1-05-考点强化:对运动图象x-t、v-t、x-y意义的理解
人教版2019高中物理必修第一册 运动学图像问题(教学课件)
(2)x-t、v-t图像的形状由x与t、v与t的函数关系
决定;
(3)无论是x-t图像还是v-t图像,所描述的运动
情况都是直线运动.
课堂小结
六看:看轴、看线、看斜率、 看面积、看截距、看特殊点
二变:
①图像之间的转换
x-t
②运动场景与图像间转换
v-t
特殊
图像
易错提醒:(1)x-t、v-t图像都不是物体运动的轨迹
C.1s末物体开始向下运动
D.3s末物体离地面最远
【正确答案】BD
课堂练习
【练习4】一物体由静止开始运动,其加速度a与位移x的关系图线如图
所示。下列说法正确的是(
)
A.物体最终静止
B.物体的最大速度为
2a0 x0
C.物体的最大速度为
3
2a0 x0
2
D.物体的最大速度为
3a0 x0
【正确答案】D
课堂练习
2a
2a
图像问题的三点关注
01
(1)六看:
六
看
、
二
变
、
一
说
明
看轴、看线、看斜率、 看面积、看截距、看特殊点
(2)二变:
①图像之间的转换
②运动场景与图像间转换
(3)说明:若关注以上细节仍不能解决问题,请写
出图像的函数表达式,尝试用数学的方法求解。
图像问题的三点易错
02
轨
迹
、
形
状
、
运
动
(1)x-t、v-t图像都不是物体运动的轨迹,图像
如图所示,图线与纵、横坐标轴的交点分别为0.5m/s和-1s,由此可知( )
2025版高考物理一轮总复习第1章运动的描述匀变速直线运动的研究第4讲运动图像课件
►考向1 x-t图像和v-t图像的基本应用 (2023·湖北一模)如图所示,
甲是某质点的位移—时间图像(抛物 线),乙是另一质点的速度—时间图 像,关于这两图像,下列说法中正确 的是( C )
A.由图甲可知,质点加速度为4 m/s2 B.由图甲可知,质点在前10 s内的平均速度大小为4 m/s C.由图乙可知,质点在2~4 s内的位移为0 D.由图乙可知,质点在运动过程中,加速度的最大值为7.5 m/s2
v2-x 图像 由 v2-v20=2ax 可知 v2=v20+2ax,截距 b 为 v20,图像斜率 k 为 2a
tx2-1t 图像 由 x=v0t+12at2 可得tx2=vt0+12a,截距为12a,斜 率为 v0
►考向1 a-t图像
(多选)(2023·湖北卷)t=0时刻,质点P从原点由静止开始做直 线运动,其加速度a随时间t按图示的正弦曲线变化,周期为2t0。在0~ 3t0时间内,下列说法正确的是( BD )
运动,2t0 时刻速度减速到零,此过程一直向前做减速运动;2t0~4t0 重复 此过程的运动,即质点一直向前运动,A、C 错误,B 正确;a-t 图像的
面积表示速度变化量,t20~32t0 内速度的变化量为零,因此t20时刻的速度与
3 2t0
时刻相同,D
正确。故选
BD。
►考向 2 xt -t 图像 一物体从 t=0 时刻开始沿直线运动,运动时间为 t 时,对应的
2 用数学函数方法分析非常规图像问题 (能力考点·深度研析)
对于非常规运动图像,可由运动学公式推导出两个物理量的函数关 系,来分析图像的斜率、面积、截距,常见的四类图像分析如下:
a-t图像 由Δv=aΔt可知图像中图线与横轴所围面积 表示速度变化量
能力课1 运动图像 追及与相遇问题
方法二 (函数法)
思路一:先求出在任意时刻 t 两物体间的距离 y=f(t),若 对任何 t 均存在 y=f(t)>0,则这两个物体永远不能相遇; 若存在某个时刻 t 使得 y=f(t)≤0,则这两个物体能相遇。 思路二: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 两物体不能相遇;若方程 f(t)=0 存在正实数解,说明这两 个物体能相遇
答案 (1)2 s 6 m (2)12 m/s
-22-
考点一
考点二
规律总结追及与相遇问题的求解方法 (1)解题思路
(2)解题技巧 ①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。 ②审题应抓住题目中的关键字眼,充分挖掘题目中的隐含条件, 如“刚好”“恰好”“最多”“至少”等,因为这些往往对应一个临界状态, 满足相应的临界条件。 ③若被追赶的物体做匀减速运动,一定要注意被追上前该物体是 否已经停止运动,另外还要注意最后对解的讨论分析。
关闭
第1 s内和第3 s内的速度均为正,运动方向相同,故A错误;第3 s内和第4 s内
图像的斜率相同,故第3 s内和第4 s内加速度相同,故B正确;“面积”表示位
移,A知.第第11 ss内内和和第第43ss内内的的位运移动大方小向相相等、反方向相反,位移不同,故C错误;根
据“B面.第积3”表s内示和位第移4,知s内0~的2 s加内速和0度~4相s内同的位移相同,而所用时间不同,则平 关闭
2.能否追上的判断方法。
物体B追赶物体A:开始时,两个物体相距x0,到vA=vB时,若 xA+x0<xB,则能追上;若xA+x0=xB,则恰好不相撞;若xA+x0>xB,则不能 追上。
第4课时 运动图像问题 [重难突破课]
m/s=1
D
目录
1.(多选)一质点做直线运动,运动的加速度a随时间t的图像为一条倾斜直
