人教版高考物理一轮复习运动学图象追及相遇问题学案

高考物理一轮复习运动图像+追及和相遇问题学案【学习目标】1．对于匀速直线运动，掌握s-t和v-t图象；对于匀变速直线运动，掌握v-t图象2．熟练应用匀变速直线运动的规律分析解决追及和相遇问题问题。

【基础知识回顾】一、图像问题1．位移—时间图象（1）.意义：它表示做直线运动的物体随变化的关系。

（2）.图线斜率大小表示斜率的正负表示(3). 两种特殊的x---t图像甲物体处于状态乙物体处于运动2．速度—时间图象(1). 意义：表示做直线运动物体的随变化关系。

（2）.图线斜率大小表示斜率的正负表示(3). 两种特殊的v---t图像甲物体做运动乙物体做运动（4）图像与坐标轴围成的面积表示二．运动学中的追及、相遇问题1．追及问题追和被追的两物体速度相等是能否追上及两点之间距离极值的临界条件．（1）速度大者减速追速度小者．①当两者速度相等时，若追者位移仍小于被追者位移，则永远追不上，此时两者间距离有最小值；②若两者位移相等，且两者速度相等时，则恰好追上，也是两者避免相撞的临界条件．③若两者位移相等时，追者速度仍大于被追者速度，则被追者还有一次追上追者的机会，其两者速度相等时，两者间距离有最大值．（2）速度小者加速追速度大者①当两者速度相等时二者有最大距离；②当两者位移相等时，即后者追上前者．2．相遇问题（1）相向运动的物体，当各自的位移大小之和等于开始时两物体的距离即相遇．（2）同向运动的物体追上即相遇．3．如何求解追击相遇问题(1)根据追赶和被追赶的两个物体的运动性质，列出两个物体的位移方程，并注意两物体运动时间之间的关系．(2)通过对运动过程的分析，画出简单的图示，找出两物体的运动位移间的关系式．追及的主要条件是两个物体在追上时位置坐标相同．(3)寻找问题中隐含的临界条件．例如速度小者加速追赶速度大者，在两物体速度相等时有最大距离；速度大者减速追赶速度小者，在两物体速度相等时有最小距离，等等．利用这些临界条件常能简化解题过程． (4)求解此类问题的方法，除了以上所述根据追及的主要条件和临界条件解联立方程外，还有利用二次函数求极值，及应用图象法和相对运动知识求解．【典型例题】【例1】如图所示，Ⅰ、Ⅱ两条直线分别描述P、Q两个物体的s－t图象.下列说法正确的是( )A．两物体均做匀速直线运动B．M点表示两物体在时间t内有相同的位移C．在时间t内P的位移较大D．在时间t内P比Q的速度大，t时刻以后P比Q的速度小【变式练习1】一遥控玩具小车在平直路上运动的x－t图象如图所示,则A．15 s末汽车的位移为300 m B．20 s末汽车的速度为-1 m/sC．前10 s内汽车的速度为3 m/sD．前25 s内汽车做单方向直线运动【例2】物体做直线运动的速度图像如图所示，则（）A．6s内物体做匀变速直线运动B．第二个2s内物体做匀变速直线运动C．3s末物体的瞬时速度为零，且改变运动方向D．4s末物体的瞬时速度大小为4m/s E．物体6s内的位移为零F．物体前3s内的位移为6m G．物体前4s内的位移为4m【变式练习2】一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示。

1.4 运动图象追及相遇问题1.匀变速直线运动图象是高考热点．侧重结合图象考查匀变速直线运动规律，追及、相遇问题是匀变速直线运动规律的综合应用，也是高考常考问题之一．2. 匀变速直线运动图象，高考涉及的有位移－时间图象，速度－时间图象，加速度—时间图象等，有时直接考查，有时与其它知识综合考查，追及相遇问题，可能结合图象以选择题形式考查，也可能单独出应用大题.一运动学图象的理解和应用1．x－t图象(1)物理意义：反映了物体做直线运动的位移随时间变化的规律．(2)图线斜率的意义①图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小．②切线斜率的正负表示物体速度的方向．(3)两种特殊的x－t图象①匀速直线运动的x－t图象是一条倾斜的直线．②若x－t图象是一条平行于时间轴的直线，则表示物体处于静止状态．2．v－t图象(1)物理意义：反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律．(2)图线斜率的意义①图线上某点切线的斜率的大小表示物体加速度的大小．②图线上某点切线的斜率的正负表示物体加速度的方向．(3)两种特殊的v－t图象①匀速直线运动的v－t图象是与横轴平行的直线．②匀变速直线运动的v－t图象是一条倾斜的直线．(4)图线与时间轴围成的面积的意义①图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的位移大小．②此面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为正方向；若此面积在时间轴的下方，表示这段时间内的位移方向为负方向．3．a－t图象(1)物理意义：反映了做直线运动的物体的加速度随时间变化的规律．(2)图象斜率的意义：图线上某点切线的斜率表示该点加速度的变化率．(3)包围面积的意义：图象和时间轴所围的面积，表示物体的速度变化量．图象问题的三个提醒1．x－t图象、v－t图象都不是物体运动的轨迹，图象中各点的坐标值x、v与t一一对应．2．x－t图象、v－t图象的形状由x与t、v与t的函数关系决定．3．无论是x－t图象还是v－t图象，所描述的运动情况都是直线运动．二追及与相遇问题1．分析技巧：可概括为“一个临界条件”、“两个等量关系”．(1)一个临界条件：速度相等．它往往是物体间能否追上或(两者)距离最大、最小的临界条件，也是分析判断问题的切入点；(2)两个等量关系：时间关系和位移关系，通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系是解题的突破口．2．能否追上的判断方法物体B追赶物体A：开始时，两个物体相距x0.若v A＝v B时，x A＋x0<x B，则能追上；若v A＝v B时，x A＋x0＝x B，则恰好不相撞；若v A＝v B时，x A＋x0>x B，则不能追上．x-kw 3．若被追赶的物体做匀减速直线运动，一定要注意判断追上前该物体是否已经停止运动．高频考点一运动图象的理解及应用应用运动图象解题“六看”图1所示，下列表述正确的是( )图1A．0.2～0.5小时内，甲的加速度比乙的大B．0.2～0.5小时内，甲的速度比乙的大C．0.6～0.8小时内，甲的位移比乙的小D．0.8小时内，甲、乙骑行的路程相等答案 B【特别提醒】(1)要深刻理解x－t图象和v－t图象中“点”“线”“面” “轴”“斜”“截”的物理意义．(2)对于给定的图象，首先要明确图象反映的是哪两个物理量间的关系(看纵轴和横轴的物理量)，然后根据物理原理(公式)推导出两个量间的函数关系式．(3)结合图象明确图象斜率的意义、截距的意义或“面积”的意义，从而由图象给出的信息求出未知量．【变式探究】A、B两质点在同一直线上运动，t＝0时刻，两质点从同一地点运动的x －t图象如图所示，则下列说法正确的是( )A．A质点以20 m/s的速度匀速运动B．B质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动C．经过4 s，B质点的位移大于A质点的位移D．在图示的运动过程中，A、B两质点之间的距离在0～4 s内某一时刻达到最大【答案】B高频考点二图象间的转化问题描述物体的运动图象之间可以相互转化，如位移—时间图象转化为速度—时间图象，加速度—时间图象转化为速度—时间图象等．例2、汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0～60 s内汽车的加速度随时间变化的图象如图所示．则该汽车在0～60 s内的速度—时间图象(即v－t图象)为下图中的( ) 【解析】在加速度a与时间t图象中，前10 s加速度为2 m/s2，表示物体在做匀加速直线运动；中间30 s加速度为零，说明物体在做匀速直线运动；最后20 s加速度为－1 m/s2，说明物体在做匀减速直线运动．A、D图象中，中间时间段速度为零，不符合题意，所以是错误的；C图象中，最后时间段速度为负值，不符合实际，所以也是错误的，故选B.【答案】B【特别提醒】图象转化注意事项(1)合理划分运动阶段，分阶段进行图象转化；(2)注意相邻运动阶段的衔接，尤其是运动参量的衔接；(3)注意图象转化前后核心物理量间的定量关系．【变式探究】(多选)一汽车在高速公路上以v0＝30 m/s的速度匀速行驶，t＝0时刻，驾驶员采取某种措施，车运动的加速度随时间变化关系如图所示，以初速度方向为正，下列说法正确的是( )A．t＝6 s时车速为5 m/sB．t＝3 s时车速为零C．前9 s内的平均速度为15 m/sD．前6 s内车的位移为90 m【答案】BC高频考点三追及和相遇问题1．追及、相遇问题中的一个条件和两个关系(1)一个条件：即两者速度相等，它往往是物体间能否追上、追不上(两者)或距离最大、最小的临界条件，也是分析判断的切入点．(2)两个关系：即时间关系和位移关系，这两个关系可通过画运动示意图得到．2．解答追及、相遇问题的常用方法(1)物理分析法：抓住“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键，认真审题，挖掘题目中的隐含条件，在头脑中建立起一幅物体运动关系的图象．(2)函数法：设相遇时间为t，根据条件列方程，得到关于t的一元二次方程，用判别式进行讨论．若Δ>0，即有两个解，说明可以相遇两次；若Δ＝0，说明刚好追上或相遇；若Δ<0，说明追不上或不能相遇．(3)图象法：将两物体运动的速度—时间图象在同一坐标系中画出，然后利用图象分析求解相关问题．例3、如图6所示，为三个运动物体的v－t图象，其中A、B两物体是从不同地点出发，A、C是从同一地点出发，则以下说法正确的是( )图6A．A、C两物体的运动方向相反B．t＝4 s时，A、B两物体相遇C．t＝4 s时，A、C两物体相遇D．t＝2 s时，A、B两物体相距最远答案 C【方法技巧】追及与相遇问题的类型及解题思路1．相遇问题的两类情况(1)同向运动的两物体追及即相遇，各自位移之差等于开始时两物体之间的距离．(2)相向运动的物体，当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离时即相遇．2．追及问题涉及两个不同物体的运动关系，分析时要紧抓“一个图三个关系式”，即：过程示意图或v－t图象，速度关系式、时间关系式和位移关系式．同时要关注题目中的关键字眼，充分挖掘题目中的隐含条件，如“刚好”“恰好”“最多”“至少”等．【变式探究】(多选)如图5所示，A、B两物体从同一点开始运动，从A、B两物体的位移图象可知下述说法中正确的是( )图5A．A、B两物体同时自同一位置向同一方向运动B．A、B两物体自同一位置向同一方向运动，B比A晚出发2 sC．A、B两物体速度大小均为10 m/s z.xxkD．A、B两物体在A出发后4 s时距原点20 m处相遇答案BD1．[2016·全国卷Ⅰ] 甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v­t图像如图1­所示．已知两车在t＝3 s时并排行驶，则( )图1­A．在t＝1 s时，甲车在乙车后B．在t＝0时，甲车在乙车前7.5 mC．两车另一次并排行驶的时刻是t＝2 sD．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m【答案】 BD【解析】在t ＝3 s 时，两车并排，由图可得在1～3 s 两车发生的位移大小相等，说明在t ＝1 s 时，两车并排，由图像可得前1 s 乙车位移大于甲车位移，且位移差Δx ＝x 2－x 1＝5＋102×1 m＝7.5 m ，在t ＝0时，甲车在乙车前7.5 m ，选项A 、C 错误，选项B 正确；在1～3 s 两车的平均速度v ＝v 1＋v 22＝20 m/s ，各自的位移x ＝v 1＋v 22t ＝40 m ，选项D 正确．2．[2016·江苏卷] 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 的关系图像中，能描述该过程的是( )图1­【答案】A3.【2015·福建·20】一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的v-t 图像如图所示，求：（1）摩托车在0-20s 这段时间的加速度大小a ； （2）摩托车在0-75s 这段时间的平均速度大小。

第二章专题二：追及相遇问题【学习目标】1．掌握追及、相遇问题的特点2．能熟练解决追及、相遇问题【学习重点】掌握追及问题的分析方法，知道“追及”过程中的临界条件【学习难点】“追及”过程中的临界分析【知识预习】两物体在同一直线上追及、相遇或避免碰撞问题中的条件是：两物体能否同时到达空间某位置。

因此应分别对两物体进行研究，列出位移方程，然后利用时间关系、速度关系、位移关系求解。

一．追及问题1．追及问题的特征及处理方法：“追及”主要条件是：两个物体在追赶过程中处在同一位置，常见的情形有三种：⑴初速度比较小（包括为零）的匀加速运动的物体甲追赶同方向的匀速运动的物体乙，一定能追上。

a．追上前，当两者速度相等时有最大距离；b．当两者位移相等时，即后者追上前者。

⑵匀减速运动的物体追赶同向的匀速运动的物体时，存在一个能否追上的问题。

判断方法是：假定速度相等，从位置关系判断。

解决问题时要注意二者是否同时出发，是否从同一地点出发。

a．当两者速度相等时，若追者位移仍小于被追者，则永远追不上，此时两者间有最小距离；b．若两者速度相等时，两者的位移也相等，则恰能追上，也是两者避免碰撞的临界条件；c．若两者速度相等时，追者位移大于被追者，说明在两者速度相等前就已经追上；在计算追上的时间时，设其位移相等来计算，计算的结果为两个值，这两个值都有意义。

即两者位移相等时，追者速度仍大于被追者的速度，被追者还有一次追上追者的机会，其间速度相等时两者间距离有一个较大值。

⑶匀速运动的物体甲追赶同向匀加速运动的物体乙，情形跟⑵类似。

匀速运动的物体甲追赶同向匀减速运动的物体乙，情形跟⑴类似；被追赶的物体做匀减速运动，一定要注意追上前该物体是否已经停止运动。

2．分析追及问题的注意点：⑴要抓住一个条件，两个关系：一个条件是两物体的速度满足的临界条件，如两物体距离最大、最小，恰好追上或恰好追不上等。

两个关系是时间关系和位移关系，通过画草图找两物体的位移关系是解题的突破口。

第一章 运动的描述 匀变速直线运动匀变速直线运动图像和追及相遇问题【考点预测】1.匀变速直线运动的v －t 图像、a －t 图像、xt －t 图像、v 2－x 图像等2. 追及相遇问题 【方法技巧与总结】 (1)a －t 图像由Δv ＝aΔt 可知图像中图线与横轴所围面积表示速度变化量，如图甲所示． (2)xt－t 图像 由x ＝v 0t ＋12at 2可得x t ＝v 0＋12at ，截距b 为初速度v 0，图像的斜率k 为12a ，如图乙所示．(3)v 2－x 图像由v 2－v 02＝2ax 可知v 2＝v 02＋2ax ，截距b 为v 02，图像斜率k 为2a ，如图丙所示．(4)追及相遇问题可概括为“一个临界条件”“两个等量关系”．(1)一个临界条件：速度相等．它往往是物体间能否追上或两者距离最大、最小的临界条件，也是分析、判断问题的切入点；(2)两个等量关系：时间等量关系和位移等量关系．通过画草图找出两物体的位移关系是解题的突破口． 【题型归纳目录】题型一： 区分x －t 图像和v －t 图像 题型二：用函数思想分析图像 题型三：图像间的相互转化 题型四： 公式法求解追及相遇问题题型五：图像法在追及相遇问题中的应用 【题型一】区分x －t 图像和v －t 图像 【典型例题】例1．（2023·西藏日喀则·统考一模）图（a ）所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊做直线运动，图（b ）是该机器人在某段时间内的位移时间图像（后10s 的图线为曲线，其余为直线）。

以下说法正确的是（ ）A ．机器人在0-30s 内的位移大小为7mB ．10-30s 内，机器人的平均速度大小为0.35m/sC ．0-10s 内，机器人做加速直线运动D ．机器人在5s 末的速度与15s 末的速度相同 【方法技巧与总结】1．无论x －t 图像、v －t 图像是直线还是曲线，所描述的运动都是直线运动，图像的形状反映了x 与t 、v 与t 的函数关系，而不是物体运动的轨迹．2．x －t 图像中两图线的交点表示两物体相遇，v －t 图像中两图线的交点表示该时刻两物体的速度相等，并非相遇．3．位置坐标x －y 图像则能描述曲线运动，图线交点表示物体均经过该位置，但不一定相遇，因为不知道时间关系．练1．（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。

