内容正文:
第一章 运动的描述 匀变速直线运动
第一章
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综合能力提升
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第3讲 运动图像 追及与相遇问题
第3讲 运动图像 追及与相遇问题
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第3讲 运动图像 追及与相遇问题
一、直线运动的图像
1.x-t图像
(1)物理意义:反映了做直线运动物体的 位移 随 时间 变化的规律。
(2)斜率的意义:图线上某点切线斜率的大小表示物体在该点 速度 的大小,斜率正负表示物体 速度 的方向。
2.v-t图像
(1)物理意义:反映了做直线运动物体的 速度 随 时间 变化的规律。
(2)斜率的意义:图线上某点切线斜率的大小表示物体在该点 加速度 的大小,斜率正负表示物体 加速度 的方向。
(3)“面积”的意义
①图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的 位移的大小 。
②若面积在时间轴的上方,表示位移方向为 正 ;若面积在时间轴的下方,表示位移方向为 负 。
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第3讲 运动图像 追及与相遇问题
二、追及与相遇问题
1.追及问题的两类情况
(1)若后者能追上前者,追上时,两者处在 同一 位置,且后者速度一定不小于前者速度。
(2)若后者追不上前者,则当后者速度与前者速度 相等 时,两者相距最近。
2.相遇问题的两类情况
(1)同向运动的两物体追及并相遇:两物体位移大小 之差
等于开始时两物体之间的距离。
(2)相向运动的物体相遇:各自发生的位移大小 之和 等于开始时两物体间的距离。
【提示】1.对运动图像的三点认识:
(1)匀速直线运动的v-t图像的斜率为零,表示其加速度等于零。
(2)无论是x-t图像还是v-t图像都只能描述直线运动。
(3)x-t图像和v-t图像不表示物体运动的轨迹。
2.解决追及、相遇问题的两个关键点:
(1)在解决追及、相遇类问题时,要紧抓“一图三式”,即运动过程示意图、时间关系式、速度关系式和位移关系式,最后还要注意对结果的讨论分析。
(2)分析追及、相遇类问题时,要注意抓住题目中的关键字眼,充分挖掘题目中的隐含条件, 知“刚好”“恰好”“最多”“至少”等,往往对应一个临界状态,满足相应的临界条件。
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第3讲 运动图像 追及与相遇问题
【基础自测】
判断下列叙述是否正确,在题后括号内用“√”或“×”表示。
(1)x-t图像和v-t图像都表示物体运动的轨迹。 (×)
(2)x-t图像和v-t图像都只能描述直线运动。 (√)
(3)x-t图像上两图线的交点表示两物体相遇。 (√)
(4)v-t图像上两图线的交点表示两物体相遇。 (×)
(5)两物体同向运动恰好不相碰,则此时两物体速度相等。 (√)
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第3讲 运动图像 追及与相遇问题
考点一 运动图像的理解及应用
应用运动图像解题“六看”
v-t图像 x-t图像
轴 横轴为时间t,纵轴为速度v 横轴为时间t,纵轴为位移x
线 倾斜直线表示匀变速直线运动 倾斜直线表示匀速直线运动
斜率 表示加速度 表示速度
面积 图线和时间轴围成的面积表示位移 无实际意义
纵截距 表示初速度 表示初位置
特殊点 拐点表示从一种运动变为另一种运动,交点表示速度相等 拐点表示从一种运动变为另一种运动,交点表示相遇
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第3讲 运动图像 追及与相遇问题
典例1
甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t=0到t=t1的时间内,它们的v-t图像如图所示。在这段时间内
()
A.汽车甲的平均速度比乙的大
B.汽车乙的平均速度等于
C.甲、乙两汽车的位移相同
D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大
【解题思路】平均速度等于位移除以时间,显然甲图线与坐标轴围成的面积大,位移大,则平均速度也大,A项正确,C项错误;根据初、末速度平均值的方法求平均速度只适用于匀变速直线运动,B项错误;甲、乙两条图线的斜率绝对值均不断减小,可见它们的加速度均减小,D项错误。
【参考答案】 A
【拓展】(1)典例1中,汽车甲和乙的平均速度比大还是小?
(2)如果将典例1图像的纵轴改成位移x,则两汽车的速度大小是怎样变化的?
提示:(1)甲的平均速度比大,乙的平均速度比小;(2)位移—时间图像的斜率表示速度,两汽车的速度都是逐渐减小的。
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