度高考物理一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动专题强化一运动学图象追及相docx.docx
- 文档编号:20263666
- 上传时间:2023-04-25
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:138.81KB
度高考物理一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动专题强化一运动学图象追及相docx.docx
《度高考物理一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动专题强化一运动学图象追及相docx.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《度高考物理一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动专题强化一运动学图象追及相docx.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
度高考物理一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动专题强化一运动学图象追及相docx
专题强化一运动学图象追及相遇问题
【专题解读】1.本专题是匀变速直线运动规律和运动学图象的综合应用,为高考必考内容,多以选择题形式命题.
2.学好本专题,可以提高同学们通过画运动情景示意图和v~t图彖分析和解决运动学问题的能力.
3.用到的知识有:
x~t图象和v~t图象的理解,匀变速直线运动的规律,临界条件的确定,极值思想等数学方法.
过好双基关
回扣基础知识训练基础题目
一、运动学图象
1.直线运动的x~t图象
(1)图象的物理意义
反映了做直线运动的物体的位楼随吋问变化的规律.
(2)图线斜率的意义
1图线上某点切线的斜率大小表示物体速度的大小
2图线上某点切线的斜率正负表示物体速度的方向.
(3)交点
两图线交点,表示两物体相遇.
2.直线运动的y—E图象
(1)图彖的物理意义
反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律.
(2)图线斜率的意义
1图线上某点切线的斜率大小表示物体加速度的大小.
2图线上某点切线的斜率正负表示加速度的方向.
(3)两种特殊的卩一十图象
1匀速直线运动的y—t图象是与横轴平行的直线.
2匀变速直线运动的y—十图彖是一条倾斜的直线.
(4)图彖与时间轴围成的面积的意义(如图1)
图1
1图象与时间轴围成的而积表示位穆.
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圧;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.
(5)交点
两图线交点表示此时两物体速度相同.
【自测11甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动,它们的位移一时间匕一C图
象如图2所示,由图象可以看出在0〜4s内()
A.甲、乙两物体始终同向运动
B.第4s末时,甲、乙两物体间的距离最大
C.甲的平均速度等于乙的平均速度
D.乙物体一直做匀加速直线运动
答案C
【自测21
如图3所示,
由此可知(
解析由题图对知在0〜2s内,甲、乙同向运动,在2~4s内两者反向运动,选项A错误;第4s末两物体相遇,两物体间的距离不是最大,选项B错误;由题图知在0〜4s内,甲、乙的位移都是2m,故平均速度相等,选项C正确;根据图线斜率的绝对值等于速度的大小,可知乙物体一直做匀速直线运动,选项D错误.
A.前1s物体的位移大小为1m
B.前2s末物体的瞬时速度大小为2m/s
C.前3s内物体的加速度大小为3m/s
D.前3s物体做匀变速直线运动
答案A解析在v~t图象中,相应图线与吋I'可轴所围的血积表示位移,由题图知,前1s内物体
Av的位移大小%=-XlX2m=lm,选项A正确;在1〜3s内由题图得,物体的加速度a=—
q—2rn/s
==—1m/s,第2s末物体的瞬时速度v=v(i+at=f2lm/s—1m/s2X1s=lm/s,
3s—1s
选项B、C错误;第1s内物体做匀加速直线运动,1〜3s内物体做匀减速直线运动,选项D错误.
二、追及与相遇问题
1.概述
当两个物体在同一条直线上运动时,由于两物体的运动情况不同,所以两物体之间的距离会不断发生变化,就会涉及追及、相遇或避免碰撞等问题.
2.两类情况
(1)若后者能追上前者,则追上时,两者处于同一位置,后者的速度一定不小于前者的速度.
(2)若后者追不上前者,则当后者的速度与前者的速度相等时,两者相距最近.
3.相遇问题的常见情况
(1)同向运动的两物体追及并相遇:
两物体位移大小之差等于开始时两物体间的距离.
(2)相向运动的两物体相遇:
各自发牛的位移大小之和等于开始时两物体间的距离.
