念、规律及图像等问题；试题注重与生活实际相结合，注重基础，突出实验，强调能力。
趋势分析：利用运动图像考查匀变速直线运动是近几年高考的命题热点，以质点的直线运动为背景命制试题，重点考查学生从图像中获取、处理和应用有效信息的能力。
物理观念：1.理解质点、位移、速度及加速度等基本概念；2.掌握匀变速直线运动规律；3.运用运动观念求解相关运动问题。
科学思维：1.构建自由落体、竖直上抛及匀变速直线运动模型；2.善于运用物理图像对运动现象进行科学分析。
科学探究：1.掌握处理纸带数据的方法；2.了解利用光电门、频闪照相及借助传感器用计算机测速度的方法。
科学态度与责任：1.尝试用学过的知识解决实际问题，认识和解释自然现象；2.通过实验，形成严谨认真、实事求是的科学态度。
一、运动学图像
1、 三种图象比较
2、 x-t图和v-t图中的穿越线
t
O
x
速度
不反向
单向直线运动
t
O
v
往返直线运动
速度
反向
+x
-x
3、x-t图和v-t图中的折线
t
O
x
t0
速度
反向
开始
运动
t
O
v
加速度
反向
开始
运动
v0
t
O
x
x0
速度大小变化，方向不变
初位置
t
O
v
加速度大小变化，方向不变
初速度
v0
4、 x-t图像中的曲线问题
t
O
x
t2
瞬时速度
x2
平均速度
t1
x1
(1)一般曲线
①曲线不表示物体做曲线运动，而是表示物体做变速直线运动；
②一段割线的斜率等于平均速度，某点切线斜率等于瞬时速度；
③注意路程和位移区别。0~t1，路程等于位移大小(x1)；0~t2，路程(2x1-x2)大于位移大小(x2)。
（2）抛物线
t
O
x
1 2 3
匀加速直线运动
x3
x1
x2
t
O
x
1 2 3 4
匀减速直线运动
x0

①开口向上的抛物线表示物体做匀加速直线运动，开口向下表示匀减速；
②加速度用逐差法计算：(x3-x2)-(x2-x1)=aT2；
③中间时刻速度等于该段时间内的平均速度，例如2s末的速度等于1s~3s内的平均速度，v2=(x3-x1)/2T。
5、 v-t图像中的曲线问题
6、 x-t图和v-t图中的交线
t
O
x
t0
B追上A,一定相遇
开始
运动
B
A
t1
t
O
v
v相等，不一定相遇
v0
t1
t2
x相等，同地出发则相遇
A
B

7、四类常见的非常规图像
（1）四类图象
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①a－t图象
由vt＝v0＋at可知图象与横轴所围面积表示速度变化量Δv，如图5甲所示．
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②eq \f(s,t)－t图象
由s＝v0t＋eq \f(1,2)at2可得eq \f(s,t)＝v0＋eq \f(1,2)at，图象的斜率为eq \f(1,2)a，如图乙所示．
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③v2－s图象
由vt2－v02＝2as可知vt2＝v02＋2as，图象斜率为2a.
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④s－v图象
s与v的关系式：2as＝v2－v02，图象表达式：s＝eq \f(1,2a)v2－eq \f(1,2a)v02.
（2）解题技巧
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①用函数思想分析图象：
图象反映了两个变量(物理量)之间的函数关系，因此要由运动学公式推导出两个物理量间的函数关系，来分析图象的意义．
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②要注意应用解析法和排除法，两者结合提高选择题图象类题型的解题准确率和速度．
追及相遇问题
1、 追及和相遇问题的解题思路
(1)在解决追及、相遇类问题时，要紧抓“一图、三式”，即：过程示意图，时间关系式、速度关系式和位移关系式，最后还要注意对结果的讨论分析．
(2)解决追及问题的思路流程：

2、 追及中的三个关系
（1）位移关系:x后= x前+ Δx(同地出发 x后= x前)；
（2）时间关系:t先=t后+ Δ t(同时出发t相等)；
（3）速度关系：慢追快距离增；快追慢距离减。
①一定能追上（例如加速追匀速）
追上前，速度相等时，二者距离有最大值。
②不一定能追上（例如减速追匀速）

Ⅰ.如果追不上，当速度相等时，二者距离有最小值；
Ⅱ.如果恰好追上，则追上时，速度恰好相等；
Ⅲ.如果追上时，追者速度大于被追者，那么会出现两次相遇的问题。
3、追及和相遇问题的四种解题方法
(1)物理分析法：抓好“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键，认真审题，挖掘题中的隐含条件，在头脑中建立起一幅物体运动的图景．
(2)相对运动法：巧妙地选取参考系，然后找出两物体的运动关系．
(3)数学分析法：设相遇时间为t，根据条件列方程，得到关于t的一元二次方程，用判别式进行讨论，若Δ>0，即有两个解，说明可以相遇两次；若Δ＝0，说明刚好追上或相遇；若Δ(v1+v2)/2