线,如图所示,则下列说法正确的是(
)
A.任意相等时间内速度变化相等
B.t=0时刻与t=2t0时刻质点速度一定相等
C.t=2t0时刻质点速度一定为零
D.t=0时与t=2t0时质点可能在同一位置
目录
解析:BD a-t图像中图线与t轴围成的面积代表速度的改变量,取两段连续相
像,但由于初速度不确定,图像可以上下平移,可能出现v-t图像与t轴围成面
积正负相抵的情况,如图乙所示,故D正确。
目录
2.某物体做直线运动的v2-x图像如图所示(其中v为速度,x为位置坐标),下
列关于物体从x=0处运动至x=x0处的过程分析,其中正确的是(
)
A.该物体做匀加速直线运动
0 2
B.该物体的加速度大小为
-t图像
1 2
1
由x=v0t+ at 可得 =v0+ at,截
2
2
1Байду номын сангаас
距b为初速度v0,图像的斜率k为 a
2
v2-x图像
由v2-v0 2 =2ax可知v2=0 2 +
2ax,截距b为0
2 ,图像斜率k为2a
目录
【典例3】
一质点沿x轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其 -t
的图像如图所示,则(
)
A.质点做匀速直线运动,速度为0.5 m/s
B.质点做匀加速直线运动,加速度为0.5 m/s2
C.质点在第1 s内的平均速度为0.75 m/s
高考物理一轮复习精讲精练 第1章 质点的直线运动 第三讲 运动的图像
第三讲 运动的图像➢ 知识梳理一、v -t 图像1.图像的意义:v -t 图像反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律,它只能描述物体做直线运动的情况。
2.图像的斜率:v -t 图线(或切线)的斜率表示物体的加速度.❖ 斜率的绝对值表示加速度的大小,斜率为正表示加速度沿规定的正方向,但物体不一定做加速运动;斜率为负,则加速度沿负方向,物体不一定做减速运动。
3.v -t 图线与t 轴所围“面积”表示这段时间内物体的位移。
❖ t 轴上方的“面积”表示位移沿正方向,t 轴下方的“面积”表示位移沿负方向,如果上方与下方的“面积”大小相等,说明物体恰好回到出发点。
4.图线上的点(t ,v )的含义:在t 时刻物体的速度为v , 二、x -t 图像1.图像的意义:x -t 图像反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律。
❖ 图线的纵坐标含义不是位移而是位置。
2.x -t 图像中的“交点”“斜率”“截距”的意义 (1)交点:两图线有交点,说明两物体相遇。
(2)斜率:表示速度的大小及方向。
(3)截距:纵轴截距表示t =0时刻的初始位置。
三、其他图像 1.a -t 图像由Δv =a Δt 可知图像中图线与横轴所围面积表示速度变化量,如图甲所示. 2.xt-t 图像 由x =v 0t +12at 2可得x t =v 0+12at ,截距b 为初速度v 0,图像的斜率k 为12a ,如图乙所示.3.v 2-x 图像由v 2-v 02=2ax 可知v 2=v 02+2ax ,截距b 为v 02,图像斜率k 为2a ,如图丙所示.➢ 知识练习考点一、运动图像的理解及应用 1.处理图像问题的基本思路例1、(2022·广东深圳市实验中学月考)如图为一质点做直线运动的v -t 图像,下列说法正确的是( )A .BC 段表示质点通过的位移大小为34 mB .在18~22 s 时间内,质点的位移为24 mC .整个过程中,BC 段的加速度最大D .整个过程中,E 点所对应的时刻离出发点最远 【答案】A【解析】BC 段,质点的位移为x =5+122×4 m =34 m ,选项A 正确;在18~22 s 时间内,质点的位移为x=12×22 m +(-12×22) m =0 m ,选项B 错误;由题图看出,CE 段图线斜率的绝对值最大,则CE 段对应过程的加速度最大,选项C 错误;由题图看出,在0~20 s 时间内,速度均为正值,质点沿正方向运动,在20~22 s 时间内速度为负值,质点沿负方向运动,所以整个过程中,D 点对应时刻离出发点最远,选项D 错误.例2、(2021山东潍坊三县10月联考)a 、b 两质点在同一直线上运动,它们运动的位移x 随时间t 变化的关系如图所示,其中a 质点的x -t 图像为抛物线的一部分,第7 s 末图像处于最高点,b 质点的图像为直线。
2025高考物理总复习运动学图像问题
间内甲、乙的位移大小相等,所以它们的平均速度大小相等,故C错误
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专题一
运动学图像问题
题型2 非常规图像
1. 三类常考非常规图像
(1)a-t图像:由v=v0+at可知,v-v0=at=Δv,如图甲所示,a-t图像与t轴所围图
形的面积表示物体速度的[1]
[2]
变化量Δv
,a-t图线与纵轴的交点表示初始时刻的
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专题一
运动学图像问题
抛物线
①如图甲,图中抛物线表示物体做匀加速直线运动;如图乙,图中
抛物线表示物体做匀减速直线运动.
