高考物理一轮复习 1.2.4 运动图象及其应用课件 粤教版必修1 .ppt

1、第二单元匀变速直线运动规律的应用第4课时 运动图象及其应用,必修1 第一章运动的描述探究匀变速直线运动规律,基础回顾,考点一,匀速直线运动的st图象,1物理意义匀速直线运动的s t图象是一条_的直线，如右图所示，它表示运动的_变化的规律2图线的斜率图线的斜率表示_的大小；k_.,答案：1倾斜位移s随时间t 2速度,基础回顾,考点二,直线运动的v t图象,1物理意义直线运动的v t图象表示运动的_变化的规律2匀速直线运动的v t图象,(1)匀速直线运动的v t图象是与横轴_的直线，如右图所示(2)从图象不仅可以看出速度的大小，还可以看出速度保持不变(3)图线与时间轴包围的面积表示运动的_,答案：

2、1速度v随时间t 2(1)平行(3)位移,3匀变速直线运动的v t图象(1)匀变速直线运动的v t图象是一条_的直线，如右图所示(2)图线的斜率表示_的大小；k_.若斜率大于零，则加速度大于零，表示_运动，若斜率小于零，则加速度小于零，表示_运动(3)图线与时间轴包围的面积表示运动的_,答案：3(1)倾斜(2)加速度 匀加速匀减速 (3)位移,要点深化,1s t图象和v t图象的比较,2.运用图象时要注意的问题(1)无论图线是直线还是曲线，s t图象和v t图象都只能描述直线运动(2)不要把图线误解为物体运动的轨迹(3)要清楚理解图象中的“点”、“线”、“斜率”、“截距”、“面积”的物理意义,

3、点：图线上的每一个点都对应研究对象的一个状态，特别注意“起点”、“终点”、“拐点”，它们往往对应一个特殊状态线：表示研究对象的变化过程和规律，如v t图象中图线若为倾斜直线，则表示物体做匀变速直线运动斜率：表示横、纵坐标轴上两物理量的比值，常有一个重要的物理量与之对应用于求解定量计算对应物理量的大小和定性分析变化的快慢问题，如s t图象的斜率表示速度大小，v t图象的斜率表示加速度大小面积：图线与横坐标轴围成的面积常与某一表示过程的物理量相对应如v t图象与横轴包围的“面积”大小表示位移大小截距：表示横、纵坐标两物理量在“边界”条件下的物理量的大小由此往往能得到一个有意义的物理量,题型一,st

4、图象的基本应用,s t图象往往转折多，运动变化多，故要注意各阶段的分析,龟兔赛跑的故事流传至今，按照龟兔赛跑的故事情节，兔子和乌龟的s t图象如下图所示，下列关于兔子和乌龟的运动正确的是(),A兔子和乌龟是同时从同一地点出发的B乌龟一直做匀加速运动，兔子先加速后匀速再加速C骄傲的兔子在T4时刻发现落后奋力追赶，但由于速度比乌龟的速度小，还是让乌龟先到达预定位移s3D在0T5时间内，乌龟的平均速度比兔子的平均速度大,解析：从上图中看出，0T1这段时间内，兔子没有运动，而乌龟在做匀速运动，所以A选项错；乌龟一直做匀速运动，兔子先静止后匀速再静止，所以B选项错；在T4时刻以后，兔子的速度比乌龟的速度

5、大，所以C选项错；在0T5时间内，乌龟位移比兔子的位移大，所以乌龟的平均速度比兔子的平均速度大，即D选项正确答案：D,题型训练,1.如图所示为甲、乙两物体相对于同一坐标的st图象，则下列说法正确的是()A甲、乙均做匀变速直线运动B甲比乙早出发时间t0C甲、乙运动的出发点相距s0D甲的速率大于乙的速率,解析：由图象可知甲、乙均做匀速直线运动；乙与横坐标的交点表示甲比乙早出发时间t0，甲与纵坐标的交点表示甲、乙运动的出发点相距s0.甲、乙运动的速率用图线的斜率的绝对值表示，由图可知甲的速率小于乙的速率答案：BC,题型二,vt图象的基本应用,v t图中平行于横轴的直线表示匀速直线运动，除此以外的其它

