《【物理教案】2021江苏高考物理：第一章+专题强化一+运动学图象追及相遇问题.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【物理教案】2021江苏高考物理：第一章+专题强化一+运动学图象追及相遇问题.pdf（16页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1专题强化一运动学图象追及相遇问题专题解读1.本专题是匀变速直线运动规律和运动学图象的综合应用，为高考必考内容，多以选择题形式命题2学好本专题，可以提高同学们通过画运动情景示意图和vt 图象分析和解决运动学问题的能力3用到的知识有：xt 图象和vt 图象的理解，匀变速直线运动的规律，临界条件的确定，求解极值等数学方法1xt 图象与v t 图象的比较x t 图象vt 图象图象举例意义倾斜直线表示匀速直线运动；曲线表示变速直线运动倾斜直线表示匀变速直线运动；曲线表示变加速直线运动特别处两条图线的交点表示相遇图线与时间轴所围面积表示位移运动情况甲做匀速直线运动，乙做速度逐渐减小的直线运动丙做匀加速直
2、线运动，丁做加速度逐渐减小的变加速直线运动位移0t1时间内甲、乙位移相等0t2时间内丁的位移大于丙的位移平均速度0t1时间内甲、乙平均速度相等0t2时间内丁的平均速度大于丙的平均速度2.三点说明(1)xt 图象与vt 图象都只能描述直线运动，且均不表示物体运动的轨迹；(2)分析图象要充分利用图象与其所对应的物理量的函数关系；(3)识图方法：一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点例 1(多选)(2018 全国卷 18)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1 所示下列说法正确的是()2图 1A在 t1时刻两车速度相等
3、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，两车速度相等答案CD解析xt 图象的斜率表示速度，则可知t1时刻乙车速度大于甲车速度，A 错误；由两图线的纵截距知，出发时甲在乙前面，t1时刻图线相交表示两车相遇，可得0 到 t1时间内乙车比甲车多走了一段距离，B 项错误；t1和 t2时刻两图线都相交，表明两车在这两个时刻均处于同一位置，从t1到 t2时间内，两车走过的路程相等，在t1到 t2时间内，两图线有斜率相等的一个时刻，该时刻两车速度相等，C、D 项正确听课感悟 _变式 1(2019 湖北鄂南高中、华师一附中等八校
4、第一次联考)A、B 两质点在同一平面内同时向同一方向做直线运动，它们的位置 时间图象如图2 所示，其中A 是顶点过原点的抛物线的一部分，B 是过点(0,3)的一条直线，两图象相交于坐标为(3,9)的 P 点，则下列说法不正确的是()图 2A质点 A 做初速度为零、加速度为2 m/s2的匀加速直线运动B质点 B以 2 m/s 的速度做匀速直线运动C在前 3 s 内，质点 A 比 B 向前多前进了9 mD在 3 s 前某时刻质点A、B 速度相等答案C解析质点 A 的运动方程为x12at2，则初速度为零，加速度a2 m/s2，故 A 正确；xt 图3象的斜率表示速度，故质点B 做匀速直线运动，质点B
5、 的速度为v x t9 33m/s 2 m/s，故 B 正确；在前3 s 内，质点B 的位移为 6 m，质点 A 的位移为9 m，质点 A 比 B 多前进了3 m，故 C 错误；t1 s 时刻，质点A 的速度为2 m/s，质点 B 以v2 m/s 的速度做匀速直线运动，故D 正确例 2(多选)(2018 全国卷 19)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度 时间图象分别如图3 中甲、乙两条曲线所示已知两车在t2时刻并排行驶下列说法正确的是()图 3A两车在t1时刻也并排行驶B在 t1时刻甲车在后，乙车在前C甲车的加速度大小先增大后减小D乙车的加速度大小先减小后增大答案BD解析t1t2时
