2023高考物理二轮总复习 专题微课1-4 运动学中的追及相遇问题 课件PPT

这是一份2023高考物理二轮总复习 专题微课1-4 运动学中的追及相遇问题 课件PPT，共50页。PPT课件主要包含了答案C，答案B，答案BCD，答案BC，答案D，答案A，答案BD等内容，欢迎下载使用。

解析：图A中，甲、乙在t0时刻之前位移没有相等，即两人在t0时刻之前不能相遇，A错误；图B中，甲、乙在t0时刻之前图像有交点，即此时位移相等，即两人在t0时刻之前能再次相遇，B正确；因v-t图像中图线与坐标轴围成的面积等于位移，图C中甲、乙在t0时刻之前位移有相等的时刻，即两人能再次相遇，图D中甲、乙在t0时刻之前甲的位移始终大于乙的位移，则两人不能相遇，故C正确，D错误。答案：BC
因“不联系实际情况”而导致解题失误2．某人骑自行车，以v1＝4 m/s的速度做匀速运动，某时刻在他前面x0＝7 m处有一辆以v2＝10 m/s的速度行驶的汽车开始关闭发动机，以a＝2 m/s2的加速度做匀减速运动，问此人多长时间追上汽车 (　 )A．6 s　　B．7 s　　　C．8 s　　D．9 s防误点：不考虑汽车停止后不再运动，而由v1t＝x0＋v2t－\f(1,2)at2，直接得出t＝7 s的错误结论。
防误点：本题的创新点在于积木的形状，其截面是三角形，而不是平常训练中的圆形或正方形。很多同学会因此而纠结，从而导致错解，其原因是对运动的合成和分解的基础知识掌握不牢造成的。
加强点(一)　运动图像模型 [科学思维]三种常见运动图像模型对比分析
[素养训练]题点1　x-t图像中的追及相遇问题1．(多选)如图所示是A、B两质点从同一地点开始运动的x-t图像，则下列说法中正确的是 (　 )A．A质点以20 m/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质点在0～4 s内做加速运动，在4～8 s内做减速运动D．A、B两质点在4 s末相遇
解析：在x-t图像中，图线的斜率表示速度，由题图可知，A图线的斜率等于20 m/s，故A质点以20 m/s 的速度匀速运动，选项A正确；B质点图线的斜率先正后负，说明B质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动，选项B正确；由题图可知，B质点在0～4 s内做减速运动，在4～8 s内做反向加速运动，故选项C错误；4 s末两图线相交，说明此时两个质点到达同一位置，故选项D正确。答案：ABD　
题点2　v-t图像中的追及相遇问题2．(2022·河北开学摸底考试)甲、乙两辆汽车在平直的高速公路上以相同的速度v0＝30 m/s一前一后同向匀速行驶。正常行驶时，甲车在前，乙车在后，两车间距为100 m。某时刻因前方突发状况，两车同时刹车，以此时刻为零时刻，其v-t图像如图所示，则(　 )A．甲、乙两车会发生追尾B．甲车的刹车距离大于乙车的刹车距离C．t＝2 s时，两车相距最远，最远距离为105 mD．两车刹车过程中的平均速度均为15 m/s
题点3　a-t图像中的追及相遇问题3．(多选)假设高速公路上甲、乙两车在同一平直车道上同向行驶。甲车在前，乙车在后，速度均为v0＝30 m/s。甲、乙相距s0＝100 m，t＝0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化关系分别如图(a)、(b)所示。取运动方向为正方向，下列说法正确的是 (　 )A．t＝3 s时两车相距最近B．0～9 s内两车位移之差为45 mC．t＝6 s时两车距离最近，为10 mD．两车在0～9 s内会相撞
加强点(二)　交通实际模型交通实际模型是以交通运动的真实情境为背景，解决交通运动中的追及相遇及避碰问题，在高考中常以选择题或计算题的形式出现。
[析题建模][典例]　(2022·沈阳高三调研)交通路口是交通事故的多发地，驾驶员到交通路口时应格外小心。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＝9 m/s。当两车快要到十字路口时，甲车司机看到路灯已转换成黄灯，立即紧急刹车，乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车。已知甲车刹车时的加速度大小为a1＝5 m/s2，乙车紧急刹车时的加速度大小为a2＝4.5 m/s2，乙车司机的反应时间为Δt＝0.5 s(乙车司机看到甲车刹车0.5 s后开始刹车)。(1)若甲车司机看到路灯转换成黄灯时车头距离停车线9 m，他采取上述措施能否避免闯停车线？(2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车在正常行驶过程中间距不应小于多少？