②如图甲,加速度用Δx=aT2计算:(x3-x2)-(x2-x1)=aT2.
③中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度,例如图甲中,
第2 s末的瞬时速度等于1~3
x3 −x1
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专题一
运动学图像问题
6. [ -t图像/2024河北张家口模拟]一汽车减速时做直线运动,其 -t关系符合一
次函数,如图所示,则下列说法正确的是(
[答案] 46 m
[解析] v-t图线与时间轴所围图形的面积表示位移,因此质点在0~14 s内的位
4×6
移为x=
2
(4+6)×2
m+
2
m+4×(10-6)
4×(14−10)
m+
2
m=46 m.
(2)如果图像为x-t图像,质点在0~14 s内的位移为多少?
[答案] 0
[解析
若图像为x-t图像,则质点在14 s末回到出发点,故质点在0~14 s内的位移
为0.
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专题一
运动学图像问题
运动图像、追及与相遇 知识讲解 基础
运动图像、追及与相遇 编稿:xx 审稿:xx【考纲要求】1.理解匀速直线运动的速度图像和位移图象;2. 理解匀变速直线运动的速度图像和位移图象;3.会利用速度图像求速度和加速度;4.会求解追及与相遇问题。
【考点梳理】考点一:直线运动的x-t 图象要点诠释: 1.x-t 图象的意义x-t 图象表示运动的位移随时间的变化规律。
匀速直线运动的x-t 图象,是一条倾斜直线。
速度的大小在数值上等于图象的斜率的绝对值,即xv t∆=∆,如图所示:2.x-t 图象的理解(1)x-t 图象不是物体实际运动的轨迹。
(2)从x-t 图象上判断物体的运动性质。
①图线平行于时间轴,表示物体静止;②图线是倾斜直线,表示物体做匀速直线运动; ③图线是曲线,表示物体做变速直些运动。
(3)x-t 图象的斜率表示物体的速度,匀速直线运动斜率不变。
(4)x-t 图象的交点:如果两物体在同一直线上运动,其x-t 图象的交点表示两物体相遇。
考点二:直线运动的v-t 图象 要点诠释: 1.常见的v-t 图像a .匀速直线运动的v-t 图象(1)匀速直线运动的v-t 图象是与横轴平行的直线。
(2)由图象不仅可以求出速度的大小,而且可以求出位移大小(即图中画有斜线部分的面积)。
b .匀变速直线运动的v-t 图象(1)匀变速直线运动的v-t 图象是一条倾斜直线,如图所示。
(2)直线斜率的大小等于加速度的大小,即va t∆=∆。
斜率越大,则加速度也越大,反之,则越小。
(3)当v 0> 0时,若直线的斜率大于零,则加速度大于零,表示加速运动;若直线的斜率小于零,则加速度小于零,表示减速运动。
2.对匀变速直线运动v-t 图象的理解(1)v-t 图象能准确、全面地反映速度v 随时间t 的变化及其规律,图象符合客观要求。
(2)v-t 图线是直线,表示物体做匀变速直线运动(一条倾斜的直线)或匀速直线运动(一条平行于t 轴的直线);v-t 图线是曲线,则表示物体做非匀变速直线运动。
高考物理一轮复习专题02运动学图像与追击问题以及相关实验知识点讲解含解析
专题2 运动学图像与追击问题以及相关实验第一部分:考点梳理考点一、运动图像的认识与理解考点二、利用v-t图像与x-t图像研究追击与相遇问题考点三、生活中的追击与相遇问题考点四、实验—研究匀变速直线运动的规律考点一、运动图像的认识与理解1.运用运动图象解题时的“六看”2、关于两种图像的三点说明(1)无论是x t图象还是v t图象都只能描述直线运动。
(2)x t图象和v t图象不表示物体运动的轨迹。
(3)x t图象和v t图象的形状由x与t、v与t的函数关系决定。
(4)x-t图无法反映质点运动的加速度的大小。
(5)v-t图像无法反映质点运动的初始位置。
考查角度1 单一质点x-t图像的理解典例1:(多选)如图所示为一个质点运动的位移x随时间t变化的图象,由此可知质点在0~4 s内 ( ) A.先沿x轴正方向运动,后沿x轴负方向运动 B.一直做匀变速运动C.t=2 s时速度一定最大 D.速率为5 m/s的时刻有两个【答案】CD【解析】从图中可知正向位移减小,故质点一直朝着负方向运动,A错误;图象的斜率表示速度大小,故斜率先增大后减小,说明质点速率先增大后减小,即质点先做加速运动后做减速运动,做变速运动,但不是做匀变速直线运动,t=2 s时,斜率最大,速度最大,B错误,C正确;因为斜率先增大后减小,并且平均速度为5 m/s,故增大过程中有一时刻速度为5 m/s,减小过程中有一时刻速度为5 m/s,共有两个时刻速度大小为5 m/s,D正确.