6、间内，甲车位移大于乙车位移，且 t2时刻两车并排行驶，则 t1时刻甲在乙的后面，A 项错误，B 项正确；由题图图象的斜率知，甲、乙两车的加速度均先减小后增大，C项错误，D 项正确听课感悟 _变式 2(2019 广西桂林市、贺州市、崇左市3 月联合调研)甲、乙两辆汽车在同一平直公路上行驶，在 t0 时刻两车正好相遇，在之后一段时间0t2内两车速度 时间图象(vt 图象)如图 4 所示，则在0t2这段时间内有关两车的运动，下列说法正确的是()图 4A甲、乙两辆车运动方向相反B在 t1时刻甲、乙两车再次相遇4C乙车在 0t2时间内的平均速度小于v1v22D在 t1t2时间内乙车在甲车前方答案C解析由
7、题图可知，二者速度均为正值，即二者均向正方向运动，故甲、乙两辆车运动方向相同，故选项A 错误；由题图可知，在0t1时间内，二者位移不相等，即在t1时刻甲、乙两车没有相遇，在该时刻二者速度相等，二者之间的距离是最大的，故选项B 错误；若乙车在 0t2时间内做匀变速运动，则平均速度为v1v22，如图所示：由vt 图象与 t 轴所围面积代表位移可知，匀变速运动的位移较大，故乙车在这段时间内的平均速度小于v1v22，故选项 C 正确；由于甲的初速度大于乙的初速度，所以开始时甲车在乙车前面，由vt 图象与 t轴所围面积代表位移可知在0t2时间内甲的位移大于乙的位移，故整个过程中甲车一直在乙车前面，故选项
8、D 错误拓展点 1非常规图象1四类图象(1)at 图象由vv0at 可知图象与横轴所围面积表示速度变化量v，如图 5 甲所示(2)xtt 图象由 xv0t12at2可得xtv012at，图象的斜率为12a，如图乙所示图 5(3)v2 x 图象由v2v022ax 可知v2v022ax，图象斜率为2a.5(4)xv图象x 与v的关系式：2axv2v02，图象表达式：x12av212av02.2解题技巧(1)用函数思想分析图象：图象反映了两个变量(物理量)之间的函数关系，因此要由运动学公式推导出两个物理量间的函数关系，来分析图象的意义(2)要注意应用解析法和排除法，两者结合提高选择题图象类题型的解题
9、速度和准确率例 3(2019 福建三明市期末质量检测)如图 6 所示四幅图为物体做直线运动的图象，下列说法正确的是()图 66A甲图中，物体在0t0这段时间内的位移小于v0t02B乙图中，物体的加速度为2 m/s2C丙图中，阴影面积表示t1 t2时间内物体的加速度变化量D丁图中，t3 s 时物体的速度为25 m/s答案D解析题图甲中，因v t 图象与 t 轴围成的面积等于位移，可知物体在0t0这段时间内的位移大于v0t02，选项 A 错误；题图乙中，根据v22ax 可知 2a1515m/s21 m/s2，则物体的加速度为0.5 m/s2，选项 B 错误；题图丙中，根据va t 可知，阴影面积表
10、示t1t2时间内物体的速度变化量，选项 C 错误；题图丁中，由 xv0t12at2可得xtv012at，由图象可知12a102m/s25 m/s2，v0 5 m/s，则 a 10 m/s2;则 t3 s 时物体的速度为v3v0at325m/s，选项 D 正确听课感悟 _变式 3(2016 江苏卷 5)小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落，重复上述运动，取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向下列速度v和位置x 的关系图象中，能描述该过程的是()答案A解析由运动学公式可得小球与地面碰撞后速度v与位置 x 的关系为vv022gx，从最高点下落时二者的关系为v2g x0
