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第04讲 运动图像问题 追及相遇问题
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复习目标
网络构建
考点一 运动图像问题
【夯基·必备基础知识梳理】
知识点1 v-t图像
知识点2 与位移和时间有关的图像
知识点3 与v2-v02=2ax有关的图像
知识点4 a-t图像
【提升·必考题型归纳】
考向1 v-t图像
考向2 与位移和时间有关的图像
考向3 与v2-v02=2ax有关的图像
考向4 a-t图像
考点二 追及相遇问题
【夯基·必备基础知识梳理】
知识点 追击相遇问题的解题思路和技巧
【提升·必考题型归纳】
考向1 利用图像解决追及相遇问题
考向2 一维追及相遇问题
考向3 二维相遇问题
真题感悟
1、 明确各种图像的中斜率、面积、截距、拐点等内容的物理含义,并会利用图像处理物理问题。
2、 掌握处理追及相遇的方法和技巧,能够利用相应的方法处理实际问题。
考点要求
考题统计
考情分析
(1)运动学图像
(2)追及相遇问题
2023年全国甲卷第3题
2023年江苏卷第1题
2022年河北卷第1题
高考对这部分的考查,考查频率较高,特别是运动图像问题,几乎每年都要考查,题型多以选择题居多,通过图像对物体运动学物理和动力学物理量加以考查。
考点一 运动图像问题
知识点1 v-t图像
知识点2 与位移和时间有关的图像
知识点3 与有关的图像
知识点4 a-t图像
考向1 v-t图像
1.国之重器歼-20完成某次任务后,关闭发动机降落至跑道并打开减速伞,直至速度减为零。若该机落地时(设为时刻)具有水平速度,此后始终沿直线运动,经时间停止,其v-t图像如图所示。则( )
A.时刻,该机的加速度大小一定等于
B.0~时间内,该机发生的位移小于
C.0~时间内,该机受到的阻力逐渐增大
D.0~时间内,该机克服阻力做功的功率逐渐减小
【答案】BD
【详解】A.根据加速度的定义式故时刻,该机的加速度大小数值上等于过曲线P点的切线斜率的绝对值,根据题目所给数据不能确定的绝对值等于,A错误;
BC.由图像可知,0~时间内,曲线的斜率随时间逐渐减小,故加速度逐渐减小,根据牛顿第二定律
可知阻力逐渐减小,由图线与坐标轴所围“ 面积” 表示位移,可知该机发生的位移小于,B正确,C错误;
D.0~时间内,该机的速度v、所受阻力f均在减小,由可知该机克服阻力做功的功率逐渐减小,D正确。故选BD。
2.有一种速度叫中国速度,有一种骄傲叫中国高铁。2022年9月20日,中国中车股份有限公司面向全球发布时速600公里高速磁浮交通系统。据了解,该磁悬浮列车可以在3.5min内达到最大速度600km/h。假设在某次试运行时起始站到终点站间距离为60km,加速过程、减速过程都以3.5min变化600km/h的加速度变速,请你根据已有数据分析以下试运行方案的v-t图像,不可能实现的有( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【详解】A.根据v- t图像与t轴围成的面积表示位移,可知A项图中,加速和减速过程中行驶的距离均为
匀速过程前进的距离为行驶的总路程为,A项方案不可能实现,故A错误;
B.同理,B项图中,加速和减速过程中行驶的距离均为匀速过程前进的距离为行驶的总路程为,B项方案有可能实现,故B正确;
C.C项图中,加速和减速过程中行驶的距离均为匀速过程前进的距离为行驶的总路程为,C项方案有可能实现,故C正确;
D.D项图中,加速和减速过程中行驶的距离均为匀速过程前进的距离为
行驶的总路程为,D项方案不可能实现,故D错误。
本题选错误的,故选AD。
考向2 与位移和时间有关的图像
3.某质点沿x轴方向做匀变速直线运动,其位置坐标x随时间t变化的关系如图所示,则在0~4s内,下列说法正确的是( )
A.质点的加速度大小为
B.在时,质点的速度最大
C.在时,质点的速度大小为2m/s
D.在0~4s内,质点的平均速度大小为2.5m/s
【答案】C
【详解】AC.时,质点的初始坐标为,设t时刻,质点的位置坐标为x,由匀变速直线运动的规律可知,时,位置坐标为9m,时,位置坐标为0,代入方程解得;选项A错误,C正确;
B.由运动学公式可知,在时,质点的速度为0,选项B错误;
D.0~4s内质点的平均速度大小为选项D错误。故选C。
4.利用函数图像是一种解决物理问题的常用方法。某同学利用传感器探究一玩具车沿某一路段做直线运动的性质,从时刻开始计时