专题运动图像追击相遇问题
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B.x-t图象中t1时刻v1>v2 C.v-t图象中0至t3时间内 4的平均速度大于 3的平均 速度 D.两图象中,t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动 【答案】 BC
4 .如右图所示的两条斜线分 别代表a、b两物体做直线运动时的 速度图线,下列说法中正确的是 ( ) A .在前 10 s 内, b 的位移比 a 的位移大 B.b的加速度比a的加速度大 C.a出发后10 s追上b D . 10 s 时两物体的瞬时速率 相等
【答案】 相撞
1.某质点做直线运动的位移 x和时间t的关系如右图所示,那么 该质点在3 s内通过路程是( A.2 m C.1 m B.3 m D.0.5 m )
【解析】
由图象可知,在0~1 s内质点静止在位移
为1 m的地方;1~2 s内质点从位移为1 m的地方匀速运动 到位移为2 m的地方;在2~3 s内质点静止在位移为2 m的 地方,因而质点在3 s内的路程即为在1~2 s内通过的路程, 应为1 m. 【答案】 C
【解析】
在前10 s内,任一时刻都有b的速度比a的
速度大,所以b的位移比a的位移大,A对.在v-t图中,b 的斜率比a的斜率小,所以b的加速度比a的加速度小,B错; 10 s 时 a 、 b 的速度相等,追上前的距离最大,所以 C 错 D 对. 【答案】 AD
5 . (2010年南昌调研 ) 在一次警车 A 追击劫匪车 B 时,
四、追及、相遇
1.追上与追不上的临界条件 二者距离有极值的临界条件. 2.追及、相遇的特征 两物体在同一直线上运动,他们之间的距离发生变 化时,可能出现最大距离、最小距离或者是距离为零的
追和被追的两者的速度相等时常是能追上、追不上、
情况,这类问题称为追及、相遇问题.
(1)速度大者减速(如匀减速直线运动)追速度小者(如匀
速运动)
①两者速度相等时,追者位移仍小于被追者位移与初
始间距之和,则永远追不上,此时二者间有最小距离.
②若速度相等时,若追者位移恰等于被追者位移与初 始间距之和,则刚好追上,也是二者相遇时避免碰撞的临 界条件. ③若相遇时追者速度仍大于被追者的速度,则被追者
还能再一次追上追者,二者速度相等时,二者间距离有一
选项B、 D错; t2~t3时间内,物体反向运动,且速度大小
不变,即x-t图象中,0~t1和t2~t3两段时间内,图线斜率 大小相等,故C对.
【答案】
C
3.如下图所示x-t图象和v-t图象中,给出四条曲线 1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况,关于它们的物 理意义,下列描述正确的是 ( )
A.图线1表示物体做曲线运动
【答案】
(1)10 s
(2)36 m
A 、 B 两辆汽车在笔直的公路上同向行驶.当 B
车在A车前84 m处时,B车速度为4 m/s,且正以2 m/s2的
加速度做匀加速运动;经过一段时间后,B车加速度突然
变为零.A车一直以20 m/s的速度做匀速运动.经过12 s
后两车相遇.问B车加速行驶的时间是多少?
【答案】
1 282.5 m
1 120 m
162.5 m
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. 【提示】 动. 2.图线在纵轴上的截距表示运动物体的初速度 v0; 图线在横轴 t 上的截距表示物体从记时开始过一段时间才开始运
2.物体沿 x 轴运动,请在右图中做
出物体运动的速度—时间图象. (1)物体甲以2 m/s的速度,沿x轴正 方向做匀速运动; (2)物体乙以2 m/s的速度,沿x轴负
个较大值.
(2)速度小者加速(如初速度为零的匀加速直线 运动)追速度大者(如匀速运动) ①当两者速度相等时二者间有最大距离. ②当追者位移等于被追者位移与初始间距之 和时,即后者追上前者(两物体从同一位置开始运 动)即相遇.
