运动图像 追及相遇问题
- 格式:ppt
- 大小:2.48 MB
- 文档页数:38
运动图象、追及和相遇问题一、运动图象1. 位移—时间(x t -)图象:物体运动的x t -图象表示物体的位移随时间变化的规律,与物体的运动轨迹无任何直接关系。
图1中三条直线对应的x t -关系式分别为0x x vt =+、x vt =、0'()x v t t =-,都是匀速直线运动的图象。
纵轴截距x 0表示0=t 时,a 在b 前方x 0处;横轴截距t 0表示c 比b 晚出发t 0时间;斜率表示运动速度的大小,易见>;交点P 可反映t 时刻c 追及b 。
2. 速度—时间(t v -)图象: 物体运动的图象表示物体运动的速度随时间变化的规律,与物体的运动轨迹也无任何直接关系。
图2中、、、四条直线对应的关系式分别为=常数、=0+、=、=0-。
是匀速运动的速度图象,其余都是匀变速直线运动的速度图象,纵轴截距0表示、的初速度,横轴截距m t 表示匀减速直线运动的速度等于零时所需要的时间,斜率表示运动的加速度,斜率为负值(如)对应于匀减速直线运动。
图线下方覆盖的面积表示运动的位移。
两图线的交点P 可反映在时刻两个运动(和)有相同的速度。
3. x t -图象与t v -图象的比较:图3和下表是形状一致的图线在x t -图象与t v -图象中的比较。
x t -图象图象 ① 表示物体做匀速直线运动(斜率表示速度)。
① 表示物体做匀加速直线运动(斜率表示加速度)。
② 表示物体静止。
② 表示物体做匀速直线运动。
③ 表示物体静止。
③ 表示物体静止。
④ 表示物体向反方向做匀速直线运动;初位移为x 0。
④ 表示物体做匀减速直线运动;初速度为v 0。
⑤ 交点的纵坐标表示三个运动质点相遇时的位移。
⑤ 交点的纵坐标表示三个运动质点的共同速度。
⑥ 0~t 1时间内物体的位移为x 1。
⑥ t 1时刻物体速度为v (图中阴影部分面积表示质点在0~t 1时间内的位移)。
4. 运用图象时需注意的问题(1)首先明确所给的图象是什么图象,即认清图中横、纵轴所表示的物理量及它们的函数关系。
2运动学图像、追及、相遇问题(解析版)---------------------------------------运动学图像追及、相遇问题一运动图象的理解1.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:2.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:3.x -t 图象、v -t 图象、a -t 图象是如何描述物体的运动性质的x -t 图象中,若图线平行于横轴,表示物体静止,若图线是一条倾斜的直线,则表示物体做匀速直线运动,图线的斜率表示速度;v -t 图象中,若图线平行于横轴,表示物体做匀速直线运动,若图线是一条倾斜的直线,则表示物体做匀变速直线运动,图线的斜率表示加速度;a -t 图象中,若图线平行于横轴,表示物体做匀变速直线运动,若图线与横轴重合,则表示物体做匀速直线运动.4.关于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,所描述的运动都是直线运动.(一)图像的理解位移图象的基本性质(1)横坐标代表时刻,而纵坐标代表物体所在的位置,纵坐标不变即物体保持静止状态;(2)位移图象描述的是物体位移随时间变化的规律,不是物体的运动轨迹,斜率等于物体运动的速度,斜率的正负表示速度的方向,质点通过的位移等于x 的变化量Δx .【例1】(多选)(2019·南京师大附中模拟)如图所示为一个质点运动的位移x 随时间t 变化的图象,由此可知质点在0~4 s 内( )A .先沿x 轴正方向运动,后沿x 轴负方向运动B .一直做匀变速运动C .t =2 s 时速度一定最大D .速率为5 m/s的时刻有两个t x感谢阅读,欢迎大家下载使用!。
第10讲运动学图像、追及相遇问题和竖直上抛运动1.掌握x -t 图像和v -t 图像中坐标、斜率、截距、交点的含义和分析图像。