考查角度2 单一质点v-t图像的理解典例2 跳伞运动员从高空悬停的直升机跳下,运动员沿竖直方向运动,其v t图象如图所示,下列说法正确的是:()A.运动员在0~10 s内的平均速度大小等于10 m/s B.从15 s末开始运动员处于静止状态C.10 s末运动员的速度方向改变 D.10~15 s内运动员做加速度逐渐减小的减速运动【答案】:D【解析】0~10 s内,若运动员做匀加速运动,平均速度为v== m/s=10 m/s、根据图象的“面积”等于位移可知,运动员的位移大于匀加速运动的位移,所以由公式v=得知:0~10 s 内的平均速度大于匀加速运动的平均速度10 m/s,故A错误.由图知,15 s末开始运动员做匀速直线运动,故B错误.由图看出,运动员的速度一直沿正向,速度方向没有改变,故C错误、10~15 s图象的斜率减小,则其加速度减小,故10~15 s运动员做加速度减小的减速运动,故D正确.考查角度3 三种特殊的运动图像a-t图与图典例3一质点由静止开始按如图所示的规律运动,下列说法正确的是( )A.质点在2t0的时间内始终沿正方向运动,且在2t0时距离出发点最远B.质点做往复运动,且在2t0时回到出发点C.质点在时的速度最大,且最大的速度为D .质点在2t0时的速度最大,且最大的速度为a 0t 0 【答案】A【解析】质点在0~2t0时间内做加速度均匀增大的加速运动,在2t0~t 0时间内做加速度均匀减小的加速运动,在t 0~23t0时间内做加速度均匀增大的减速运动,在23t0~2t 0时间内做加速度均匀减小的减速运动,根据对称性,在2t 0时刻速度刚好减到零,所以在2t 0时质点离出发点最远,在t 0时刻速度最大,故A 正确,B 、C 错误;根据图象与时间轴所围面积表示速度,可知最大速度为21a 0t 0,故D 错误典例4一质点沿x 轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其t xt 图象如图所示,则( )A .质点做匀速直线运动,初速度为0、5 m/sB .B .质点做匀加速直线运动,加速度为0、5 m/s 2C .质点在1 s 末速度为2 m/sD .质点在第1 s 内的位移大小为2 m 【答案】C【解析】由图得t x =1+21t ,即x =t +21t 2,根据x =v 0t +21at 2,对比可得v 0=1 m/s ,21a =21 m/s 2,解得a =1 m/s 2,质点的加速度不变,说明质点做匀加速直线运动,初速度为1 m/s ,加速度为1 m/s 2,A 、B 错误;质点做匀加速直线运动,在1 s 末速度为v =v 0+at =(1+1×1) m/s=2 m/s ,C 正确.质点在第1 s 内的位移大小x =(1+21) m =23m ,D 错误.典例5如图甲,一维坐标系中有一质量为m =2 kg 的物块静置于x 轴上的某位置(图中未画出),从t =0时刻开始,物块在外力作用下沿x 轴做匀变速直线运动,如图乙为其位置坐标和速率平方关系图象,下列说法正确的是( )A .t =4 s 时物块的速率为2 m/sB .加速度大小为1 m/s 2C .t =4 s 时物块位于x =4 m 处D .在0、4 s 时间内物块运动的位移6 m 【答案】A【解析】由x -x 0=2a v2,结合图象可知物块做匀加速直线运动,加速度a =0、5 m/s 2,初位置x 0=-2 m ,t =4 s 时物块的速率为v =at =0、5×4 m/s =2 m/s ,A 正确,B 错误;由x -x 0=21at 2,得t =4 s 时物块位于x =2 m 处,C 错误;由x =21at 2,在0、4 s 时间内物块运动的位移x =21×0、5×0、42m =0、04 m ,D 错误.方法总结:1、解决v-t 与x-t 图像时要紧紧抓住图像与横纵轴交点的意义以及图像斜率、图像线下所围面积的意义来进行思考,切记将两种图像的意义混淆;2、解决a-t 图像的问题时主要抓住图像与横纵轴的交点代表的意义,常利用排除法进行处理。
第一章专题一运动图像与追及、相遇问题-2025年高考物理一轮复习PPT课件
解析
高考一轮总复习•物理
第11页
2.[对 a-t 图像的理解](多选)t=0 时刻,质点 P 从原点由静止开始做直线运动,其加 速度 a 随时间 t 按图示的正弦曲线变化,周期为 2t0.在 0~3t0 时间内,下列说法正确的是 ()
A.t=2t0 时,P 回到原点
B.t=2t0 时,P 的运动速度最小
A.4∶3 C.3∶2
B.3∶4 D.2∶3
答案
高考一轮总复习•物理
第19页
v2 解析:根据 v2=2ax 得 a=2x,因为初速度相等时,刹车的距离之比为 3∶4,则平均加 速度之比 a 有:a 无=4∶3,故 A 正确.