11、 x，对比图象可知A 项正确拓展点 2图象信息提取问题有些图象问题的分析和解决，要充分挖掘图象的隐含信息(比如图象的斜率、截距、包围面积及特殊点坐标等)才能顺利解题例 4(多选)(2019 吉林省名校第一次联合模拟)做直线运动的某质点的位移时间图象(抛7物线)如图 7 所示，P(2,12)为图线上的一点PQ 为过 P 点的切线，与x 轴交于点Q(0,4)已知 t0 时质点的速度大小为8 m/s，则下列说法正确的是()图 7A质点做匀减速直线运动B质点经过P 点时的速度大小为6 m/sC质点的加速度大小为2 m/s2D01 s时间内，质点的位移大小为4 m答案AC解析由题知图象为抛物线，结合匀变
12、速直线运动的位移公式xv0t12at2，而v08 m/s，t2 s 时的位移x12 m，代入解得a 2 m/s2，则函数表达式为x8tt2，即质点做匀减速直线运动，加速度大小为2 m/s2，故 A、C 正确；由题图知vPxPxQtP12 42m/s 4 m/s，故 B 错误；由位移公式可得01 s 时间内质点的位移x181 m12m7 m，故 D 错误听课感悟 _变式 4(多选)(2020 云南昆明市质检)汽车在限速为40 km/h 的道路上匀速行驶，驾驶员发现前方斑马线上有行人，于是减速礼让，汽车到达斑马线处时行人已通过斑马线，驾驶员便加速前进，监控系统绘制出该汽车的速度v随时间 t 变化的
13、图象如图8 所示，下列说法正确的是()图 8A减速前该车已超速B汽车在加速阶段的加速度大小为3 m/s2C驾驶员开始减速时距斑马线18 mD汽车在3.55.5 s 时间内的位移为10 m8答案BD解析由题图可知，汽车减速前的行驶速度为v010 m/s36 km/h0解得 a26 m/s2.变式 5(2020 广东深圳市调研)可视为质点的甲、乙两小车分别沿同一平直路面同向行驶，t0 时，甲在乙前方16 m 处，它们的vt 图象如图9 所示，则下列说法正确的是()图 9A甲、乙在t2 s 和 t10 s时刻并排行驶B甲、乙在t4 s 和 t8 s时刻并排行驶C在 t6 s时刻，乙车在甲车前8 m
14、处D在 t6 s 时刻，乙车在甲车前18 m 处答案B解析由题图图象可知，甲做初速度为0，加速度为a1126m/s2 2 m/s2的匀加速运动；乙做初速度为v06 m/s，加速度为a21266m/s2 1 m/s2的匀加速运动；两车相遇时满足：v0t12a2t2s012a1t2，即 6t121t216122t2，解得 t14 s，t28 s，即甲、乙在t 4 s和 t8 s 时刻并排行驶，选项 A 错误，B 正确v t 图象与 t 轴所围面积表示位移，在 t 6 s时，甲的位移：x1126 12 m36 m；乙的位移：x2(6 12)612m54 m，xx210 x1s054 m 36 m16
15、 m2 m，可知此时乙在甲的前面，选项C、D 错误1(xt 图象)(多选)一遥控玩具汽车的位移时间图象如图10 所示，则()图 10A5 s 末汽车的速度为3 m/sB15 s 末汽车的位移为300 mC1525 s内汽车的平均速度大小为1 m/sD前 20 s内汽车做单向直线运动答案AC解析010 s汽车做匀速直线运动，v x t3010m/s3 m/s，A 正确；由题图知15 s末汽车的位移为30 m，B 错误；1525 s 汽车运动方向反向，做匀速直线运动，v20302515m/s 1 m/s，故 C 正确，D 错误2(vt 图象)(多选)质点做直线运动的v t 图象如图11 所示，规定
16、向右为正方向，则该质点在前 8 s内()图 11A总路程为2 mB平均速度为0.25 m/s，方向向左C总路程为8 mD平均速度为1 m/s，方向向左答案BC解析由题可知，质点前3 s 内的位移 x11223 m3 m，方向向右.38 s 内的位移x2125 2 m 5 m，负号表示位移方向向左，则该质点在前8 s内的总路程sx1|x2|8 m，11所以 A 错误，C 正确；该质点在前8 s 内的平均速度vx1x2t3 58m/s 0.25 m/s，负号表示方向向左，所以B 正确，D 错误3(非常规图象)(2019山东菏泽市下学期第一次模拟)一辆汽车以20 m/s 的速度在平直的公路上行驶，当