高考物理一轮复习专题1.4 运动图象追及相遇问题教学案新人教版【解题方法】一、运动图象的分析与运用运动学图象主要有x－t图象和v－t图象，运用运动学图象解题可总结为六看：一看“轴”，二看“线”，三看“斜率”，四看“面积”，五看“截距”，六看“特殊点”．1．一看“轴”：先要看清两轴所代表的物理量，即图象是描述哪两个物理量之间的关系．2．二看“线”：图象表示研究对象的变化过程和规律．在v－t图象和x－t图象中倾斜的直线分别表示物体的速度和位移随时间变化的运动情况．3．三看“斜率”：斜率表示纵、横坐标轴上两个物理量的比值，常用一个重要的物理量与之对应，用于定量计算对应物理量的大小和定性分析变化的快慢．x－t图象中斜率表示运动物体的速度的大小和方向．v－t图象中斜率表示运动物体的加速度的大小和方向．4．四看“面积”：即图象和坐标轴所围的面积，也往往代表一个物理量，这要看两物理量的乘积有无意义．如v和t的乘积vt＝x，有意义，所以v－t图与横轴所围“面积”表示位移，x－t图象与横轴所围面积无意义．5．五看“截距”：截距一般表示物理过程的初始情况，如t＝0时的位移或速度．6．六看“特殊点”：如交点、拐点(转折点)等．如x－t图象的交点表示两质点相遇，但v－t图象的交点只表示速度相等．【例1】图6是某质点运动的速度－时间图象，由图象得到的正确结果是( )图6A．0～1 s内的平均速度是2 m/sB．0～2 s内的位移大小是3 mC．0～1 s内的加速度大于2～4 s内的加速度D．0～1 s内的运动方向与2～4 s内的运动方向相反【点拨】 运动的v －t 图象是高考的热点．(1)v －t 图象中，图线向上倾斜表示物体做加速运动，向下倾斜表示物体做减速运动．(2)v －t 图象中，图线与横轴所围成的“面积”在数值上等于物体的位移，在t 轴下方的“面积”表示位移为负．【变式探究】质点做直线运动的v －t 图象如图7所示，规定向右为正方向，则该质点在前8 s 内平均速度的大小和方向分别为( )图7A ．0.25 m /s 向右B ．0.25 m /s 向左C ．1 m /s 向右D ．1 m /s 向左答案 B解析 在v －t 图象 ，图线与横轴所围面积代表位移，0～3 s 内，x 1＝3 m ，向右；3～8 s 内，x 2＝－5 m ，负号表示向左，则0～8 s 内质点运动的位移x ＝x 1＋x 2＝－2 m ，向左，v ＝x t＝－0.25 m /s ，向左，选项B 正确．【例2】汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0～60 s 内汽车的加速度随时间变化的图线如图8所示．图8(1)画出汽车在0～60 s 内的v －t 图线；(2)求在这60 s内汽车行驶的路程．【点拨】要掌握v－t图象的斜率表示a，这也是a－t图象与v－t图象的联系点．本题由a－t图象画v－t图象，由v－t图象求路程，设计新颖、环环相扣．【例3】某质点在东西方向上做直线运动，其位移－时间图象如图9所示(规定向东为正方向)．试根据图象：图9(1)描述质点运动情况；(2)求出质点在0～4 s、0～8 s、2～4 s三段时间内的位移和路程．(3)求出质点在0～4 s、4～8 s内的速度．答案(1)见解析(2)见解析(3)2 m/s，方向向东；4 m/s，方向向西【点拨】x－t图象不同于v－t图象，x－t图象中，图线向上倾斜表示物体沿正方向运动，向下倾斜表示物体沿负方向运动，图线的斜率表示物体的速度．【变式探究】一遥控玩具小车在平直路上运动的位移－时间图象如图10所示，则( )图10A．15 s末汽车的位移为300 mB．20 s末汽车的速度为－1 m/sC．前10 s内汽车的速度为3 m/sD．前25 s内汽车做单方向直线运动答案BC解析由位移－时间图象可知：前10 s内汽车做匀速直线运动，速度为3 m/s，加速度为0，所以C 正确；10 s～15 s汽车处于静止状态，汽车相对于出发点的位移为30 m，所以A错误；15 s～25 s汽车向反方向做匀速直线运动，速度为－1 m/s，所以D错误，B正确．二、追及相遇问题讨论追及、相遇问题的实质，就是分析两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置．1．分析追及问题的方法技巧可概括为“一个临界条件”、“两个等量关系”．(1)一个临界条件——速度相等．它往往是物体间能否追上或(两者)距离最大、最小的临界条件，也是分析判断问题的切入点(2)两个等量关系：时间关系和位移关系，通过画草图找出两物体的位移关系是解题的突破口．2．能否追上的判断方法物体B追赶物体A：开始时，两个物体相距x0.若v A＝v B时，x A＋x0<x B，则能追上；若v A＝v B时，x A＋x0＝x B，则恰好不相撞；若v A＝v B时，x A＋x0>x B，则不能追上．3．若被追赶的物体做匀减速直线运动，一定要注意判断追上前该物体是否已经停止运动．【例4】汽车以25 m/s的速度匀速直线行驶，在它后面有一辆摩托车，当两车相距1 000 m时，摩托车从静止起动做匀加速运动追赶汽车，摩托车的最大速度可达30 m/s，若使摩托车在4 min时刚好追上汽车．求：(1)摩托车做匀加速运动的加速度a.(2)摩托车追上汽车前两车相距最大距离x.【点拨】(1)要抓住追上的等量关系x2＝x1＋x0；(2)要抓住追上前的临界条件：速度相等．(3)解追及相遇问题除题中所述解析法外，还有图象法、数学极值法等．本题同学们可试着用图象法求解．【变式探究】甲乙两车在一平直道路上同向运动，其v－t图像如图11所示，图中△OPQ和△OQT面积分别是x1和x2(x1<x2)．初始时，甲车在乙车前方x0处( )图11A ．若x 0＝x 1＋x 2，两车不会相遇B ．若x 0<x 1，两车相遇2次C ．若x 0＝x 1，两车相遇1次D ．若x 0＝x 2，两车相遇1次【经典考题精析】．【2014·新课标Ⅱ卷】 甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶．在t ＝0到t ＝t 1的时间内，它们的vt 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v 1＋v 22C ．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． 【2014·全国卷】 一质点沿x 轴做直线运动，其vt 图像如图所示．质点在t ＝0时位于x ＝5 m 处，开始沿x 轴正向运动．当t ＝8 s 时，质点在x 轴上的位置为( )A ．x ＝3 mB ．x ＝8 mC ．x ＝9 mD ．x ＝14 m【答案】B【解析】本题考查vt图像. vt图像与x轴围成的面积表示位移，即位移为s1－s2＝3 m，由于初始坐标是5 m，所以t＝8 s时质点在x轴上的位置为x＝3 m＋5 m＝8 m，因此B正确．．【2014·广东卷】图6是物体做直线运动的vt图像，由图可知，该物体( )A．第1 s内和第3 s内的运动方向相反B．第3 s内和第4 s内的加速度相同C．第1 s内和第4 s内的位移大小不相等D．0～2 s和0～4 s内的平均速度大小相等【答案】B【解析】 0～3 s内物体一直沿正方向运动，故选项A错误；vt图像的斜率表示加速度，第3 s内和第4 s内图像斜率相同，故加速度相同，选项B正确；vt图像图线与时间轴包围的面积表示位移的大小，第1 s内和第4 s内对应的两个三角形面积相等，故位移大小相等，选项C错误；第3 s内和第4 s内对应的两个三角形面积相等，故位移大小相等，方向相反，所以0～2 s和0～4 s内位移相同，但时间不同，故平均速度不相等，选项D错误．．【2014·江苏卷】一汽车从静止开始做匀加速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动，直到停止．下列速度v和位移x的关系图像中，能描述该过程的是( )【2014·山东卷】一质点在外力作用下做直线运动，其速度v随时间t变化的图像如图所示．在图中标出的时刻中，质点所受合外力的方向与速度方向相同的有( )A ．t 1B ．t 2C ．t 3D ．t 4【答案】AC【解析】 本题考查的是速度图像．速度图像中某点的切线的斜率表示加速度．t 1时刻速度为正，加速度也为正，合外力与速度同向；t 2时刻速度为正，加速度为负，合外力与速度反向；t 3时刻速度为负，加速度也为负，合外力与速度同向；t 4时刻速度为负，加速度为正，合外力与速度反向．选项A 、C 正确．【2014·天津卷】 质点做直线运动的速度—时间图像如图所示，该质点( )A ．在第1秒末速度方向发生了改变B ．在第2秒末加速度方向发生了改变C ．在前2秒内发生的位移为零D ．第3秒末和第5秒末的位（2013·大纲卷）19．将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，抛出时间相隔2 s ，它们运动的图像分别如直线甲乙所示。