3.一辆值勤的警车停在公路旁,当警员发现从他旁
边以v=8 m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定 前去拦截,经2.5 s,警车发动起来,以a=2 m/s2加速度匀 加速开出,警车以加速度a=2 m/s2维持匀加速运动能达到 的最大速度为120 km/h,试问:
此段时间内 A车的位移为: xA= vAt=10×80 m=800
m B 车 的 位 移 为 : xB = vBt - ×0.25×802)m=1 600 m 因为xB=1 600 m>xA+x=800 m+700 m=1 500 m aBt2 = (30×80 -
所以A、B两车在速度相同之前已经相撞.
xA=vAt0 xB=vBt+ at2+(vB+at)(t0-t)
xA=xB+x
【答案百度文库 6s
对追及问题的一般分析思路
通过对研究对象运动过程的分析,画出简单的运动示
意图,再根据追赶和被追赶的两个物体的运动性质,列出
两个物体的位移方程,并注意两物体的运动时间关系和运 动位移之间的关系.注意速度相等经常是问题的突破口。 概括为: 一个条件-----速度相等; 两个关系-----时间关系、位移关系。
3 - 1 : A、 B两列火车,在同轨道上同向行驶, A车
在前,其速度vA=10 m/s,B车在后,其速度vB=30 m/s.
因大雾能见度低, B车在距 A车 700 m时才发现前方有 A 车,这时 B 车立即刹车,但 B 车要经过 1 800 m 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.
第3讲 运动图象
专题
追及相遇问题
一、对直线运动的x-t图象的认识
1. 物理意义: 反映了做直线运动的物体位移随时间
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)两条图线的交点表示两物体在同一时刻到达同一位 置.
两车同时由静止向同一方向加速行驶,经过30 s追上.两 车各自的加速度为aA=15 m/s2,aB=10 m/s2,各车最高时 速分别为vA=45 m/s,vB=40 m/s,问追上时两车各行驶 多少路程?原来相距多远?
【解析】 如图所示,以A车的初始位置为坐标原点, Ax为正方向,令L为警车追上劫匪车所走过的全程,l为劫 匪车走过的全程.则两车原来的间距为ΔL=L-l
2.图线是曲线:表示物体做变加速直线运动,图线上某点
切线的斜率表示该点对应时刻的加速度,如右图所示表示a、b、 c、d四个物体的v-t图线.
a表示物体在做加速度减小的加速运动
b表示物体在做加速度减小的减速运动 c表示物体在做加速度增大的减速运动 d表示物体在做加速度增大的加速运动
如下图所示,甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的匀变速直 线运动的图象,下列说法正确的是 ( C )
A.甲是a-t图象 B.乙是x-t图象 C.丙是x-t图象 D.丁是v-t图象
1-1:某质点运动的v-t图
象如右图所示,则该质点做
( C ) A.来回往复运动
B.匀变速直线运动 C.朝某一方向的直线运动 D.不能确定
t=0时,甲乙两汽车从相距70 km的两 地开始相向行驶,它们的 v - t 图象如右图所 示.忽略汽车掉头所需时间.下列对汽车运 动状况的描述正确的是 ( BC )
2.如右图所示为物体做直
线运动的 v - t 图象.若将该物 体的运动过程用 x - t 图象表示 出来 ( 其中 x 为物体相对出发点 的位移 ) ,则图中的四幅图描述 正确的是 ( )
【解析】
0~t1时间内物体匀速正向运动,故选项A
错;t1~t2时间内,物体静止,且此时离出发点有一定距离,
二、对直线运动的v-t图象 1.物理意义:反映了做直线运动的物体速度随时间的变化关 系. 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运动的加速度的大小. (2)图线上某点切线的斜率正负表示加速度的方向. 3.图象与坐标轴围成的“面积”的意义
3.图象与坐标轴围成的“面积”的意义
(1)图象与坐标轴围成的面积表示物体的运动位移. (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
件下的大小.由此往往能得到一个很有意义的物理
量.