17、驾驶员发现前方有险情时，立即进行急刹车，刹车后的速度v随刹车位移x 的变化关系如图12 所示，设汽车刹车后做匀减速直线运动，则当汽车刹车后的速度减小为12 m/s时，刹车的距离x1为()图 12A12 mB12.8 mC 14 mD14.8 m答案B解析由于汽车做匀减速直线运动，设加速度为a，由v2v022ax，解得 a 10 m/s2，当v112 m/s 时，汽车刹车的距离x1v12v022a12.8 m，B 项正确4.(图象信息题)(多选)一物体从一行星表面的某高度处自由下落(不计表层大气阻力)自开始下落计时，得到物体离行星表面的高度h 随时间 t 变化的图象如图13 所示，则()图 13
18、A行星表面的重力加速度大小为8 m/s2B行星表面的重力加速度大小为10 m/s2C物体落到行星表面时的速度大小为20 m/sD物体落到行星表面时的速度大小为25 m/s答案AC解析由题图提供的信息可知，物体开始下落时的高度为h25 m，下落时间为t 2.5 s，由h12gt2可得 g2ht28 m/s2，故 A 正确，B 错误；物体落到行星表面时的速度大小vgt82.5 m/s20 m/s，C 正确，D 错误5(追及相遇问题)(2019山东烟台市期末)甲、乙两辆汽车在平直的高速公路上行驶，某时刻12两车正好并排行驶，从该时刻起两车的速度时间图象如图14 所示，则下列说法正确的是()图 14A
19、t0时刻两车相遇B0t1时间内，甲、乙两车的加速度大小均逐渐减小且方向相同C0t0时间内，甲车的平均速度小于乙车的平均速度Dt1时刻甲、乙两车一定再次相遇，之后甲车将一直在乙车前方答案C解析根据速度时间图象与时间轴所围的“面积”表示位移，知0t0时间内乙车的位移比甲车的大，则t0时刻两车没有相遇，故A 错误；0t1时间内，甲、乙两车图象斜率的绝对值均逐渐减小，则它们的加速度大小均逐渐减小，甲图象切线斜率为正，乙图象切线斜率为负，则加速度方向相反，故B 错误；0t0时间内甲车的位移比乙车的小，则甲车的平均速度小于乙车的平均速度，故C 正确；0t1时间内，甲车的位移比乙车的大，则甲、乙两车没有在
20、t1时刻相遇，之后甲车的速度比乙车的大，则甲车将一直在乙车前方，故D 错误(限时：20 分钟)1(2020辽宁沈阳市质检)如图 1 为一个质点做直线运动的vt 图象，该质点在前2 s内向西运动，则该质点()图 1A在前 2s 内加速度方向也向西B在前 4 s 内加速度方向始终向东C在 46 s 内加速度方向始终向东D在 06 s 内加速度方向始终不变答案B解析由题意结合图象可知向西为负方向，而向东为正方向，该质点在前2 s 内向西减速运13动，则该段时间加速度方向向东，而24 s 向东做加速运动，则加速度方向仍然向东，故选项 A 错误，B 正确；由题图图象可知质点在45 s内向东做减速运动，而
21、 5 6 s 内向西做加速运动，所以在46 s 这段时间内加速度方向一直向西，故选项C、D 错误2(2019山东潍坊市第二次模拟)甲、乙两辆货车在平直公路上从同一位置同向行驶，两车的vt 图象如图 2 所示，则在04 s时间内()图 2A甲车做曲线运动B乙车一直在甲车的后方C甲车的平均速度小于6 m/sD乙车位移的大小为8 m答案C解析由题图可知，甲车做加速度减小的减速直线运动，乙车做匀加速直线运动，故选项A错误；开始时乙的速度小于甲的速度，由图线与时间轴所围的“面积”代表位移可知，开始一段时间内乙车在甲车后方，但是在04 s 内，通过“面积”分析可知乙车位移大于甲车位移，即乙车没有一直在甲车
22、的后方，故选项B 错误；若甲车一直做匀减速直线运动，则图象如图所示：则平均速度为：vv0v421022m/s6 m/s，但是通过图形“面积”可知，甲车的实际位移小于其匀减速直线运动的位移，故甲车实际的平均速度小于6 m/s，故选项C 正确；由图形的“面积”代表位移可知，在04 s 时间内，乙车的位移为：x12(210)4 m24 m，故选项 D 错误3(多选)(2019河北唐山市第一次模拟)如图 3 所示的 xt 图象反映了甲、乙两车在同一平直公路上行驶的位移随时间变化的关系，已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t 轴相切于10 s 处，则 010 s过程中()14图 3A甲车的速度大小为4.0
