步步高大一轮复习讲义2013版-第一章专题1-运动图象-追及与相遇问题

考点一对质点、参考系和位移的理解1．质点(1)用来代替物体有质量的点叫做质点．(2)研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小对问题的影响可以忽略，就可以看做质点．(3)质点是一种理想化模型，实际并不存在．2．参考系(1)参考系可以是运动的物体，也可以是静止的物体，但被选为参考系的物体，我们都假定它是静止的．(2)比较两物体的运动情况时，必须选同一参考系．(3)选取不同的物体作为参考系，对同一物体运动的描述可能不同．通常以地球为参考系．3．位移(1)定义：表示质点的位置变动，它是质点由初位置指向末位置的有向线段．(2)与路程的区别：位移是矢量，路程是标量．只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程．[思维深化]判断下列说法是否正确．(1)只有质量和体积都很小的物体才能看成质点．(×)(2)平动的物体都可以看做质点，而转动的物体不能看做质点．(×)(3)参考系可以任意选取，但一般遵循描述运动方便的原则．(√)(4)当一个物体做竖直上抛运动返回原抛出点时，位移的大小等于上升高度的两倍．(×)1．[对质点的理解]以下情景中，人或物体可以看成质点的是()A．研究一列火车通过长江大桥所需的时间B．乒乓球比赛中，运动员发出的旋转球C．研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作D．用GPS确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置答案D解析长江大桥虽长，但火车长度与之相比不能忽略，不符合“物体的大小或形状对研究的问题没有影响，或者对研究问题可以忽略时，物体就可以看做质点”的条件，选项A错误；既然是“旋转球”，就是要研究球的旋转的，如果把它看成质点，则掩盖了其旋转的特点，故不能把它看做质点，选项B错误；研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作时，突出的是看清“挥动国旗的动作”，不能把翟志刚看成质点，选项C错误；用GPS确定“武汉”舰在大海中的位置时，突出它的“位置”，可以把“武汉”舰看成质点(船的大小与大海相比，其大小可以忽略)，故选项D正确．2．[对参考系的理解](多选)从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是()A．从直升机上看，物体做自由落体运动B．从直升机上看，物体始终在直升机的后方C．从地面上看，物体做平抛运动D．从地面上看，物体做自由落体运动答案AC3．[对质点、参考系和位移的理解]在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，这种天文现象称为“金星凌日”，如图1所示．下面说法正确的是()图1A ．地球在金星与太阳之间B ．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C ．以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移不为零D ．以太阳为参考系，可以认为金星是运动的答案 D解析 金星通过太阳和地球之间时，我们才看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色，选项A 错误；因为太阳的大小对所研究问题起着至关重要的作用，所以观测“金星凌日”不能将太阳看成质点，选项B 错误；金星绕太阳一周，起点与终点重合，位移为零，选项C 错误；金星相对于太阳的空间位置发生了变化，所以以太阳为参考系，金星是运动的，选项D 正确．抓住“三点”理解质点、参考系和位移1．质点的模型化：建立模型．一是要明确题目中需要研究的问题；二是看所研究物体的形状和大小对所研究问题是否有影响．2．运动的相对性：选取不同的参考系，对同一运动的描述一般是不同的．3．位移的矢量性：一是位移只与初末位置有关；二是位移方向由初位置指向末位置．考点二 速度 平均速度和瞬时速度1．速度(1)物理意义：描述物体运动快慢和方向的物理量，是状态量．(2)定义式：v ＝Δx Δt. (3)决定因素：v 的大小由v 0、a 、Δt 决定．(4)方向：与位移同向，即物体运动的方向．2．平均速度(1)在变速运动中，物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度，即v ＝Δx Δt，其方向与位移的方向相同． (2)平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，它与一段时间或一段位移相对应．3．