2023版高考物理一轮总复习第一章专题一运动图像追及和相遇问题课件

这是一份2023版高考物理一轮总复习第一章专题一运动图像追及和相遇问题课件，共34页。PPT课件主要包含了匀加速，匀变速，匀减速，图Z1-1，图Z1-3，度v8＝，×2×2ms－，v0＋vt，图D2，t02等内容，欢迎下载使用。
突破 1 运动图像1.三种运动图像
2.解答图像类问题的方法
类型 1 直线运动的 x­t 图像【典题 1】(2021 年广东深圳模拟)甲、乙两个台球从同一位置沿同一直线被先后击出，运动位移－时间图像如
图 Z1-1 所示，则(
时甲的速度大于乙的速度B.5t0 时甲的加速度大于乙的加速度C.6t0 时乙恰好与甲相碰
D.3t0～6t0 内两球的平均速度相等答案：C
类型 2 直线运动的 v­t 图像【典题 2】(多选，2021 年广东揭阳月考)如图 Z1-2 所示为某款新车在测试中做直线运动的 v­t 图像，已知起点
与终点的距离为 210 m，则从图像可知该新车(图 Z1-2
A.0～5 s 内速度变化越来越慢
B.0～5 s 内和 7～12 s 内运动方向相反
C.0～5 s 内和 7～12 s 内的平均速度大小相等D.一定能在停止前到达终点答案：AD
类型 3 直线运动的 a­t 图像【典题 3】(多选，2021 年辽宁朝阳模拟)某物体从静止开始做直线运动，其运动的 a­t 图像如图 Z1-3 所示，则
关于该物体 0～8 s 时间内的运动，下列说法正确的是(A.t＝2 s 时物体速度最大B.物体的最大速率为 8 m/sC.物体在 0～2 s 内的平均速度为 1 m/s
D.物体在 0～4 s 内的位移大于 4 m
解析：由 v＝at 可知 a-t 图像的面积表示速度，则 t＝
2 s 时物体速度 v2＝
×2×2 m/s＝2 m/s，t＝8 s 时物体速
(4＋6)×2 m/s＝－8 m/s，所以 t
＝8 s 时物体速度最大，最大速率为 8 m/s.选项 A 错误，B正确；由于物体的加速度不断改变，故 0～2 s 内的平均速
v ≠ ＝1 m/s，选项 C 错误；在 0～2 s 内由于加2
速度不断减小，所以物体的 v­t 图像是一条凸曲线，如图D2 所示：
曲线的面积表示位移，则在 0～2 s 内的位移 x1>
2×2 m＝2 m，根据对称性可知在 2～4 s 内的位移 x2＝x1>2 m，则物体在 0～4 s 内的位移大于 4 m，选项 D 正确.答案：BD
类型 4 非常规直线运动图像【典题 4】(2021 年广东汕头月考)2018 年 10 月 24 日港珠澳大桥正式通车运营，港珠澳大桥是“一国两制”框架下粤港澳三地首次合作建设的世界级超大型跨海交通工程.一辆汽车由引桥驶上大桥，开始加速通过大桥，汽车加
图 Z1-4 所示.下列判断正确的是(
C.汽车运动的加速度大小为
A.阴影部分的面积表示
车通过的位移B.汽车运动的初速度大小为 b
D.0～t0 时间内，汽车的平均速度大小为 2b答案：B
突破 2 追及和相遇问题
1.解答追及和相遇问题的三种方法
(1)速度小者追速度大者
(2)速度大者追速度小者
【典题 5】(2020 年安徽合肥模拟)强行超车是道路交通安全的极大隐患之一.如图 Z1-5 是汽车超车过程的示意图，汽车甲和货车均以 36 km/h 的速度在路面上匀速行驶，其中甲车车身长 L1＝5 m、货车车身长 L2＝8 m，货车在甲车前 s＝3 m.若甲车司机开始加速从货车左侧超车，加速度大小为 2 m/s2.假定货车速度保持不变，不计车辆变道的时间及车辆的宽度.求：
(1)甲车完成超车至少需要多长时间.
(2)若甲车开始超车时，看到道路正前方的乙车迎面驶来，此时二者相距 110 m，乙车速度为 54 km/h.甲车超车的整个过程中，乙车速度始终保持不变，请通过计算分析，甲车能否安全超车.