解析
高考一轮总复习•物理
第20页
2.[对 v2-x 图像的理解]a、b 两物体从同一地点同时出发,沿相同方向运动.图甲是 a 做匀加速直线运动的 x-t 图像,图乙是 b 做匀减速直线运动的 x-v2 图像.则下列说法正 确的是( )
公式可得 v0a=0,a1=4 m/s2,b 做匀减速直线运动,由速度位移公式 v2-v20=2ax,可得 x
11
1
1
=2av2-2av20,则乙中图像斜率为2a,纵轴的截距为-2av20,由此可得 v0b=8 m/s,a2=-4
m/s2.t=1.25 s 时,va=a1t=5 m/s,vb=v0b+a2t=3 m/s,A 错误;代入公式可得 t=1 s 时,va1
第1章 第3讲 运动图像 追及相遇问题
第一章 运动的描述 匀变速直线运动
高考一轮总复习 • 物理
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知识点2 追及相遇问题
1.追及问题的两类情况 (1)若后者能追上前者,追上时,两者处于___同__一___位置,且后者速 度一定大于等于前者速度。 (2)若追不上前者,则当后者速度与前者速度___相__等___时,两者相距 最近。
第一章 运动的描述 匀变速直线运动
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3.a-t图像 (1)物理意义:反映了做直线运动的物体的___加__速__度___随__时__间____变 化的规律。
(2) 图 像 斜 率 的 意 义 : 图 线 上 某 点 切 线 的 斜 率 表 示 该 点 加 速 度 的 ___变__化__率___。
高考一轮总复习 • 物理
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5.两条v-t图像的交点表示两个物体相遇。
( ×)
6.两条x-t图像的交点表示两个物体相遇。
( √)
7.相向运动的物体各自发生的位移大小之和等于开始时二者之距
时即相遇。
( √)
第一章 运动的描述 匀变速直线运动
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二、对点激活
1.(2021·黑龙江哈尔滨市高三模拟)公路上行驶的甲乙两辆汽车的
第一章 运动的描述 匀变速直线运动
高考一轮总复习 • 物理
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2.(2021·河北唐山市高三模拟)ETC(Electronic Toll Collection),又
称自动道路缴费系统,该系统的推行,有效的缓解高速公路收费站的拥
专题三 运动图像 追击相遇问题(课件) -高考物理2023-2024学年一轮复习
【深入理解】
1.两类图像的比较
内容 种类
图线斜率 图线与时间轴
所围面积
纵截距
x-t图像 表示速度 无意义
表示初始位置
特殊点
拐点表示速度变化;交 点表示相遇
v-t图像 表示加速度
表示位移
表示初速度 拐点表示加速度变化;交点表 示速度相同,不表示相遇,往 往是距离最大或最小的临界点
A.
B.
C.
D.
【答案】A 【详解】匀变速直线运动的位移x与时间t的关系图像是抛物线,由于减速阶段 和加速阶段的加速度大小相等,第一个t0时间内的位移大小与第二个t0时间内 的位移大小相等,A正确,BCD错误; 故选A。
变式2 (2023·河北邢台·河北巨鹿中学校联考三模)高铁改变生活,地 铁改变城市!地铁站距短需要频繁启停,为缩短区间的运行时间需要较大 的启动加速度。t=0时刻,一列高铁和一列地铁沿各自所在的长直轨道由静 止启动,0~240s内的图像如v-t图所示。下列说法正确的是( )
新人教版
2024届高考物理一轮复习攻略(必修1)
专题三 运动图像 追击 相遇问题
复习目标:
1.理解匀变速直线运动的x-t图象、v-t图象,明确各种图像的中斜率、面 积、截距、拐点等内容的物理含义,并会用它们解决问题.
2.掌握追及与相遇问题的特点以及解决这类问题的方法和技巧.
夯实考点
考点一 对xt、vt图象的理解及应用
变式训练
变式3(2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考模拟预测)某次导弹试射演 习中,歼-16战斗机瞄准了前方同一直线上同方向匀速飞行的无人靶机。当 两者距离时,歼-16战斗机以的对地速度发射一枚导弹,控制导弹立即沿水 平方向做的匀加速直线运动,在时击中无人靶机并将其击落。 (1)求无人靶机被击中前飞行速度大小; (2)在(1)的条件下,若无人靶机在导弹发射1s后接收到信号指令开始做 匀加速直线运动逃脱,加速度为,求该过程中,导弹与无人靶机的最大距离。
小专题(一) 运动学图像 追及相遇问题
(2)汽车 B 从开始减速直到静止经历的时间 t1= =5 s,
运动的位移 xB′=
=25 m;
汽车 A 在 t1 时间内运动的位移 xA′=vAt1=20 m,
此时相距Δx=xB′+x0-xA′=12 m,
汽车 A 需再运动的时间 t2= =3 s,
故 A 追上 B 所用时间 t 总=t1+t2=8 s。
设计使用简易的器材揭示了深刻的物理本质。伽利略的斜面实验揭示了匀变速直线运动
规律。某同学用现代实验器材改进伽利略的经典斜面实验。如图甲所示,他让一小球从
固定斜面顶端 O 处由静止释放,小球经过 A 处到达斜面底端 B 处,通过 A、B 两处安装的
传感器测出 A、B 间的距离 x 及小球在 AB 段运动的时间 t。改变 A 点及 A 处传感器的位
运动学中的非常规图像
1.五类图像
在解决一些直线运动的问题时,会遇到非常规的图像。对这类图像应首先根据
匀变速直线运动的规律推导出图像对应的函数关系,由此确定其斜率、截距、
面积等的物理意义,然后对比图像对问题作出解答。
(1)a-t图像
a-t图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量,如图甲所示。
(2) -t 图像
答案:(1)16 m
(2)8 s
(1)在[例 8] 中,若某同学应用关系式 vBt-at2+x0=vAt,解得经过 t=7 s(另解舍去)时 A 恰好追上 B。
这个结果合理吗?为什么?