23、 m/sB乙车的平均速度大小为4.0 m/sC甲车的位移大小为40 mD乙车的位移大小为80 m答案ACD解析甲车做匀速直线运动，速度v甲x1t1205m/s4 m/s，在 010 s 内的位移为：x甲v甲t410 m40 m，故 A、C 正确；乙车做匀变速直线运动，其图线与t 轴相切于 10 s 处，则t10 s 时，速度为零，根据逆向思维法，乙车匀减速到速度为0 的减速过程，其逆过程为初速度为 0 的匀加速直线运动，则根据位移与时间关系x12at2，结合图象有：x012at212a(10 s)2,20 m12at1212a(5 s)2，解得：a1.6 m/s2，x080 m，则乙车的平均速
24、度大小为：v乙x0t8010m/s8 m/s，故 B 错误，D 正确4.(2019江苏南京、盐城市二模联考)某次实验中，通过传感器获得小车的速度v与时间 t 的关系图象如图4 所示，则小车()图 4A在 01.0 s 内位移先增大后减小B在 01.0 s 内加速度先增大后减小C在 01.0 s 内位移约为0.52 mD在 00.5 s 内平均速度约为1.04 m/s答案C解析在 0 1.0 s 内小车的速度均为正值，则小车的位移一直增大，选项A 错误；vt 图线斜率的绝对值等于加速度大小，则在01.0s 内小车的加速度先减小到零后增大，选项B 错误；15vt 图线与 t轴围成的面积表示位移，则
25、由题图可知，在01.0 s 内小车的位移约为0.52m，选项 C 正确；在 00.5 s内小车的位移约为0.22 m，则小车的平均速度为vxt0.44 m/s，选项 D 错误5(2020安徽合肥市质检)甲、乙两物体由同一点沿同一条直线运动，它们的v t 图象如图5 所示，则在0 4 s内()图 5A两物体始终同向运动B2 s 末两物体相距最远C两物体平均速度相等D4 s 末两物体相遇答案A解析04 s 内，甲、乙两物体的vt 图象均在横轴的上方，速度均为正，故两物体始终同向运动，A 正确；由题意可知，甲、乙两物体同时同地沿同向运动，在04 s 内，甲在前，乙在后，甲的速度大于乙的速度，两物体距
26、离越来越大，在4 s 时速度相同，此时两物体相距最远，B、D 错误；04 s内，由图象可知，甲的位移大于乙的位移，即x甲x乙，根据vxt，两物体的平均速度v甲v乙，故 C 错误6(2019贵州省部分重点中学质量评测卷(四)甲、乙两物体从同一地点出发沿同一直线运动，它们的位移 时间图象如图6 所示，则()图 6A前 3 s 内甲、乙的平均速度相等B3 s 末时甲、乙两物体的速度相同16C前 3 s 内甲、乙的运动方向始终相同D前 3 s 内甲、乙两物体的最大距离为1 m答案A解析因为两物体同时同地出发，开始时甲的速度大于乙的速度，在第3 s 末两图线相交，则位移相等，所以前3 s 内甲、乙的平均
27、速度相等，故A 正确；由题图可知，3 s 末时甲、乙两物体的速度方向相反，故B 错误；由题图可知，甲在位移达到3 m 时速度减小为零，然后反方向运动，故 C 错误；由题图可知，前3 s内甲、乙两物体的最大距离大于1m，故 D 错误7.某人驾驶汽车在平直公路上以72 km/h 的速度匀速行驶，某时刻看到前方路上有障碍物，立即进行刹车，从看到障碍物到停下(刹车后做匀减速直线运动)，位移随速度变化的关系如图 7，图象由一段平行于x 轴的直线与一段曲线组成求：图 7(1)该人刹车的反应时间；(2)刹车的加速度大小及刹车的时间答案(1)0.6 s(2)8 m/s22.5 s解析(1)在人的反应时间内汽车做匀速直线运动，由题图可知，反应时间内的位移x112 m，速度v72 km/h20 m/s反应时间t1x1v1220s0.6 s(2)开始刹车时，速度v 72 km/h20 m/s刹车过程中的位移x2(3712)m25 m由v2 2ax2解得 av22x28 m/s2刹车的时间t2va208s2.5 s.