解：(1)设甲车经过时间 t 刚好完成超车，在时间 t 内，
货车位移 x2＝v2t
根据几何关系有 x1＝x2＋L1＋L2＋s代入数据解得 t＝4 s
甲车完成超车至少需要的时间为 4 s.(2)假设甲车能安全超车，在 4 s 内，
乙车位移 x3＝v3t＝60 m
由于 x1＋x2＝116 m>110 m，故甲车不能安全超车.
方法总结 追及和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，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.
【考点突破 1】(2020 年内蒙古模拟)2020 年全国第十四届冬季运动会在呼伦贝尔市举行.为此全市都在开展丰富多彩的冰上运动.如图 Z1-6 所示，在游乐场的滑冰道上有甲、乙两同学坐在冰车上进行游戏.当甲从倾角为θ的光滑冰道顶端 A 由静止开始自由下滑时，在斜面底部 B 处的乙通过冰钎作用于冰面，从静止开始沿光滑的水平冰道向右做匀加速直线运动.已知甲、乙和冰车均可视为质点，甲通过斜面与水平面的交接处(B 处)时，速度的方向改变、大
小不变，且最终甲刚好能追上乙，则(
A.到甲刚好追上乙时，甲在水平面上和斜面上的滑行
B.到甲刚好追上乙时，甲在水平面上和斜面上的滑行
C.甲在斜面上的加速度一定小于乙的加速度
D.无法求出甲从过 B 点至追上乙行进的距离与 AB 距
解析：设甲到达 B 的时间为 t1，追上乙的时间为 t2，水平面都是光滑的，A 到达水平面后做匀速直线运动，设甲的速度为 v，则甲在水平面上的位移 x2＝v(t2－t1) ①，乙做匀加速直线运动，被甲追上时的速度也是 v，乙的位
t2 ②，联立①②可得 t2＝2t1＝2(t2－t1)，可知到
甲刚好追上乙时，甲在水平面上和斜面上的滑行时间一定相等，故 A 错误，B 正确；由以上的分析可知，甲的速度达到 v 用的时间少，所以甲在斜面上的加速度一定大于乙
，所以甲从过 B 点至追上乙行进的距离与 AB 距离之
比为 2，故 D 错误.答案：B
【典题 6】如图 Z1-7 甲所示，A 车原来临时停在一水平路面上，B 车在后面匀速向 A 车靠近，A 车司机发现后启动 A 车，以 A 车司机发现 B 车为计时起点(t＝0)，A、B两车的 v­t 图像如图乙所示.已知 B 车在第 1 s 内与 A 车的距离缩短了 x1＝12 m.
(1)求 B 车运动的速度 vB 和 A 车的加速度 a 的大小.(2)若 A、B 两车不会相撞，则 A 车司机发现 B 车时(t
＝0)两车的距离 x0 应满足什么条件？
图 Z1-7解：(1)在 t1＝1 s 时 A 车刚启动，两车间缩短的距离x1＝vBt1代入数据解得 B 车的速度 vB＝12 m/sA 车的加速度
将 t2＝5 s 和其余数据代入解得 A 车的加速度大小 a＝3 m/s2.(2)两车的速度达到相等时，两车的距离达到最小，对应于 v­t 图像的 t2＝5 s 时刻，此时两车已发生的相对位移解得 x＝36 m，因此，若 A、B 两车不会相撞，则两车的距离 x0 应满足条件 x0>36 m.
方法技巧 运动图像法解题的优点：
(1)利用图像法解题可使解题过程简化，思路更清晰，而且比解析法更巧妙、更灵活.在有些情况下运用解析法可能无能为力，但使用图像法则会使人豁然开朗.
(2)利用图像描述物理过程更直观.物理过程可以用文字表述，也可以用数学式表达，还可以用物理图像描述.如果能够用物理图像描述，一般来说会更直观且容易理解.
【考点突破 2】货车和客车在公路上同一车道行驶，客车在前，货车在后，突然出现紧急情况，两车同时刹车，刚开始刹车时两车相距30 m，刹车过程中两车的 v­t 图像如图
Z1-8 所示，则下列判断正确的是(
A.在 t＝10 s 时刻两车发生追尾事故
B.在 t＝10 s 时刻之前两车发生追尾事故
C.两车不会追尾，在 t＝10 s 时刻两车相距距离为 50 mD.两车会在客车停止之后发生追尾事故
解析：由题可知，客车在前货车在后，如图 D3 所示，
且 t＝10 s 之前， v客>v货，故 t＝10 s 时，两者相距最远，图中阴影部分面积为 50 m，最远距离为 30 m＋50 m