专题一运动图象追及相遇问题考点一运动图象的理解自主演练1．直线运动的x­t图象(1)意义：反映了直线运动的物体位移随时间变化的规律．(2)图线上某点切线的斜率的意义①斜率大小：表示物体速度的大小．②斜率的正负：表示物体速度的方向．(3)两种特殊的x­t图象．①若x­t图象是一条平行于时间轴的直线，说明物体处于静止状态．(如图甲所示)．②若x­t的图象是一条倾斜的直线，说明物体在做匀速直线运动．(如图乙所示)．2．直线运动的v­t图象(1)意义：反映了直线运动的物体速度随时间变化的规律．(2)图线上某点切线的斜率的意义①斜率的大小：表示物体加速度的大小．②斜率的正负：表示物体加速度的方向．(3)两种特殊的v­t图象①匀速直线运动的v­t图象是与横轴平行的直线．(如图甲所示)②匀变速直线运动的v­t图象是一条倾斜的直线．(如图乙所示)(4)图线与坐标轴围成的“面积”的意义①图线与坐标轴围成的“面积”表示相应时间的位移．②若此面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为正方向；若此面积在时间轴的下方，表示这段时间内的位移方向为负方向．[多维练透]1.A、B两物体沿同一直线运动，运动过程中的x­t图象如图所示，下列说法正确的是( )A．4 s时A物体运动方向发生改变B．0～6 s内B物体的速度逐渐减小C．0～5 s内两物体的平均速度相等D．0～6 s内某时刻两物体的速度大小相等2．下列所给的运动图象中能反映做直线运动的物体不会回到初始位置的是( )3．下图甲为发射模型火箭的示意图，已知模型火箭质量m＝1 kg，图乙为该段时间内火箭运动的v­t图，关于火箭受力情况和运动情况，下列说法正确的是( )A．火箭2 s时达到最高点B．火箭在3 s时加速度的方向改变C．火箭在1 s时和5 s时的加速度相同D．火箭在4 s时位于发射点下方2 m处考点二运动图象的应用师生共研1．运用运动图象解题时的“六看”(1)无论是x­t图象还是v­t图象都只能描述直线运动．(2)x­t图象和v­t图象不表示物体运动的轨迹．(3)x­t图象和v­t图象的形状由x与t、v与t的函数关系决定．题型1 x­t图象的应用例1 [2020·河北石家庄二中期末]甲、乙两车在同一条直线上行驶，它们运动的位移x 随时间t变化的关系如图所示，已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10 s处，则下列说法正确的是( )A．甲车的初速度为零B．乙车的初位置在x0＝60 m处C．乙车的加速度大小为1.6 m/s2D．5 s时两车相遇，此时甲车速度较大题型2 v­t图象的应用例2 甲、乙两车在平直的公路上行驶，t＝0时刻两车处于同一位置，其速度—时间图象如图所示，两图线交点处坐标及切线如图，则( )A．t＝8 s末，甲、乙两车相遇B．t＝2 s末，甲车的加速度大于乙车的加速度C．在0～2 s内，甲车的位移小于乙车的位移D．在2～8 s内，甲车的平均速度小于乙车的平均速度[教你解决问题]―→读图析图题型3 图象间的转换解决图象转换类问题的一般流程：例3 如图所示是一物体做直线运动的v­t图象，则下列根据v­t图象作出的加速度—时间(a­t)图象和位移—时间(x­t)图象正确的是( )拓展点其他运动图象(1)a­t图象：由v＝v0＋at可知图象与横轴所围成面积表示速度变化量Δv，如图甲所示．(2)xx ­t图象：由x＝v0t＋12at2可得xx＝v0＋12at，图象的斜率为12a，如图乙所示．(3)v2­x图象：由v2­x02＝2ax可知v2＝x02＋2ax，图象斜率为2a.如图丙所示．4 [2021·福建莆田模拟]如图所示为物体做直线运动的图象，下列说法正确的是( )v0t0A．甲图中，物体在0～t0这段时间内的位移小于12B．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，t＝3 s时物体的速度为25 m/s练1 [2021·湖北一模]如图所示，甲是某质点的位移—时间图象(抛物线)，乙是另一质点的速度—时间图象，关于这两图象，下列说法中正确的是( )A．由图甲可知，质点加速度为4 m/s2B．由图甲可知，质点在前10 s内的平均速度大小为4 m/sC．由图乙可知，质点在2～4 s内的位移为0D．由图乙可知，质点在运动过程中，加速度的最大值为7.5 m/s2练2 汽车甲和乙在同一公路上做直线运动，如图是它们运动过程中的v­t图象，二者在t1和t2时刻的速度分别为v1和v2，则在t1到t2时间内( )A．乙的加速度不断增大B．甲与乙间距离越来越大C．乙的平均速度x̅̅̅<x1+x22D．t1时刻甲的加速度大于乙的加速度练3 [2021·湖北荆门联考]A、B两小车在同一直线上运动，它们运动的位移s随时间t 变化的关系如图所示，已知A车的s­t图线为抛物线的一部分，图线的最高点在第7 s末，B车的s­t图线为直线，则下列说法正确的是( )A．A车的初速度为7 m/sB．A车的加速度大小为2 m/s2C．A车减速过程运动的位移大小为50 mD．10 s末两车相遇时，B车的速度较大题后反思图象问题求解策略考点三追及和相遇问题多维探究题型1 |追及相遇问题常用的分析方法1．分析技巧：可概括为“一个临界条件”“两个关系”．2．能否追上的判断方法物体B追赶物体A：开始时，两个物体相距x0，到v A＝v B时，若x A＋x0<x B，则能追上；若x A＋x0＝x B，则恰好能追上；若x A＋x0>x B，则不能追上．3．特别提醒若被追赶的物体做匀减速直线运动，一定要注意判断被追上前该物体是否已经停止运动．例5 汽车A以v A＝4 m/s的速度向右做匀速直线运动，汽车B以v B＝10 m/s的速度同向运动，B在A前方x0＝7 m处时汽车B开始匀减速刹车，直到静止后保持不动，B刹车的加速度大小a＝2 m/s2，从汽车B开始刹车时计时．求：(1)A追上B前，A、B间的最远距离是多少；(2)经过多长时间A恰好追上B.[教你解决问题]―→读题画过程示意图题型2 与运动图象相结合的追及相遇问题例6 [2021·武汉模拟]一辆汽车在平直的公路上匀速行驶，司机突然发现前方有一辆老年代步车正在慢速行驶，短暂反应后司机立即采取制动措施，结果汽车恰好没有撞上前方的老年代步车，若司机发现代步车时开始计时(t＝0)，两车的v­t图象如图所示，则( ) A．图象中的a表示汽车，b表示老年代步车B．汽车制动时的加速度大小为4.4 m/s2C．从司机发现代步车到两车速度相等时经历的时间为3.0 sD．司机发现代步车时汽车距离代步车30 m练4 [2021·广州二调改编](多选)如图所示，图甲为质点a和b做直线运动的位移—时间(x­t)图象，图乙为质点c和d做直线运动的速度—时间(v­t)图象，由图可知( )A．若t1时刻a、b两质点第一次相遇，则t2时刻两质点第二次相遇B．若t1时刻c、d两质点第一次相遇，则t2时刻两质点第二次相遇C．t1到t2时间内，b和d两个质点的运动方向发生了改变D．t1到t2时间内，b和d两个质点的速度先减小后增大练5 一步行者以6.0 m/s的速度跑去追赶被红灯阻停的公共汽车，在跑到距汽车25 m 处时，绿灯亮了，汽车以1.0 m/s2的加速度匀加速启动前进，则( )A．人能追上公共汽车，追赶过程中人跑了36 mB．人不能追上公共汽车，人、车最近距离为7 mC．人能追上公共汽车，追上车前人共跑了43 mD．人不能追上公共汽车，且车开动后，人车距离越来越远练6 A、B两辆列车在能见度很低的雾天里在同一轨道上同向行驶，A车在前，速度v A ＝10 m/s，B车在后，速度v B＝30 m/s.当B车发现A车时就立刻刹车．已知B车在进行刹车测试时发现，若车以30 m/s的速度行驶时，刹车后至少要前进1 800 m才能停下，假设B 车刹车过程中加速度恒定．为保证两辆列车不相撞，则能见度至少要达到( ) A．400 m B．600 mC．800 m D．1 600 m题后反思追及相遇问题的解题流程思维拓展生活中多体多过程的运动学问题题型1 体育＋多体多过程问题1 (多选)甲、乙两名运动员同时从泳池的两端出发，在泳池里训练，甲、乙的速度—时间图象分别如图(a)、(b)所示，不计转向的时间，两人的运动均可视为质点的直线运动．则( )A．游泳池长25 mB．经过1 min两人共相遇了3次C．经过2 min两人共相遇了5次D．两人一定不会在泳池的一端相遇题型2 |交通＋多体多过程问题例2 为提高通行效率，许多高速公路出入口安装了电子不停车收费系统ETC.甲、乙两辆汽车分别通过ETC通道和人工收费通道(MTC)驶离高速公路，流程如图所示．假设减速带离收费岛口x＝60 m，收费岛总长度d＝40 m，两辆汽车同时以相同的速度v1＝72 km/h经过减速带后，一起以相同的加速度做匀减速运动．甲车减速至v2＝36 km/h后，匀速行驶到中心线即可完成缴费，自动栏杆打开放行；乙车刚好到收费岛中心线收费窗口停下，经过t0＝15 s的时间缴费成功，人工栏杆打开放行．随后两辆汽车匀加速到速度v1后沿直线匀速行驶，设加速和减速过程中的加速度大小相等，求：(1)此次人工收费通道和ETC通道打开栏杆放行的时间差；(2)两辆汽车驶离收费站后相距的最远距离．练1 [2021·湖北黄冈新起点考试]一辆从高速公路服务区驶出的小汽车甲以90 km/h 的速度并入高速公路行车道向前行驶，甲车司机突然发现前方约100 m处有一辆正打开双闪的小汽车乙，以约45 km/h的速度缓慢行驶，此时甲车司机发现无法变道，经3 s的反应时间开始刹车，刹车加速度大小约为5 m/s2，则两车相距最近的距离约为( ) A．15 m B．53 m C．47 m D．63 m练2 [2020·山东济南外国语学校5月月考]十一放假期间，全国高速公路对七座及以下小型客车免费放行，小轿车可以不停车通过收费站，但要求小轿车通过收费站窗口前x0＝9 m区间的速度不超过v0＝6 m/s.现在甲、乙两小轿车在收费站前平直公路上分别以v甲＝20 m/s和v乙＝34 m/s的速度匀速行驶，甲车在前，乙车在后．甲车司机发现正前方收费站，开始以大小为a甲＝2 m/s2的加速度匀减速刹车．(1)甲车司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章？(2)若甲车司机经刹车到达离收费站窗口前9 m处的速度恰好为6 m/s，乙车司机在发现甲车刹车时经t0＝0.5 s的反应时间后，开始以大小为a乙＝4 m/s2的加速度匀减速刹车．为避免两车相撞，且乙车在收费站窗口前9 m区间不超速，则在甲车司机开始刹车时，甲、乙两车至少相距多远？专题一 运动图象 追及相遇问题考点突破1．解析：A 图线的斜率不变，则A 物体的速度大小和方向不变，故A 项错误；0～6 s 内B 物体图线切线的斜率增大，则B 物体的速度逐渐增大，故B 项错误；根据物体的位移Δx ＝x 2－x 1，可知0～5 s 内，A 物体的位移比B 物体的大，则A 物体的平均速度比B 物体的大，故C 项错误；0～6 s 内B 物体的图象切线斜率绝对值先小于A ，后大于A ，可知某时刻两物体的速度大小相等，故D 项正确．答案：D2．解析：速度—时间图象中与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正位移，在坐标轴下方表示负位移，所以A 项中面积不为零，位移不为零，物体不能回到初始位置；B 、C 两项中面积为零，位移为零，物体回到初始位置；位移—时间图象表示物体的位移随时间变化的图象，在t 0时刻物体的位移为零，即物体又回到了初始位置．综上所述，A 项正确．答案：A3．解析：2 s 前后，运动方向不变，A 项错误；3 s 前后，v ­ t 图象的单调性不变，加速度方向不变，B 项错误；由a ＝x −x 0x得0～2 s 内加速度a 1＝2 m/s 2,4～6 s 内加速度a 2＝2m/s 2，C 项正确；0～3 s ，v ­ t 图线所围面积x 1＝6 m,3～4 s ，v ­ t 图线所围面积x 2＝－2 m ，总位移为＋4 m ，表明火箭在4 s 时位于发射点上方4 m 处，D 项错误．答案：C例1 解析：本题考查位移—时间图象．x ­ t 图线的斜率表示速度，则知甲车的速度不变，做匀速直线运动，初速度不为零，故A 错误；甲车的速度v 甲＝Δx Δx ＝205 m/s ＝4 m/s ，乙车做匀变速直线运动，其图线与t 轴相切于10 s 处，则t ＝10 s 时，乙车的速度为零，反过来看成乙车做初速度为零的匀加速直线运动，则有x ＝12at 2，根据题图可知，20 m ＝12a ·(5 s)2，解得乙车的加速度大小a ＝1.6 m/s 2，则x 0＝80 m ，故B 错误，C 正确；5 s 时两车相遇，此时乙车的速度v 乙＝1.6×5 m/s ＝8 m/s ，则乙车的速度较大，故D 错误．答案：C例2 解析：根据速度—时间图线与坐标轴所围图形的面积表示位移可知，在0～8 s 时间内，甲车的位移大于乙车的位移，又两车的初始位置相同，故t ＝8 s 末，甲车在乙车前面，选项A 错误；根据速度—时间图线的斜率表示加速度可知，在t ＝2 s 时，甲车的加速度大小a 1＝5 m/s 2，乙车的加速度大小a 2＝5 m/s 2，甲、乙两车加速度大小相等，选项B 错误；根据速度—时间图线与坐标轴所围图形的面积表示位移可知，在0～2 s 时间内，甲车的位移小于乙车的位移，选项C 正确；在2～8 s 时间内，甲车的位移大于乙车的位移，根据平均速度公式可知，甲车的平均速度大于乙车的平均速度，选项D 错误．答案：C例3 解析：由v ­ t 图象知，0～1 s 内，物体做匀速直线运动，加速度a 1＝0，位移x ＝vt ，x 与t 成正比；1～3 s 内，物体的加速度不变，做匀变速直线运动，加速度a 2＝－1 m/s 2，位移为x ＝v 0(t －1 s)＋12a 2(t －1 s)2＝(−12x 2+2x −32)m ，可知x ­ t 图象是开口向下的抛物线；3～5 s 内，物体沿负方向做匀减速直线运动，加速度a 3＝0.5 m/s 2，位移为x ＝－v 0(t －3 s)＋12a 3(t －3 s)2，x ­ t 图象是开口向上的抛物线，且3～5 s 内物体的位移为－1 m ，由数学知识知，只有A 选项对应的图象正确．答案：A例4 解析：由v ­ t 图线与坐标轴围成的面积表示位移，可知甲图中，物体在0～t 0这段时间内的位移大于12v 0t 0(平均速度大于12v 0)，选项A 错误；根据v 2＝2ax 可知乙图中，2a ＝1 m/s 2，则物体的加速度为0.5 m/s 2，选项B 错误；根据Δv ＝at 可知，丙图中阴影部分的面积表示t 1～t 2时间内物体的速度变化量，选项C 错误；由x ＝v 0t ＋12at 2可得x x ＝v 0＋12at ，结合丁图可知12a ＝102m/s 2＝5 m/s 2(a 前面的12易被忽视)，即a ＝10 m/s 2，则v 0＝－5 m/s ，故t ＝3 s 时物体的速度为v 3＝(－5＋10×3) m/s ＝25 m/s ，选项D 正确．答案：D练1 解析：由图甲可知，x ＝12at 2，取t ＝10 s ，x ＝20 m ，解得a ＝0.4 m/s 2，质点在前10 s 内的平均速度v ＝x x ＝2010 m/s ＝2 m/s ，故A 、B 两项错误；由图乙可知，在2～4 s 内，时间轴上方和下方的面积抵消，总位移为0，故C 项正确；质点在运动过程中，加速度的最大值出现在2～4 s 内，最大加速度大小为a ＝Δx Δx＝151m/s 2＝15 m/s 2，故D 项错误．答案：C练2 解析：v ­ t 图象的斜率等于物体的加速度的大小，由图象知乙运动的加速度不断减小，t 1时刻甲的加速度小于乙的加速度，选项A 、D 错误；由于不知道甲、乙初始位置关系，故无法判断二者间距离如何变化，选项B 错误；乙在t 1和t 2时间内的位移小于做匀减速直线运动的位移，故平均速度x ̅̅̅<x 1+x 22，选项C 正确．答案：C练3 解析：本题考查匀变速直线运动与匀速直线运动的位移—时间图象的关系．A 车做匀变速直线运动，设A 车的初速度为v 0，加速度大小为a ，由题图可知，t ＝7 s 时，速度为零，由运动学公式可得v 7＝v 0－7a ＝0，根据图象和运动学公式可知，t ′＝10 s 时的位移x 10＝40 m ，x 10＝v 0t ′－12at ′2＝10v 0－50a (m)，联立解得a ＝2 m/s 2，v 0＝14 m/s ，故A 错误，B 正确；A 车减速过程运动的位移大小x 7＝x 0+02t ＝0+142×7 m ＝49 m ，故C 错误；位移—时间图线的斜率等于速度，10 s 末两车相遇时B 车的速度大小v B ＝Δx Δx＝4 m/s ，A 车的速度v A＝v 0－at ′＝－6 m/s ，则A 车的速度大于B 车的速度，故D 错误．答案：B例5 解析：(1)当A 、B 两汽车速度相等时，两车间的距离最远，此时有v ＝v B －at ＝v A ，解得t ＝3 s此过程中汽车A 的位移x A ＝v A t ＝12 m 汽车B 的位移x B ＝v B t －12at 2＝21 m 故最远距离Δx max ＝x B ＋x 0－x A ＝16 m.(2)汽车B 从开始减速直到静止经历的时间t 1＝xxx ＝5 s 运动的位移x ′B ＝x x 22x ＝25 m汽车A 在t 1时间内运动的位移x ′A ＝v A t 1＝20 m 此时两车相距Δx ＝x ′B ＋x 0－x ′A ＝12 m 汽车A 需再运动的时间t 2＝Δxx x＝3 s故A 追上B 所用时间t 总＝t 1＋t 2＝8 s. 答案：(1)16 m (2)8 s例6 解析：汽车制动后速度减小，则知图象中的a 表示老年代步车，b 表示汽车，故A 项错误；汽车制动时的加速度大小为a ＝ΔxΔx ＝204.5−0.5m/s 2＝5 m/s 2，故B 错误；设从汽车制动到两车速度相等时经历的时间为t ，则v a ＝v b －at ，得t ＝x x −x x x＝20−55 s ＝3 s ，所以从司机发现代步车到两车速度相等时经历的时间为t ′＝t ＋0.5 s ＝3.5 s ，故C 项错误；汽车恰好没有撞上前方老年代步车的时刻是t ＝3.5 s ，根据图线与坐标轴围成的面积表示位移大小，知司机发现代步车时汽车与代步车的距离s ＝0.5+3.52×15 m ＝30 m ，故D 项正确．答案：D练4 解析：位移—时间图象中两图线的交点表示两者相遇，根据图甲可知，选项A 正确；速度—时间图象中两图线的交点表示两者速度相等，根据图乙可知，选项B 错误；位移—时间图线斜率的正负表示运动方向，根据图甲可知，t 1到t 2时间内质点b 的运动方向发生改变．速度—时间图线在t 轴上方表示速度方向为正，根据图乙可知，t 1到t 2时间内质点d 的运动方向不变，选项C 错误；位移—时间图线的斜率表示速度，根据图甲可知，t 1到t 2时间内，质点b 的速度先减小后增大．根据图乙可知，t 1到t 2时间内，质点d 速度先减小后增大，选项D 正确．答案：AD练5 解析：在跑到距汽车25 m 处时，绿灯亮了，汽车以1.0 m/s 2的加速度匀加速启动前进，当汽车加速到6.0 m/s 时二者相距最近．汽车加速到6.0 m/s 所用时间t ＝6 s ，人运动距离为6×6 m ＝36 m ，汽车运动距离为 18 m ，二者最近距离为18 m ＋25 m －36 m ＝7 m ，选项A 、C 错误，B 正确．人不能追上公共汽车，且车开动后，人车距离先减小后增大，选项D 错误．答案：B练6 解析：解法一：物理分析法对B 车，由运动学公式有0－x 02＝2ax ，解得a ＝－0.25 m/s 2，所以B 车刹车的最大加速度为－0.25 m/s 2，当B 车速度减小到v ＝10 m/s 时，两车相距最近，此时B 车的位移为x 1＝x 2−x x 22x ，A车的位移x 2＝v A t ，t ＝x −x xx，联立解得x 1＝1 600 m ，x 2＝800 m ，能见度至少为Δx ＝x 1－x 2＝800 m ，选项C 正确．解法二：图象法对B 车，由运动学公式有0－x 02＝2ax ，解得a ＝0−3022×1800 m/s 2＝－0.25 m/s 2，作出A 、B两车运动过程中的速度—时间图象如图所示，图线的交点的横坐标为两车速度相等的时刻，有t ＝x x −x xx＝80 s ，当两车速度相等时相距最近，此时两车不相撞，则以后不能相碰，由v­ t 图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，图象中阴影三角形的面积为能见度的最小值，则x min ＝12×(30－10)×80 m ＝800 m ，选项C 正确．答案：C 思维拓展典例 1 解析：根据v ­ t 图线与坐标轴围成的面积表示位移，可知游泳池长度L ＝1.25×20 m ＝25 m 或者L ＝1.0×25 m ＝25 m ，选项A 正确；甲、乙的位移—时间图象如图所示，根据位移—时间图线的交点表示相遇可知，在0～60 s 内甲、乙相遇3次，在0～120s 内甲、乙相遇5次，所以选项B 、C 正确；由甲、乙的位移—时间图象可知，甲、乙在t ＝100 s 时在泳池的一端相遇，选项D 错误．答案：ABC典例2 解析：(1)两车减速运动的加速度为：a ＝v 212⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋d 2＝2022×⎝ ⎛⎭⎪⎫60＋402 m/s 2＝2.5 m/s 2甲车减速到v 2所用时间为t 1＝v 1－v 2a ＝20－102.5s ＝4 s行驶过的距离为x 1＝v 1＋v 22t 1＝20＋102×4 m ＝60 m甲车从匀速运动到栏杆打开所用时间为t 2＝x ＋d 2－x 1v 2＝60＋402－6010s ＝2 s甲车从减速到栏杆打开的总时间为t 甲＝t 1＋t 2＝(4＋2) s ＝6 s乙车减速行驶到收费岛中心线的时间为t 3＝x 1x ＝202.5s ＝8 s从减速到打开栏杆的总时间为t 乙＝t 0＋t 3＝(15＋8) s ＝23 s人工收费通道和ETC 通道打开栏杆放行的时间差 Δt ＝t 乙－t 甲＝(23－6) s ＝17 s(2)乙车从收费岛中心线开始出发又经t 3＝8 s 加速到v 1＝72 km/h ，与甲车达到共同速度，此时两车相距最远．这个过程乙车行驶的距离与之前乙车减速行驶的距离相等，x 乙＝x ＋x 2＝(60+402)m ＝80 m从收费岛中心线开始，甲车先从v 2＝36 km/h 加速至v 1＝72 km/h ，这个时间为t 1＝4 s ，然后匀速行驶，x 甲＝x 1＋v 1(t 3＋Δt －t 1)＝[60＋20×(8＋17－4)] m ＝480 m故两车相距的最远距离为Δx ＝x 甲－x 乙＝(480－80) m ＝400 m 答案：(1)17 s (2)400 m练1 解析：甲车司机经t 1＝3 s 的反应时间开始刹车，从司机发现无法变道时经t 2＝t 1＋x 甲−x 乙x＝5.5 s 两车速度相等(速度相等为临界条件)，可画出甲车司机发现无法变道后两车运动的速度—时间图象如图所示，甲车比乙车多走的距离x ＝(v 甲－v 乙)t 1＋12(v 甲－v 乙)(t 2－t 1)＝53.125 m ，两车相距最近的距离为s －x ＝100 m －53.125 m ＝46.875 m ，约为47 m ，选项C 正确．答案：C练2 解析：(1)对甲车，速度由20 m/s 减至6 m/s 过程中的位移x 1＝x 甲2−x 022x 甲＝91 m则甲车司机需在离收费站窗口至少x 2＝x 0＋x 1＝100 m 处开始刹车．(2)设甲刹车后经时间t ，甲、乙两车速度相同，由运动学公式得v 乙－a 乙(t －t 0)＝v 甲－a 甲t ，解得t ＝8 s相同速度v ＝v 甲－a 甲t ＝4 m/s<6 m/s ，所以乙车减速到v ′＝6 m/s 时两车刚好不相撞为不相撞的临界条件(找准速度是关键)乙车从34 m/s 减速至6 m/s 的过程中的位移为x 3＝v 乙t 0＋x 乙2−x ′22x 乙＝157 m所以在甲车司机开始刹车时，甲、乙的距离至少为x ＝x 3－x 1＝66 m. 答案：(1)100 m (2)66 m。