瞬时速度(1)运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度，方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧，是矢量．瞬时速度的大小叫速率，是标量．(2)瞬时速度能精确描述物体运动的快慢，它是在运动时间Δt →0时的平均速度，与某一时刻或某一位置相对应．(3)平均速率是路程与时间的比值，它与平均速度的大小没有对应关系．[思维深化]如果一质点沿直线Ox 方向做加速运动，它离开O 点的距离x 随时间变化的关系为x ＝3＋2t 3(m)，它的速度随时间变化的关系为v ＝6t 2 m/s.请思考如何求解t ＝2 s 时的瞬时速度和t ＝0到t ＝2 s 间的平均速度？答案 由速度随时间变化关系公式可得t ＝2 s 时的速度为：v ＝6×22 m /s ＝24 m/s ；由x 与t 的关系得出各时刻对应的位移，再利用平均速度公式可得t ＝0到t ＝2 s 间的平均速度为：v 1＝Δx Δt ＝19－32m /s ＝8 m/s.4．[平均速度和瞬时速度的区别](多选)关于瞬时速度和平均速度，以下说法正确的是( )A ．一般讲平均速度时，必须讲清楚是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度B ．对于匀速直线运动，其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)无关C ．瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动D ．瞬时速度是某时刻的速度，只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运动的快慢 答案 ABD解析 一般情况下，物体在不同时间(或不同位移)内的平均速度不同，但对于匀速直线运动，物体的速度不变，所以平均速度与哪段时间(或哪段位移)无关，故A 、B 均正确；平均速度只能粗略描述变速运动，只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运动的快慢，故C 错，D 正确．5．[平均速度的求解]一个朝着某方向做直线运动的物体，在时间t 内的平均速度是v ，紧接着t 2内的平均速度是v 2，则物体在这段时间内的平均速度是( ) A ．v B.23v C.43v D.56v 答案 D解析 分别求出两个时间段的位移，求其和，得出总位移，再除以总时间．6．[用平均速度法求瞬时速度]用如图2所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度．已知固定在滑块上的遮光条的宽度为 4.0 mm ，遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s ，则滑块经过光电门位置时的速度大小为( )图2A ．0.10 m /sB ．100 m/sC ．4.0 m /sD ．0.40 m/s答案 A解析 遮光条经过光电门的遮光时间很短，所以可以把遮光条经过光电门的平均速度当作滑块经过光电门位置时的瞬时速度，即v ＝d t ＝4.0×10－30.040 m /s ＝0.10 m/s ，A 正确．用极限思想理解两种速度关系1．两种速度的关系(1)瞬时速度是运动时间Δt →0时的平均速度．(2)对于匀速直线运动，瞬时速度与平均速度相等．2．关于用平均速度法求瞬时速度(1)方法概述：由平均速度公式v ＝Δx Δt可知，当Δx 、Δt 都非常小，趋向于极限时，这时的平均速度就可认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度．(2)选用思路：当已知物体在微小时间Δt 内发生的微小位移Δx 时，可由v ＝Δx Δt粗略地求出物体在该位置的瞬时速度．考点三 加速度与速度及速度变化量的关系1．速度变化量(1)物理意义：描述物体速度改变的物理量，是过程量．(2)定义式：Δv ＝v －v 0.(3)决定因素：Δv 由v 与v 0进行矢量运算得到，由Δv ＝a Δt 知Δv 由a 与Δt 决定．(4)方向：由Δv 或a 的方向决定．2．加速度(1)物理意义：描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是状态量．(2)定义式：a ＝Δv Δt ＝v －v 0Δt. (3)决定因素：a 不是由v 、Δt 、Δv 来决定，而是由F m来决定． (4)方向：与Δv 的方向一致，由合外力的方向决定，而与v 0、v 的方向无关．[思维深化]1．以恒定的速率做圆周运动的物体有加速度吗？为什么？答案 有，因为速度的方向在变化．2．有加速度的物体一定加速运动吗？为什么？答案 不一定，要看a 与v 的方向关系．7．