1.4 专题提升：运动图像问题　追及与相遇问题 课件 -2027届高考物理一轮复习人教版（2019）（含答案）

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考点一　运动学图像的理解和应用
1.x-t图像,v-t图像,a-t图像的比较
2.对运动图像的两点提醒(1)x-t图像和v-t图像只能描述直线运动,图像不是物体运动的轨迹。(2)图像的形状由x与t、v与t、a与t的函数关系决定,图像中各点的坐标值x、v、a与t一一对应。
考向1　x-t图像典例1　2025年8月,我国运动员获得第33届奥运会男子100 m自由泳冠军。比赛所用标准泳池的长度为50 m,下列与该运动员实际运动过程最接近的位移—时间(x-t)图像是(　　)
考向2　v-t图像典例2　(2025扬州期中)在百米赛跑中,甲、乙两名同学运动的v-t图像如图所示,t3时刻两人同时冲过终点,则下列说法正确的是(　　)A.0 ~ t1时间内乙的速度变化量大B.t1时刻甲的加速度大C.t2时刻甲在乙前面D.0 ~ t3时间内甲的平均速度小
解析 0~t1时间内甲和乙的初末速度均相等,速度变化量相等,故A项错误;t1时刻乙的图像较陡,所以乙的加速度较大,故B项错误;由于t3时刻两人同时冲过终点,t1时刻之后乙比甲快,所以,t2时刻甲在乙前面,故C项正确;0~t3时间内二者位移相等,平均速度大小相等,故D项错误。
考向3　a-t图像典例3　(2025南京期中)某同学乘坐高速列车时,利用智能手机中的加速度传感器研究了火车的运动过程,取火车前进方向为x轴正方向,若测得火车沿x轴方向的加速度—时间图像如图所示,下列说法正确的是(　　)A.0~t1时间内,火车在做匀速运动B.t1~t2时间内,火车在做加速运动C.t1时刻,火车的速度开始减小D.t1~t2时间内,火车的位置变化率在减小
解析 0~t1时间内加速度不变,火车做匀加速直线运动,故A错误;t1~t2时间内,加速度大于0,火车仍然做加速运动,速度增加,则位置的变化率增大,故B正确,C、D错误。故选B。
对点演练1　(2025苏锡常镇二模)某物体沿直线运动,其速度v与时间t的关系如图所示,其中表示物体加速的时间段是(　　)A.0~t1　　B.t1~t2　　C.t2~t3　　D.t3~t4
解析 0~t1时间内物体向正方向做匀速运动,A不符合题意;t1~t2时间内物体向正方向做匀减速运动,B不符合题意;t2~t3时间内物体向负方向做匀加速运动,C符合题意;t3~t4时间内物体向负方向做匀减速运动,D不符合题意。故选C。
考点二　用函数法解决非常规图像问题
考点三　解析法处理追及与相遇问题
1.定义:两物体在同一直线上一前一后运动,速度相同时它们之间可能出现距离最大、距离最小或者相遇(碰撞)的情况,这类问题称为追及相遇问题。2.实质:研究两物体能否在同一时刻到达同一空间位置的问题。3.关键:画出物体运动的情境图,理清三大关系:(1)时间关系:tA=tB±t0。(2)位移关系:xA=xB±x0。(3)速度关系:二者速度相等时,物体间有最大(或最小)位移,这通常是追及问题中能否追上的临界条件,也是分析问题的切入点。
考点四　图像法处理追及与相遇问题
1.初速度小者追初速度大者
2.初速度大者追初速度小者
典例6　(2025镇江阶段检测)甲、乙两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动的速度—时间图像如图所示,则下列说法中正确的是(　　)A.在0~6 s内,第1 s末两物体相距最远B.乙物体先沿正方向运动2 s,之后沿反方向运动C.4 s末乙在甲前面2 mD.两物体两次相遇的时刻是2 s末和4 s末
对点演练2　一辆长途客车正在以v0=20 m/s的速度匀速行驶。突然,司机看见车的正前方34 m处有一只狗,如图甲所示,司机立即采取制动措施。司机的反应时间为0.5 s,若从司机看见狗开始计时(t=0),长途客车的v-t图像如图乙所示。(1)求长途客车制动时的加速度;(2)求长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离;(3)若狗正以v1=4 m/s的速度与长途客车同向奔跑,通过计算分析狗能否摆脱被撞的噩运。