专题突破运动图象追及相遇问题突破一运动图象的理解及应用1．运动学图象主要有x－t图象和v－t图象，运用运动学图象解题可总结为“六看”。

x－t图象v－t图象“一看”轴横轴为时间t，纵轴为位移x横轴为时间t，纵轴为速度v“二看”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“三看”斜率表示速度表示加速度“四看”面积无实际意义图线和时间轴围成的面积表示位移“五看”纵截距表示初位置表示初速度“六看”特殊点拐点表示从一种运动变为另一种运动，交点表示相遇拐点表示从一种运动变为另一种运动，交点表示速度相等2.对运动图象的“三点”提醒(1)x－t图象、v－t图象都不是物体运动的轨迹，图象中各点的坐标值x、v与t 一一对应。

(2)x－t图象、v－t图象的形状由x与t、v与t的函数关系决定。

(3)无论是x－t图象还是v－t图象，所描述的运动情况都是直线运动。

考向根据题目情景选择运动图象1．依据某一物理过程，设计某一物理量随时间(或位移、高度、速度等)变化的几个图象或此物理过程中某几个物理量随某一量的变化图象，从中判断其正误。

2．解决该类问题一般依据物理过程，运用对应规律，确定某物理量的变化情况，从而确定选项的正确与否。

『例1』(多选)某时刻两车从同一地点、沿同一方向做直线运动，下列关于两车的位移x、速度v随时间t变化的图象，能反映t1时刻两车相遇的是()解析x－t图象中图线上的点表示物体所在的位置，由图A可知，t1时刻两车不会相遇，A错误；由图B可知，t1时刻两线相交，故两车相遇，B正确；v－t图象表示物体的速度随时间变化的规律，图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，由图C可知，在0～t1时间内两车的位移不同，故不会相遇，C错误；由图D可知，两车在0～t1时间内位移相同，故D正确。

答案BD考向根据图象信息分析物体的运动规律解决此类问题时要根据物理情景中遵循的规律，由图象提取信息和有关数据，根据对应的规律公式对问题做出正确的解答。

专题一运动图象追及相遇问题突破1 对运动图象的理解和应用1．(2018·全国卷Ⅲ)(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( CD )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，两车速度相等解析：本题考查x­t图象的应用．在x­t图象中，图线的斜率表示物体运动的速度，在t1时刻，两图线的斜率关系为k乙>k甲，两车速度不相等，在t1到t2时间内，存在某一时刻甲图线的切线与乙图线平行，如图所示，该时刻两车速度相等，选项A错误、D正确．从0到t 1时间内，乙车走过的路程为x 1，甲车走过的路程小于x 1，选项B 错误．从t 1到t 2时间内，两车走过的路程都为x 2－x 1，选项C 正确．2．(2019·山东泰安统考)甲、乙两辆汽车在一平直公路上同向行驶．在t ＝0到t ＝t 1的时间内，它们的v ­t 图象如图所示，已知t ＝t 1时刻，两辆汽车并排行驶，则在这段时间内( C )A ．甲、乙两辆汽车的位移相同B ．两辆汽车的平均速度均为v 1＋v 22C ．t ＝0时刻，汽车乙在汽车甲前方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析：v ­t 图线与时间轴围成的面积表示位移大小，故汽车甲的位移大于汽车乙的位移，而在t ＝t 1时刻两车相遇，所以t ＝0时刻，汽车乙在汽车甲前方，A 错误，C 正确；如图所示，两虚线分别表示匀加速和匀减速直线运动，其平均速度大小均等于v 1＋v 22，而匀加速直线运动的位移小于汽车甲变加速直线运动的位移，故甲的平均速度大于v 1＋v 22，匀减速直线运动的位移大于汽车乙变减速直线运动的位移，故乙的平均速度小于v 1＋v 22，故B 错误；图线的斜率表示加速度，可知两车的加速度都在减小，故D 错误．3．(2019·安徽六安检测)一个物体沿直线向右运动，t ＝0时刻物体的速度为2 m/s 、加速度为1 m/s 2，规定向右为正方向，物体的加速度随时间的变化规律如图所示，则下列判断正确的是( D )A ．物体做匀加速直线运动B ．物体的加速度与时间成正比C ．t ＝5 s 时刻物体的速度为6.25 m/sD ．t ＝8 s 时刻物体的速度为13.2 m/s解析：从题图可知，物体的加速度在不断变化，显然A 错．加速度与时间成一次函数关系，没有过坐标原点，因此不是正比关系，B 错．题图中的图线与坐标轴所围的面积代表速度的改变量，由于a ＝1＋0.1t (m/s 2)，Δv ＝a 0＋a t 2t ＝2＋0.1t2t (m/s)，当t ＝5 s 时，Δv＝6.25 m/s ，v ＝v 0＋Δv ＝8.25 m/s ，C 错．同理知D 对．读懂图象三步走第一 关注横、纵坐标(1)确认横、纵坐标对应的物理量各是什么．(2)注意横、纵坐标是否从零刻度开始． (3)坐标轴物理量的单位不能忽视． 第二 理解斜率、面积、截距的物理意义(1)图线的斜率：通常能够体现某个物理量的大小、方向及变化情况．(2)面积：由图线、横轴，有时还要用到纵轴及图线上的一个点或两个点到横轴的垂线段所围图形的面积，一般都能表示某个物理量．如v ­t 图象中的面积，表示位移．(3)截距：图线在纵轴上以及横轴上的截距． 第三 分析交点、转折点、渐近线 (1)交点：往往是解决问题的切入点．(2)转折点：满足不同的函数关系式，对解题起关键作用． (3)渐近线：往往可以利用渐近线求出该物理量的极值．考向2 运动学其他图象4．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( A )解析：设小球下落的高度为H ，依据题意，小球下落过程的位移为x 1＝H －v 22g ，速度为负值；弹回上升过程的位移为x 2＝H －v 22g，速度为正值，选项A 正确．5．(2019·湖北天门模拟)(多选)如图所示是某物体做直线运动的v 2­x 图象(其中v 为速度，x 为位置坐标)，下列关于物体从x ＝0处运动至x 0处的过程分析，其中正确的是( BC )A ．该物体做匀加速直线运动B ．该物体的加速度大小为v 202x 0C ．该物体在位移中点的速度大于12v 0D ．该物体在运动中间时刻的速度大于12v 0解析：根据v 2＝v 20＋2ax ，对比题图可知，物体做匀减速直线运动，选项A 错误；该物体的加速度大小为a ＝v 202x 0，选项B 正确；该物体在位移中点时v 2＝12v 20，则v ＝v 02>v 02，选项C 正确；物体做匀减速运动，初速度为v 0，末速度为零，故物体在中间时刻的速度等于12v 0，选项D 错误．故选BC.解决这类问题时，首先要将题目给出的情景分析透彻，然后根据情景分析图象中物理量之间的关系，或者直接将图象与题目所描述的情景相对照，看是否吻合进行判断.考向3 运动图象的应用6．某同学欲估算飞机着陆时的速度，他假设飞机在平直跑道上做匀减速运动，飞机在跑道上滑行的距离为x ，从着陆到停下来所用的时间为t ，实际上，飞机的速度越大，所受的阻力越大，则飞机着陆时的速度应是( C )A ．v ＝x tB ．v ＝2x tC ．v >2x tD.x t<v <2x t解析：该同学假设飞机做匀减速运动，所用的时间为t ，画出相应的v ­t 图象大致如图所示的虚线．根据图象的意义可知，虚线下方的“面积”表示位移．因为位移为x ，则得出初速度为2xt.实际上，当飞机的速度减小时，所受的阻力减小，因而它的加速度会逐渐变小，v ­t 图象切线的斜率减小，画出相应的v ­t 图象大致如图所示的实线．根据图象的意义可知，实线下方的“面积”表示位移．所以飞机着陆的速度v >2xt，故选项C 正确．7．(2019·江苏联考)某科学小组研制了一种探测器，其速度大小可随运动情况进行调节．如图所示，在某次实验中，该探测器从原点O 一直沿x 轴正向移动，且其速度大小与位移大小成反比．已知探测器在A 、B 两点的速度分别为4 m/s 和2 m/s ，O 点到B 点的位移为2 m ，则探测器从A 点运动到B 点的时间为( A )A.38 s B.18 s C.34 s D.14s 解析：根据题述的速度大小与位移大小成反比，可画出1v随位移x 变化的图线，如图所示，根据v A x A ＝v B x B 可得O 点到A 点的位移为x A ＝1 m ．根据1v随位移x 变化的图线与x 轴围成的面积等于探测器运动的时间，可得探测器从A 点运动到B 点的时间为⎝ ⎛⎭⎪⎫12＋14×(2－1)×12 s ＝38 s ，选项A 正确．(1)对于实际问题在无法运用物理公式解答的情况下，用图象法则会使思路豁然开朗. (2)运用图象法时，要结合具体的物理过程和相应的物理规律作出函数图象，再结合相应的数学工具(即方程)求出相应的物理量.突破2 追及、相遇问题的解题方法考向1 速度小者追速度大者恰在这时一人骑自行车以v 0＝6 m/s 的速度匀速驶来，从后边超过汽车，试问：(1)汽车从路口开动后，在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远？最远距离是多大？(2)当汽车追上自行车时汽车的速度是多大？ 【解析】 解法1：用临界条件求解(1)当汽车的速度为v ＝6 m/s 时，二者相距最远，所用时间为t ＝v a＝2 s 最远距离为Δx ＝v 0t －12at 2＝6 m.(2)汽车追上自行车时有v 0t ′＝12at ′2解得t ′＝4 s汽车的速度为v ＝at ′＝12 m/s.解法2：用图象法求解(1)汽车和自行车的v ­t 图象如图所示，由图象可得t ＝2 s 时，二者相距最远．最远距离等于图中阴影部分的面积，即Δx ＝12×6×2 m＝6 m.(2)两车距离最近时，即两个v ­t 图线下方面积相等时，由图象得此时汽车的速度为v ＝12 m/s解法3：用数学方法求解(1)由题意知自行车与汽车的位移之差为Δx ＝v 0t －12at 2因二次项系数小于零，当t ＝－v 02×⎝ ⎛⎭⎪⎫－12a ＝2 s 时有最大值，最大值Δx m ＝v 0t －12at 2＝6×2m －12×3×22m ＝6 m (2)当Δx ＝v 0t －12at 2＝0时相遇得t ＝4 s ，汽车的速度为v ＝at ＝12 m/s【答案】 (1)2 s 6 m (2)12 m/s(1)临界法：寻找问题中隐含的临界条件，例如速度小者加速追赶速度大者，在两物体速度相等时有最大距离；速度大者减速追赶速度小者，若追不上则在两物体速度相等时有最小距离.(2)函数法：设两物体在t 时刻相遇，然后根据位移关系列出关于t 的方程f (t )＝0，若方程f (t )＝0无正实数解，则说明这两个物体不可能相遇；若方程f (t )＝0存在正实数解，则说明这两个物体能相遇.(3)图象法：①用位移图象求解时，分别作出两物体的位移图象，如果两物体的位移图象相交，则说明两物体相遇.②用速度图象求解时，注意比较速度图线与时间轴包围的面积.1．(多选)在平直轨道上甲、乙两物体相距为s ，同时同向开始运动，乙在前，甲在后，甲以初速度v 1、加速度a 1做匀加速直线运动；乙做初速度为0、加速度a 2的匀加速直线运动，假定甲能从乙旁边通过而互不影响，下列情况可能发生的是( ACD )A ．当a 1＝a 2时，甲、乙只能相遇一次B ．当a 1>a 2时，甲、乙可能相遇两次C ．当a 1>a 2时，甲、乙只能相遇一次D ．当a 1<a 2时，甲、乙可能相遇两次解析：甲从乙的旁边通过，说明相遇时甲的速度大于乙的速度，若a 1＝a 2，则以后甲的速度将都大于乙的速度，故只能相遇一次，选项A 正确；若a 1>a 2，甲经过乙的旁边以后，甲的速度增加更快，速度一直大于乙的速度，故甲将一直在乙的前面，只能相遇一次，选项B 错误、C 正确；若a 1<a 2，则此后某一时刻乙的速度一定会大于甲的速度．若甲追上乙时，两者速度恰好相等，则两者只能相遇一次；若第一次甲追上乙时，甲的速度大于乙的速度，则甲、乙还会相遇一次，故能相遇两次，选项D 正确．考向2 速度大者追速度小者受台风影响，广东多地暴雨，严重影响了道路的交通安全，在某公路的同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车，其速度大小分别为v 1＝40 m/s 、v 2＝25 m/s ，当轿车与货车距离为s 0＝22 m 时才发现前方有货车，若此时轿车立即刹车，则轿车要经过s ＝160 m 才能停下来，两车均可视为质点．(1)求轿车刹车后匀减速运动的加速度大小；(2)若轿车刹车过程中货车仍以v 2匀速行驶，请分析判断两车是否会相撞；(3)若轿车在刹车的同时给货车发信号，货车司机经t 0＝2 s 收到信号并立即以大小为a 2＝2.5 m/s 2的加速度加速前进，请分析判断两车是否会相撞．【解析】 (1)对轿车经过s ＝160 m 停下来的过程，设轿车刹车过程的加速度大小为a 1，则0－v 21＝－2a 1s解得a 1＝5 m/s 2(2)恰好不相撞时两车的速度相等，设时间为t 1，则v 1－a 1t 1＝v 2轿车前进的距离s 1＝v 1＋v 22t 1货车前进的距离s 2＝v 2t 1联立解得s 1＝97.5 m ，s 2＝75 m ，相对位移s 1－s 2＝22.5 m ，由于s 1－s 2>s 0，两车会相撞(3)假设两车经过时间t 速度相等， 即v 1－a 1t ＝v 2＋a 2(t －t 0) 轿车前进的距离s 3＝v 1t －12a 1t 2货车前进的距离s 4＝v 2t 0＋v 2(t －t 0)＋12a 2(t －t 0)2解得s 3＝8009 m ，s 4＝6059m由于s 3－s 4≈21.7 m<s 0，所以两车不会相撞 【答案】 (1)5 m/s 2(2)会相撞 (3)不会相撞(1)分析追及问题的方法技巧可概括为“一个临界条件”“两个等量关系”.①一个临界条件：速度相等.它往往是物体能否相遇或两者距离最大、最小的临界条件，也是分析判断问题的切入点.②两个等量关系：时间关系和位移关系.通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系. (2)若被追赶的物体做匀减速直线运动，一定要注意判断追上前该物体是否已经停止运动.2．(多选)甲、乙两车在一平直道路上同向运动，其v ­t 图象如图所示，图中△PQR 和△MNR 的面积分别为s 1和s 2(s 1>s 2)．初始时，甲车在乙车前方s 0处．则( AC )A ．若s 0＝s 1＋s 2，两车一定不会相遇B ．若s 0<s 1，两车一定相遇2次C ．若s 0＝s 2，两车可能相遇1次D ．若s 0＝s 1，两车可能相遇2次解析：若s 0＝s 1＋s 2，即s 0>s 1，由题图可知，甲、乙两车速度相同时，甲车在乙车前方，故两车一定不会相遇，选项A 正确；若s 0<s 1，两车可能相遇2次，也可能相遇1次，选项B 错误；若s 0＝s 2，两车速度相同前一定相遇1次，速度相同后可能相遇一次，选项C 正确；若s 0＝s 1，两车只能在速度相同时，相遇1次，选项D 错误．学习至此，请完成课时作业3。