2.掌握追及相遇问题的分析思路和方法。
3.会运用竖直上抛运动的基本规律处理物理问题。
一、运动学图像1.x -t 图像与v -t 图像的比较比较项目x -t 图像v -t 图像运动描述点交点表示两物体相遇的位置和时刻表示两物体在该时刻速度相同拐点表示该时刻速度方向发生改变表示该时刻加速度方向发生改变线若为平行于时间轴的直线,表示物体静止:若为倾斜直线,表示物体做匀速直线运动;若为曲线,表示物体做变速运动若为平行于时间轴的直线,表示物体做匀速直线运动;若为倾斜直线,表示物体做匀变速直线运动;若为曲线,表示物体加速度发生变化斜率斜率大小表示速度大小,斜率正负表示速度方向斜率大小表示加速度大小,斜率正负表示加速度方向截距纵截距表示t =0时刻物体的位置表示t =0时刻物体的速度横截距表示物体位移为零的时刻表示物体速度为零的时刻图线与时间轴所围面积无实际意义表示对应时间内的位移。
图线在时间轴上方表示位移为正,图线在时间轴下方表示位移为负。
若图线与时间轴有交叉,总位移为上、下面积的代数和2.图像的应用(从图像中提取信息)(1)首先看清纵横轴代表的物理量,弄清图像反映什么量间的函数关系。
(2)点:表示物体所处状态,注意甄别交点、拐点代表的物理意义。
(3)线:描述纵轴物理量随横轴物理量变化而变化的规律,可以判断物体运动的性质。
(4)斜率和截距:利用相关公式分析斜率和截距所描述的物理量。
(5)面积:利用相关公式分析面积的含义。
二、追及相遇问题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。
2.分析追及相遇问题的思路和方法(1)讨论追及相遇问题的实质是分析两物体能否在同一时刻到达同一位置,注意抓住一个条件、用好两个关系。
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。
秘籍01 运动图像问题和追及相遇问题一、运动图像问题对运动图象的认识和理解,应注意以下三点:(1)无论是x-t图象还是v-t图象都只能描述直线运动.(2)x-t图象和v-t图象不表示物体运动的轨迹,x、v与t一一对应.(3)一般试题中,关键点是根据斜率判断物体的运动状况,x-t图象的斜率表示物体运动的速度,根据x-t图象的斜率判断速度变化情况;v-t图象的斜率表示物体运动的加速度,根据v-t 图象的斜率判断加速度的变化情况.1、x-t图像2、v-t图像3、x-t图像,v-t图像,a-t图像的对比图像识图 五要素t 上为正,t 下为负 斜 斜率表示物体加速度变化率,即加速度变化的快慢 截 纵截距表示物体初加速度面阴影部分的面积表示物体某段时间内速度变化量;t 上为正,t 下为负4、其他图像(v 2-x 图像、x-v 图像、x t-t 图像、a-x 图像)v²-x图像识图步骤 1.根据v²-v o ²=2ax 写出对应图线函数表达式; 2.找初速度和加速度两个主要物理量;识图 五要素点两图线交点,说明两物体经过某段相同位移或在某一位置的速度平方值相同线 ①①①①表示物体做匀加速直线运动;3表示物体做匀减速直线运动 斜 v²-x 图线料率K=2a ;上倾为正,下斜为负;陡缓示大小截 在v²-x 图线中纵截距表示物体初速度平方;在x -v 2图线中横载距表示物体的初速度平方面图线与横轴所围图形面积无意义x-v 图像v-x 图像识图步骤 1.根据v²-vo²=2ax 写出对应图线函数表达式;2.找初速度和加速度两个主要物理量;识图 五要素点 两图线交点,说明两物体经过某段相同位移或在某一位置的速度相同 线 ①①①表示物体做匀加速直线运动;①①表示物体做匀减速直线运动斜截 在v -x 图线中纵截距表示物体初速度;在x -v 图线中横截距表示物体的初速度面图线与横轴所围图形面积无意义图像识图步骤 1.根据图像写函数表达式;2.根据表达式找初速度和加速度两个主要物理量;识图五要素点两图线交点,说明两物体此时刻相遇线①①①表示物体做匀变速直线运动;①表示物体做匀速直线运动斜①①①斜率;上倾为正,下斜为负;陡缓示大小。