第二章 微专题3 运动图像和追及、相遇问题-【导与练】2023-2024学年高中物理必修第一册同步全程学习教学课件ppt（新教材，人教版）

微专题3　运动图像和追及、 相遇问题 [定位·学习目标] 1.进一步通过运动图像的学习,掌握图像在处理运动问题中的作用,体会科学思维的方法。 2.通过追及、相遇问题的学习,掌握应用数学思维研究物理问题的能力。 突破·关键能力 检测·学习效果 突破·关键能力 物理 要点一　运动图像问题 1.对x-t图像的理解与应用 (1)图像反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律,图像并非物体运动的轨迹。 (2)图像只能描述物体做直线运动的情况,t轴上方位移为正值,表示沿正方向运动,t轴下方位移为负值,表示沿负方向运动。 (3)图线上每一点的斜率表示物体该时刻的速度,斜率的大小表示速度的大小,正负表示速度的方向。 突破·关键能力 检测·学习效果 2.对v-t图像的理解与应用 (1)图像反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律,它也只能描述物体做直线运动的情况。 (2)图线上某点切线的斜率表示物体的加速度,斜率的正负表示物体的加速度的方向。 (3)t轴上方的图线对应速度为正值,表示物体沿正方向运动,t轴下方图线对应速度为负值,表示物体沿负方向运动;无论速度值正负如何,只要速度增大即为加速直线运动,速度减小为减速直线运动。 突破·关键能力 检测·学习效果 (4)图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的位移大小。若面积在时间轴的上方,表示位移方向为正方向;若面积在时间轴的下方,表示位移方向为负方向,总过程的位移则为面积的代数和。 突破·关键能力 检测·学习效果 [例1] (多选)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是(　 　) A.在t1时刻两车速度相等 B.从0到t1时间内,两车走过的路程相等 C.从t1到t2时间内,两车走过的路程相等 D.在t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等 √ √ 突破·关键能力 检测·学习效果 解析:x-t图像斜率表示速度,则可知t1时刻乙车速度大于甲车速度,故A错误;由两图线可知,开始时甲车在乙车前面,t1时刻两车相遇,可得0到t1时间内乙车比甲车多走了一段距离;t1和t2时刻两车分别处在同一位置,其间两车均做直线运动,所走过的路程相等;在t1到t2时间内,两图线有斜率相等的某一时刻,即该时刻两车速度相等,故C、D正确,B错误。 突破·关键能力 检测·学习效果 匀变速直线运动图像的解题技巧 “一画、二选、三注意” 一画:根据图像画出物体运动示意图,使运动过程直观清晰;二选:根据图像确定各物理量的具体意义,选取合适的公式求解;三注意:注意列运动学方程时,方程式中每一个物理量均对应图像中的同一运动过程。 突破·关键能力 检测·学习效果 [即时训练1] 如图为一质点做直线运动的v-t图像,下列说法正确的是(　 　) A.BC段表示质点通过的位移大小为34 m B.在18～22 s时间内,质点的位移为24 m C.整个过程中,BC段的加速度最大 D.整个过程中,E点所对应的时刻离出发点最远 √ 突破·关键能力 检测·学习效果 突破·关键能力 检测·学习效果 要点二　追及、相遇问题 1.追及和相遇问题的概述 当两个物体在同一直线上运动时,由于两物体的运动情况不同,所以两物体之间的距离会不断发生变化,这时就会涉及追及、相遇或避免相碰等问题。 突破·关键能力 检测·学习效果 2.追及、相遇的两种情境 (1)速度小者追速度大者。 类型 图像 说明 匀加速 追匀速 ①t=t0以前,后面物体与前面物体间距离增大; ②t=t0时,两物体相距最远为x0+Δx; ③t=t0以后,后面物体与前面物体间距离减小; ④能追上且只能相遇一次。 注意:x0为开始时两物体间的距离 匀速追 匀减速 匀加速追 匀减速 突破·关键能力 检测·学习效果 (2)速度大者追速度小者。 类型 图像 说明 匀减速 追匀速 开始追时,后面物体与前面物体间距离在减小,当两物体速度相等时,即t=t0时刻: ①若Δx=x0,则恰能追上,两物体只能相遇一次,这也是避免相撞的临界条件; ②若Δx<x0,则不能追上,此时两物体间最小距离为x0-Δx; ③若Δx>x0,则相遇两次,设t1时刻Δx1=x0,两物体第一次相遇,则t2时刻两物体第二次相遇。 注意:x0为开始时两物体间的距离 匀速追 匀加速 匀减速追 匀加速 突破·关键能力 检测·学习效果 3.追及、相遇的处理方法 (1)一个关键:两者速度相等及变化关系,它往往是物体间能否追上或距离最大、最小的临界条件,也是此后判断靠近或远离的关键。 (2)两个关系:时间关系和位移关系,这两个关系可通过画草图得到。 突破·关键能力 检测·学习效果 [例2] 一辆汽车以3 m/s2的加速度开始启动的瞬间,一辆以6 m/