题型探究课运动图象追及、相遇问题运动图象问题的应用[学生用书P8]【题型解读】运动学图象主要有x－t、v－t、a－t图象，应用图象解题时主要看图象中的“轴”“线”“斜率”“点”“面积”“截距”六要素：一般意义x－t图象v－t图象a－t图象轴图象描述哪两个物理量之间的关系纵轴—位移横轴—时间纵轴—速度横轴—时间纵轴—加速度横轴—时间线表示物理量y随物理量x的变化过程和规律运动物体的位移与时间的关系运动物体的速度与时间的关系运动物体的加速度与时间的关系斜率k＝ΔyΔx，定性表示y随x变化的快慢某点的斜率表示该点的瞬时速度某点的斜率表示该点的加速度某点的斜率表示该点加速度的变化率点两线交点表示对应纵、横坐标轴物理量相等两线交点表示两物体相遇两线交点表示两物体该时刻速度相同两线交点表示两物体该时刻加速度相同面积图线和时间轴所围的面积，也往往代表一个物理量，这要看两物理量的乘积有无意义无意义图线和时间轴所围的面积，表示物体运动的位移图线和时间轴所围的面积，表示物体的速度变化量截距图线在坐标轴上的截距一般表示物理过程的“初始”情况在纵轴上的截距表示t＝0时的位移在纵轴上的截距表示t＝0时的速度在纵轴上的截距表示t＝0时的加速度(多选)(2016·高考全国卷Ⅰ)甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v－t图象如图所示．已知两车在t＝3 s时并排行驶，则( )A．在t＝1 s时，甲车在乙车后B．在t＝0时，甲车在乙车前7.5 mC．两车另一次并排行驶的时刻是t＝2 sD．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m[审题指导] 由图象中的斜率、面积分别可得甲、乙两车运动时的加速度、位移等运动信息，再根据3 s时并排寻找两车间的相对运动情况，从而解决问题．[解析] 根据题述，两车在t＝3 s时并排行驶，由图线与横轴所围面积表示位移可知，在t＝1 s时，甲车和乙车并排行驶，选项A、C错误．由图象可知，在t＝1 s时甲车速度为10 m/s，乙车速度为15 m/s，0～1 s时间内，甲车行驶位移为x1＝5 m，乙车行驶位移为x2＝12.5 m，所以在t＝0时，甲车在乙车前7.5 m，选项B正确．从t＝1 s到t＝3 s，甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为x＝12×(10＋30)×2 m＝40 m，选项D正确．[答案] BD【迁移题组】迁移1 x－t图象1．甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，前1小时内的位移－时间图象如图所示．下列表述正确的是( )A．0.2～0.5小时内，甲的加速度比乙的大B．0.2～0.5小时内，甲的速度比乙的大C．0.6～0.8小时内，甲的位移比乙的小D ．0.8小时内，甲、乙骑行的路程相等解析：选B .在0.2～0.5小时内，位移－时间图象是倾斜的直线，则物体做匀速直线运动，所以在0.2～0.5小时内，甲、乙两人的加速度都为零，选项A 错误；位移－时间图象的斜率绝对值大小反映了物体运动速度的大小，斜率绝对值越大，速度越大，故0.2～0.5小时内甲的速度大于乙的速度，选项B 正确；由位移－时间图象可知，0.6～0.8小时内甲的位移大于乙的位移，选项C 错误；由位移－时间图象可知，0.8小时内甲、乙往返运动过程中，甲运动的路程大于乙运动的路程，选项D 错误．迁移2 v －t 图象2．(多选)如图所示为一个质点做直线运动的v －t 图象，则下列说法中正确的是( )A ．质点在0～5 s 内的位移为5 mB ．质点在整个运动过程中，10～12 s 内的加速度最大C ．质点在10 s 末离出发点最远D ．质点在8～12 s 内的平均速度为4 m/s解析：选AB .根据速度图象中图线与时间轴所围的面积表示位移可知，质点在0～5 s 内的位移x ＝12×2×5 m ＝5 m ，选项A 正确；由v －t 图象的斜率表示加速度可知，0～5 s内的加速度大小a 1＝25 m/s 2，8～10 s 内的加速度大小a 2＝6－210－8 m/s 2＝2 m/s 2，10～12 s 内的加速度大小a 3＝6 m/s 2，所以质点在整个运动过程中，10～12 s 内的加速度最大，选项B 正确；质点在11 s 末离出发点最远，选项C 错误；质点在8～12 s 内的位移x ＝8 m ，平均速度为v －＝812－8m/s ＝2 m/s ，选项D 错误．迁移3 a －t 图象3．一辆摩托车在t ＝0时刻由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的a －t 图象如图所示，根据已知信息，可知( )A ．摩托车的最大动能B ．摩托车在30 s 末的速度大小C ．在0～30 s 的时间内牵引力对摩托车做的功D ．10 s 末摩托车开始反向运动解析：选B .由图可知，摩托车在0～10 s 内做匀加速运动，在10～30 s 内做减速运动，故10 s 末速度最大，动能最大，由v ＝at 可求出最大速度，但摩托车的质量未知，故不能求最大动能，A 错误；根据a －t 图线与t 轴所围的面积表示速度变化量，可求出30 s 内速度的变化量，由于初速度为0，则可求摩托车在30 s 末的速度大小，B 正确；在10～30 s 内牵引力是变力，由于不能求出位移，故不能求出牵引力对摩托车做的功，C 错误；由图线与时间轴围成的面积表示速度变化量可知，30 s 内速度变化量为零，所以摩托车一直沿同一方向运动，D 错误．迁移4 非常规运动图象 4．(多选)一个物体沿直线运动，从t ＝0时刻开始，物体的xt －t 的图象如图所示，图线与纵横坐标轴的交点分别为0.5 m/s 和－1 s ，由此可知( )A ．物体做匀加速直线运动B ．物体做变加速直线运动C ．物体的初速度大小为0.5 m/sD ．物体的初速度大小为1 m/s解析：选AC .图线的斜率为0.5 m/s 2、纵截距为0.5 m/s .由位移公式x ＝v 0t ＋12at 2两边除以对应运动时间t 为x t ＝v 0＋12at ，可得纵截距的物理意义为物体运动的初速度，斜率的物理意义为物体加速度的一半⎝⎛⎭⎫12a .所以物体做初速度为v 0＝0.5 m/s ，加速度大小为a ＝1 m/s 2的匀加速直线运动．(1)图象问题常见的是x－t和v－t图象，在处理特殊图象的相关问题时，可以把处理常见图象的思想以及方法加以迁移，通过物理情境遵循的规律，从图象中提取有用的信息，根据相应的物理规律或物理公式解答相关问题．处理图象问题可参考如下操作流程：(2)处理特殊图象的问题时，在必要时可将该图象所反映的物理过程转换为常见的x－t 或v－t图象进行处理．对追及、相遇问题的分析[学生用书P9]【题型解读】1．方法概述(1)临界法：寻找问题中隐含的临界条件，例如速度小者加速追赶速度大者，在两物体速度相等时有最大距离；速度大者减速追赶速度小者，若追不上则在两物体速度相等时有最小距离．(2)函数法：设两物体在t时刻相遇，然后根据位移关系列出关于t的方程f(t)＝0，若方程f(t)＝0无正实数解，则说明这两个物体不可能相遇；若方程f(t)＝0存在正实数解，说明这两个物体能相遇．(3)图象法：①若用位移图象求解，分别作出两物体的位移图象，如果两物体的位移图象相交，则说明两物体相遇．②若用速度图象求解，则注意比较速度图线与时间轴包围的面积．2．追及、相遇问题常见情景(1)速度小者追速度大者追及类型图象描述相关结论匀加速追匀速设x0为开始时两物体间的距离，则应有下面结论：①t＝t0以前，后面物体与前面匀速追匀减速物体间的距离增大②t＝t0时，两物体相距最远，为x0＋Δx③t＝t0以后，后面物体与前面物体间的距离减小④一定能追上且只能相遇一次匀加速追匀减速(2)速度大者追速度小者追及类型图象描述相关结论匀减速追匀速设x0为开始时两物体间的距离，开始追及时，后面物体与前面物体间的距离在减小，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，此时两物体间距离最小，为x0－Δx③若Δx>x0，则相遇两次，设t1时刻两物体第一次相遇，则t2＝2t0－t1时刻两物体第二次相遇匀速追匀加速匀减速追匀加速在水平轨道上有两列火车A和B相距x，A车在后面做初速度为v0、加速度大小为2a的匀减速直线运动，而B车同时做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动，两车运动方向相同．要使两车不相撞，求A车的初速度v0满足什么条件．[审题指导] 两车不相撞的临界条件是A车追上B车时其速度与B车相等．[解析] 法一：临界条件法设两车运动速度相等时，所用时间为t，由v 0－(2a )t ＝at 得，t ＝v 03a①A 车位移：x A ＝v 0t －12(2a )t 2B 车位移：x B ＝12at 2两车不相撞的条件：x B ＋x ≥x A 即：12at 2＋x ≥v 0t －at 2②联立①②得：v 0≤6ax . 法二：二次函数极值法 设两车运动了时间t ，则 x A ＝v 0t －at 2 x B ＝12at 2两车不相撞需要满足Δx ＝x B ＋x －x A ＝32at 2－v 0t ＋x ≥0则Δx min ＝4×⎝⎛⎭⎫32a x －v 204×⎝⎛⎭⎫32a ≥0解得v 0≤6ax .法三：图象法利用速度－时间图象求解，先作A 、B 两车的速度－时间图象，其图象如图所示，设经过t 时间两车刚好不相撞，则对A 车有v t ＝v 0－2at ，对B 车有v t ＝at 以上两式联立解得t ＝v 03a经时间t 两车发生的位移之差，即为原来两车间的距离x ，它可用图中的阴影面积来表示，由图象可知x ＝12v 0t ＝12v 0·v 03a ＝v 206a ，所以要使两车不相撞，A 车的初速度v 0应满足的条件是v 0≤6ax .法四：相对运动法巧选参考系求解．以B 车为参考系，A 车的初速度为v 0，加速度为a ′＝－2a －a ＝－3a .A 车追上B 车且刚好不相撞的条件是：v ＝0，这一过程A 车相对于B 车的位移为x ，由运动学公式v 2－v 20＝2ax 得：02－v 20＝2·(－3a )·x 所以v 0＝6ax .故要使两车不相撞，A 车的初速度v 0应满足的条件是v 0≤6ax . [答案] v 0≤6ax【跟进题组】1．(2018·贵州凯里高三模拟)一辆卡车以v B ＝10 m/s 的初速度沿直线方向做匀减速直线运动，加速度的大小为a ＝2 m/s 2，在其后方一辆小汽车以v A ＝4 m/s 的速度向相同方向做匀速直线运动，小汽车在卡车后方相距x 0＝7 m 处，从此时开始计时，求：(1)小汽车追上卡车前，两车间的最大距离d 是多大？ (2)经过多长时间小汽车追上卡车？解析：(1)设两车速度相等经历的时间为t 1有： v A ＝v B －at 1汽车与卡车的最远距离d ，有：v 2B －v 2A ＝2axB 1x A 1＝v A t 1两者间的最大距离为： d ＝x 0＋x B 1－x A 1代入数据解得：d ＝16 m .(2)卡车速度减为零的时间为t 2，有： 0＝v B －at 2得：t 2＝5 s卡车速度减为零的位移为：2ax B ＝v 2B得x B ＝25 m 此时汽车的位移为： x A ＝v A t 2＝4×5 m ＝20 m ，因为x A ＜x B ＋x 0，可知卡车速度减为零时，汽车还未追上卡车． 还需追及的时间：t 3＝x B ＋x 0－x Av A ，得t 3＝3 s则有：t ＝t 2＋t 3＝5 s ＋3 s ＝8 s . 答案：见解析2．A 车在直线公路上以20 m/s 的速度匀速行驶，因大雾天气能见度低，当司机发现正前方有一辆静止的B 车时，两车距离仅有76 m ，A 车司机立即刹车(不计反应时间)做匀减速直线运动，加速度大小为2 m/s 2(两车均视为质点)．(1)通过计算判断A 能否撞上B 车？若能，求A 车从刹车开始到撞上B 车的时间(假设B 车一直静止)；(2)为了避免碰撞，A 车在刹车的同时，如果向B 车发出信号，B 车收到信号经Δt ＝2 s 的反应时间才开始匀加速向前行驶，问：B 车加速度a 2至少为多大才能避免事故．解析：(1)设A 车从刹车到停止所用的时间为t 0、位移为x 由速度时间公式v 0＝a 1t 0 解得t 0＝10 s由速度位移关系有0－v 20＝－2a 1x代入数据解得x ＝100 m>76 m ，所以A 车能撞上B 车 设撞上B 车的时间为t 1，有x 0＝v 0t 1－12a 1t 21，其中x 0＝76 m解得t 1＝(10－26) s ，t ′1＝(10＋26) s ， (10＋26) s 大于10 s ，故舍去 故时间为(10－26) s .(2)假设A 车恰能追上B 车，设B 车运动时间为t ，则A 车运动时间为t ＋Δt ，此时两车速度相等，即v 0－a 1(t ＋Δt )＝a 2t解得t ＝v 0－a 1Δta 2＋a 1由位移关系x A ＝x 0＋x B可知v 0(t ＋Δt )－12a 1(t ＋Δt )2＝x 0＋12a 2t 2整理得a 2＝2v 0（t ＋Δt ）－a 1（t ＋Δt ）2－2x 0t 2解得a 2＝1.2 m/s 2因此欲使A 、B 两车不相撞，B 车的最小加速度为a 2＝1.2 m/s 2. 答案：见解析1．分析追及、相遇问题的方法技巧可概括为“一个临界条件”“两个等量关系” (1)一个临界条件：速度相等．它往往是物体间能否追上、追不上或(两者)距离最大、最小的临界条件，也是分析判断问题的切入点．(2)两个等量关系：时间关系和位移关系，通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系是解题的突破口．2．能否追上的判断方法(1)做匀速直线运动的物体B 追赶从静止开始做匀加速直线运动的物体A ：开始时，两个物体相距x 0.若v A ＝v B 时，x A ＋x 0<x B ，则能追上；若v A ＝v B 时，x A ＋x 0＝x B ，则恰好不相撞；若v A ＝v B 时，x A ＋x 0>x B ，则不能追上．(2)数学判别式法：设相遇时间为t ，根据条件列方程，得到关于t 的一元二次方程，用判别式进行讨论，若Δ＞0，即有两个解，说明可以相遇两次；若Δ＝0，说明刚好追上或相遇；若Δ＜0，说明追不上或不能相遇．3．注意三类追及、相遇情况(1)若被追赶的物体做匀减速运动，一定要判断是运动中被追上还是停止运动后被追上． (2)若追赶者先做加速运动后做匀速运动，一定要判断是在加速过程中追上还是匀速过程中追上．(3)判断是否追尾，是比较后面减速运动的物体与前面物体速度相等时的位置关系，而不是比较减速到0时的位置关系．[学生用书P11]1．甲、乙、丙三辆汽车同时以相同的速度v0经过某一路标，此后甲一直做匀速直线运动，乙先加速后减速，丙先减速后加速，它们经过下一个路标时的速度仍为v0，则( ) A．甲车先经过下一个路标B．乙车先经过下一个路标C．丙车先经过下一个路标D．无法判断谁先经过下一个路标解析：选B.由题意画出v－t图象如图所示，由于甲、乙、丙在此过程中位移相同，故由图可得乙车所用时间最短．2.(高考全国卷Ⅱ)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图象如图所示．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v1＋v22C．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析：选A.根据v－t图象下方的面积表示位移，可以看出汽车甲的位移x甲大于汽车乙的位移x乙，选项C错误；根据v＝xt得，汽车甲的平均速度v甲大于汽车乙的平均速度v 乙，选项A正确；汽车乙的位移x乙小于初速度为v2、末速度为v1的匀减速直线运动的位移x，即汽车乙的平均速度小于v1＋v22，选项B错误；根据v－t图象的斜率大小反映了加速度的大小，因此汽车甲、乙的加速度大小都逐渐减小，选项D错误．3．(2018·济南调研)某同学欲估算飞机着陆时的速度，他假设飞机在平直跑道上做匀减速运动，飞机在跑道上滑行的距离为x ，从着陆到停下来所用的时间为t ，实际上，飞机的速度越大，所受的阻力越大，则飞机着陆时的速度应是( )A ．v ＝x tB ．v ＝2x tC ．v ＞2x tD ．x t ＜v ＜2x t解析：选C .由题意知，当飞机的速度减小时，所受的阻力减小，因而它的加速度会逐渐变小，画出相应的v －t 图象大致如图所示．根据图象的意义可知，实线与坐标轴包围的面积为x ，虚线(匀减速运动)下方的“面积”表示的位移为：v 2t .应有：v 2t ＞x ，所以v ＞2x t，所以选项C 正确．4．(2016·高考江苏卷)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( )解析：选A .小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后能回到原高度，重复原来的过程，以落地点为原点，速度为零时，位移最大，速度最大时位移为零，设高度为h ，则速度大小与位移的关系满足v 2＝2g (h －x )，A 项正确．5．(多选)(2018·江西上高高三月考)平直公路上行驶的a 车和b 车，其位移时间图象分别为图中直线a 和曲线b ，已知b 车的加速度恒定且a ＝－2 m/s 2，t ＝3 s 时，直线a 和曲线b 刚好相切，下列说法正确的是( )A ．a 车的速度是2 m/sB ．t ＝3 s 时，a 、b 两车的速度相等，相距最远C ．b 车的初速度是8 m/sD ．t ＝0 s 时a 车和b 车之间的距离为9 m解析：选ACD .x －t 图象的斜率等于速度，由题图可知，a 车的速度不变，做匀速直线运动，速度为：v a ＝8－23m/s ＝2 m/s ，故A 正确；t ＝3 s 时，直线a 和曲线b 刚好相切，位置坐标相同，两车相遇．斜率相等，此时两车的速度相等，则t ＝3 s ，b 车的速度为：v b ＝v a ＝2 m/s ，设b 车的初速度为v 0，对b 车，由v 0＋at ＝v b ，解得：v 0＝8 m/s ，故B 错误，C正确；t ＝3 s 时，a 车的位移为：x a ＝v a t ＝6 m ，b 车的位移为：x b ＝v 0＋v b 2t ＝8＋22×3 m ＝15 m ，t ＝3 s 时，a 车和b 车到达同一位置，所以t ＝0时两车相距x 0＝x b －x a ＝9 m ，故D 正确．6．(2018·湖北八校联考)春节放假期间，全国高速公路免费通行，小轿车可以不停车通过收费站，但要求小轿车通过收费站窗口前x 0＝9 m 区间的速度不超过v 0＝6 m/s .现有甲、乙两小轿车在收费站前平直公路上分别以v 甲＝20 m/s 和v 乙＝34 m/s 的速度匀速行驶，甲车在前，乙车在后．甲车司机发现正前方收费站，开始以大小为a 甲＝2 m/s 2的加速度匀减速刹车．(1)甲车司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章．(2)若甲车司机经刹车到达离收费站窗口前9 m 处的速度恰好为6 m/s ，乙车司机在发现甲车刹车时经t 0＝0.5 s 的反应时间后开始以大小为a 乙＝4 m/s 2的加速度匀减速刹车．为避免两车相撞，且乙车在收费站窗口前9 m 区不超速，则在甲车司机开始刹车时，甲、乙两车至少相距多远？解析：(1)对甲车，速度由20 m/s 减至6 m/s 过程中的位移x 1＝v 2甲－v 202a 甲＝91 m x 2＝x 0＋x 1＝100 m即：甲车司机需在离收费站窗口至少100 m 处开始刹车．(2)设甲刹车后经时间t ，甲、乙两车速度相同，由运动学公式得：v 乙－a 乙(t －t 0)＝v 甲－a 甲t ，解得t ＝8 s相同速度v ＝v 甲－a 甲t ＝4 m/s ＜6 m/s ，即v ＝6 m/s 的共同速度为不相撞的临界条件 乙车从34 m/s 减速至6 m/s 的过程中的位移为x 3＝v 乙t 0＋v 2乙－v 202a 乙＝157 m 所以要满足条件甲、乙的距离至少为x ＝x 3－x 1＝66 m . 答案：(1)100 m (2)66 m。