【自测3】平直公路上的甲车以10m/s的速度做匀速直线运动,乙车静止在路面上,当甲车经过乙车旁边时,乙车立即以大小为1m/s,的加速度沿相同方向做匀加速运动,从乙车加速开始计时,贝9()
A.乙车追上甲车所用的时间为10s
B.乙车追上甲车所用的时间为20s
C.乙追上甲时,乙的速度是15m/s
D.乙追上甲时,乙的速度是10m/s
答案B
解析设乙车追上甲车所用的吋间为t,则有u甲戶討,解得t=20s,选项A错误,B正确;由v=at得,乙车追上甲车吋,乙车速度y乙=20m/s,选项C、D错误.
研透命题点
细研考纲和其题分析突破命题点
命题点一运动学图象的理解和应用
•能力考点师生共研
\.X-t图象与V-t图象的比较
X—Z■图象
r-t图象
图象
举例
kL
crt7
1
O
V
3t
意义
倾斜直线表示匀速直线运动;曲线表示变速直线运动
倾斜直线表示匀变速直线运动;曲线表
示变加速直线运动
特别处
两条图线的交点表示相遇
图线与时间轴所围面积表示位移
运动
甲做匀速直线运动,乙做速度逐渐减小
丙做匀加速直线运动,丁做加速度逐渐
情况
的直线运动
减小的变加速直线运动
位移
0〜力时间内甲、乙位移相等
0〜力时1'可内丁的位移大于丙的位移
平均
速度
0〜b时间内甲、乙平均速度相等
0〜t2吋间内丁的平均速度大于丙的平均速度
2.三点说明
仃)x-t图象与『一方图象都只能描述直线运动,且均不表示物体运动的轨迹;
(2)分析图象要充分利用图象与英所对应的物理量的函数关系;
(3)识图方法:
-•轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点.
【例1】(多选)如图4,直线瘦和曲线方分别是在平直公路上行驶的汽车白和方的位移一时
间(丸一Z)图线,
由图可知()
1
|b
a
1■t
t2
A.在时刻fi,a
车追H方车
图4
B.在时刻切&、0两车运动方向相反
C.在力到广2这段时间内,"车的速率先减少后增加
D.在赤到血这段时间内,方车的速率一直比爲车的大
答案BC
解析由题图可知,力时刻,〃车追上自车,故A错误;x~t图象的斜率表示速度,由于方2时刻自、方两图象的斜率一正、一负,故两车运动方向相反,B正确;由方图线的斜率的变化可以看111介到方2这段时间力车的速率先减少后反向增加,C正确;如图所示,在直时刻力图线的斜率与仪图线的相等,此时两车的速率相等,故D错误.
【例2】(2014•新课标全国II•14)甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶•在Z=0到t=U
图5
A.汽车甲的平均速度比乙的大
B.汽车乙的平均速度等丁上产
C•甲.乙两汽车的位移相同
答案A
解析根据
十图象中图线与时间轴所围的面积农示位移,可以看出汽车甲的位移Q卩大于
汽车乙的位移x乙,选项C错误;根据得,汽车甲的平均速度u甲大于汽车乙的平均速
度/乙,选项A正确;汽车乙的位移x乙小于初速度为血、末速度为刃的匀减速直线运动的
1/|+%
位移川即汽车乙的平均速度小于七一,选项B错误;根据—图彖的斜率反映了加速度的大小,因此汽车甲、乙的加速度大小都逐渐减小,选项D错误.
【变式1】甲、乙两车在同一条直道上行驶,它们运动的位移;r随时间t变化的关系图象如图6所示.已知乙车做匀变速直线运动,其图线与方轴相切于10s处.则下列说法正确的是()
A.甲车的初速度为零
B.乙车的初位置在%o=6Om处
C.乙车的加速度大小为1.6m/s2
D.5s时两车相遇,此时甲车速度较大
答案C
解析由题图可知甲车做匀速直线运动,速度m/s=4m/s.故A错;由题图可A〔5
知乙车做匀减速直线运动,可看做是反方向的匀加速直线运动,则有x=^af.由题图可知,当其反向运动5s时,位移为20in.则有20=*日•52,得加速度大小日=1.6m/s2.因其共运动了10s,可得%o=|xi.6XlO2m=80m.C对,B错;Z=5s时,两车相遇,但甲车速度y甲=4m/s小于乙车速度y乙=8m/s,D错.
