高考物理一轮复习运动图像教学案.docx
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高考物理一轮复习运动图像教学案
学习必备
运动图像
一.考点整理运动图像类型
1.x–t图像:
在平面直角坐标系中用纵轴表示位移x,横轴表示时间t,画出的图
像就是位移–时间图像(其实是位置坐标图像),x–t图像反映了物体运动的位
移随时间变化的规律,如图所示.①匀速直线运动的x–t图像是一条
线;②匀变速直线运动的x–t图像是一条线.x–t图线斜率的大小表
示物体的的大小,斜率的正负表示的方向.
2.v–t图像:
在平面直角坐标系中用纵轴表示
速度v,横轴表示时间t,画出的图像就是速
度–时间图像.v–t图像反映了物体运动的
速度随时间变化的规律,如图所示.①图线
斜率的物理意义:
图线上某点切线的斜率大小
表示物体的大小,斜率的正负表示
的方向.②图线与时间轴围成的“面积”的意义:
图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的物体
的.若该面积在时间轴的上方,表示这段时间内的方向为正方向;若该面积在时间轴的
下方,表示这段时间内的方向为负方向.
3.追及相遇问题:
常见的追及、相遇问题的基本条件是两者速度.①初速度为零(或较小)的匀
加速直线运动的物体追匀速运动的物体,在速度相等时二者间距;②匀减速直线运动的物体
追匀速运动的物体,若在速度相等之前未追上,则在速度相等时二者间距;③匀速运动的物体
追匀加速直线运动的物体,若在速度相等之前未追上,则在速度相等时二者间距.分析追及、
相遇类问题时,要注意抓住题目中的关键字眼审题时要充分挖掘题目中的隐含条件,如“刚好”、“恰好”、
“最多”、“至少”等,往往对应一个临界状态,满足相应的临界条件.
二.思考与练习思维启动
1.如图甲、乙所示的位移-时间(x–t)图像和速度-时间(v–t)
图像中,给出了四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况,
则下列说法中正确的是()
A.图线1、3表示物体做曲线运动
B.v–t图像中
0~t
1时间内物体
1和2的平均速度相等
C.x–t图像中
t4时刻物体
3的速度大于物体
4的速度
D.两图像中t、t
5
时刻分别表示物体
2和4开始反向运动
2
2.在平直道路上,甲汽车以速度
v匀速行驶,当甲车司机发现前方距离为
d处的乙汽车时,立即以大小为
a1的加速度匀减速行驶,与此同时,乙车司机也发现了甲,立即从静止开始以大小为
a2的加速度沿甲车
运动的方向匀加速运动.则
(
)
A.甲、乙两车之间的距离一定不断减小
B
.甲、乙两车之间的距离一定不断增大
C.若v2>2(a1+a2)d,则两车一定不会相撞
D.若v2
<2(a1+
a2)d,则两车一定不会相撞
三.考点分类探讨
典型问题
〖考点1〗对x–t、v–t
图像的理解
【例1】如图甲、乙所示的位移(
x)–时间(t)图像和速度(v)–时间(t)图像中给出四条
图线,
甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,
则下列说法正确的是
(
)
A.甲车做直线运动,乙车做曲线
运动
B.0~t1时间内,甲车通过的路程大于乙车通过的路程
C.0~t2时间内,丙、丁两车在
t2时刻相距最远
D.0~t2时间内,丙、丁两车的平均速度相等
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【变式跟踪1】某汽车在启用ABS刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时,其车速与时间的变化关系分
别如图中的①、②图线所示,由图可知,启用ABS后()
A.t1时刻车速更小B.0~t1的时间内加速度更小
C.加速度总比不启用ABS时大D.刹车后前行的距离比不启用ABS短
〖考点2〗运动图像的应用
【例2】将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,
v–t图像如图所示.以下判断正确的是()
A.前3s内货物处于超重状态
B.最后2s内货物只受重力作用
C.前3s内与最后2s内货物的平均速度相同
D.第3s末至第5s末的过程中,货物的机械能守恒
【变式跟踪2】甲、乙两车某时刻由同一地点,沿同一方向开始做直线运动,若以该时
刻作为计时起点,得到两车的位移图像如图所示,图像中的OC段与AB平行,CB
段与OA平行,则下列说法中正确的是()
A.t1到t2时刻两车的距离越来越远B.0~t3时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度
C.甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度D.t3时刻甲车在乙车的前方
〖考点3〗追及、相遇问题
【例3】A、B两列火车在同一轨道上同向行驶,A车在前,其速度vA=10m/s,B车在后,其速度为vB=30
m/s.因大雾能见度低,B车在距A车700m时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但要经过1800
m,B车才能停止.问A车若按原速度前进,两车是否会相撞?
说明理由.