[对加速度的理解]有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法( )A ．点火后即将升空的火箭，因火箭还没运动，所以加速度一定为零B ．高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车．因轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大C ．高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大D ．太空中的“天宫一号”绕地球匀速转动，其加速度为零答案 B8．[加速度的求解]沿直线做匀变速运动的质点在第一个0.5 s 内的平均速度比它在第一个1.5 s 内的平均速度大2.45 m/s ，以质点的运动方向为正方向，则质点的加速度为( )A ．2.45 m /s 2B ．－2.45 m/s 2C ．4.90 m /s 2D ．－4.90 m/s 2答案 D解析 设第一个0.5 s 内的平均速度为v 1，即t 1＝0.25 s 时的速度为v 1；第一个1.5 s 内的平均速度为v 2，即t 2＝0.75 s 时的速度为v 2.由题意得v 1－v 2＝2.45 m/s ，故a ＝v 2－v 1t 2－t 1＝－2.450.75－0.25m /s 2＝－4.90 m/s 2，D 正确．9．[加速度与速度关系的理解]近几年，国内房价飙升，在国家宏观政策调控下，房价上涨出现减缓趋势．王强同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”，将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”，据此，你认为“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的( )A ．速度增加，加速度减小B ．速度增加，加速度增大C ．速度减小，加速度增大D ．速度减小，加速度减小答案 A解析 “房价上涨”可以类比成运动学中的“速度增加”，“减缓趋势”则可以类比成运动学中的“加速度减小”．10．[运动特点的分析]一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度的方向相同，但加速度大小先保持不变，再逐渐减小直至为零，则在此过程中( )A ．速度先逐渐变大，然后再逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值B ．速度先均匀增加，然后增加的越来越慢，当加速度减小到零时，速度达到最大值C ．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大D ．位移先逐渐增大，后逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值答案 B解析 加速度与速度同向，速度应增大，当加速度不变时，速度均匀增加；当加速度减小时，速度仍增大，但不再是均匀增大，直到加速度为零时，速度不再增大，A 项错误，B 项正确；因质点速度方向不变化，始终是向前运动，最终匀速运动，所以位移一直在增大，C 项和D 项均错误．对速度与加速度关系的三点提醒1．速度的大小与加速度的大小没有必然联系．2．速度变化量与加速度没有必然的联系，速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间决定．3．物体做加速运动还是减速运动，关键是看物体的加速度与速度的方向关系，而不是看加速度的变化情况．加速度的大小只反映速度变化(增加或减小)的快慢．(1)a 和v 同向(加速直线运动)⎩⎪⎨⎪⎧ a 不变，v 随时间均匀增加a 增大，v 增加得越来越快a 减小，v 增加得越来越慢(2)a 和v 反向(减速直线运动)⎩⎪⎨⎪⎧ a 不变，v 随时间均匀减小a 增大，v 减小得越来越快a 减小，v 减小得越来越慢1．物理学中引入了“质点”、“点电荷”的概念，从科学方法上来说属于( )A ．控制变量法B ．类比法C ．理想模型法D ．等效替代法答案 C解析 “质点”、“点电荷”等都是为了使研究问题变得简单而引入的理想化的模型，在现实中是不存在的，所以它们从科学方法上来说属于理想模型法，所以C 正确．2．关于速度、速度改变量、加速度，下列说法正确的是( )A ．物体运动的速度改变量很大，它的加速度一定很大B ．速度很大的物体，其加速度可以很小，可以为零C ．某时刻物体的速度为零，其加速度一定为零D ．加速度很大时，运动物体的速度一定很大答案 B解析 速度反映的是物体运动的快慢，速度的变化量指的是速度变化的多少，即Δv ＝v 2－v 1，而加速度指的是速度变化的快慢，即速度的变化率a ＝Δv Δt，由此可知，只有B 正确． 3．