第一章 第3节 运动图像、追及相遇问题-【导与练】2022高考物理一轮总复习教师用书word（人教版）山东专用

第3节　运动图像　追及相遇问题 高考视角 1.运动学图像的综合应用为高考必考内容,多以选择题形式命题,或者在实验题中用图像法处理数据,或者在计算题中通过图像展示题目情境或条件。 2.通过本节内容可以提高同学们通过运动情境示意图、运用各种运动学图像分析和解决运动学问题的能力。 3.本节主要内容包括:x-t图像和v-t图像的分析与理解、匀变速直线运动规律的实际应用、追及相遇问题和极值问题等。 　　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 1.x-t图像 图像解读 图像示例 (1)倾斜直线代表匀速直线运动;曲线代表变速直线运动。 (2)两条图线的交点表示相遇。 (3)直线1做匀速直线运动,曲线2做速度逐渐减小的直线运动。 (4)0～t1时间内1和2的位移大小x1等于x2。 (5)0～t1时间内1和2的平均速度v1等于v2。 2.v-t图像 图像解读 图像示例 (1)倾斜直线表示匀变速直线运动,曲线表示变速直线运动。 (2)图线与时间轴所围面积表示位移。 (3)直线3做匀加速直线运动,曲线4做加速度逐渐减小的变加速直线运动。 (4)0～t2时间内4的位移大于3的位移。 (5)0～t2时间内4的平均速度大于3的平均速度。 1.从2020年7月中旬开始,中央电视台、西北工业大学等单位在亚洲最大的陆地野生动物保护区——羌塘国家级自然保护区,展开为期二十天的《2020我们与藏羚羊》科考活动。配合无人机 、北斗定位项圈等先进技术获取了很多珍贵资料。经技术处理得到了两只佩戴项圈的藏羚羊一段时间内的位移—时间图像,如图所示。 (1)图中两只藏羚羊做什么运动? (2)什么时刻相遇,相遇时哪只羊的速度大? 答案:(1)甲做匀速直线运动,乙做加速直线运动。 (2)图中交点表示相遇,所以t1时刻相遇;图像的斜率表示速度,相遇时乙的速度大。 2.若图中的纵轴为速度v,其他不变。 (1)图中两只藏羚羊做什么运动? (2)若t1时刻两羊相遇,t=0时哪只羊在前? 答案:(1)甲做匀加速直线运动,乙做加速度增大的加速直线运动。 (2)v-t图像与时间轴所围的面积表示位移,图中0～t1时间内甲的面积大,所以t=0时刻,甲在后,乙在前。 1.(多选)一个质点做变速直线运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是(　CD　) A.第1 s内与第5 s内的速度方向相反 B.第1 s内的加速度大于第5 s内的加速度 C.OA、AB、BC段的加速度大小aBC>aOA>aAB D.OA段的加速度与速度方向相同,而BC段的加速度与速度方向相反 解析:图像在t轴上方,表示质点一直沿正方向运动,A错误,由图知0～2 s内的加速度a1== m/s2=2 m/s2;2～4 s内的加速度等于0,第5 s内的加速度a2== m/s2=-4 m/s2,负号表示加速度方向与正方向相反,也就是与速度方向相反,大小为4 m/s,所以第1 s内的加速度小于第5 s内的加速度,B错误;三段的加速度大小为aBC>aOA>aAB,C正确;OA段的加速度与速度方向相同,而BC段的加速度与速度方向相反,D正确。 2.如图所示,位移—时间图像和速度—时间图像中给出四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是(　B　) A.甲车做曲线运动,乙车做直线运动 B.0～t1时间内,甲车通过的路程等于乙车通过的路程 C.0～t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相距最近 D.0～t2时间内,丙、丁两车的平均速度相等 解析:位移—时间图像和速度—时间图像都只能描述直线运动,甲、乙两车都做直线运动,A错误;甲、乙两图线在t1时刻相交,表示两车相遇,0～t1时间内两车位移和路程都相等,B正确;0～t2时间内丙车速度一直大于丁车的速度,t2时刻两车相距最远,C错误; 0～t2时间内丙车速度一直大于丁车的速度,丙车的平均速度大于丁车的平均速度,D错误。 3.(人教必修一P32T1改编)(多选)小李给小王讲了一个龟兔赛跑的故事,按照小李讲的故事情节,小王正确地画出了兔子和乌龟的位移—时间图像,如图所示,则下列说法中正确的是(　AC　) A.故事中的兔子和乌龟是在同一地点出发的 B.故事中的乌龟做的是匀变速直线运动 C.故事中的兔子和乌龟在比赛中相遇了两次 D.故事中的兔子先通过预定位移xm到达终点 解析:故事中的兔子和乌龟都是从原点出发的,但不是同时出发,兔子出发的时间晚t1,故A正确;乌龟的位移—时间图像是直线,根据位移—时间图像的斜率等于速度,可知它的速度不变,做的是匀速直线运动,故B错误;在t2和t4两时刻,兔子和乌龟的位移相同,说明到达同一地点,两者相遇,所以在比赛途中相遇过两次,故C正确;由图读出乌龟到达终点时兔子还没有到达,所以乌龟先到达终点,故D错误。 　x-t图像