2022年高考物理总复习第一章直线运动专题1运动的图像追及相遇问题课件

这是一份2022年高考物理总复习第一章直线运动专题1运动的图像追及相遇问题课件，共43页。

考点一　运动图像的理解及应用
1.[x-t图像的基本认识](2020吉林长春二模)如图所示,高速公路收费站都设有 “ETC”通道(即不停车收费通道),设ETC车道是笔直的,由于有限速,汽车通 过时一般是先减速至某一限定速度,然后匀速通过电子收费区,再加速驶离 (将减速和加速过程都看做加速度大小相等的匀变速直线运动)。设汽车开 始减速的时刻t=0,下列四幅图能与汽车通过ETC的运动情况大致吻合的是 (　　)
解析　汽车先做匀减速直线运动,然后做匀速直线运动,最后做匀加速直 线运动。图像A反映汽车先负向匀速后静止,再正向匀速,选项A错误;图像B 反映汽车先正向匀速后静止,再正向匀速,选项B错误;图像C反映汽车先正向 加速后匀速,再正向加速,选项C错误;图像D反映汽车先减速再匀速,后加速, 符合题意,则选项D正确。
2.[v-t图像的基本认识]如图所示是某质点运动的v-t图像,下列判断正确的是  (　　) A.在第2 s末,质点的速度方向发生改变B.在0~2 s内,质点做直线运动,在2~4 s内,质点做曲线运动C.在0~2 s内,质点的位移大小为1 m
D.在2~4 s内,质点的加速度不断减小,方向不变
3.[同一坐标系中两个图像](2020广东东莞检测)甲、乙、丙、丁四辆小车从 同一地点向同一方向运动的图像如图所示,下列说法中正确的是 (　　)
A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动B.在0~t1时间内,甲车平均速度等于乙车平均速度C.在0~t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相遇D.在0~t2时间内,丙、丁两车加速度总是不相同的
1.图像“六看”(1)看“轴”(坐标轴代表哪个物理量):x-t图像、v-t图像。(2)看“线”(形状是直线还是曲线):倾斜直线表示y随x均匀变化;曲线表示y 随x非均匀变化。(3)看“斜率”:斜率k= 表示y随x变化的快慢。
(4)看“点”(特殊点和图线的交点):转折点表示图像的斜率发生突变;两线交 点表示对应纵、横坐标轴物理量相等;图线在纵轴上的截距一般表示物理过 程的“初始”情况。(5)看“面积”(面积代表哪个物理量):y对x的累积量。(6)看“象限”(图线在时间轴上方还是下方):第1象限代表正方向,第4象限代 表负方向。
2.运动的两种图像直线运动的x-t图像(1)意义:反映了直线运动的物体位移随时间变化的规律。(2)图线上某点切线的斜率的意义①斜率的大小:表示物体速度的大小。②斜率的正负:表示物体速度的方向。(3)两种特殊的x-t图像
 ①若x-t图像是一条平行于时间轴的直线,说明物体处于静止状态。(如甲所 示)②若x-t图像是一条倾斜的直线,说明物体在做匀速直线运动。(如乙所示)直线运动的v-t图像(1)意义:反映了直线运动的物体速度随时间变化的规律。(2)图线上某点切线的斜率的意义
①斜率的大小:表示物体加速度的大小。②斜率的正负:表示物体加速度的方向。(3)两种特殊的v-t图像 ①匀速直线运动的v-t图像是与时间轴平行的直线。(如甲所示)②匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线。(如乙所示)(4)图线与时间轴围成的“面积”的意义
①图线与时间轴围成的“面积”表示相应时间内的位移。②若此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为正方向;若此面积 在时间轴的下方,表示这段时间内的位移方向为负方向。
3.应用运动图像的三点注意(1)无论是x-t图像还是v-t图像都只能描述直线运动。(2)x-t图像和v-t图像都不表示物体运动的轨迹。(3)x-t图像和v-t图像的形状由x与t、v与t的函数关系决定。
考点二　匀变速直线运动的四类非常规图像
四类图像(1)a-t图像:由v=v0+at可知图像与时间轴所围面积表示速度变化量Δv,如图甲 所示。(2) -t图像:由x=v0t+ at2可得 =v0+ at,图像的斜率为 a,纵截距为v0,如图乙所示。
 (3)v2-x图像:由v2- =2ax可知v2= +2ax,图像斜率为2a,纵截距为 ,如图丙所示。(4)a-x图像:由v2- =2ax可知图像与x轴所围面积表示 ,如图丁所示。
例1　动力车在刹车过程中位移和时间的比值 与t之间的关系图像如图所示,则下列说法正确的是 (　　)
A.动力车的初速度为10 m/sB.刹车过程动力车的加速度大小为2.5 m/s2C.刹车过程持续的时间为8 sD.从开始刹车时计时,经过2 s,动力车的位移为30 m
审题关键　(1)该图像的横纵坐标对应的物理量存在于哪个运动学公式中?提示:x=v0t+ at2(2)如何得到与图像对应的函数关系?提示:由x=v0t+ at2变形可得(3)图像的斜率、截距对应哪个物理量?提示:t=0时对应初速度,斜率对应 a
解析　由x=v0t+ 得 =v0+ a·t,可知 -t图像的纵截距表示初速度,斜率表示 a,所以v0=20 m/s,a=-5 m/s2,A、B均错;由v=v0+at得当v=0时,t=4 s,C错;由x=v0t+ 得当t=2时,x=30 m,D对。
考点三　追及、相遇问题
例2　在水平轨道上有两列火车A和B,相距x,A车在后面做初速度为v0、加速 度大小为2a的匀减速直线运动,而B车同时做初速度为零、加速度为a的匀加 速直线运动,两车运动方向相同。要使两车不相撞,求A车的初速度v0满足什 么条件。解题指导　本题可运用“临界条件法”“二次函数极值法”“图像法”等 方法解题。
例3　甲车以10 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,乙车以 4 m/s 的速度与 甲车平行同向做匀速直线运动,甲车经过乙车旁边开始以大小为0.5 m/s2的加 速度刹车,从甲车刹车开始计时,求:(1)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。
(2)函数法:设两物体在t时刻相遇,然后根据位移关系列出关于t的方程f(t)=0,若方程f(t)=0无正实数解,则说明这两个物体不可能相遇;若方程f(t)=0存在正实数解,说明这两个物体能相遇。(3)图像法①若用x-t图像求解,分别作出两个物体的x-t图像,如果两个物体的x-t图像相交,则说明两物体相遇。②若用v-t图像求解,则注意比较v-t图线与时间轴包围的面积。