一物体做匀加速直线运动，通过一段位移Δx 所用的时间为t 1，紧接着通过下一段位移Δx 所用的时间为t 2，则物体运动的加速度为( )A.2Δx (t 1－t 2)t 1t 2(t 1＋t 2)B.Δx (t 1－t 2)t 1t 2(t 1＋t 2)C.2Δx (t 1＋t 2)t 1t 2(t 1－t 2)D.Δx (t 1＋t 2)t 1t 2(t 1－t 2) 答案 A解析 物体做匀加速直线运动在前一段Δx 所用的时间为t 1，平均速度为v 1＝Δx t 1，即为t 12时刻的瞬时速度；物体在后一段Δx 所用的时间为t 2，平均速度为v 2＝Δx t 2，即为t 22时刻的瞬时速度．速度由v 1变化到v 2所用的时间为Δt ＝t 1＋t 22，所以加速度a ＝v 2－v 1Δt ＝2Δx (t 1－t 2)t 1t 2(t 1＋t 2)，A 正确． 4．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为L ＝3.0 cm 的遮光板，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt 1＝0.30 s ，通过第二个光电门的时间为Δt 2＝0.10 s ，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间间隔为Δt ＝3.0 s ．试估算：(1)滑块的加速度多大(保留两位有效数字)?(2)两个光电门之间的距离是多少？答案 (1)0.067 m/s 2 (2)0.6 m解析 (1)遮光板通过第一个光电门的速度v 1＝L Δt 1＝3.0×10－20.30m /s ＝0.10 m/s 遮光板通过第二个光电门的速度v 2＝L Δt 2＝3.0×10－20.10m /s ＝0.30 m/s 故滑块的加速度a ＝v 2－v 1Δt≈0.067 m/s 2 (2)两个光电门之间的距离x ＝v 1＋v 22Δt ＝0.6 m 练出高分基础巩固1．下列关于矢量和标量的说法正确的是( )A ．矢量和标量没有严格的区别，同一个物理量可以是矢量，也可以是标量B ．矢量都是有方向的C ．时间、时刻是标量，路程是矢量D ．初中学过的电流是有方向的量，所以电流是矢量答案 B2．以下说法中正确的是( )A ．做匀变速直线运动的物体，t s 内通过的路程与位移的大小一定相等B ．质点一定是体积和质量都极小的物体C ．速度的定义式和平均速度公式都是v ＝Δx Δt，因此速度就是指平均速度D ．速度不变的运动是匀速直线运动答案 D解析 往复的匀变速直线运动中，路程不等于位移大小，A 错；质点不一定是体积小、质量小的物体，B 错；速度分为平均速度和瞬时速度，C 错；速度不变是指速度的大小和方向均不变，故做匀速直线运动，D 对．3．如图1所示哈大高铁运营里程 921千米，设计时速 350千米．某列车到达大连北站时做匀减速直线运动，开始刹车后第5 s 内的位移是57.5 m ，第10 s 内的位移是32.5 m ，则下列说法正确的有( )图1A ．在研究列车从哈尔滨到大连所用时间时不能把列车看成质点B ．时速350千米是指平均速度，921千米是指位移C ．列车做匀减速直线运动时的加速度大小为6.25 m/s 2D ．列车在开始减速时的速度为80 m/s答案 D解析 因列车的大小远小于哈尔滨到大连的距离，研究列车行驶该路程所用时间时可以把列车视为质点，A 错；由时间、时刻、位移与路程的意义知时速350千米是指平均速率，921千米是指路程，B 错；由等时位移差公式x n －x m ＝(n －m )aT 2可知加速度大小为a ＝57.5－32.55 m /s 2＝5 m/s 2，C 错；由题意可知第4.5 s 末列车速度为57.5 m /s ，由加速度公式知v 0＝80 m/s ，D 对.4．若规定向东方向为位移正方向，今有一个足球停在坐标原点处，轻轻踢它一脚，使它向东做直线运动，经过5 m 时与墙相碰后又向西做直线运动，经过7 m 停下，则上述过程足球通过的路程和位移分别是( )A ．12 m 、2 mB ．12 m 、－2 mC ．－2 m 、－2 mD ．2 m 、2 m 答案 B5．一辆汽车沿平直公路以速度v 1行驶了23的路程，接着又以速度v 2＝20 km/h 行驶完其余13的路程，如果汽车全程的平均速度为28 km/h ，那么汽车在前23路程内速度的大小是( )A．25 km/h B．34 km/hC．35 km/h D．38 km/h答案C6．第五颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道标志着卫星导航市场的垄断局面被打破，北斗卫星导航系统将免费提供定位、测速和授时服务，定位精度10 m，测速精度0.2 m/s，以下说法不正确的是()A．北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移B．