提示:(1)这个结果不合理,因为汽车 B 运动的时间最长为 t= =5 s<7 s,说明汽车 A 追上 B 时汽车 B
(5)a-x 图像
考点04 运动图像问题 追及相遇问题 (核心考点精讲精练)(教师版) 备战2025年高考物理一轮复习
考点04 运动图像问题追及相遇问题1. 高考真题考点分布题型考点考查考题统计选择题v-t图像2024年甘肃卷、河北卷、福建卷选择题x-t图像2024全国新课标卷2. 命题规律及备考策略【命题规律】高考对这部分的考查,考查频率较高,特别是运动图像问题,几乎每年都要考查,题型多以选择题居多,通过图像对物体运动学物理和动力学物理量加以考查。
【备考策略】1.明确各种图像的中斜率、面积、截距、拐点等内容的物理含义,并会利用图像处理物理问题。
2.掌握处理追及相遇的方法和技巧,能够利用相应的方法处理实际问题。
【命题预测】重点关注各类图像,且要明确图像的斜率、面积等物理意义。
一、运动图像问题解决此类问题时要根据物理情境中遵循的规律,由图像提取信息和有关数据,根据对应的规律公式对问题做出正确的解答。
具体分析过程如下:二、追及相遇问题1.牢记“一个流程”2.把握“两种情景”物体A追物体B,开始二者相距x0,则:(1)A追上B时,必有x A-x B=x0,且v A≥v B。
(2)要使两物体恰不相撞,必有x A-x B=x0,且v A=v B。
考点一运动图像问题考向1 v-t图像1.在2024年世界泳联跳水世界杯女子10m跳台的决赛中,中国选手再次夺冠。
如图所示为中国选手(可视为质点)跳水过程简化的v﹣t图像,以离开跳台时作为计时起点,取竖直向上为正方向,关于运动员说法正确的是()A .1t 时刻达到最高点B .2t 时刻到达最低点C .12t t :时间段与23t t :时间段的加速度方向相同D .30~t 时间段的平均速度比13t t :时间段的平均速度大【答案】A【详解】A .10t :时间段向上做减速运动,1t 时刻达到最高点,选项A 正确;B .2t 时刻运动员到达水面,3t 时刻到达水内最低点,选项B 错误;C .图像的斜率等于加速度,可知12t t :时间段与23t t :时间段的加速度方向相反,选项C 错误;D .30~t 时间段的位移比13t t :时间段的位移小,但是30~t 时间段比13t t :时间段长,根据x v t =可知,30~t 时间段的平均速度比13t t :时间段的平均速度小,选项D 错误。
2018高考物理一轮复习 第3讲 运动图像
注意 在物理图像中,只要纵轴和横轴所代表的物理量的乘积恰好是
一个具有累积含义的物理量,那么图线与横轴围成的面积的数值就代表 这个物理量的大小。如x=vt,则v-t图线与t轴围成的面积的数值即为位 移的大小。
1-1 (2017四川绵阳)甲、乙两车在同一条直道上行驶,它们运动的位移 s随时间t变化的关系如图所示,已知乙车做匀变速直线运动,其图线与t 轴相切于10 s处,则下列说法中正确的是
比较内容 图像 x-t图像 v-t图像
其中④为抛物线 物理意义 反映的是位移随时间 的变化规律 函数表达式 ① ② ③ ④ x=x0-vt x=x0 x=vt x=kt
2
其中④为抛物线 反映的是速度随时间 的变化规律 v=v0-at v=v0 v=at v=kt
2
物 体 的 运 动 性 质
(3)图像与坐标轴围成的“面积”的意义
a.图像与坐标轴围成的面积表示相应时间内的⑤ 位移的大小 。
b.若此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为⑥ 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⑦ 负方向 。
2.两种特殊的v-t图像 (1)匀速直线运动的v-t图像是与横轴⑧ 平行 的直线。 (2)匀变速直线运动的v-t图像是一条⑨ 倾斜 的直线。
1 2 1 2
1 2
x t
1 2
1 2 1 2 1 2
s 20 t 5
1-2 (2016北京二模)如图所示为甲、乙两质点做直线运动的速度-时 间图像,则下列说法中正确的是 ( )
A.在0~t3时间内甲、乙两质点的平均速度相等 B.甲质点在0~t1时间内的加速度与乙质点在t2~t3时间内的加速度相同 C.甲质点在0~t1时间内的平均速度小于乙质点在0~t2时间内的平均速度 D.在t3时刻,甲、乙两质点都回到了出发点
考点01 匀变速直线运动规律 高一物理上学期期末考点(人教版2019)
B.第0.5s末的速度为9m/sC.汽车的初速度为12m/s
D.从刹车到停止汽车前进25m
巩固提升
16.如图所示,6个完全相同的木块并排固定在水平面上,从左至右编号依次为1、 2、3、4、5、6,子弹(可视为质点)从木块1左端以速度v射入,恰好没有从木块
6穿出,则下列说法正确的是( AD )
A.子弹穿过前三个木块的时间和穿过后三个木块的时间之比为 2 1 :1
