第2章 综合融通(三) 运动学图像和追及相遇问题-【新课程学案】2026-2027学年高中物理必修第一册教师用书word(鲁科版 福建专版)
综合·融通(三) 运动学图像和追及相遇问题
(融会课——主题串知综合应用)
运动学图像通常是指s-t图像和v-t图像,相关问题常涉及分析图像中的坐标、斜率、截距、交点的含义和物体的运动规律、位移关系等;两个物体在同一直线上运动时往往涉及追及相遇问题,这也是运动学中经常遇到,并且求解时常出错的一类问题。通过本节课的学习,可掌握运动学图像问题和追及相遇问题的分析思路和处理方法。
主题(一) 运动学图像
[知能融会通]
1.应用运动图像的三点注意
(1)无论是s-t图像还是v-t图像都只能描述直线运动。
(2)s-t图像和v-t图像都不表示物体运动的轨迹。
(3)s-t图像和v-t图像的形状由s与t、v与t的函数关系决定。
2.应用运动图像解题“六看”
项目 | s-t图像 | v-t图像 |
轴 | 横轴为时间t,纵轴为位移s | 横轴为时间t,纵轴为速度v |
线 | 倾斜直线表示匀速直线运动 | 倾斜直线表示匀变速直线运动 |
斜率 | 表示速度 | 表示加速度 |
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面积 | 无实际意义 | 图线和时间轴围成的面积表示位移 |
纵截距 | 表示初位置 | 表示初速度 |
特殊点 | 折点表示从一种运动变为另一种运动,交点表示相遇 | 折点表示从一种运动变为另一种运动,交点表示速度相等 |
[典例] (双选)有四个运动的物体A、B、C、D,物体A、B运动的s-t图像如图中甲所示;物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v-t图像如图中乙所示。在0到5 s这段时间内,根据图像作出的以下判断中正确的是 ( )
A.物体A和B均做匀加速直线运动且A的加速度比B大
B.在0~3 s的时间内,物体B运动的位移为10 m
C.t=3 s时,物体C追上物体D
D.C追上D之前,t=3 s时,物体C与物体D之间有最大间距
[解析] 由题中甲图看出:物体A和B位移图像都是倾斜的直线,斜率都不变,速度都不变,说明两物体都做匀速直线运动,A图线的斜率大于B图线的斜率,A的速度比B的大,故A错误;在0~3 s的时间内,物体B运动的位移为Δs=10 m-0=10 m,故B正确;由题中乙
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图看出:前3 s内,D的速度较大,D、C间距离增大,3 s后C的速度较大,两者距离减小,t=3 s时,物体C与物体D之间有最大间距,故C错误,D正确。
[答案] BD
[思维建模]
通过图像分析物体运动规律的思路
[题点全练清]
1.(2024·河北高考)篮球比赛前,常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过程,并得出了篮球运动的v-t 图像,如图所示。图像中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是 ( )
A.a点 B.b点
C.c点 D.d点
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