北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置C．北斗导航卫星授时服务提供的是时刻D．北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体的速率答案A解析由位置、位移、时间、时刻、速度、速率的定义可知，北斗导航卫星定位提供的是一个点，是位置，不是位置的变化，A错，B对；北斗导航卫星授时服务提供的是时刻，C对；北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体某时刻的速度的大小即速率，D正确．7．(多选)下面关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是()A．若物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都等于零，则它在这段时间内的平均速度一定等于零B．若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定都等于零C．匀速直线运动中，物体在任意一段时间内的平均速度等于它任一时刻的瞬时速度D．变速直线运动中，物体在任意一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度答案AC解析若物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都等于零，则物体静止，平均速度等于零，A选项对；若物体在某段时间内的平均速度等于零，任一时刻的瞬时速度不一定都为零，例如物体做圆周运动运动一周时，平均速度为零，任一时刻的瞬时速度都不为零，B选项错；在匀速直线运动中，物体的速度恒定不变，任一时刻的瞬时速度都相等，都等于任意一段时间内的平均速度，C选项对；在变速直线运动中，物体的速度在不断变化，某一时刻的瞬时速度可能等于某段时间内的平均速度，D选项错．8．(多选)某赛车手在一次野外训练中，先利用地图计算出出发地和目的地的直线距离为9 km，从出发地到目的地用了5 min，赛车上的里程表指示的里程数值增加了15 km，当他经过某路标时，车内速率计指示的示数为150 km/h，那么可以确定的是()A．在整个过程中赛车手的位移是9 kmB．在整个过程中赛车手的路程是9 kmC．在整个过程中赛车手的平均速度是180 km/hD．经过路标时的瞬时速率是150 km/h答案AD9．(多选)根据给出的速度与加速度的正负，对下列运动性质的判断正确的是()A．v0>0，a<0，物体做加速运动B．v0<0，a<0，物体做减速运动C．v0<0，a>0，物体做减速运动D．v0>0，a>0，物体做加速运动答案CD综合应用10．某质点以20 m/s的初速度竖直向上运动．其加速度保持不变，经2 s到达最高点，上升高度为20 m，又经过2 s回到出发点时，速度大小仍为20 m/s，关于这一运动过程的下列说法中正确的是()A．质点运动的加速度大小为10 m/s2，方向竖直向下B．质点在这段时间内的平均速度大小为10 m/sC．质点在最高点时加速度为零D．质点在落回抛出点时的速度与开始离开抛出点时的速度相等答案A11．钓鱼岛群岛自古以来就是中国领土，其附近海域是渔民祖祖辈辈传统的谋生渔场.9月16日12时休渔结束，我国派出海监编队到钓鱼岛海域护渔．如图2，中国海监46船(甲)和中国海监49船(乙)，在钓鱼岛领海内开展例行维权巡航．甲、乙两船并排行驶，甲船上的船员看见钓鱼岛向东移，乙船内的船员发现甲船没有动．如果以钓鱼岛为参照物，上述事实说明()图2A．甲船向西运动，乙船不动B．乙船向西运动，甲船不动C．甲船向西运动，乙船向东运动D．甲、乙两船以相等的速度都向西运动答案D解析甲船上的船员看见钓鱼岛向东移，以钓鱼岛为参照物，甲船向西运动，乙船内的船员发现甲船没有动．甲、乙两船的速度、行驶的方向应该是一样的，即甲、乙两船以相等的速度都向西运动．故选D.12．(多选)“神舟十号”飞船发射升空，并进入预定轨道，通过一系列的姿态调整，完成了与“天宫一号”的交会对接，关于以上消息，下列说法中正确的是()A．“神舟十号”飞船绕地球飞行一周的过程中，路程为零B．“神舟十号”飞船绕地球飞行一周的过程中，位移为零C．“神舟十号”飞船绕地球飞行一周的过程中，每一时刻的瞬时速度和平均速度都不为零D．在“神舟十号”与“天宫一号”的交会对接过程中，不能把“神舟十号”飞船看做质点答案BD13．(多选)在下面所说的物体运动情况中，可能出现的是()A．物体在某时刻运动速度很大，而加速度为零B．物体在某时刻运动速度很小，而加速度很大C．运动的物体在某时刻速度为零，而其加速度不为零D．做变速直线运动的物体，加速度方向与运动方向相同，当物体加速度减小时，它的速度也减小答案ABC。