高考物理复习学案追及与相遇问题、运动图像问题知识梳理一、对“相遇”与“追及”的认识1．相遇问题相向运动的两物体，当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离时即相遇．2．追及问题同向运动的两物体，若后者能追上前者，则追上时，两者处于同一位置，且后者速度一定不小于前者速度，即v1≥v2.二、追及问题的分析思路及临界条件1．追及问题中的两个关系和一个条件(1)两个关系：即时间关系和位移关系，这两个关系可通过画草图得到．(2)一个条件：即两者速度相等，它往往是物体间能否追上、追不上或(两者)距离最大、最小的临界条件，也是分析判断的切入点．2．能否追上的判断方法物体B追赶物体A：开始时，两个物体相距x0.若v A＝v B时，x A＋x0≤x B，则能追上；若v A＝v B时，x ＋x0＞x B，则没有追上．A3．若被追赶的物体做匀减速直线运动，一定要注意判断追上前该物体是否已经停止运动．4．解题思路和方法分析物体运动过程→画运动示意图→找两物体位移关系→列位移方程三、x－t图象与v－t图象的比较注意：(1)无论是v－t图象还是x－t图象都不是物体的运动轨迹．(2)v－t图象和x－t图象都只能描述直线运动，不能描述曲线运动．精讲1 运动图像综合分析1．匀变速直线运动的x-t 图像根据我们刚刚学过的位移与时间关系式2021at t v x +=，可知，位移x 与时间t 的关系式应该是成二次函数关系。

如右图所示，根据数学知识可知，图像为通过原点的抛物线一部分。

①当物体做匀加速直线运动，抛物线开口向上； ②当物体做匀减速直线运动，抛物线开口向下； 2.匀变速直线运动的其它图像联系以上三个运动图像，都可以用来表示物体在做匀变速直线运动。

3.x-t 图像 、v-t 图像对比4.注意：(1)无论是v-t 图象还是x-t 图象都不是物体的运动轨迹．(2)v-t 图象和x-t 图象都只能描述直线运动，不能描述曲线运动．课堂练习考点1：常见x-t 、v-t 图像【例1】(x －t 图象)图9是A 、B 两个质点做直线运动的位移—时间图象．则( ) A ．在运动过程中，A 质点总比B 质点运动得快 B ．在0～t 1这段时间内，两质点的位移相同 C ．当t ＝t 1时，两质点的速度相等 D ．当t ＝t 1时，A 、B 两质点的加速度不相等答案A【例2】(v －t 图象)如图所示为汽车在行驶过程中通过交叉路口时的速度图象，由图象可知( ) A ．汽车在路口等候的时间为10 s B ．汽车减速过程的加速度大小为2.5 m/s 2C ．汽车减速运动过程的位移大小为20 mD ．汽车启动过程中做的是加速度增大的加速运动答案BC【变式1】(多选)在如图所示的位移—时间(x －t )图象和速度—时间(v －t )图象中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是( ) A ．t 1时刻，乙车追上甲车B ．0～t 1时间内，甲、乙两车的平均速度相等C ．丙、丁两车在t 2时刻相遇D ．0～t 2时间内，丙、丁两车的平均速度相等答案AB考点2：其它特殊图像【例1】一个物体沿直线运动,从t=0时刻开始,物体的xt −t 的图象如图所示,图线与纵横坐标轴的交点分别为0.5m/s 和−1s,由此可知( ) A. 物体做匀速直线运动 B. 物体做变加速直线运动 C. 物体的初速度大小为0.5m/s D. 物体的初速度大小为1m/s答案C【例2】如图所示是某物体做直线运动的v 2−x 图象(其中v 为速度,x 为位置坐标),下列关于物体从x =0处运动至x 0处的过程分析,其中正确的是( ) A. 该物体做匀加速直线运动B. 该物体的加速度大小为0202x vC. 该物体在位移中点的速度大于2v D. 该物体在运动中间时刻的速度大于2v答案BC考点3：运动图像在生活中的应用【例1】某汽车在启用ABS刹车系统和未启用该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如图中的①、②图线所示．由图可知，启用ABS后()时刻车速更小A．tB．0～t1的时间内加速度更大C．加速度总比未启用ABS时大D．刹车后前行的距离比未启用ABS更短答案D【例2】汽车刹车时做匀减速直线运动，下列能反映其运动v﹣t图象的是（）A. B. C. D.答案C精讲2 追及与相遇问题1．追及和相遇问题的特征两物体在同一直线上运动，往往涉及追及、相遇问题，此类问题的特点是原本在同一位置或不在同一位置的两个物体，由于加速度或速度的不同，它们的前后位置关系发生了变化2．要抓住一个条件、两个关系．(1)一个条件：速度相等．这是两物体是否追上(或相撞)、距离最大、距离最小的临界点，是解题的切入点．(2)两个关系：时间关系和位移关系．通过画示意图找出两物体位移之间的数量关系，是解题的突破口．3.追及和相遇问题的几种情况物体A追物体B，开始时，两个物体相距S。

【真题指引】1.（2018全国卷Ⅱ19）．甲、乙两汽车同一条平直公路上同向运动，其速度—时间图像分别如图中甲、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A．两车在t1时刻也并排行驶B．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】BDCD、图像的斜率表示加速度，所以甲的加速度先减小后增大，乙的加速度也是先减小后增大，故C错D正确；2.（2018全国卷Ⅱ1918）．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．从t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等【答案】CD【解析】本题考查对位移图像的理解及其相关的知识点。

点睛此题以位移图像给出解题信息，考查对位移图像的理解。

【专题解读】1.本专题是匀变速直线运动规律和运动图象的综合应用，为高考必考内容，以选择题形式命题．2．好本专题，可以提高同们通过画运动情景示意图和v－t图象分析和解决运动问题的能力．3．用到的知识有：x－t图象和v－t图象的理解，匀变速直线运动的规律，临界条件的确定，极值思想等数方法．考向一运动图象的理解和应用1．x－t图象(1)物理意义：反映了物体做直线运动的位移随时间变化的规律．(2)斜率意义①图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小．②切线斜率的正负表示物体速度的方向．2．v－t图象(1)物理意义：反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律．(2)斜率意义①图线上某点切线的斜率的大小表示物体加速度的大小．②图线上某点切线的斜率的正负表示物体加速度的方向．(3)面积意义①图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的位移大小．②此面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为正方向；若此面积在时间轴的下方，表示这段时间内的位移方向为负方向．3．对两种图象的理解(1)x－t图象、v－t图象都不是物体运动的轨迹，图象中各点的坐标值x、v与t一一对应．(2)x－t图象、v－t图象的形状由x与t、v与t的函数关系决定．(3)无论是x－t图象还是v－t图象，所描述的运动都是直线运动．【例1】如图1所示为甲、乙两质点做直线运动的速度－时间图象，则下列说法中正确的是()图1A．在0 t3时间内甲、乙两质点的平均速度相等B．甲质点在0 t1时间内的加速度与乙质点在t2t3时间内的加速度相同C．甲质点在0 t1时间内的平均速度小于乙质点在0 t2时间内的平均速度D．在t3时刻，甲、乙两质点都回到了出发点【答案】A【例2】甲、乙两车在同一条直道上行驶，它们运动的位移x随时间t变化的关系如图2所示．已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10 s处．则下列说法正确的是()图2A．甲车的初速度为零B．乙车的初位置在x0＝60 m处C．乙车的加速度大小为1.6 m/s2D．5 s时两车相遇，此时甲车速度较大【答案】C跟踪演练1．(多选)国际海事局在2016年2月2日发布报告说，2015年索马里海域未发生任何海盗袭击事件，IHS分析报告得知，由于非洲之角地区(索马里、埃塞俄比亚)国内政治局势持续恶化，今年航行于索马里附近海域的船舶面临海盗威胁的风险将增高．假设亚丁湾索马里海盗的几艘快艇试图靠近劫持一艘被护航编队保护的商船，护航队员发射爆震弹成功将其驱逐．其中一艘海盗快艇在海面上的速度—时间图象如图3所示，则下列说法正确的是()图3A．海盗快艇在0 66 s内从静止出发做加速度增大的加速运动B．海盗快艇在96 s末开始调头逃离C．海盗快艇在66 96 s内运动了225 mD．海盗快艇在96 116 s内做匀减速运动【答案】BC2．a、b、c三个物体在同一条直线上运动，三个物体的x－t图象如图4所示，图象c是一条抛物线，坐标原点是抛物线的顶点，下列说法中正确的是()图4A．a、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度相同B．a、b两物体都做匀变速直线运动，两个物体的加速度大小相等，方向相反C．在0 5 s内，当t＝5 s时，a、b两个物体相距最近D．物体c一定做变速直线运动【答案】D【解析】图象为位移—时间图象，由图可知，a、b两物体的运动方向相反，都做匀速直线运动，速度大小相同，A、B错误；a、b两物体从同一点出发，向相反方向运动，t＝5 s时，相距最远，C错误；由图象可知，c是一条抛物线，故其函数关系为y＝t2，由运动公式可知，该物体做匀加速直线运动，所以D 正确．考向二追及相遇问题1．追及相遇问题中的一个条件和两个关系(1)一个条件：即两者速度相等，它往往是物体间能否追上或两者距离最大、最小的临界条件，也是分析判断的切入点．(2)两个关系：即时间关系和位移关系，这两个关系可通过画过程示意图得到．2．追及相遇问题的两种典型情况假设物体A追物体B，开始时，两个物体相距x0，有两种典型情况：(1)一定能追上，如做匀加速运动的物体A追匀速运动的物体B，当v A＝v B时，二者相距最远．(2)不一定能追上，如匀减速运动的物体A追匀速运动的物体B，当v A＝v B时，①若已超越则相遇两次．②若恰好追上，则相遇一次．③若没追上，则无法相遇．【例3】在一条平直的公路上，甲车在前以54 m/h的速度匀速行驶，乙车在后以90 m/h的速度同向行驶．某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车．已知甲、乙两车与路面的动摩擦因数分别是μ1＝0.05和μ2＝0.1，g取10 m/s2.请问：(1)若两车恰好不相碰，则两车相碰前刹车所用时间是多少？(2)若想避免事故发生，开始刹车时两辆车的最小间距是多少？分析①同时开始刹车；②两车恰好不相碰；③开始刹车时两辆车的最小间距．【答案】(1)20 s(2)100 m追及相遇问题的类型及解题技巧1．相遇问题的类型(1)同向运动的两物体追及即相遇，各自位移之差等于开始时两物体之间的距离．(2)相向运动的物体，当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离时即相遇．2．解题技巧分析时要紧抓“两个图三个关系式”，即：过程示意图和v－t图象，速度关系式、时间关系式和位移关系式．同时要关注题目中的关键字眼，充分挖掘题目中的隐含条件，如“刚好”“恰好”“最多”“至少”等．跟踪演练3．甲、乙两车在同一直线轨道上同向行驶，甲车在前，速度为v 1＝8 m/s ，乙车在后，速度为v 2＝16 m/s ，当两车相距x 0＝8 m 时，甲车因故开始刹车，加速度大小为a 1＝2 m/s 2，为避免相撞，乙车立即开始刹车，则乙车的加速度至少为多大？【答案】6 m/s 2【解析】方法一：临界法两车速度相同均为v 时，设所用时间为t ，乙车的加速度为a 2，则v 1－a 1t ＝v 2－a 2t ＝v ，v 1＋v 2t ＝v 2＋v2t－x 0，解得t ＝2 s ，a 2＝6 m/s 2，即t ＝2 s 时，两车恰好未相撞，显然此后在停止运动前，甲的速度始终大于乙的速度，故可避免相撞．满足题意的条件为乙车的加速度至少为6 m/s 2.解得a 2>6 m/s 2.4．甲、乙两车在平直公路上比赛，某一时刻，乙车在甲车前方L 1＝11 m 处，乙车速度v 乙＝60 m/s ，甲车速度v 甲＝50 m/s ，此时乙车离终点尚有L 2＝600 m ，如图5所示．若甲车加速运动，加速度a ＝2 m/s 2，乙车速度不变，不计车长．求：图5(1)经过多长时间甲、乙两车间距离最大，最大距离是多少？ (2)到达终点时甲车能否超过乙车？ 【答案】(1)5 s 36 m (2)不能【解析】(1)当甲、乙两车速度相等时，两车间距最大，即v 甲＋at 1＝v 乙，得 t 1＝v 乙－v 甲a ＝60－502s ＝5 s甲车位移x 甲＝v 甲t 1＋12at 12＝275 m乙车位移x 乙＝v 乙t 1＝60×5 m ＝300 m 此时两车间距离Δx ＝x 乙＋L 1－x 甲＝36 m考向三 应用图象分析运动问题应用图象解决物理问题有四种情况： (1)根据题目所给运动图象分析物理问题； (2)根据题意自己画出运动图象并解决问题；(3)对题目中所给图象进行必要的转化，然后根据转化后的运动图象分析问题．例如，题目中给定的是F －t 图象，则可转化为a －t 图象，再转化为v －t 图象．(4)分析追及相遇问题①若用位移图象求解，分别作出两个物体的位移图象，如果两个物体的位移图象相交，则说明两物体相遇．②若用速度图象求解，则注意比较速度图线与时间轴包围的面积．【例4】 (多选)甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v －t 图象如图6所示．已知两车在t ＝3 s 时并排行驶，则( )图6A．在t＝1 s时，甲车在乙车后B．在t＝0时，甲车在乙车前7.5 mC．两车另一次并排行驶的时刻是t＝2 sD．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m【答案】BD【例5】(2016·江苏单·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】由运动公式可得小球与地面碰撞后上升过程中的速度v与位置x的关系为v＝v20－2gx，从最高点下落时二者的关系为v＝－2g x0－x，对比图象可知A项正确．运动图象问题的分析技巧1．抓住速度图象是速度随时间的变化规律，是物理公式的函数表现形式，分析问题时要做到数与物理的有机结合，数为物理所用．2．在速度图象中，纵轴截距表示初速度，斜率表示加速度，图象与坐标轴围成的“面积”表示位移，抓住以上特征，灵活分析．跟踪演练5．(多选)甲、乙两车在一平直道路上同向运动，其v－t图象如图7所示，图中△PQR和△MNR的面积分别为s1和s2(s1>s2)．初始时，甲车在乙车前方s0处．则()图7A．若s0＝s1＋s2，两车一定不会相遇B．若s0<s1，两车一定相遇2次C．若s0＝s2，两车可能相遇1次D．若s0＝s1，两车可能相遇2次【答案】AC6.(多选)如图8所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上滑上传送带，以地面为参考系，v2>v1.从小物块滑上传送带开始计时，其v－t图象可能的是()图8【答案】ABC7．兰渝铁路的开通，为广大市民的生活、工作带来极大的方便．现简化动车运行物理模型，假设在南充站停靠的动车在停靠南充站前以速度v 0＝234 m/h 做匀速直线运动，经停该站的动车先做匀减速直线运动，在该站短暂停留后，做匀加速直线运动出站，当速度达到v 0＝234 m/h 时又开始做匀速直线运动，全过程的v －t 图象如图9所示．求：图9(1)动车离开南充站时的加速度大小；(2)动车停靠南充站比不停靠该站运行多经历的时间．【答案】(1)5 m/s 2 (2)136.5 s【解析】(1)由图知加速时间t 2＝13 s由公式v 0＝at 2则a ＝v 0t 2＝5 m/s 2 (2)由图知减速时间t 1＝20 s减速位移x 1＝v 0＋02t 1＝650 m 加速位移x 2＝v 0＋02t 2＝422.5 m 在车站停止时间t 3＝120 s动车以234 m/h 速度经过车站用时t 4＝x 1＋x 2v 0＝16.5 s 则所求时间Δt ＝(t 1＋t 2＋t 3)－t 4＝136.5 s.用“等效法”处理追及相遇问题一、将“非同一地点出发”等效为“同一地点出发”在运动 问题中，与物体的位移相关的问题是比较多的，特别是两个物体运动的起点并不在同一位置时位移的比较问题，在各类考试中比较常见，对于此类问题，可作一定的等效处理，视为从同一点开始的运动，这样比较起来就方便多了．【例1】 两辆完全相同的汽车A 、B ，沿水平直路一前一后匀速行驶，速度均为v 0，若前车A 突然以恒定的加速度刹车，在它刚停住后，后车B 以前车A 刹车时的加速度开始刹车，已知前车A 刹车过程中所行的距离为s ，若要保证两辆车在上述过程中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为( )A ．sB ．2sC ．3sD ．4s【答案】B二、将“研究运动物体间位置变化”转化为“研究物体间的相对运动”转化问题的研究对象、过程、方法，都属于等效处理的范畴，合理地转化问题也是解题过程中化繁为简的有效手段之一．【例2】飞机处于2 000 m 高空匀速飞行，时隔1 s 先后掉下两小球A 、B ，求两球在下落过程中彼此在竖直方向上相距最远的距离．(g 取10 m/s 2，空气阻力不计)【答案】195 m。