2-1:某日,亚丁湾索马里海域六艘海盗快艇试图靠近中国 海军护航编队保护的商船,中国特战队员发射爆震弹成功将其驱 离.假如其中一艘海盗快艇在海面上运动的 v-t图象如右图所示, 设运动过程中海盗快艇所受阻力不变.则下列说法正确的是 ( B ) A.海盗快艇在0~66 s内从静止出发做加速度增大的加速直 线运动 B.海盗快艇在96 s末开始调头逃离 C.海盗快艇在66 s末离商船最近 D.海盗快艇在96~116 s内做匀减 速直线运动
点” 、“交点”,它们往往对应一个特殊状态.
②线:表示研究对象的变化过程和变化规律,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.
③斜率:表示横、纵坐标上两物理量的比值,常
有一个重要的物理量与之对应. ④面积:图线与坐标轴围成的面积常与某一表示 过程的物理量相对应. ⑤截距:表示横、纵坐标两物理量在“边界”条
A.在第1小时末, 乙车改变运动方向 B.在第2小时末, 甲乙两车相距10 km C.在前4小时内, 乙车运动加速度的大小总比甲车的大 D.在第4小时末,甲乙两车相遇
【解析】
速度图象在t轴下的均为反方向运动,故2
h末乙车改变运动方向,A错. 2 h末从图象围成的面积可知乙车运动位移为30 km, 甲车位移为 30 km,相向运动,此时两车相距 x= (70- 30
方向匀速运动;
(3) 物体丙由静止以 1 m/s2 的加速度 沿x轴正方向运动;
(4)物体丁以4 m/s的初速度,1 m/s2
的加速度沿x轴正方向做匀减速运动. 【答案】 如右图所示
三、根据v-t图象的形状判断物体的运动性质
1.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).
设两车加速运动用的时间分别为 tA1 、 tB1 ,以最大速 度匀速运动的时间分别为tA2、tB2,则vA=aAtA1 解得tA1=3 s,则tA2=27 s 同理tB1=4 s,tB2=26 s
警车在0~3 s时间段内做匀加速运动,L1= aAt2A1
在3 s~30 s时间段内做匀速运动,则 L2=vAtA2 警车追上劫匪车的全部行程为 L=L1+L2= aAt2A1+vAtA2=1 282.5 m 同理劫匪车被追上时的全部行程为 l=l1+l2= aBt2B1+vBtB2=1 120 m 两车原来相距ΔL=L-l=162.5 m.
1.物体沿 x轴运动,观察者在 O点,在 x 轴上有 A 、 B 、 C 三个点,它们到观察者的距 离分别为4 m、4 m、8 m,如下图甲所示.请 在下图乙中做出观察者看到的下列物体运动
的位移—时间图象.
(1)物体甲从O点开始以1 m/s的速度沿x轴 正方向运动;
(2)物体乙在B点静止;
(3)物体丙从A点开始以1 m/s的速度沿x轴 正方向运动; (4)物体丁从C点开始以2 m/s的速度沿x轴 负方向运动.
-30)km=10 km,B对.
从图象的斜率看,斜率大加速度大,故乙车加速度在 4 h内一直比甲车加速度大,C对.
4 h末,甲车运动位移120 km,乙车运动位移30 m,
两车原来相距70 km,故此时两车还相距20 km,D错. 【答案】 BC
运用图象时的注意问题
(1)首先明确所给的图象是什么图象.即认清图 象中横纵轴所代表的物理量及它们的函数关系. (2) 要清楚地理解图象中的“点”、“线”、 “斜率”、“截距”、“面积”的物理意义. ①点:图线上的每一个点对应研究对象的一个 状态,特别要注意“起点”、“终点”、“拐
(1)警车要多长时间才能追上违章的货车?
(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?
【解析】
(1) 设警车在匀加速运动中经时间 t 追上货
车,
则有 at2=v(t0+t), 代入数据得t2-8t-20=0,解得t=10 s, 此时警车速度v1=at=20 m/s<120 km/h, 因此警车发动后,10 s可追上货车. (2)当两车速度相等时两车相距最远,即 两车相距Δx=v(t0+t′)- at′2=36 m.