五、多过程问题和追及相遇问题
12.如图为某高速公路出口的ETC通道示意图。一汽车驶入通道,到达O点的速度 v0=22m/s,此时开始减速,到达M时速度减至v=6m/s,并以6m/s的速度匀速通过MN
区,汽车从O运动到N共用时10s,v-t图像如下图所示,则下列计算正确的是( D )
A.汽车减速运动的加速度大小a=5.5m/s2B.O、M间中点位置的速度为14m/sC.O、 M间的距离为32mD.汽车在ON段平均速度大小为9.2m/s
开始下落时高度H的中点下方D.A上抛的初速度与B落地时速度大小均为2v
五、多过程问题和追及相遇问题
(一)多过程问题
1.三步法确定多过程问题的解答思路
五、多过程问题和追及相遇问题
(一)多过程问题
2.分析多过程问题的四个要点(1)题目中有多少个物理 过程?(2)每个过程物体做什么运动?(3)每种运动满足什 么物理规律?(4)运动过程中的一些关键位置(时刻)是 哪些?
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物体做什么运动?其 h-t、s-t、v-t、a-t各 自遵从什么规律?
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类型二、图象信息类问题
(1)一般在解答题中,对某一物理情景给出某一物理量的具体变化图 象,由图象提取相关信息从而对问题做出分析解答。 (2)解决此类问题时要根据物理情景中遵循的规律,由图象提取信息 和有关数据,根据对应的规律公式对问题做出正确的解答。具体分析 过程如下:
和推理,从而找出相应的变化规律,再结合相应的数学工
具(即方程)求出相应的物理量。
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【变式训练5】某同学欲估算飞机着陆时的速度,他假设飞机在平 直跑道上做匀减速运动,飞机在跑道上滑行的距离为x,从着陆到 停下来所用的时间为t,实际上,飞机的速度越大,所受的阻力越大, 则飞机着陆时的速度应是( ) x 2x 2x x 2x A.v= t B.v= t C.v> t D. t <v< t 飞机减速过程中,不考虑空 气阻力时的v-t图象如何? 实际情况随速度的减小,阻 力如何变化?其a如何变化?
解析 由图知启用ABS 后t1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 间内启用ABS后加速度 较小,t1~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. 答案 BD 解析显隐
动,乙先沿x负方向运动 后沿x正方向运动.0-4s 甲始终沿x正方向运动. 3.t=6s时,甲、乙速度图 象的斜率均为负,即二者 加速度方向相同. 4.求0-7s内乙的位移.
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类型三、多种图象间的转换和综合问题
图象问题命题的另一思路是图象转换。根据已知某一物
y
v
O
t 本题详细解 析见教辅!
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x
两图象与t轴围成的面积相等, 均为x
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4.备选训练
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【跟踪1】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,得到两车的位移图象如图所示,图象中的 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 解析 由位移时间图象可以看出,t1到t2时刻两车的距离没有发生变 化,选项A错误;0到t3时间内甲、乙的位移相同,因此平均速度相同, 选项B错误;图线斜率表示速度,可知甲车的初速度等于乙车在 t3时刻 的速度,选项C正确;t3时刻甲、乙走到了同一位置,选项 D错误.因 此答案选C. 答案 C 解析显隐
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【跟踪2】 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
理量的图象,画出相应的另外一些物理量的图象。该类
问题具有一定的综合性,分析时要充分挖掘图象信息。
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【例3】一物体做直线运动,其加速度随时间 变化的a-t图象如图所示。下列v-t图象中, 可能正确描述此物体运动的是( ) 注意a-t图象v-t间的对应关系.