6、直线则为匀变速直线运动v t图象的斜率表示加速度，斜率为正数表示匀加速直线运动，斜率为负数表示匀减速直线运动另外曲线所围的面积表示位移，如该面积位于时间轴下方则取负数,a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的v t图象如下图所示，下列说法正确的是(),Aa、b加速时，物体a的加速度大于物体b的加速度B20秒时，a、b两物体相距最远C60秒时，物体a在物体b的前方D40秒时，a、b两物体速度相等，相距200 m,解析：比较两曲线加速阶段的斜率，直线b要陡一些，所以a、b加速时，物体a的加速度小于物体b的加速度，答案A错题目所给的时间区域，速度相等时相距最远，即40秒时，答案B错计算60秒时面

7、积大小，a的大于b，所以答案C对.40秒时，计算面积差，s4040 40202030900 （m），答案D错答案：C,题型训练,2A(2011年广州一模） 某高速列车沿直线运动的图象如右图， 则该列车（ ） A0 30s时间内的位移小于9 X 102m B30s时的速度等于30m/s C060s时间内做匀加速运动 D90s 120s时间内做匀速运动,AD,2B.小球在t0时刻从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其v t图象如右图所示，则由图可知()A小球下落的最大速度为15 m/sB小球向上弹起的最大速度为3 m/sC小球能弹起的最大高度为0.45 mD小球在0.8 s内运动的路

8、程为0.8 m,解析：小球做自由落体运动，由图可知B对，弹起时的最大高度sv2/2g0.45 m，故选项C对D错答案：B,题型三,应用vt图象分析追及与相遇问题,两物体在同一直线上运动，往往涉及追及、相遇或避免碰撞等问题，解答此类问题的关键是：速度相等时两物体能否同时到达某位置基本思路是：分别对两物体的运动过程进行分析；画出运动过程草图；列出位移方程；找出时间关系、速度关系、位移关系；解出结果，必要时进行讨论但是，由于实际过程较为复杂，学生很难联想，对物理情景难以抽象作出草图，不知如何分析，造成学习的被动局面若通过教师的帮助，学生能应用vt图象，分析实际物理过程，使过程形象化、具体化，解答便会

9、“柳暗花明”下面列举应用vt图象解答几种追及与相遇问题的实例(一)匀速运动的物体追赶同向匀加速直线运动的物体，追赶时两者距离最小(包括追及)的条件为：追赶者的速度等于被追赶者的速度,汽车从静止开始以a1 m/s2的加速度前进，相距汽车x025 m处，与车运动方向相同的某人同时开始以v6 m/s的速度匀速追赶汽车，问人能否追上？若追不上，求人与汽车间的最小距离,解析：作汽车与人的运动草图如下图甲和vt图象如下图乙所示因vt图象不能看出物体运动的初位置，故在图甲中标上两物体的前、后由图乙可知：在06 s时间内后面的人速度大，运动得快；前面的汽车运动得慢即06 s内两者间距越来越近因而速度相等时两者

10、的位置关系，是判断人能否追上汽车的条件,故人能否追上汽车取决于t6 s时人与车分别运动的位移之差是否大于或等于二者开始运动时的距离,所以人追不上汽车那么人与汽车的最小距离为xminx0x7 m.答案：人追不上汽车，人与汽车的最小距离为7 m,点评：(1)通过vt图象，从而搞清两个物体之间的速度、位移和时间关系由图象知：追和被追两者的速度相等常是能追上、追不上、二者距离有极值的临界条件(2)同向运动的物体，若各自的位移之差大于或等于开始时两者之间的距离时即能追上，若小于开始时两者之间的距离时即追不上；本题人追不上，则以后更追不上了，故所求为最小距离(二)初速为零的匀加速直线运动的物体追赶同向匀速