4 .如右图所示的两条斜线分 别代表a、b两物体做直线运动时的 速度图线,下列说法中正确的是 ( ) A .在前 10 s 内, b 的位移比 a 的位移大 B.b的加速度比a的加速度大 C.a出发后10 s追上b D . 10 s 时两物体的瞬时速率 相等
【答案】 相撞
1.某质点做直线运动的位移 x和时间t的关系如右图所示,那么 该质点在3 s内通过路程是( A.2 m C.1 m B.3 m D.0.5 m )
【解析】
由图象可知,在0~1 s内质点静止在位移
为1 m的地方;1~2 s内质点从位移为1 m的地方匀速运动 到位移为2 m的地方;在2~3 s内质点静止在位移为2 m的 地方,因而质点在3 s内的路程即为在1~2 s内通过的路程, 应为1 m. 【答案】 C
【解析】
在前10 s内,任一时刻都有b的速度比a的
速度大,所以b的位移比a的位移大,A对.在v-t图中,b 的斜率比a的斜率小,所以b的加速度比a的加速度小,B错; 10 s 时 a 、 b 的速度相等,追上前的距离最大,所以 C 错 D 对. 【答案】 AD
5 . (2010年南昌调研 ) 在一次警车 A 追击劫匪车 B 时,
四、追及、相遇
1.追上与追不上的临界条件 二者距离有极值的临界条件. 2.追及、相遇的特征 两物体在同一直线上运动,他们之间的距离发生变 化时,可能出现最大距离、最小距离或者是距离为零的
追和被追的两者的速度相等时常是能追上、追不上、
情况,这类问题称为追及、相遇问题.
(1)速度大者减速(如匀减速直线运动)追速度小者(如匀
速运动)
①两者速度相等时,追者位移仍小于被追者位移与初
始间距之和,则永远追不上,此时二者间有最小距离.
②若速度相等时,若追者位移恰等于被追者位移与初 始间距之和,则刚好追上,也是二者相遇时避免碰撞的临 界条件. ③若相遇时追者速度仍大于被追者的速度,则被追者
还能再一次追上追者,二者速度相等时,二者间距离有一
选项B、 D错; t2~t3时间内,物体反向运动,且速度大小
不变,即x-t图象中,0~t1和t2~t3两段时间内,图线斜率 大小相等,故C对.
【答案】
C
3.如下图所示x-t图象和v-t图象中,给出四条曲线 1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况,关于它们的物 理意义,下列描述正确的是 ( )
A.图线1表示物体做曲线运动
【答案】
(1)10 s
(2)36 m
A 、 B 两辆汽车在笔直的公路上同向行驶.当 B
车在A车前84 m处时,B车速度为4 m/s,且正以2 m/s2的
加速度做匀加速运动;经过一段时间后,B车加速度突然
变为零.A车一直以20 m/s的速度做匀速运动.经过12 s
后两车相遇.问B车加速行驶的时间是多少?
【答案】
1 282.5 m
1 120 m
162.5 m
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. 【提示】 动. 2.图线在纵轴上的截距表示运动物体的初速度 v0; 图线在横轴 t 上的截距表示物体从记时开始过一段时间才开始运
2.物体沿 x 轴运动,请在右图中做
出物体运动的速度—时间图象. (1)物体甲以2 m/s的速度,沿x轴正 方向做匀速运动; (2)物体乙以2 m/s的速度,沿x轴负
个较大值.
(2)速度小者加速(如初速度为零的匀加速直线 运动)追速度大者(如匀速运动) ①当两者速度相等时二者间有最大距离. ②当追者位移等于被追者位移与初始间距之 和时,即后者追上前者(两物体从同一位置开始运 动)即相遇.