[解题指导](1)看到“乙车司机的反应时间为Δt＝0.5 s”，想到“乙车在Δt时间内以速度v0做匀速直线运动”。(2)看到“为保证两车在紧急刹车过程中不相撞”，想到“在甲车刹车后，乙车运动的总位移应小于甲车刹车位移与两车行驶过程中的距离之和”。[解析]　(1)设甲车减速到零的位移大小为x甲，根据速度位移公式可得v02＝2a1x甲，代入数据可解得x甲＝8.1 m<9 m，由此可知甲车能避免闯停车线。(2)由题意分析可知，在刹车的整个过程中两车间的距离在逐渐减小。设乙车减速到零的位移大小为x乙，则有v02＝2a2x乙，代入数据解得x乙＝9 m，乙车在司机反应时间内的位移大小为x乙′＝v0Δt＝4.5 m。
设甲、乙两车应保持的距离为Δx，由题分析可知，要保证不相撞，应满足x乙＋x乙′≤x甲＋Δx，代入数据可得Δx≥5.4 m。[答案]　(1)甲车能避免闯停车线　(2)5.4 m
[思维建模]　交通安全问题中的“一、二、三、四”
2．(2022·江苏泰州高三检测)某节日放假期间，全国高速公路对小型客车免费通行，小轿车可以不停车通过收费站，但要求小轿车通过收费站窗口前x0＝9 m区间的速度不超过v0＝6 m/s。现有甲、乙两小轿车在收费站前平直公路上沿同一直线分别以v甲＝20 m/s和v乙＝34 m/s的速度匀速行驶，甲车在前，乙车在后。甲车司机发现正前方收费站，开始以大小为a甲＝2 m/s2的加速度匀减速刹车。(1)甲车司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章？(2)若甲车司机经刹车到达离收费站窗口前9 m处的速度恰好为6 m/s并以这一速度开始匀速通过收费站窗口，乙车司机在发现甲车刹车时经t0＝0.5 s的反应时间后开始以大小为a乙＝4 m/s2的加速度匀减速刹车。为避免两车相撞，且乙车在收费站窗口前9 m区不超速，则在甲车司机开始刹车时，甲、乙两车至少相距多远？
答案：(1)100 m　(2)66 m
加强点(三)　抛体运动模型抛体运动模型是指多个做平抛、竖直上抛或自由落体运动的物体，在空中相遇的问题，能很好地考查学生的理解能力和综合分析能力，在高考中多以选择题的形式出现。
[思维建模]抛体相遇问题的解题方法对于抛体运动中的相遇问题，一般是从相遇点出发，抓住两物体相遇时一定同时到达相遇点这一条件，再利用抛体运动的规律进行求解。常见解法如下：(1)找关系——根据两物体的相遇点，寻找两物体相遇时的时间关系、位移(水平位移和竖直位移)关系、速度关系，以及两物体在初始时刻的位置关系等。(2)选规律——依据抛体运动的基本规律(位移规律、速度规律等)，列方程求解。
加强点(四)　天体运动模型天体运动模型即天体运动中的追及相遇问题，通常是指天体分别在各自的圆轨道上围绕同一中心天体做圆周运动时，相距最近或最远的问题，多以选择题的形式出现。 
[思维建模]天体运动中的“追及相遇”问题的解题要领1．天体运动中的“追及相遇”问题：是指有些星体绕同一中心天体做圆周运动，他们的轨道共面，绕行方向一致，在运行中会出现相距“最近”与“最远”的问题。(1)当它们在中心天体同侧与中心天体共线时相距最近称为“相遇”；(2)当它们在中心天体异侧与中心天体共线时相距最远。
2．处理方法：绕同一中心天体做圆周运动的两颗星体之间的距离最近或最远时，它们都处在同一条直线上。由于它们的轨道不重合，因此在相距最近和最远的问题上不能通过位移或弧长相等来处理，而是通过星体做圆周运动转过的圆心角来比较。从两个星体的位置在中心天体同侧且与中心天体共线时开始计时，内侧轨道的星体所转过的圆心角与外侧轨道的星体所转过的圆心角之差：(1)等于2π的正整数倍时就是相距最近的时刻，即ω内t－ω外t＝k·2π (k＝1,2,3，…)(2)等于π的奇数倍时就是相距最远的时刻，即ω内t－ω外t＝(2k－1)·π (k＝1,2,3，…)　　
“微课精练”见“微课精练（四）” (单击进入电子文档)