专题三　运动图像 追击相遇问题（课件） -【新征程】新人教版2023-2024学年高三一轮复习

2024届高考物理一轮复习攻略（必修1） 专题三　运动图像 追击相遇问题 新人教版 复习目标： 1.理解匀变速直线运动的x－t图象、v－t图象，明确各种图像的中斜率、面积、截距、拐点等内容的物理含义，并会用它们解决问题. 2.掌握追及与相遇问题的特点以及解决这类问题的方法和技巧． 夯实考点 考点一 对x­t、v­t图象的理解及应用 1.图象意义 位移图象和速度图象是从不同角度描述运动过程的，意义不同．因此同一运动过程在两种图象上，形状不同，反之在两种图象上相同形状不是相同的运动．图甲、乙中①均表示匀速运动，②均表示匀变速运动． 2．图象斜率 表示纵、横坐标两物理量的变化量之比，常有一个重要的物理量与之对应．利用图象斜率可以定量计算对应物理量的大小和定性分析其变化情况．如 x­t图象的斜率表示速度，v­t图象的斜率表示加速度． 3．图象面积 图线与坐标轴围成的面积常与某一表示过程的物理量相对应．如v－t图象与横轴包围的“面积”表示位移． 【深入理解】 1.两类图像的比较 内容 种类 x－t图像 v－t图像 图线斜率 表示速度 表示加速度 图线与时间轴所围面积 无意义 表示位移 纵截距 表示初始位置 表示初速度 特殊点 拐点表示速度变化；交点表示相遇 拐点表示加速度变化；交点表示速度相同，不表示相遇，往往是距离最大或最小的临界点 注意：1、x-t图像不是物体的实际运动轨迹； 2、x-t图v-t图只能描述直线运动的规律。 [典例1]（2023·新疆阿勒泰·统考三模）a、b两车在同一平直公路上行驶，a车做匀速直线运动，b车做匀减速直线运动，两车的位置x随时间的变化关系图线如图所示，直线a和曲线b刚好在t=t1时相切，则（　　）    A．t1时刻两车刚好并排行驶 B．a车的速度一直小于b车的速度 C．t1时刻a车的速度大于b车的速度 D．从0到t1时间内，两车运动的位移相等 经典例题 【答案】A 【详解】ABC．t1时刻，a，b两车均在x＝x1位置处，且此时刻切线与a相同，所以此时刻va=vb，A正确，BC错误； D．t=0时刻，a，b两车初始位置不同，t1时刻末位置相同，所以0-t1时间内两车位移不同，D错误。 故选A。 [典例2] （2023·贵州·校考模拟预测）如图，是某物体做直线运动的图像，则关于该物体的运动的描述正确的是（    ） A．沿某一方向做曲线运动 B．做匀速直线运动，位移为0 C．做往复运动 D．以上说法均不正确    【答案】D 【详解】根据v-t图像可知，物体先向正方向做初速度为零的匀加速直线运动，接着再向正方向做匀减速直线运动，直到速度减为零，如此反复，可知物体一直向正方向做非匀变速直线运动。故选D。 解题要点： (1)x­t图象上倾斜的“直线”代表匀速，“曲线”代表变速，“拐”点前后斜率正负发生变化，说明速度方向发生了变化． (2)v­t图象上倾斜的“直线”表示匀变速，“曲线”表示变加速，“拐”点前后斜率正负发生变化，说明加速度方向发生了变化． (3)x­t图象、v­t图象都不是物体运动的轨迹，所描述的运动情况都是直线运动． 运用图象解答物理问题的主要步骤与方法： (1)认真审题，根据题中所需求解的物理量，结合相应的物理规律确定所需的横、纵坐标表示的物理量． (2)根据题意，找出两物理量的制约关系，结合具体的物理过程和相应的物理规律作出函数图象． (3)由所作图象结合题意，运用函数图象进行表达、分析和推理，从而找出相应的变化规律，再结合相应的数学工具(即方程)求出相应的物理量． 变式1 （2023·江西·校联考模拟预测）一质点以某一速度沿直线做匀速运动，从时刻开始做匀减速运动，到时刻速度减为零，然后又做反向的匀加速运动，减速阶段和加速阶段的加速度大小相等。在下列质点的位移x与时间t的关系图像中（其中A图像为抛物线的一部分，D图像为圆的一部分），可能正确的图像是（　　） A． B．     C．   D． 变式训练 【答案】A 【详解】匀变速直线运动的位移x与时间t的关系图像是抛物线，由于减速阶段和加速阶段的加速度大小相等，第一个t0时间内的位移大小与第二个t0时间内的位移大小相等，A正确，BCD错误； 故选A。 变式2 （2023·河北邢台·河北巨鹿中学校联考三模）高铁改变生活，地铁改变城市！地铁站距短需要频繁启停，为缩短区间的运行时间需要较大的启动加速度。t=0时刻，一列高铁和一列地铁沿各自所在的长直轨道由静止启动，0～240s内的图像如v-t图所示。下列说法正确的是（　　）   A．甲是地铁的v-t图像，乙是高铁的v-t图像 B．地铁和高铁加速过程的加速度大小之比为5︰3 C．地铁和高铁加速过