3.一辆值勤的警车停在公路旁,当警员发现从他旁
边以v=8 m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定 前去拦截,经2.5 s,警车发动起来,以a=2 m/s2加速度匀 加速开出,警车以加速度a=2 m/s2维持匀加速运动能达到 的最大速度为120 km/h,试问:
此段时间内 A车的位移为: xA= vAt=10×80 m=800
m B 车 的 位 移 为 : xB = vBt - ×0.25×802)m=1 600 m 因为xB=1 600 m>xA+x=800 m+700 m=1 500 m aBt2 = (30×80 -
所以A、B两车在速度相同之前已经相撞.
xA=vAt0 xB=vBt+ at2+(vB+at)(t0-t)
xA=xB+x
【答案百度文库 6s
对追及问题的一般分析思路
通过对研究对象运动过程的分析,画出简单的运动示
意图,再根据追赶和被追赶的两个物体的运动性质,列出
两个物体的位移方程,并注意两物体的运动时间关系和运 动位移之间的关系.注意速度相等经常是问题的突破口。 概括为: 一个条件-----速度相等; 两个关系-----时间关系、位移关系。
3 - 1 : A、 B两列火车,在同轨道上同向行驶, A车
在前,其速度vA=10 m/s,B车在后,其速度vB=30 m/s.
因大雾能见度低, B车在距 A车 700 m时才发现前方有 A 车,这时 B 车立即刹车,但 B 车要经过 1 800 m 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.
第3讲 运动图象
专题
追及相遇问题
一、对直线运动的x-t图象的认识
1. 物理意义: 反映了做直线运动的物体位移随时间
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)两条图线的交点表示两物体在同一时刻到达同一位 置.
两车同时由静止向同一方向加速行驶,经过30 s追上.两 车各自的加速度为aA=15 m/s2,aB=10 m/s2,各车最高时 速分别为vA=45 m/s,vB=40 m/s,问追上时两车各行驶 多少路程?原来相距多远?
【解析】 如图所示,以A车的初始位置为坐标原点, Ax为正方向,令L为警车追上劫匪车所走过的全程,l为劫 匪车走过的全程.则两车原来的间距为ΔL=L-l
2.图线是曲线:表示物体做变加速直线运动,图线上某点
切线的斜率表示该点对应时刻的加速度,如右图所示表示a、b、 c、d四个物体的v-t图线.
a表示物体在做加速度减小的加速运动
b表示物体在做加速度减小的减速运动 c表示物体在做加速度增大的减速运动 d表示物体在做加速度增大的加速运动
如下图所示,甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的匀变速直 线运动的图象,下列说法正确的是 ( C )
A.甲是a-t图象 B.乙是x-t图象 C.丙是x-t图象 D.丁是v-t图象
1-1:某质点运动的v-t图
象如右图所示,则该质点做
( C ) A.来回往复运动
B.匀变速直线运动 C.朝某一方向的直线运动 D.不能确定
t=0时,甲乙两汽车从相距70 km的两 地开始相向行驶,它们的 v - t 图象如右图所 示.忽略汽车掉头所需时间.下列对汽车运 动状况的描述正确的是 ( BC )
2.如右图所示为物体做直
线运动的 v - t 图象.若将该物 体的运动过程用 x - t 图象表示 出来 ( 其中 x 为物体相对出发点 的位移 ) ,则图中的四幅图描述 正确的是 ( )
【解析】
0~t1时间内物体匀速正向运动,故选项A
错;t1~t2时间内,物体静止,且此时离出发点有一定距离,
二、对直线运动的v-t图象 1.物理意义:反映了做直线运动的物体速度随时间的变化关 系. 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运动的加速度的大小. (2)图线上某点切线的斜率正负表示加速度的方向. 3.图象与坐标轴围成的“面积”的意义
3.图象与坐标轴围成的“面积”的意义
(1)图象与坐标轴围成的面积表示物体的运动位移. (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
件下的大小.由此往往能得到一个很有意义的物理
量.
