追击相遇问题图像.
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易错点02 运动图像 追击相遇问题易错总结1.物体的速度大小不变时,加速度不一定为零(运动方向可能改变)。
2.t v 图上两曲线相交的点,不一定是两物体相遇点,只是两物体在这一时刻速率相等。
若两物体同时刻同地点出发,图像与x 轴围成的面积相等则两者位移相等,即相遇。
3.匀变速运动的各公式都是矢量式,列方程解题时要注意各物理量的方向。
正方向用“+"表示,反方向用“-"表示。
4.位移图像不是物体的运动轨迹,路程图像也不是物体运动轨迹。
(位移图像只能表示直线运动,不能表示曲线运动)5通常取初速度0v 的方向为正方向,但这并不是一定的,也可取与0v 相反的方向为正方向;具体的正方向选取应方便于解题。
6.解图像题前先明确两坐标轴各代表什么物理量,不要把位移图像与速度图像混淆。
7.在汽车刹车问题时,应先判断汽车何时停止运动,不要盲目套用匀减速直线运动公式直接使用已知量求解。
8.追及相遇问题:(更多免费资源关注公众号拾穗者的杂货铺) (1)速度大者减速(如匀减速直线运动)追速度小者(如匀速运动):(2)速度小者加速(如初速度为零的匀加速直线运动)追速度大者(如匀速运动):(3)相遇问题的常见情况:○1同向运动的两物体追及即相遇; ○2相向运动的物体,当各自发生的位移大小和等于开始时两物体的距离时即相遇。
解题方法 1..两种常考题型题型一:识图——通过题目所给图像获取信息此题型往往通过所给图像,求解或判断物体的位移、平均速度、加速度等,还可以比较两个物体的运动,难度大的还要根据图像斜率来判断运动情况。
题型二:选图——根据题目情景选择物理图像此题型是根据题目情景或结合函数解析式选择物理图像。
2.运动图像要点分析类别 t x -图像t v -图像t a -图像纵轴 位移 速度 加速度 横轴 时间时间时间线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 某点斜率 表示该点的瞬时速度表示该点的加速度表示该点的加速度的变化率两线交点 表示两物体相遇 表示两物体该时刻速表示两物体该时刻加度相同速度相同 面积无意义线和横轴所围面积表示物体运动的位移线和横轴所围面积表示物体的速度变化量 纵轴截距表示0=t 时的位移表示0=t 时的速度表示0=t 时的加速度【易错跟踪训练】易错类型1:逻辑推理不严密1.在人工智能机器人跑步比赛中,0t =时两机器人位于同一起跑线上,机器人甲、乙运动的速度-时间图像如图所示,则下列说法正确的是( )A .机器人乙起跑时,机器人甲正好跑了2mB .机器人乙从起跑开始,经3s 后刚好追上机器人甲C .机器人甲、乙相遇之前的最大距离为4mD .机器人乙超过机器人甲后,甲、乙可能再次相遇 【答案】B 【详解】A .根据v —t 图像与t 轴所围面积表示位移,可知机器人乙在2s t =时起跑,此时,机器人甲跑过的距离121m 2x m ⨯== 选项A 错误;B .机器人乙起跑3s 后,甲通过的位移531m 4m 2x +=⨯= 乙通过的位移132m 4m 2x +=⨯= 可知x x =乙甲说明机器人乙追上甲,选项B 正确;C .两机器人在速度相等(即3s t =)时相距最远,两者间的最大距离等于03s ~内的位移之差,则max 1211m m 1.5m 22x ⨯⨯=+= 选项C 错误;D .机器人乙超过机器人甲后,乙的速度总比甲的大,则甲、乙不可能再次相遇,选项D 错误。
第2讲 运动图像 追及和相遇问题一、 s -t 图象和v -t 图象二、追及和相遇问题1. 追及问题的特征及处理方法:(1)初速度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,追上前有最大距离的条件:两物体速度相等,即v v =乙甲。
(2)匀速运动的物体甲追赶同向匀加速运动的物体乙,存在一个能否追上的问题。
判断方法是假若甲乙两物体能处在同一位置时,比较此时的速度大小,若v v >乙甲,能追上;若v v <乙甲,不能追上;如果始终追不上,当两物体速度相等时,两物体间的距离最小。
也可假定速度相等,从位移关系判断。
(3)匀减速运动的物体追赶同向的匀速运动的物体时,情形跟第二种类似。
2. 分析追及问题的注意点(1)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。
(2)若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。
(3)仔细审题,充分挖掘题目中的隐含条件,同时注意v t -图象的应用。