【变式跟踪3】交通路口是交通事故的多发地,驾驶员到交通路口时也格外小心.现有甲、乙两汽车正沿
同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为v0=8m/s.当两车快要到十
字路口时,甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯,于是紧急刹车(反应时间忽略不计),乙车司机为了避
免与甲车相撞也紧急刹车,但乙车司机反应较慢(反应时间为t=0.5s).已知甲车紧急刹车时制动
力为车重的0.5倍,乙车紧急刹车时制动力为车重的2/5,g=10m/s2.
⑴若甲车司机看到黄灯时车头距警戒线6.5m,他采取了上述措施后是否会闯红灯?
⑵为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车在行驶过程中应至少保持多大距离?
学习必备
四.考题再练
高考试题
-1
1.(2013全国卷大纲版)将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面
v/m·s
30
不同高度处竖直向上抛出,抛出时间间隔为
2s,他们运动的v–
t图像分别如直线甲、乙所示.则
(
20
)
A.t
=2s时,两球的高度差一定为40m
10
B.t
=4s
时,两球相对于各自抛出点的位移相等
0
345
t/s
12
C.两球从抛出至落地到地面所用的时间间隔相等
–10
D.甲球从抛出至达到最高点的时间间隔与乙球的相等
甲
乙
【预测1】如图2所示为某质点做直线运动的
v–t
图像,关于这
-1
4s内的运动情况,下列说法中正确的是
v/m·s
个质点在
(
)
A.质点始终向同一方向运动
B.4s
内通过的路程为4m,而位移为零
t/s
C.4s
末质点离出发点最远
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4.汽车A在红灯前停住,绿灯亮时启动,以0.4m/s2的加速度做匀加速运动,经过30s后以该时刻的速
度做匀速直线运动.设在绿灯亮的同时,汽车B以8m/s的速度从A车旁边驶过,且一直以相同的速度
做匀速直线运动,运动方向与A车相同,则从绿灯亮时开始()
A.A车在加速过程中与B车相遇B.A、B相遇时速度相同
C.相遇时A车做匀速运动D.两车不可能相遇
5.如图所示,是从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个质量相等的物体I、II的v-t
图像.在0?
t2时间内,下列说法中正确的是()
A.物体I所受的合外力不断增大,物体II所受的合外力不断减小
D.加速度大小不变,方向与初速度方向相同
2.(2013全国新课标I)如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车
和b的位置一时间(x–t)图线.由图可知()
A.时刻t1,a车追上b车
B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反
C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增加
D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大
【预测2】“蛟龙号”深潜器经过多次试验,
在20XX年6月24日以7020m深度创下世
界最新纪录(国外最深不超过6500m),预示着可以征服全球99.8%的海底世界,假设在某次实验时,深潜器内的显示屏上显
示出了从水面开始下潜到最后返回水面
10min内全过程的深度曲线(
)和速度图
a
(a)深度显示
像(b),如图示则有
(
)
A.(a)图中h3代表本次最大深度
,应为6.0m
B.全过程中最大加速度是
0.025m/s2
C.潜水员感到超重现象应发生在
3-4min和6-8min的时间段内
D.整个潜水器在8-10min时间段内机械能守恒
五.课堂演练
自我提升
1.如图是A、B两质点从同一地点运动的
x–t图像,则下列说法错误的是
A.A质点以20m/s的速度匀速运动
B.B质点先沿正方向做直线运动,后沿负方向做直线运动
C.B质点最初4s做加速运动,后4秒做减速运动
D.A、B两质点在4s末相遇
2.下列图像均能正确反映物体在直线上的运动,在t=2s内物体位移最大的是
a
(b)速度显示
()
()
B.I、II两个物体的平均速度大小都是
1
+
2
(v
v)/2
C.在第一次相遇之前,t1时刻两物体相距最远
D.物体II所受的合外力所做的功大于物体
I所受的合外力所做的功
6.质量相等的甲乙两物体从离地面相同高度同时由静止开始下落,由于两物体的形
状不同,运动中受到的空气阻力不同.将释放时刻作为
t=0时刻,两物体的速
度图像如图所示.则下列判断正确的是
(
)
A.t0时刻之前,甲物体受到的空气阻力总是大于乙物体受到的空气阻力
B.t0时刻之前,甲物体中间时刻速度大于乙物体平均速度
C.t0时刻甲乙两物体到达同一高度
D.t0时刻之前甲下落的高度总小于乙物体下落的高度
7.甲、乙两车在平直公路上比赛,某一时刻,乙车在甲车前方
L1=11m处,乙车速度v乙=60m/s
,甲
车速度
v
甲=50m/s
,此时乙车离终点线尚有
2=600m,如图所示.若甲车加速运动,加速度
a
=2
L
m/s2,乙车速度不变,不计车长.求:
⑴经过多长时间甲、乙两车间距离最大,最大距离是多少?
⑵到达终点时甲车能否超过乙车?