专题一 运动的图像 追及和相遇问题1．质点做直线运动的v －t 图象如图1－3－1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1－3－1A ．0.25 m/s 向右B ．0.25 m/s 向左C ．1 m/s 向右D ．1 m/s 向左解析 由图象面积计算0～3 s 内质点的位移大小为x 1＝2×3×12 m ＝3 m ，方向向右，3～8 s 内位移大小为x 2＝2×5×12m ＝5 m ，方向向左，所以前8 s 总位移x ＝x 1－x 2＝－2 m.v ＝x t ＝－28m/s ＝－0.25 m/s ，即大小为0.25 m/s ，方向向左．B 正确．答案 B2. 图1－3－2是甲、乙两物体做直线运动的v －t 图象．下列表述正确的是( )．A ．乙做匀加速直线运动B ．0～1 s 内甲和乙的位移相等C ．甲和乙的加速度方向相同D ．甲的加速度比乙的小解析 由题图知甲做匀减速直线运动，乙做匀加速直线运动甲图线的斜率比乙图线的斜 率大，而其斜率值即为加速值，则甲的加速度比乙的大，且二者方向相反；又由题图知 0～1 s 内甲的位移比乙的大．故A 正确，B 、C 、D 错误． 答案 A3．一物体自t ＝0时开始做直线运动，其速度图线如图1－3－3所示．下列选项正确的是( )．图1－3－2图1－3－3A ．在0～6 s 内，物体离出发点最远为30 mB ．在0～6 s 内，物体经过的路程为40 mC ．在0～4 s 内，物体的平均速率为7.5 m/sD ．在5～6 s 内，物体所受的合外力做负功解析 根据v －t 图象的“面积”表示位移和v －t 图象的意义知，物体在第5 s 时离出发点最远，最远距离为x m ＝12×(5＋2)×10 m＝35 m ；0～6 s 内的路程为x ＝x m ＋12×1×10m＝40 m ；0～4 s 内的路程(等于位移)x ＝12×(4＋2)×10 m＝30 m ，故平均速率为v ＝xt ＝304 m/s ＝7.5 m/s ；在5～6 s 内，物体的速度增加，根据动能定理，合外力做正功．综上所述B 、C 正确，A 、D 错误． 答案 BC4. 如图1－3－4所示，是A 、B 两质点运动的速度图像，则下列说法错误的是( )．A ．A 质点以10 m/s 的速度匀速运动B ．B 质点先以5 m/s 的速度与A 同方向运动1 s ，而后停了1 s ，最后以5 m/s 相反方向的速度匀速运 动C ．B 质点最初3 s 内的位移是10 mD ．B 质点最初3 s 内的路程是10 m解析 匀速直线运动的速度图线平行于时间轴，图线在t 轴上方为正方向，在t 轴下方 为负方向，当速度为零时，图线在t 轴上． 答案 C图1－3－45. 如图1－3－5所示是A 、B 两个物体做直线运动的速度图像，下列说法正确的是( )．A ．物体A 做加速直线运动B ．物体B 做减速直线运动C ．物体A 的加速度为正值，B 的加速度为负值，所以A 的 加速度大于B 的加速度D ．物体B 的速度变化比A 的速度变化快解析 由两物体的速度图像可知，两物体速度的绝对值都在增大，则都在做加速运动．物 体A 的速度为正，图线的斜率为正，说明A 向正方向做匀加速运动；物体B 的速度为负， 图线的斜率为负，说明B 向负方向做匀加速运动，A 正确、B 错误；物体A 的加速度的 绝对值为1 m/s 2，物体B 的加速度的绝对值为2 m/s 2，所以B 的加速度大于A 的加速度， 从而B 的速度变化比A 的速度变化快，C 错、D 对．故选A 、D. 答案 AD6．美国国会住房能源和商业委员会的调查小组2010年2月23日就丰田汽车召回事件举行听证会．美国田纳西州退休妇女朗达·史密斯在听证会上诉说了自己2006年10月驾驶丰田雷克萨斯ES350型汽车的生死经历．史密斯当时驾驶那辆开了不到5 000千米的新车行驶在公路上，突然间，汽车莫名从时 速70千米加速到时速100千米．此后大约10千米距离内，无论史密斯怎么刹车都不管 用(可看成匀速运动)．按照史密斯的说法，“上帝干涉后”车才慢慢停了下来．如果用 图像来描述当时这辆车的运动情况，加速阶段和减速阶段可以简化为匀变速运动，下列 图像正确的是( )．解析 根据材料可知汽车先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，最后做匀减速直 线运动到静止．在位移—时间图像中，斜率表示速度，所以斜率应先增大后不变，最后 减小，因此A 项对、B 项错；在速度—时间图像中，速度先增大后不变，最后减小到零， 因此C 项对；在加速度—时间图像中，匀加速阶段和匀减速阶段加速度方向相反，因此 D 项错． 答案 AC7. 如图1－3－6所示为两个物体A 和B 在同一直线上沿同一方向同时做匀加速运动的v －t 图线．已知在第3 s 末两个物体在途中相遇，则两个物体出发点的关系是 ( )．图1－3－5A ．从同一地点出发B ．A 在B 前3 m 处C ．B 在A 前3 m 处D ．