3. 相遇同向运动的两物体的追及问题即其相遇问题,分析同(1)相向运动的物体,当各自发生的位移绝对值的和等于开始时两物体间的距离时即相遇 题型讲解考点一、识别 s -t v —t 图象例1.甲、乙两物体的位移-时间图象如右图所示,下列说法正确的是A .甲、乙两物体均做匀变速直线运动B .甲、乙两物体由不同地点同时出发,t 0时刻两物体相遇C .0~t 0时间内,两物体的位移一样大D .0~t0时间内,甲的速度大于乙的速度;t 0时刻后,乙的速度大于甲的速度例2. 一跳水运动员向上跳起,先做竖直上抛运动,在t 1时刻速度减为零,t 2时刻落入水中,在水中逐渐减速,t 3时刻速度又变为零,其v t 图象如图1-8所示,已知t 3-t 2=t 2-t 1,则关于该运动员的运动,下列说法正确的是( ).A .该图中速度取向下为正方向B .在0~t 2时间内v =v 0+v 2C .在t 1~t 2时间内的位移小于t 2~t 3时间内的位移D .在t 1~t 2时间内的平均加速度小于t 2~t 3时间内的平均加速度例3.(2012·海南单科,6)如图1-1-0所示,表面处处同样粗糙的楔形木块abc固定在水平地面上,ab面和bc面与地面的夹角分别为α和β,且α>β.一初速度为v0的小物块沿斜面ab向上运动,经时间t0后到达顶点b时,速度刚好为零;然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc下滑.在小物块从a运动到c的过程中,可能正确描述其速度大小v与时间t的关系的图象是().例4.一弹性小球自4.9m高处自由落下,当它与水平地面每碰撞一次后,速度都减小为碰前的79,若图1-3-11描述的是这个弹性小球的全部运动过程,则图线反映的是下列哪个物理量随时间变化的过程()A.位移B.路程C.速度D.加速度考点二、利用图像解题:例5.一物体做加速直线运动,依次通过A、B、C三点,AB=BC。
2.3.典型运动的图象x -t 图v -t 图a -t 图匀速直线运动匀加速直线运动匀减速直线运动加速度均匀增大的加速运动加速度均匀减小的加速运动【注意】x -t 图、v -t 图、a -t 图描述的都是物体的直线运动,都不是物体运动的轨迹,图象的形状由x 与t 、v 与t 、a 与t 的函数关系决定。
追及相遇问题——一定能追上的情况如果乙做匀速运动或匀减速运动,甲在乙的身后做匀加速运动,只要时间足够长,甲的速度一定会大于乙的速度,最终一定能追上乙。
如果两者做的都是匀加速直线运动,只要甲的加速度大于乙,则最终也是一定能追上的。
【典例】甲乙两人同向运动,开始时乙以速度v 做匀速直线运动,甲在乙身后Δx 的位置,初速度为v ,开始做加速度为a 的匀加速直线运动。
(1)画出甲、乙两物体的v -t 图;(2)求甲追上乙的时间t ;(3)甲追上乙之前二者之间的最大距离x 。
【解析】(1)甲、乙两物体的v -t 图如图所示。
t 之前甲的速度比乙小,甲乙间 的距离不断增大,但此后甲的速度比乙大,不断拉近与乙的距离,2t 时刻甲终于21m 114. 5.又把二者之间的距离追至刚开始的Δx,此后甲继续追赶,直至时刻t 追上乙,接下来就会把乙甩在身后了。
(2)根据列出运动学方程,可得解得甲追上乙的时间为(3)图中阴影部分面积S 加上Δx 就是甲乙之间的最大距离,,,可得追及相遇问题——追上需要条件的情况物体甲想追上前面的物体乙,则甲的速度必须比乙的速度大。
如果乙做的是匀速运动或者匀加速运动,甲做的是匀减速运动或匀速运动,若刚开始甲的速度比乙小,则肯定追不上。
如果开始时甲的速度比乙大,则必须满足在甲、乙速度相等之前甲必须追上乙,如果此时还追不上乙,那么之后乙的速度反超甲,那就再也追不上了。
【典例】以匀减速直线运动追匀加速运动为例,甲、乙两物体同时同向运动,甲在乙的后面Δx处,物体甲做匀减速直线运动,初速度为v,减速度大小为a;物体乙做匀加速直线运动,初速度为v,加速度大小为a,则甲能追上乙得满足什么条件?【解析】甲必须在乙的速度超过自己之前追上乙,否则一旦乙的速度超过自己,那么将无法追上了。
1-2-2 运动图像 相遇和追及问题 概念、规律、方法与解题技巧1. x-t 图象的物理意义问题1反映做直线运动物体的位移随时间变化的关系。
问题2图线上任一点的切线斜率值表示该时刻的速度,斜率正负表示速度的方向。
问题3图线与时间轴平行物体处于静止状态。
2. v-t 图像的物理意义问题4v-t 图像反映做直线运动物体的速度随时间变化的关系;问题5图线上任一点的切线斜率值表示该时刻加速度,斜率正负表示加速度的方向。
加速度由图线的切线斜率决定,与速度的大小和方向无关;问题6图线与时间轴间的面积表示位移,位移是矢量,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,它们的代数和表示总位移,绝对值求和表示总路程。
【特别提醒】a. 速度是矢量,v-t 图像在t 轴上方代表的“正方向”,t 轴下方代表的是“负方向”,所以v-t 图像只能描述只有两个方向的“直线运动”情况,如果做曲线运动,则画不出物体的“v-t 图像”;b. v-t 图像没有时间t 的“负轴”,因时间没有负值,画图像要注意这一点; 3. 追及和相遇问题问题7讨论追及、相遇的问题,其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的问题。
问题8两个物体运动,各物体可列各自的运动方程,将两物体运动的时间关系,空间关系在方程中体现出来,问题基本能解决。
有的题目,两物体的速度也有关系,例如:两物体距离最大或最小时,适好追上或适好追不上,适好不相撞等,这时再加上速度关系方程,问题就迎刃而解了。
问题9常见的情况有:a. 物体A 追上物体B :开始时,两个物体相距0x ,则A 追上B 时,必有0A B x x x -=,且A B v v ≥b. 物体A 追赶物体B :开始时,两个物体相距0x ,要使两物体恰好不相撞,则A 追上B 时,必有0A B x x x -=,且A B v v =问题10追及问题的解题步骤c. 根据对两物体运动过程的分析,画出物体运动的示意图。