8.一辆汽车在十字路口等待绿灯,当绿灯亮时汽车以a=3m/s2的加速度开始行驶,恰在这时一辆自行车
以v0=6m/s的速度匀速驶来,从后边超过汽车,试问:
⑴汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?
最远距离是多大?
⑵当汽车与自行车距离最近时汽车的速度是多大?
3.下列给出的四组图像中,能够反映同一直线运动的是()
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2.BC;由x
–t
图线分析可知,t1
时刻b车追上了a车,A选项错误;
x
–t
图线斜率的正负表示运动
参考答案:
方向,t2
时刻a车沿正方向运动,
b车沿负方向运动,
B选项正确;x
–t图线斜率的大小表示速度大
一.考点整理
运动图像类型
小,t1到t2
这段时间内曲线
b斜率先减小后增加,
C选项正确,D选项错误.
1.倾斜直
曲
速度
速度
预测2C;由题图可知,0-1min
潜水器向下做加速运动,
1-3min向下做匀速运动,3-4min
向下做减速运动
2.加速度
加速度
位移
位移
位移
直至静止,
4-6min潜水器静止不动,
6-8min向上做加速运动,
8-10min
向上做减速运动直至静止在水
3.相等最大
最小
最小
面.(a)图中h3代表本次最大深度,由(
b)图知最大深度应为
360m,A错;由(b)图知全过程中最
二.思考与练习
思维启动
大加速度是1/30m/s
2
=0.033m/s2,B错;潜水员感到超重现象应发生加速上升和减速下降阶段,即
1.C;x–t、v–t图像都只能描述直线运动,
A错;v
–t
图像中
0~t
1时间内物体
1和物体
2的位
3-4min和6-8min的时间段内,C正确;在
8-10min时间段内潜水器受到重力之外的其他力的作用,其
移不同,所以平均速度不同,
B错;x
–t
图像中图线上某点切线斜率的绝对值表示该时刻速度的大
他力做功不为零,所以机械能不守恒,
D错误.
小,所以
t4时刻物体3的速度大于物体
4的速度,C对;t2时刻物体
2的运动方向不变,
D错.
五.课堂演练
自我提升
2.D;甲车做减速运动,乙车做加速运动,两车速度相同时,距离最小,若此时没有相撞,以后也不可能
1.C;x–t
图像的斜率大小表示质点运动速度的大小,正负表示速度的方
向,由
x–t图像可知,A
相撞.设两车相距为
d时,两车恰好相撞,这种情况下甲车的速度为
2
=2(
a1
+
a2)d,若v
质点沿正方向做匀速直线运动,其速度
v=
x/t
=20m/s
,A正确;B质点最初4s
沿正方向做减速
v0,根据v0
>v,两车一定相撞;若
v<v,两车一定不会相撞.
运动,后
4s沿负方向做加速运动,
B正确、C错误;4s末A、B两质点达到同一位置,故相遇,
D正
0
0
三.考点分类探讨
典型问题
确.
例1C;x–t图像表示的是做直线运动的物体的位移随时间的变化情况,而不是物体运动的轨迹.由
x–
2.B;选项A中,当t=2s
时,x=0,这表示物体在
t
=2s
内位移为
0,即物体做的是一次往返运动;
t图像可知,甲、乙两车在
0~t
1时间内均做单向直线运动,且在这段时间内两车通过的位移和路程均
v-t图像与坐标轴所围图形的“面积”表示位移大小,当图形位于时间轴上方时表示位移方向为正,
相等,A、B错误.在v–t
图像中,t2时刻丙、丁两车
速度相同,故0~t
2时间内,t2时刻两车相距
当位于下方时表示位移方向为负,观察选项图可知,选项
B中的“图形”只位于横轴上方,这表示物
最远,C正确.由图线可知,
0~t2时间内丙车的位移小于丁车的位移,故丙车的平均速度小于丁车的
体在t=2s
内位移方向为正,大小等于图形的“面积”,而选项
C、D中的“图形”有两部分组成,
平均速度,D错误.
它们分别在横轴上下两侧,且两部分图形的“面积”大小相等,这表示物体在
t
=2s
内位移均为0.
变式1BD;由图知启用ABS后t
1时刻车速较大,A错;由v–t
图线斜率等于加速度可知,
0~t1的时间
选项B符合题意.
内启用ABS后加速度较小,t
1~t2的时间内启用
ABS后加速度较大,
B对、C错;由v–t
图线所围
3.BC;A、B选项中的左图表明
0~3s
内物体匀速运动,位移正比于时间,加速度为零,
3~5s
内物体
面积等于对应时间内所发生的位移可知启用
ABS刹车后前行的距离较短,
D对.
匀加速运动,加速度大小a=v/
t
=2m/s
2,A错、B对;C、D选项中左图
0~3s位移不变,表
例2AC;由v–t图像可知,货物在前
3s内具
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- 高考 物理 一轮 复习 运动 图像 教学