运动图象及追及相遇问题教案（第3课时）知识点梳理知识点1、直线运动的图象1．直线运动的x­t图象(1)意义：反映了直线运动的物体位移随时间变化的规律。

(2)图线上某点切线的斜率的意义①斜率大小：表示物体速度的大小。

②斜率的正负：表示物体速度的方向。

(3)两种特殊的x­t图象①若x­t图象是一条平行于时间轴的直线，说明物体处于静止状态。

(如图甲所示)②若x­t图象是一条倾斜的直线，说明物体在做匀速直线运动。

(如图乙所示)2．直线运动的v­t图象(1)意义：反映了直线运动的物体速度随时间变化的规律。

(2)图线上某点切线的斜率的意义①斜率的大小：表示物体加速度的大小。

②斜率的正负：表示物体加速度的方向。

(3)两种特殊的v­t图象①匀速直线运动的v­t图象是与横轴平行的直线。

(如图甲所示)②匀变速直线运动的v­t图象是一条倾斜的直线。

(如图乙所示)(4)图线与坐标轴围成的“面积”的意义①图线与坐标轴围成的“面积”表示相应时间内的位移。

②若此面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为正方向；若此面积在时间轴的下方，表示这段时间内的位移方向为负方向。

知识点2、追及和相遇问题1．追及问题的两类情况(1)若后者能追上前者，追上时，两者处于同一位置，且后者速度一定大于等于前者速度。

(2)若追不上前者，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。

重难点一、运动图象的理解及应用1．x－t图象和v－t图象的比较x－t图象和v－t图象有形同意不同、意同形不同的可比性，对两种图象的理解和对比可加深对两类图象的认识。

(1)无论是x­t图象还是v­t图象都只能描述直线运动。

第一章直线运动1．直线运动的有关概念、规律是本章的重点，匀变速直线运动规律的应用及v—t图象是本章的难点。

2．注意本章内容与生活实例的结合，通过对这些实例的分析、物理情境的构建、物理过程的认识，建立起物理模型，再运用相应的规律处理实际问题。

3．本章规律较多，同一试题往往可以从不同角度分析，得到正确答案，多练习一题多解，对熟练运用公式有很大帮助。

第03讲运动的图象、追及相遇问题1.理解匀变速直线运动的x－t图象、v－t图象，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一般方法．1．x－t图象(1)物理意义：反映了物体做直线运动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速度的大小，斜率正负表示物体速度的方向．2．v－t图象(1)物理意义：反映了做直线运动的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；若此面积在时间轴的下方，表示位移方向为负．考点一对运动图象的理解及应用★重点归纳★1、对运动图象物理意义的理解（1）一看“轴”：先要看清两轴所代表的物理量，即图象是描述哪两个物理量之间的关系．（2）二看“线”：图象表示研究对象的变化过程和规律．在v－t图象和x－t图象中倾斜的直线分别表示物体的速度和位移随时间变化的运动情况．（3）三看“斜率”：x－t图象中斜率表示运动物体的速度大小和方向．v－t图象中斜率表示运动物体的加速度大小和方向．（4）四看“面积”：即图线和坐标轴所围的面积，也往往代表一个物理量，这要看两物理量的乘积有无意义．例如v和t的乘积vt＝x有意义，所以v－t图线与横轴所围“面积”表示位移，x－t图象与横轴所围“面积”无意义．，（5）五看“截距”：截距一般表示物理过程的初始情况，例如t＝0时的位移或速度．（6）六看“特殊点”：例如交点、拐点(转折点)等．例如x－t图象的交点表示两质点相遇，但v－t图象的交点只表示速度相等．易错提醒：（1）x－t图象、v－t图象都不是物体运动的轨迹，图象中各点的坐标值是x、v与t一一对应．（2）x－t图象、v－t图象的形状由x与t、v与t的函数关系决定．（3）无论是x－t图象还是v－t图象，所描述的运动情况都是直线运动．2、运动图象的应用（1）用图象解题可使解题过程简化，思路更清晰，而且比解析法更巧妙、更灵活．在有些情况下运用解析法可能无能为力，但是图象法则会使你豁然开朗．（2）利用图象描述物理过程更直观．物理过程可以用文字表述，也可以用数式表达，还可以用物理图象描述．如果能够用物理图象描述，一般来说会更直观且容易理解．（3）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，再结合相应的数工具(即方程)求出相应的物理量．（4）用速度—时间图象巧得四个运动量①运动速度：从速度轴上直接读出．②运动时间：从时间轴上直接读出时刻，取差得到运动时间．③运动加速度：从图线的斜率得到加速度，斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正负反映了加速度的方向．④运动的位移：从图线与时间轴围成的面积得到位移，图线与时间轴围成的“面积”表示位移的大小，第一象限的面积表示与规定的正方向相同，第四象限的面积表示与规定的正方向相反．3、用图象来描述两个物理量之间的关系，是物理中常用的方法．是一种直观且形象的语言和工具．它运用数和形的巧妙结合，恰当地表达各种现象的物理过程和物理规律．运用图象解题的能力可归纳为以下两个方面：（1）读图即从图象中获取有用信息作为解题的条件，弄清试题中图象所反映的物理过程及规律，从中获取有效信息，通常情况下，需要关注的特征量有三个层面：第一层：关注横坐标、纵坐标①确认横坐标、纵坐标对应的物理量各是什么．②注意横坐标、纵坐标是否从零刻度开始．③坐标轴物理量的单位也不能忽视．第二层：理解斜率、面积、截距的物理意义①图线的斜率：通常能够体现某个物理量的大小、方向及变化情况．②面积：由图线、横轴，有时还要用到纵轴及图线上的一个点或两个点到横轴的垂线段，所围图形的面积，一般都能表示某个物理量，如v－t图象中的面积，表示位移，但要注意时间轴下方的面积为负，说明这段位移与正方向相反．③截距：图线在纵轴上以及横轴上的截距．第三层：分析交点、转折点、渐近线①交点：往往是解决问题的切入点．②转折点：满足不同的函数关系式，对解题起关键作用．③渐近线：往往可以利用渐近线求出该物理量的极值或确定它的变化趋势．（2）作图和用图依据物体的状态或物理过程所遵循的物理规律，作出与之对应的示意图或数函数图象来研究和处理问题．★典型案例★在一大雾天，一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵。

专题2.6运动学图像和追及相遇问题【讲】一．讲素养目标1.理解x－t图像和v－t图像的物理意义，并会用v－t图像求位移。

2.建立运动情景，画好示意图，会分析追及相遇问题。

二．讲考点与题型【考点一】运动学图像问题1.v－t图像与x－t图像的比较2.利用v－t图像求位移v－t图线与时间轴所围的“面积”表示位移。

“面积”在时间轴上方表示位移为正，“面积”在时间轴下方表示位移为负；通过的位移为时间轴上、下“面积”绝对值之差。

通过的路程为时间轴上、下“面积”绝对值之和。

【例1】如图所示的位移(x)—时间(t)图像和速度(v)—时间(t)图像中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是()A.甲车做直线运动，乙车做曲线运动B.0～t1时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程C.0～t2时间内，丙、丁两车在t2时刻相距最远D.0～t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等【变式训练1】某一做直线运动的物体的v－t图像如图所示，根据图像求：(1)物体距出发点的最远距离；(2)前4 s内物体的位移大小；(3)前4 s内物体通过的路程。

【变式训练2】(多选)做直线运动的某物体的v－t图像如图所示。

由图像可知()A.前10 s物体的加速度为0.5 m/s2，后5 s物体的加速度为－1 m/s2B.15 s末物体回到出发点C.前15 s内物体的位移为37.5 mD.前10 s内物体的平均速度为2.5 m/s【变式训练3】.有四个物体A、B、C、D，物体A、B运动的x－t图像如图甲所示；物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v－t图像如图乙所示。

根据图像做出的以下判断中正确的是()A.物体A和B均做匀变速直线运动B.在0～3 s的时间内，物体A、B的间距逐渐减小C.t＝3 s时，物体C、D的位移相同D.在0～3 s的时间内，物体C与D的间距逐渐增大【考点二】追及和相遇问题1.追及相遇问题两物体在同一直线上一前一后运动，速度不同时它们之间可能出现距离最大、距离最小或者碰撞的情况，这类问题称为追及相遇问题。