【变式2】(2018•广东佛山质检)如图7所示为甲、乙两质点做直线运动的速度一时间图象,则下列说法中正确的是()
A.在0〜7时间内甲、乙两质点的平均速度相等
B.甲质点在0〜刑寸间内的加速度与乙质点在矗〜方3时间内的加速度相同
C.甲质点在0〜U时间内的平均速度小于乙质点在0〜出时|'可内的平均速度
D.在心时刻,甲、乙两质点都回到了出发点
答案A
解析因在0〜朋寸间内甲、乙两质点的速度图线与广轴所围“而积”相等,说明位移相等,则甲、乙两质点的平均速度相等,故A项正确;在0〜力时间内,甲的图线斜率为正值,加速度为正方向,在广2〜力时间内,乙的图线斜率为负值,加速度为负方向,两个加速度不相同,故B项错误;甲质点在0〜介时间内的平均速度等于苇巴=*,乙质点在0〜%时间内的平均速度等于苇巴=*,故C项错误;由图可知甲、乙两质点的速度均为正值.则两质点均做单向直线运动,不可能回到出发点,故D项错误.
拓展点1非常规图象
1.三类图象
仃图象:
由v=v.+at可知图象与横轴所围面积表示速度变化量Ar,如图8甲所示;
X1X\1
(2)--^图象:
由x=v.t+-at1可得7=肉+尹方,图彖的斜率为尹,如图乙所示.
图8
⑶v—x图象:
由V—vo2=2ax可知v=ro2+2<3%,图象斜率为2乩
2.解题技巧
图象反映了两个变量(物理量)之I'可的函数关系,因此要由运动学公式推导出两个物理量间的函数关系,来分析图彖的意义.
X
【例3】一质点沿直线运动,如图9所示是从Z=0时刻开始的质点的?
一Z图象匕为位移),
D.r=2s时位移是3m
可以推知()
A.质点做匀减速运动
C.t=2s时的速度是1m/s
答案B
V11
解析由题意可得图线的函数表达式为7=1+㊁(,即%=(+刁代乂因为匀变速直线运动中位移公式为白产,根据对应关系得ro=lm/s,0,因此质点做匀加速运
动,故A项错误,B项正确.当t=2s时,根据公式v=vo+att求出速度是3m/s,故C
项错误;当t=2s时,代入表达式x=t+^C,可得位移是4m,故D项错误.
【变式31(2017•江西南昌3月模拟)一辆汽车做直线运动,其J—x图彖如图10所示.关于
汽车的运动,下列说法错误的是(
图10
A.汽车的初速度为4m/s
B.汽车的加速度大小为0.5m/s2
C.汽车第4s末的速度为2m/s
D.汽车前10s内的位移为15m
答案D
解析由题图可知初始时速度的平方为16m2/s2,则汽车的初速度旳=4m/s,A项正确.由题图可知,与x的关系式为r2-42=-%,再与公式旳2=2臼x对比可知汽车做匀减速直线运动,加速度白=一0.5m/s2,B项正确.由v=v.+at,可得汽车第4s末的速度为旳=4m/s-0.5X4m/s=2m/s,C项正确.因吐竺=8s,则知第8s末车停止,汽车前10a
s内位移x=^91,1=16m,D项错误.
2日
拓展点2图象间的相互转化
【例4】一物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的规律如图11所示.取物体开始运动的方向为正方向,则下列关于物体运动的v-t图象正确的是()
a/(m*s"2)
答案c
命题点二追及相遇问题
能力考点师生共研
1.分析思路
可概括为“一个临界条件”“两个等量关系”.