2-1:某日,亚丁湾索马里海域六艘海盗快艇试图靠近中国 海军护航编队保护的商船,中国特战队员发射爆震弹成功将其驱 离.假如其中一艘海盗快艇在海面上运动的 v-t图象如右图所示, 设运动过程中海盗快艇所受阻力不变.则下列说法正确的是 ( B ) A.海盗快艇在0~66 s内从静止出发做加速度增大的加速直 线运动 B.海盗快艇在96 s末开始调头逃离 C.海盗快艇在66 s末离商船最近 D.海盗快艇在96~116 s内做匀减 速直线运动
点” 、“交点”,它们往往对应一个特殊状态.
②线:表示研究对象的变化过程和变化规律,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.
③斜率:表示横、纵坐标上两物理量的比值,常
有一个重要的物理量与之对应. ④面积:图线与坐标轴围成的面积常与某一表示 过程的物理量相对应. ⑤截距:表示横、纵坐标两物理量在“边界”条
A.在第1小时末, 乙车改变运动方向 B.在第2小时末, 甲乙两车相距10 km C.在前4小时内, 乙车运动加速度的大小总比甲车的大 D.在第4小时末,甲乙两车相遇
【解析】
速度图象在t轴下的均为反方向运动,故2
h末乙车改变运动方向,A错. 2 h末从图象围成的面积可知乙车运动位移为30 km, 甲车位移为 30 km,相向运动,此时两车相距 x= (70- 30
方向匀速运动;
(3) 物体丙由静止以 1 m/s2 的加速度 沿x轴正方向运动;
(4)物体丁以4 m/s的初速度,1 m/s2
的加速度沿x轴正方向做匀减速运动. 【答案】 如右图所示
三、根据v-t图象的形状判断物体的运动性质
1.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).
设两车加速运动用的时间分别为 tA1 、 tB1 ,以最大速 度匀速运动的时间分别为tA2、tB2,则vA=aAtA1 解得tA1=3 s,则tA2=27 s 同理tB1=4 s,tB2=26 s
警车在0~3 s时间段内做匀加速运动,L1= aAt2A1
在3 s~30 s时间段内做匀速运动,则 L2=vAtA2 警车追上劫匪车的全部行程为 L=L1+L2= aAt2A1+vAtA2=1 282.5 m 同理劫匪车被追上时的全部行程为 l=l1+l2= aBt2B1+vBtB2=1 120 m 两车原来相距ΔL=L-l=162.5 m.
1.物体沿 x轴运动,观察者在 O点,在 x 轴上有 A 、 B 、 C 三个点,它们到观察者的距 离分别为4 m、4 m、8 m,如下图甲所示.请 在下图乙中做出观察者看到的下列物体运动
的位移—时间图象.
(1)物体甲从O点开始以1 m/s的速度沿x轴 正方向运动;
(2)物体乙在B点静止;
(3)物体丙从A点开始以1 m/s的速度沿x轴 正方向运动; (4)物体丁从C点开始以2 m/s的速度沿x轴 负方向运动.
-30)km=10 km,B对.
从图象的斜率看,斜率大加速度大,故乙车加速度在 4 h内一直比甲车加速度大,C对.
4 h末,甲车运动位移120 km,乙车运动位移30 m,
两车原来相距70 km,故此时两车还相距20 km,D错. 【答案】 BC
运用图象时的注意问题
(1)首先明确所给的图象是什么图象.即认清图 象中横纵轴所代表的物理量及它们的函数关系. (2) 要清楚地理解图象中的“点”、“线”、 “斜率”、“截距”、“面积”的物理意义. ①点:图线上的每一个点对应研究对象的一个 状态,特别要注意“起点”、“终点”、“拐
(1)警车要多长时间才能追上违章的货车?
(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?
【解析】
(1) 设警车在匀加速运动中经时间 t 追上货
车,
则有 at2=v(t0+t), 代入数据得t2-8t-20=0,解得t=10 s, 此时警车速度v1=at=20 m/s<120 km/h, 因此警车发动后,10 s可追上货车. (2)当两车速度相等时两车相距最远,即 两车相距Δx=v(t0+t′)- at′2=36 m.