11、(或匀减速)直线运动的物体时，追赶时两者距离最大的条件为：追赶者的速度等于被追赶者的速度由于本思维过程与例3的处理过程相当一致，故这个情形的问题留给学生自主探究,题型训练,3一辆汽车在十字路口等候绿灯，当绿灯亮时汽车以a4 m/s2的加速度开始行驶，恰在这时一辆摩托车以v10 m/s的速度从后面赶过汽车，求汽车在追上摩托车之前两车相距的最大距离,解析：作汽车与摩托车的运动草图如下图甲和vt图象如下图乙所示由题意知两车同时同地出发，开始时v摩v汽，所以摩托车在前，汽车在后在vt图象上标上前、后，由图乙可直观看出，在两者的速度相等之前即在t2.5 s的时刻前，前面“逃”得快，后面“追”得慢，两者间

12、距越来越远；而在t2.5 s的时刻后，v汽v摩，两者间距将缩小故在两者速度相等时，两者在相遇前的间距最大,那么，两车相遇前相距的最大距离为xmaxx摩x汽12.5 m.答案：12.5 m,(三)匀减速直线运动的物体追赶同向匀速(或匀加速)直线运动的物体时，恰好追上(或恰好追不上)的临界条件为：即追及时，追赶者速度等于被追赶者的速度,汽车正以v112 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶，突然发现正前方相距x处有一辆自行车以v24 m/s的速度同方向匀速行驶，汽车立即以加速度大小a2 m/s2做匀减速直线运动，结果汽车恰好未追上自行车，求x的大小,解析：作汽车与自行车的运动草图如下图甲和v t图象

13、如下图乙所示因为图中不知运动物体初位置故在图乙上标出前、后，由此可直观看出，在两者速度相等的时刻即4 s之前是后面的“追”得快，前面“逃”得慢两者间距越来越近，在4 s时两者相距最近在4 s末后面物体运动速度变慢，已不用担心碰上的问题了可见，两者速度相等是恰好不相撞的临界条件,图甲,图乙,故xx2x116 m.答案：16 m,点评：通过v t图象可以看到，如果汽车与自行车的距离近一些时，汽车不仅能超过自行车，而且后来自行车又在追汽车，这样会有两次相遇故本类型可加如下的拓展：两车间距x满足什么条件可以使：两车不相遇；两车只相遇一次；两车能相遇两次(四)加速度较大的匀减速直线运动的物体追赶同向加速

14、度较小的匀减速直线运动的物体时，恰好追上(或恰好追不上)的临界条件为：追及时，追赶者速度等于被追赶者的速度；当追赶者位移大于被追赶者的位移与开始时两者距离之和，能追上，反之追不上由于本思维过程与例4的处理过程相当一致，故这个情形的问题留给学生自主探究,题型训练,4甲、乙两汽车在一条平直的单行道上乙前甲后同向匀速行驶甲、乙两车的速度分别为v140 m/s和v220 m/s，当两车距离接近到s250 m时两车同时刹车，如下图所示已知两车刹车时的加速度大小分别为a11.0 m/s2和a2 m/s2，问甲车是否会撞上乙车？,解析：作甲、乙两汽车的运动v t图象如下图所示在图上标上两车前、后，从中可看出

15、：在0t秒即两车速度相等之前，后面的甲车速度大，“追”得快；前面的乙车的速度小，“逃”得慢两车间距越来越近，在t秒时两者相距最近在t秒后甲车运动速度变慢，已不用担心碰上的问题了可见，两者速度相等是恰好不相撞的临界条件,两车速度相等时：v1a1tv2a2t，得t30 s在30 s内，甲、乙两车运动的位移分别为,因为s乙s700 m s甲，故甲车会撞上乙车答案：甲车会撞上乙车,警示,不能正确理解运动图象,一宇宙空间探测器从某一星球的表面升空，如图表示其速度随时间变化规律求宇宙探测器在该行星表面所能到达的最大高度？,错解：该探测器在升空后8 s时到达最大高度，故最大高度h 648 m256 m.,分析纠错：读图可知，探测器在前24 s内速度一直为正，说明一直沿升空方向在8s末探测器有最大速度64 m/s；在24 s末速度为零，探测器升高至最高点.24 s之后速度方向向下，高度又在减少，故最大高度h 6424 m768 m.答案：768 m,祝,您,学业有成,