B 在A 前5 m 处解析 两物体在途中相遇，但v －t 图像的“面积”表示的位移并不相同，说明两物体出 发点不同，两物体位移差Δx ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12×3×4－12×3×2m ＝3 m ，即B 在A 前3 m 处，C 正确． 答案 C8. 甲、乙两辆汽车，同时在一条平直的公路上自西向东运动，开始时刻两车平齐，相对于地面的v －t 图像如图1－3－22所示，关于它们的运动，下列说法正确的是( )．A ．甲车中的乘客说，乙车先以速度v 0向西做匀减速运 动，后做匀加速运动B ．乙车中的乘客说，甲车先以速度v 0向西做匀减速运动，后做匀加速运动C ．根据v －t 图像可知，开始乙车在前，甲车在后，两车距离先减小后增大，当乙车速 度增大到v 0时，两车恰好平齐D ．根据v －t 图像可知，开始甲车在前，乙车在后，两车距离先增大后减小，当乙车速 度增大到v 0时，两车恰好平齐解析 甲车中的乘客以甲车为参考系，相当于甲车静止不动，乙车以初速度v 0向西做减 速运动，速度减为零之后，做加速运动，所以A 正确；乙车中的乘客以乙车为参考系， 相当于乙车静止不动，甲车以初速度v 0向东做减速运动，速度减为零之后，做加速运动， 所以B 错误；以地面为参考系，当两车速度相等时，距离最远，所以C 、D 错误． 答案 A9．一物体从静止开始做匀加速直线运动，下列关于该物体的位移x ，速度v ，加速度a 与时间t 关系的图像可能正确的是( )．解析 匀加速运动的加速度不变，C 错；据位移公式x ＝12at 2知，物体的位移x 与时间t图1－3－6图1－3－7的二次方成正比，故A 错、D 对；据速度公式v t ＝at 知物体的速度v t 与时间t 成正比， B 正确． 答案 BD10. 一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地，汽车先做匀加速运动，接着做匀减速运动．开到乙地刚好停止，其速度—时间图像如图1－3－8所示，那么0～t 0和t 0～3t 0两段时间内( )．A ．加速度大小之比为3∶1B ．位移大小之比为1∶2C ．平均速度大小之比为2∶1D ．平均速度大小之比为1∶1解析 0～t 0内与t 0～3t 0内，Δv 大小相等，加速度之比等于时间的反比，为2∶1，A 错；位移之比等于围成的面积之比，为1∶2，B 对；由v ＝xt知，平均速度之比为1∶1，D 对、C 错． 答案 BD11. 如图1－3－9所示为两个物体A 和B 在同一直线上沿同一方向同时做匀加速运动的v －t 图线．已知在第3 s 末两个物体在途中相遇，则两个物体出发点的关系是 ( )． A ．从同一地点出发 B ．A 在B 前3 m 处C ．B 在A 前3 m 处D ．B 在A 前5 m 处解析 两物体在途中相遇，但v －t 图像的“面积”表示的位移并不相同，说明两物体出 发点不同，两物体位移差Δx ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12×3×4－12×3×2m ＝3 m ，即B 在A 前3 m 处，C 正确． 答案 C12．A 、B 两辆汽车在笔直的公路上同向行驶．当B 车在A 车前84 m 处时，B 车速度为4 m/s ，且正以2 m/s 2的加速度做匀加速运动；经过一段时间后，B 车加速度突然变为零．A 车一直以20 m/s 的速度做匀速运动．经过12 s 后两车相遇．问B车加速行驶的时间是多图1－3－8图1－3－9少？解 设A 车的速度大小为v A ，B 车加速行驶的时间为t ，两车在t 0时相遇．则有x A ＝v A t 0①x B ＝v B t ＋12at 2＋(v B ＋at )(t 0－t )，②式中，t 0＝12 s ，x A 、x B 分别为A 、B 两车相遇前行驶的路程．依题意有x A ＝x B ＋x ，③ 式中x ＝84 m.由①②③式得t 2－2t 0t ＋v A －v B t 0－x ]a＝0，代入题给数据v A ＝20 m/s ，v B ＝4 m/s ，a ＝2 m/s 2， 有t 2－24t ＋108＝0，式中t 的单位为s.解得t 1＝6 s ，t 2＝18 s ．t 2＝18 s 不合题意，舍去． 因此，B 车加速行驶的时间为6 s. 答案 6 s。

