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链接高考1 运动图像 追及和相遇问题
[基础知识·填一填]
[知识点1] 匀变速直线运动的图像
1.直线运动的x-t图像
(1)意义:反映了直线运动的物体__位移__随__时间__变化的规律.
(2)图线上某点切线的斜率的意义
①斜率大小:表示物体速度的__大小__.
②斜率的正负:表示物体速度的__方向__.
(3)两种特殊的x-t图像
①若x-t图像是一条平行于时间轴的直线,说明物体处于__静止__状态.(如图中甲所示)
②若x-t图像是一条倾斜的直线,说明物体在做__匀速直线__运动.(如图中乙所示)
2.直线运动的v-t图像
(1)意义:反映了直线运动的物体__速度__随__时间__变化的规律.
(2)图线上某点切线的斜率的意义
①斜率的大小:表示物体__加速度__的大小.
②斜率的正负:表示物体__加速度__的方向.
(3)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__平行__的直线.(如图中甲所示)
②匀变速直线运动的v-t图像是一条__倾斜__的直线.(如图中乙所示)
(4)图线与坐标轴围成的“面积”的意义
①图线与坐标轴围成的“面积”表示相应时间内的__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__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__.
3.直线运动的a-t图像
(1)意义:反映了直线运动的物体__加速度__随时间变化的规律.
(2)匀变速直线运动的a-t图像只能是与t轴平行的直线.
(3)图线与坐标轴围成的“面积”的意义:__速度的变化Δv__.
[思维诊断]►
判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”.
(1)x-t图像和v-t图像都表示物体运动的轨迹.(×)
(2)x-t图像和v-t图像都只能描述直线运动.(√)
(3)x-t图像上两图线的交点表示两物体此时相遇.(√)
(4)v-t图像上两图线的交点表示两物体此时相遇.(×)
[知识点2] 追及和相遇问题
1.追及问题的两类情况
若后者能追上前者,追上时,两者处于__同一__位置,且后者速度一定不小于前者速度.
若后者追不上前者,则当后者速度与前者速度__相等__时,两者相距最近.
(1)同向运动相隔一定的初始距离s0的问题: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若两者速度相等时,追者位移仍小于被追者位移与s0之和,则永远追不上,此时两者间有最小距离.
②若追者位移等于被追者位移与S0之和,速度也相等,则恰能追上,也是两者避免碰撞的临界条件.
③若追者位移等于被追者位移与S0之和,追者速度仍大于被追者的速度,则被追者还有一次追上追者的机会,其间速度相等时两者间距有一个最大值.
(2)从同一地点出发开始同向运动的问题: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).
a.当两者速度相等时两者间有最大距离.
b.若两者位移相等时,则追上.
2.相遇问题
(1)同向运动的两物体追上即相遇.两物体位移大小__之差__等于开始时两物体间距.
(2)相向运动的物体,当各自发生的位移大小之和__等于__开始时两物体的距离时即相遇.
[思维诊断]►
判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”.
(1)同一直线上运动的两物体,后者若追上前者,后者速度必须大于前者.(√)
(2)同一直线上运动的两物体,速度相等时,两物体相距最远或最近.(√)
(3)两物体同向运动恰好不相碰,则此时两物体速度相等.(√)
[教材挖掘·做一做]
1.(人教版必修1 P33第2题改编)(多选)在同一公路上,B、C两辆汽车的v-t图像b、c如图所示,两辆汽车同时同地出发,下列说法正确的是( )
A.B车的加速度为 m/s2 m/s2,C车的加速度为-
B.t=2 s时,C车在B车后
C.B、C两车在大约1.6 s时并排行驶
D.B、C两车并排行驶时离出发点的距离约为9.6 m
解析:AD [根据图像信息可知:aB= m/s2,选项A正确;
m/s2=- m/s2,aC= m/s2=
设经过时间t,B、C两车并排行驶,则
xB=xC①
又因xB=aBt2②
xC=v0t+aCt2③
由图像可知v0=4 m/s④
联立①②③④得t= s≈3.31 s(t=0舍去)
所以t=2 s时,C车在B车前,选项B、C错误;
B、C两车并排行驶时离出发点的距离为
x=2 m≈9.6 m
××aBt2=
所以选项D正确.]
2.(人教版必修1 P41第5题)一辆汽车在教练场上沿着平直道路行驶,以x表示它对于出发点的位移.如图为汽车在t=0到t=40 s这段时间的x-t图像.通过分析回答以下问题.
(1)汽车最远距离出发点多少米?
(2)汽车在哪段时间没有行驶?
(3)汽车在哪段时间驶