解析 由位移-时间图象的斜率绝对值反映速度大小,在 0.2 ~ 0.5 小时 内,甲、乙均做匀速直线运动,加速度为 0 ,甲图象斜率大于乙图象斜 率,说明甲的速度大于乙的速度,故选项 A 错误, B正确;由位移-时 间图象可以看出在0.6~0.8小时内甲的位移比乙的大,故选项C错误;由 位移-时间图象看出在t=0.5小时时,甲在s=10 km处,而乙在s=8 km 处,进一步得出在0.8小时内甲的路程比乙的大,故选项D错误。 解析显隐 答案 B
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返回目录理综,15)如图示,滑块以初速度v0沿 表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,直至速度为零。对 于该运动过程,若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移 、 速度和加速度的大小,t表示时间,则下列图象最能正确描述 这一运动规律的是( )
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【例4】 (2014· 安徽理综,15)如图示,有一内壁光滑的闭合椭圆形管道, 置于竖直平面内,MN是通过椭圆中心O 点的水平线。已知一小球从M 点出发,初速率为v0,沿管道MPN运动,到N点的速率为v1,所需时间 为t1;若该小球仍由M点以初速率v0出发,而沿管道MQN运动,到N点 的速率为v2,所需时间为t2。则( ) 可利用速 A.v1=v2 ,t1>t2 B.v1<v2,t1>t2 率-时间 C.v1=v2,t1<t2 D.v1<v2,t1<图象的面 t2
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2. 典例剖析
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类型一、图象选择类问题
(1)依据某一物理过程,设计某一物理量随时间(或位移、高度、 速度等)变化的几个图象或此物理过程中某几个物理量随某一量 的变化图象,从中判断其正误。 (2)解决该类问题一般依据物理过程,运用对应规律,确定某物 理量的变化情况,从而确定选项的正确与否。
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【例1】(2014· 江苏卷,5)一汽车从静止开始做匀加速直线运动, 然后刹车做匀减速直线运动,直到停止.下列速度v和位移x的关系 图象中,能描述该过程的是( ) 用哪个规 律分析合 适?
解析 由匀加速运动速度与位移的关系:v2=2a1x,可知v-x图 象应为开口向 x 轴正方向的抛物线的一部分,故 C 、 D错;当汽 车做匀减速直线运动时,由 v 2 - v = 2 a 2 x ,则 v 2 = v + 2 a 2 x ,且 a2<0,所以v-x图象应为开口向x轴负方向的抛物线的一部分, 故A对,B错. 解析显隐 答案 A
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反思归纳 分析运动图象问题要注意的六个方面 看“轴” 看“线” 看“斜率” 看“面积”
x-t图象纵轴 位移 v-t图象纵轴 速度
x-t图象上倾斜直线 匀速直线运动 v-t图象上倾斜直线 匀变速直线运动 x-t图象上斜率 速度 v-t图象上斜率 加速度 x-t图象上面积无实际意义 v-t图象上图线和时间轴围成的“面积”表示位移
注意各段x-t图象 反应的物理规律.
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【变式训练3】(2013· 四川卷,6)甲、乙两物体在t=0时刻经过同 一位置沿x轴运动,其v-t图象如图所示,则( ). 看线 A.甲、乙在t=0到t=1 s之间沿同一方向运动 看轴 B.乙在t=0到t=7 s之间的位移为零 看斜率 看面积 C.甲在t=0到t=4 s之间做往复运动 1.图象为v-t图象. D.甲、乙在t=6 s时的加速度方向相同 2.0-1s内,甲沿正方向运
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方法提炼 运用图象解答物理问题的主要步骤与方法
(1)认真审题,根据题中所需求解的物理量,结合相应的
物理规律确定所需的横、纵坐标表示的物理量。 (2)根据题意,找出两物理量的制约关系,结合具体的物 理过程和相应的物理规律作出函数图象。 (3)由所作图象结合题意,运用函数图象进行表达、分析
⑥表示t1时刻的位移x1 ⑦与④平行,表示速度相同
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(1)x-t图象、v-t图象都不是物体运动的
易 错 警 示
轨迹,图象中各点的坐标值x、v与t一一 对应。 (2)x-t图象、v-t图象的形状由x与t、v 与t的函数关系决定。 (3)无论是x-t图象还是v-t图象,所描述 的运动情况都是直线运动。
解析 由题图可知,在 0~T/2 时间内 a=a0>0,若 v0≥0,物体做匀加 速运动;若 v0<0,物体做匀减速运动,故选项 B、C 错误;由于在 T~ 2T 时间内 a=-a0,故物体做匀变速运动且图线斜率的绝对值与 0~T/2 时间内相同,故选项 A 错误,D 正确。 解析显隐 答案 D
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v-t图象反映了怎样 的a-t、x-t间的对应 关系?
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类型四、v-t图象的妙用
1.对于实际问题在无法运用物理公式解答的情况下,用图象 法则会使思路豁然开朗。 2.运用图象法时,要结合具体的物理过程和相应的物理规律 作出函数图象,再结合相应的数学工具(即方程)求出相应的物 理量。
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【例2】 (2015· 广东理综,13)甲、乙两人同时同地出发骑自行车 做直线运动,前1小时内的位移-时间图象如图所示,下列表述正 确的是( ) A.0.2~0.5小时内,甲的加速度比乙的大 B.0.2~0.5小时内,甲的速度比乙的大 C.0.6~0.8小时内,甲的位移比乙的小 D.0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等 注意x-t图象反应的规律?