⑴一个临界条件:
速度相等•它往往是物体间能否追上或(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断问题的切入点;
(2)两个等量关系:
时间等量关系和位移等量关系,通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系是解题的突破口.
2.能否追上的判断方法
物体〃追赶物体座开始时,两个物体相距必,到Va=Vb时,若Xa+xo
3.特别捉醒
若被追赶的物体做匀减速直线运动,一定要注意判断被追上前该物体是否已经停止运动.
4.三种方法
(1)临界法:
寻找问题中隐含的临界条件,例如速度小者加速追赶速度大者,在两物体速度相等时有最大距离;速度大者减速追赶速度小者,若追不上则在两物体速度相等时有最小距离.
(2)函数法:
设两物体在方时刻相遇,然后根据位移关系列出关于广的方程f("=0,若方程Af)=0无正实数解,则说明这两个物体不可能相遇;若方程Ar)=0存在正实数解,说明这两个物体能相遇.
(3)图象法.
1若用位移图彖求解,分别作出两个物体的位移图彖,如果两个物体的位移图彖相交,则说明两物体相遇.
2若用速度图象求解,则注意比较速度图线与时间轴包I韦I的面积.
【例5】甲、乙两车在同一直线轨道上同向行驶,甲车在前,速度为ri=8m/s,乙车在后,速度为盹=16m/s,当两车相距Ab=8m时,甲车因故开始刹车,加速度大小为ai=2m/s2,为避免相撞,乙车立即开始刹车,则乙车的加速度至少为多大?
答案6m/s
解析方法一:
临界法
设两车速度相同时均为r,所用时间为t,乙车的加速度大小为及,则v-aa=V2-aa=v,
VV、
—-1=—1_Xo,解得t=2s,戲=6m/s",即t=2s时,两车恰好未相撞,显然此后
在停止运动前,甲的速度始终大于乙的速度,故可避免相撞.满足题意的条件为乙午的加速度至少为6m/s2.
方法二:
函数法
甲、乙运动的位移:
x甲=旳广一*日1F,x乙=盹广一$?
2产
避免相撞的条件为X乙一X甲〈X。
即*(日2—日】)产+(旳一巾)广+心>0
代入数据有(型一2)孑一16广+16>0
不等式成立的条件是:
4=162-4><16@2—2)〈0,且色一2>0解得32>6m/s2.
【变式4】(多选)(2016•全国卷I・21)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其y—Z图彖如
图12所示.已知两车在方=3s时并排行驶,贝9()
图12
A.在t=ls吋,甲车在乙车后
B.在广=0时,甲车在乙车前7.5m
C.两车另一次并排行驶的时刻是t=2s
D.甲、乙车两次并排行驶的位置Z间沿公路方向的距离为40m
答案BD
解析由题中卩一方图象得臼甲=10m/s2,臼乙=5m/s2,两车在f=3s时并排行驶,此时x甲=+日甲f2=~X10X32m=45m,x乙=%才+*日乙尸=10X3m+^X5X32m=52.5m,所以t=0时甲车在前,距乙车的距离为L=x乙—x甲=7.5m,B项正确.t=\s时,/甲'=如甲t'2=5m,xJ=vot1+*日乙广'2=12.5m,此时“乙‘=/甲'+厶=12.5m,所以另一次并排行驶的时刻为t=ls,故A、C项错误;两次并排行驶的位置沿公路方向相距厂=xz-x乙'=40m,故D项正确.
【变式5】(2018•河北保定调研)在平直公路上有甲、乙两辆汽车从同一位置沿着同一方向运动,它们的速度一吋间图象如图13所示,贝%)
A.甲、乙两车同时从静止开始出发
B.在t=2s时乙车追上甲车
C.在方=4s时乙车追上甲车
D.甲、乙两车在公路上可能相遇两次
答案C
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考 物理 一轮 复习 第一章 运动 描述 变速 直线运动 专题 强化 运动学 图象 docx