第4讲 运动图象 追及和相遇问题内容解读学习内容能力要求考向定位匀变速直线运动及其图象（课标中要求能用图象描述匀变速直线运动）1掌握运动图象及其物理意义．2．掌握追及和相遇问题的运动学条件，会利用位移和时间及速度的关系处理相关的临界问题．新课标非常重视用图象来反映信息或用图象处理信息，图象在每年的高考中，肯定均会涉及知识点整合一、运动图象的物理意义及应用1.位移-时间（s-t ）图象（如图1-4-1）图线上的某点的纵坐标值表示运动物体该时刻对参考位置的距离，任意一段时间间隔对应的纵坐标值的变化值表示该段时间内的位移（正负表示位移的方向）．图线的斜率（曲线某点的切线斜率）表示速度．2．速度-时间（v-t ）图象（如图1-4-2）图线的斜率（曲线某点的切线斜率）表示加速度．速度图线与时间轴围成的几何图形的“面积”表示该段时间内物体发生的位移的大小，时间轴上方的面积表示正向位移，下方的面积表示负向位移，代数和表示总位移，绝对值之和表示路程．我们可以根据图线的形状判断直线运动的性质，如图1-4-1和图1-4-2中的图线：图线○1描述的是匀速直线运动；图线○2描述的是初速度为零的匀加速直线运动；图线○3描述的是初速不为零的匀加速直线运动；图线○4描述的是匀减速直线运动．速度图象和位移图象中的图线可能相同，但描述的运动性质却不同，如图1-4-2中的图线○2表示物体做初速度为零的匀加速直线运动，图1-4-1中的图线○1表示物体做匀速直线运动． 【例1】一质点沿直线运动时的速度—时间图线如图1-4-3所示，则以下说法中正确的是： A ．第1s 末质点的位移和速度都改变方向． B ．第2s 末质点的位移改变方向． C ．0-4s 内质点的位移为零．D ．第3s 末和第5s 末质点的位置相同．解析：该图象为速度图象，从图线中可以直接从纵坐标轴上读出速度，其正、负就表示速度方向，位移为速度图线下的“面积”，在坐标轴下方的“面积”为负．由图1-3-3中可直接看出，速度方向发生变化的时刻是第2s 末、第4s 末，而位移始终为正值，前2s 内位移逐渐增大，第3s 、第4s 内又逐渐减小．第4s 末位移为零，以后又如此变化．0-3s 内与0-5s 内的位移均为0.5m.故选项CD 正确．答案：CD[规律总结] 速度图线(切线)的斜率表示加速度;位移图线(切线)的斜率表示速度.速度图线与横轴围成的面积与位移大小相等【例2】 [易错题]如图1-4-4所示为表示甲、乙物体运动的s ─t 图象，则其中错误的是：A ．甲物体做变速直线运动，乙物体做匀速直线运动B ．两物体的初速度都为零C ．在t 1 时间内两物体平均速度大小相等D ．相遇时，甲的速度大于乙的速度解析：s-t 图象描述物体运动位移随时间变化的关系，图线（某点切线）斜率表示速度，故B 错，A 、D正确；图线交点表示两物体相遇，又从图线上看两物体从同一位置出发，t 1 时间内的位移相等，所以平均速度大小相等，C 正确．答案：B ． 二、追及和相向相遇追及和相遇问题的特点：追及和相遇问题是一类常见的运动学问题，从时间和空间的角度来讲，相遇是指同一时刻到达同一位置．可见，相遇的物体必然存在以下两个关系：一是相遇位置与各物体的初始位置之间存在一定的位移关系．若同地出发，相遇时位移相等为空间条件．二是相遇物体的运动时间也存在一定的关系．若物体同时出发，运动时间相等；若甲比乙早出发Δt，则运动时间关系为t 甲=t 乙+Δt．要使物体相遇就必须同时满足位移关系和运动时间关系．【例3】火车以速率V 1向前行驶，司机突然发现在前方同一轨道上距车为S 处有另一辆火车，它正沿相同的方向以较小的速率V 2作匀速运动，于是司机立即使车作匀减速运动，加速度大小为a,要使两车不致相撞，求出a 应满足关式．解析：设经过t 时刻两车相遇，则有21221at t V S t V -=+，整理得： 02)(2122=+-+S t V V at ，要使两车不致相撞，则上述方程无解，即08)(442122<--=-=∆aS V V ac b ，解得SV V a 2)(221-≥．t/sV/ms -10 1 -11 23 4 5 图1-4-3图1-4-4图1-4-1图1-4-2答案：SV V a 2)(221-≥[规律总结]无论那种追及或相遇问题，都可以建立位移和时间关系方程进行求解，在分析时注意区分几种追碰（或规避）情况的条件：（1）两物体同方向运动且开始相距一定距离，设前后物体的加速度分别为1a 、2a ，以下几种情况能追及（碰）：①二者同向加速，12a a >，如果二者速度相等时距离等于零，则能追上；若二者速度相等时距离不等于零则以后无法追上；；②二者同向加速，12a a <；③前一物体减速，后一物体加速，一定能追及；④前一物体加速，后一物体减速，如果二者速度相等时不能追上则以后无法追及；⑤二者均减速运动，12a a <，如果二者速度相等时不能追及则无法追及；12a a >，二者不相撞的安全条件是二者速度等于零时后一物体恰好追上前一物体．（2）两物体相反方向运动，列写位移和时间关系方程即可求解．【例4】[易错题]甲、乙两质点同时开始在彼此平行且靠近的两水平轨道上同时运动，甲在前，乙在后，相距s ．甲初速度为零，加速度为a ，做匀加速直线运动；乙以速度0v 做匀速运动，关于两质点在相遇前的运动，某同学作了如下分析：设两质点相遇前，它们之间的距离为s ∆，则t v s at s 0221-+=∆，当a v t 0=时，两质点间距离s ∆有最小值，也就是两质点速度相等时，两质点之间距离最近．你觉得他的分析是否正确？如果认为是正确的，请求出它们的最小距离；如果认为是不正确的，请说明理由并作出正确的分析．解析：不正确．在两质点相遇之前，它们之间的距离s ∆也可能不断减小，直到0=∆s （相遇），而不存在先变小后变大的情况，这完全取决于两质点之间的初始距离s 与0v 、a 之间的大小关系．由s t v at s +-=∆0221可解得：判断式as v 220-=∆．当as v 220≥，即a v s 220≤时，甲、乙之间的距离始终在减小，直至相遇（最小距离0=∆s ），两质点相遇前不会出现s ∆最小的情况．当as v 22<，即a v s 220>时，甲与乙不可能相遇，当avt 0=时，两质点之间的距离最近，a v s s 220min -=∆． 答案：（略） 重点、热点题型探究重点1：t x -图象的应用．t x -图象不一定是指位移时间图象，x 可以表示位移、也可以表示其他物理量．[真题1]平行板间加如图1-4-8（a ）所示周期变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板，从t ＝0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况．图1-4-8（b ）中，能定性描述粒子运动的速度图象正确的是[解析] 带电粒子只受电场力作用，在02T -时间内做匀加速运动，2TT -时间内做匀减速运动，在接下来的一个周期内先继续向原方向做匀加速运动后做匀减速运动，B 、C 、D 三个图象均错．[答案]A[名师指引]考点：电场力、牛顿第二定律、匀变速直线运动规律、v-t 图象．根据变化的电压分段分析带电粒子所受的电场力，并应用牛顿运动定律和匀变速直线运动规律求出速度的函数表达式，或根据运动性质求出特殊时刻的速度和相应速度图象的特点画出速度图象．[真题2]两辆游戏赛车a 、b 在两条平行的直车道上行驶．t ＝0时两车都在同一计时处，此时比赛开始．它们在四次比赛中的v －t 图如图1-4-10所示．哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆？[解析]v-t 图线与时间轴围成的几何图形的面积等于这段时间位移的大小．B 、D 两图中无法得到相等时间面积相等的几何图形，但在A 、C 两图中都可以实现．A 图所描述的是a 在前，b 在后，最后b 追上a 并超过；C 图所描述的是a 在前做减速运动，b 在后做加速运动，最后b 追上a 并超过．[答案]AC[名师指引]考点：v-t 图象．速度图线的斜率为加速度值，图线与时间轴围成的几何图形的面积等于位移的大小．[真题3]如图1-4-12(a)所示，光滑轨道MO v tAtBtCv tD图1-4-8（b ）T /2T 3T /2 2TtU 00 图1-4-12（a ）MNv s aE k0 5 10 15 20 25 510 v /m·s－1t /sA0 5 10 15 20 25 510v /m·s－1B0 5 10 15 20 25 510 v /m·s －1C0 5 10 15 20 25 510 v /m·s－1Dabababab图1-4-10和ON 底端对接且ON ＝2MO ，M 、N 两点高度相同．小球自M 点右静止自由滚下，忽略小球经过O 点时的机械能损失，以v 、s 、a 、E K 分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小．图1-4-12(b)图象中能正确反映小球自M 点到N 点运动过程的是[解析] 小球无论在那个面上运动其加速度都是恒定的，即做加速度不同的匀变速运动，所以B 、C 均不正确．由于全过程只有重力做功，故机械能守恒．在任一斜面上，由于小球的速度大小随时间均匀变化，所以动能与时间成二次函数关系，故D 错误．[答案]A[点评]考点：s-t 图象、v-t 图象、a-t 图象、k E t -图象．无论上述那个图象都是反映对应物理量随时间变化的曲线，如果该物理量与时间成一次函数关系则图线为斜直线，如果是关于时间的二次函数则图线为曲线．热点1：涉及几个图象的信息题[真题4]固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F 作用下向上运动，推力F 与小环速度v 随时间变化规律如图1-4-14所示，取重力加速度g ＝10 m/s 2．求：⑴小环的质量m ； ⑵细杆与地面间的倾角α．图1-4-14α F 6 F /N 0 2 4 55.5 t /s 6 v /m·s －10 2 4 1t /s[解析] 由图得：20.5 m/s va t== ，前2 s 有：F 2－mg sin α＝ma ，2 s 后有：F 2＝mg sin α 代入数据可解得：m ＝1 kg ，α＝30︒ [答案] m ＝1 kg ，α＝30︒[名师指引]考点：F-t 图象、v-t 图象及物理意义、牛顿第二定律．由速度图象计算物体运动的加速度，结合F-t 图象分析物体受力情况并应用牛顿第二定律进行求解． 针对训练1．如图1-2-6所示，某同学沿一直线行走，现用频闪照相记录了他行走中9个位置的图片，观察图片，能大致反映该同学运动情况的速度－时间图象是图1-2-7中的（ ）2．两辆游戏赛车在a 、b 在两条平行的直车道上行驶．t =0时两车都在同一计时线处，此时比赛开始．它们在四次比赛中t v -图像的如图1-2-8图像所示．哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆（ ）3．一质点从A 点沿直线向B 点运动，开始时以加速度1a 加速运动到AB 之间的某一点C ，然后接着又以加速度2a 继续作匀加速运动到达B 点．该质点若从B 点以加速度2a 运动到C 点，接着又以加速度1a 继续加速运动到达A 点，则两次运动的过程中( )A ．由于相同的路段加速度相同，所以它们所用的时间相同B ．由于相同的路段加速度相同，所以它们的平均速度大小相同C ．虽然相同的路段加速度相同，但先后的加速的加速度顺序不同，所用的时间肯定不同D ．由于相同的路段加速度相同，它们的位移大小相同，所以它们的末速度大小相同4．甲、乙两汽车在一条平直的单行道上乙前甲后同向匀速行驶．甲、乙两车的速度分别为m /s 4001=v 和m /s 2002=v ，当两车距离接近到=s 250 m 时两车同时刹车，已知两车刹车时的加速度大小分别为210.1m /s =a 和223/1m /s =a ，问甲车是否会撞上乙车?5．一物体做直线运动，速度图象如图2所示，设向右为正方向，则前s 4内( ) A ．物体始终向右运动B ．物体先向左运动，后s 2开始向右运动C ．前s 2物体位于出发点左方，后s 2位于出发点的右方D ．在s 2=t 时，物体距出发点最远图1-2-80 t/s 5 10 15 20 25 30 10 v /(m/s) 5A ab0 t/s 5 10 15 20 25 30 10v /(m/s) 5B ab0 t/s 5 10 15 20 25 30 10 v /(m/s) 5C ab0 t/s5 10 15 20 25 30 10v /(m/s) 5D ab 图1-2-6vtAvtBvtCvtD图1-2-76. 某物体运动的t v -图象如图1所示,则物体运动情况是( ) A. 往复来回运动 B.匀变速直线运动 C. 朝同一方向做直线运动 D.无法判断7．某同学从学校匀速向东去邮局，邮寄信后返回学校．在下图2中能够正确反映该同学运动情况的t s -图应是( )8．如图3所示，图线a 、b 、c 是三个质点同时同地开始沿直线运动的位移—时间图象，则0~0t 时间内( )A ．三质点的平均速度相等B ．a 的平均速度最大C ．三质点的平均速率相等D ．b 的平均速率最小9．A 、B 两辆汽车在平直公路上朝同一方向运动，如图6所示为 两车运动的速度—时间图象，对于阴影部分的说法正确的是( )A ．若两车从同一点出发，它表示B 车追上A 车前两车的最大距离 B ．若两车从同一点出发，它表示B 车追上A 车前的最小距离C ．若两车从同一点出发，它表示B 车追上A 车时离出发点的距离D ．表示两车出发前相隔的距离10．三质点同时同地沿一直线运动，其位移—时间图象如图1-4-15所示，则在0~t 0这段时间内A ．质点A 的位移最大B ．三质点的位移大小相等C ．C 的平均速度最小D ．三质点平均速度一定不相等象，初速度0v ，11． 如图1-4-18所示，一个做直线运动的物体的速度图末速度t v ，在时间t内物体的平均速度v ，则：A.20t v v v +=； B. 20tv v v +< ； C. 20tv v v +>； D.v 的大小无法确定 12．如图1-4-16所示，甲、乙两质点在同一直线上的s-t 图，以甲的出发点为原点．出发时刻为计时起点，则下列说法错误的是A ．甲开始运动时，乙在它前B ．甲、乙是从同地点开始运动的C ．甲在中途停止运动，最后甲还是追上了乙D ．甲追上乙时，甲运动的时间比乙少13. 某物体沿直线运动的v-t 图象如图1-4-20所示，由图可看出物体:A ．沿直线向一个方向运动B ．沿直线做往复运动C ．加速度大小不变D ．做匀变速直线运动14．甲、乙两物体由同一地点向同一方向，以相同的加速度从静止开始做匀加速直线运动，若甲比乙提前一段时间出发，则甲、乙两物体之间的距离：Ａ、保持不变 Ｂ、逐渐增大Ｃ、逐渐变小 Ｄ、不能确定是否变化15．两辆完全相同的汽车，沿水平直路一前一后匀速行驶，速度均为v 0，若前车突然以恒定的加速度刹车，在它刚停住时，后车以前车刹车时的加速度开始刹车．已知前车在刹车过程中所行的距离为s ，若要保证两车在上述情况中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为：A.sB.2sC.3sD.4s16．甲、乙两车以相同的速率V 0在水平地面上相向做匀速直线运动，某时刻乙车先以大小为a 的加速度做匀减速运动，当速率减小到0时，甲车也以大小为a 的加速度做匀减速运动．为了避免碰车，在乙车开始做匀减速运动时，甲、乙两车的距离至少应为： 图1-4-15BCs A 0 t 0t图1-4-16图1-4-20图6图3图2图1图1-4-18A ．a V 220 B ． a V 20 C ． aV 2320 D ． a V202 ．17．经检测汽车A 的制动性能：以标准速度20m/s 在平直公路上行使时，制动后40s 停下来．现A 在平直公路上以20m/s 的速度行使发现前方180m 处有一货车B 以6m/s 的速度同向匀速行使，司机立即制动，能否发生撞车事故？参考答案1．答案：C ．解析：从图片可知，该同学在连续相等时间间隔内位移先逐渐增多，说明先向右做加速运动；后向左连续相等时间内位移相等，说明后向左做匀速运动.选项C 正确.2．答案AC ．点拨：选项A 是加速追匀速；选项B 两赛车间距不断增大；选项C 加速追减速；选项D 在12.5s 末没追上就再也追不上了．3．答案：CD ．解析：两次运动的在每段相同的路径上加速度相同，说明两次的末速度相同，位移的大小相同，利用这两个特点作出两次运动中的路程与时间图像如答图1-2-1，就可以判断出正确的选项．设质点第一次到达C 点的速度为1C v ，第一次的末速度为B v ，那么在第一次的运动中，有AC C s a v 1212= CB C Bs a v v 22122=-CB AC B s a s a v 21222+= ①同理，在第二次运动中有BC C s a v 2222=CA C A s a v v 12222=-CB AC A s a s a v 21222+= ② 比较①②两末速度的大小，它们是相等的．由于两段路段上的加速度不同，所以假设1a >2a ，分别作出质点在这两次运动中的速率－时间图像，如图所示，由图像与时间轴所围的面积相等，显然，第一次所用的时间少一些．故C 、D 正确．4．答案：（略）．解析：作两车的运动草图和v -t 图像如答图1-2-2、1-2-3所示．从图中可看出：在0～t 秒即两车速度相等之前，后面的甲车速度大，追得快；前面的乙车速度小，“逃”得慢．两车之间的距离越来越小，而在t 秒后，后面的车速度小于前面车的速度．可见，速度相等时，两者距离最近．此时若不会相撞，那么以后一定不会相撞，由此可知速度相等是解决本题的关键．两车速度相等时有=-t a v 101t a v 202-，得s 30=t 故在30 s 内，甲、乙两车运动的位移分别为m 750212101=-=t a t v s 甲，m 450212202=-=t a t v s 乙 因为甲乙s s s <=+m 700，故甲车会撞上乙车．5．答案：BC ．解析 这是粤教版上的一道习题，解此题时学生选择A 或C 较多．学生依据图线随时间斜向上倾斜，认为物体向正方向运动，错误地选择选项A ；学生依据s 2前速度是负，s 2后速度为正，且前s 2是加速运动，后s 2也是加速运动，即速度是由m/s 5-一直加速到m/s 5，因为速度越来越大，所以认为前s 2物体位于出发点左方，后s 2位于出发点的右方而错选选项C ．正确解答此题的对策是抓住:物体的运动方向是由速度的正负决定的，物体的位置是由位移决定的，纵轴正、负号只表示速度的方向，前s 2物体是向左做减速运动，后s 2是向右做加速运动，物体在某段时间内的位移等于这段时间内所对应的t v -图线所围的图形的面积的代数和，因此s 2末物体位于出发点最左端m 5处，从s 2末开始向右加速运动，在s 4之前，物体一直位于出发点左侧，在s 4末回到出发点，所以正确的选项是BC ．6．C7．C8．A (提示：首先要清楚：平均速度＝位移÷时间，平均速率＝路程÷时间．O ～0t 内，三质点位移相同，则平均速度均相同，而三个质点的路程有c b a s s s ＝＞,则b 与c 的平均速率相等，a 的平均速率最大)9．A (速度相等时,两车间的距离最远,阴影部分表示A 比B 多走的位移)10．解析：位移图线的交点表示此时刻物体在同一位置，图线不表示物体运动的轨迹．B 对． 11．解析：图线与横轴所围成的面积为位移．如图4-5可加一辅助线（图中虚线），虚线与横轴所围成的面积为初速度为0v 的匀加速直线运动的位移，此时20tv v v +=．由于实线与横轴所围成的面积大于虚线与横轴所围成的面积，因此，此变速运动的平均速度应大于的匀加速直线运动的平均速度．答案选C ． 答图1-2-2甲v 01=40m/s sv 02=20m/sa 1=1m/s2 a 2=31m/s 2乙 v/m ·s -1t/t 后 40 60 前答图1-2-3答图1-2-1Ovv ttt 1 t 212．解析：s-t 图象描述物体运动位移随时间变化的关系，图线上的点对应时刻和该时刻物体离参考位置的距离．开始时刻乙不在参考点，在正方向上离参考点2m 处，甲在参考点，所以A 正确，B 错．甲在中途停留了一段时间，乙一直在向正方向运动，两图线有交点，说明两物体某时刻离参考位置的距离相同，即相遇，C 正确．两物体同时运动，故D 错误．答案：BD13．BC 解析：一段时间内的位移值等于这段时间内几何图形面积的和．图线斜率的绝对值为加速度大小． 14．B ；解析：设前一辆车比后一辆车早开t ∆，则后车经历时间t 与前车距离为22221)2(2121)(21t a t t a t t t a at t t a s ∆⋅+⋅∆⋅=∆+⋅∆⋅=-∆+=，由于加速度a 和t ∆为定值，所以两车间的距离是关于时间的一次函数，所以两车之间的距离不断增大．15．B ；解析：设匀速运动时两车最少应相距S ，两车刹车加速度为a ．前车刹车时间为1t ，则10at v =前车在此时间内前进位移为a v s 220=；后车在1t 时间内前进位移为a vt v s 20102==，之后后车刹车距离也等于s ，所以两车在匀速运动阶段至少相距s avt v s 220102===，正确答案B ．16．D 解析：在乙做减速运动的过程中，甲做匀速运动，分别发生的位移为：2012v s a =和20020v v s v a a =⋅=．在乙停止运动后，甲也做减速运动，设与乙相遇时甲的速度恰好为零，则甲减速运动位移为20312v s s a==，故乙开始减速运动时，甲乙之间的距离至少为：201232v s s s s a=++=17．解析：汽车A 与货车B 同速时，两车位移差和初始时刻两车距离关系是判断两车能否相撞的依据．当两车同速时，两车位移差大于初始时刻的距离时，两车相撞；小于、等于时，则不相撞．而错解中的判据条件错误导致错解．本题也可以用不等式求解：设在t 时刻两物体相遇，则有：t t t 61805.021202+=⨯-，即：0720562=+-t t ．因为025********>=⨯-=∆，所以两车相撞．。