学案4 运动图象追及相遇问题一、概念规律题组1．如图1所示为甲、乙两物体的x－t图象，则()图1A．甲、乙两物体都做匀速直线运动B．若甲、乙两物体在同一直线上运动，则一定会相遇C．t1时刻甲、乙相遇D．t2时刻甲、乙相遇答案ABC2．某物体沿一直线运动，其v－t图象如图2所示，则下列说法中正确的是()图2A．第2 s内和第3 s内速度方向相反B．第2 s内和第3 s内速度方向相同C．第2 s末速度方向发生变化D．第5 s内速度方向与第1 s内方向相同答案B3．如图3所示为某质点运动的速度—时间图象，下列有关该质点运动情况的判断正确的是()图3A．0～t1时间内加速度为正，质点做加速运动B．t1～t2时间内加速度为负，质点做减速运动C．t2～t3时间内加速度为负，质点做减速运动D．t3～t4时间内加速度为正，质点做加速运动答案AB解析由图象可知，在0～t1时间内加速度为正，速度也为正，加速度方向与速度方向相同，故质点做加速运动；在t1～t2时间内加速度为负，速度为正，加速度方向与速度方向相反，故质点做减速运动；在t2～t3时间内加速度为负，速度也为负，加速度方向与速度方向相同，故质点做加速运动；在t3～t4时间内加速度为正，速度为负，加速度方向与速度方向相反，质点做减速运动．4．如图4所示为一物体做匀变速直线运动的图象．由图象作出的下列判断中正确的是()图4A．物体始终沿正方向运动B．物体先沿负方向运动，在t＝2 s后沿正方向运动C．在t＝2 s前物体位于出发点负方向上，t＝2 s后位于出发点正方向上D．在t＝2 s时，物体距出发点最远答案BD解析物体的运动方向即为速度方向．由图象知，在t＝2 s前，速度为负，物体沿负方向运动，2 s后速度为正，物体沿正方向运动，A是错的，B是正确的．物体的位置由起点及运动的位移决定．取起点为原点则位置由位移决定．在v－t图象中，位移数值是图象与坐标轴所围的面积．由图象可知t<2 s时物体的位移为负，t＝2 s时绝对值最大．t＝2 s后，位移为负位移与正位移的代数和，绝对值减小，所以t＝2 s时位移绝对值最大即物体离出发点最远，所以D正确，C错，所以选B、D.二、思想方法题组5．甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t＝0时刻同时经过公路旁的同一个路标．在描述两车运动的v－t图象中(如图5所示)，直线a、b分别描述了甲、乙两车在0～20 s的运动情况．关于两车之间的位置关系，下列说法中正确的是()图5A．在0～10 s内两车逐渐靠近B．在10～20 s内两车逐渐远离C．在5～15 s内两车的位移相等D．在t＝10 s时两车在公路上相遇答案C解析由题图知乙做匀减速直线运动，初速度v乙＝10 m/s，加速度大小a乙＝0.5 m/s2；甲做匀速直线运动，速度v甲＝5 m/s.当t＝10 s时v甲＝v乙，甲、乙两车距离最大，所以0～10 s内两车之间的距离越来越大；10～20 s内两车之间的距离越来越小，t＝20 s时，两车距离为零，再次相遇，故A、B、D错误；在5～15 s时间内，两图线与时间轴围成的面积相等，因而两车位移相等，故C正确．6．一辆警车在平直的公路上以40 m/s的速度巡逻，突然接到报警，在前方不远处有歹徒抢劫，该警车要尽快赶到出事地点且到达出事地点时的速度也为40 m/s，有三种行进方式：a为一直匀速直线运动；b为先减速再加速；c为先加速再减速，则()A．a种方式先到达B．b种方式先到达C．c种方式先到达D．条件不足，无法确定答案C解析作出v－t图象如右图所示，从出发点到出事地点位移一定，根据v－t图象的意义，图线与坐标轴所围的面积相等，则只能t c<t a<t b，所以c种方式先到达．思维提升1．x－t图象和v－t图象都只能反映直线运动的规律，而不能反映曲线运动的规律．2．x－t图象和v－t图象是用图线直观地反映位移或速度随时间变化的工具．图线上每一点表示某一时刻的位移或速度随时间的推移，也可反映其变化情况，而正负表示了位移或速度的方向．3．利用图象解决问题要做到“六看”，即看轴、看线、看斜率、看面积、看截距、看拐点．4．解决追及相遇问题要注意“一个条件”和“两个关系”，即两者速度相等；时间关系和位移关系.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】(2010·广东·17)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内的运动方向相反答案BC解析 由题图可以看出：0～1 s 内质点做初速度为零、末速度为2 m /s 的匀加速直线运动；1～2 s 内质点以2 m /s 的速度做匀速直线运动；2～4 s 内质点做初速度为2 m /s ，末速度为0的匀减速直线运动，故0～1 s 内质点的平均速度为v ＝0＋22m /s ＝1 m /s ，选项A 错误；0～2 s 内图象与时间轴所围的面积在数值上等于位移的大小，x 2＝(1＋2)×22m ＝3 m ，选项B 正确；0～1 s 内质点的加速度a 1＝2－01 m /s 2＝2 m /s 2,2～4 s 内质点的加速度a 2＝0－22m /s ＝－1 m /s 2，选项C 正确；因0～4 s 内图线都在时间轴的上方，故速度一直沿正方向，选项D 错误．[规范思维] 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．[针对训练1] (2010·天津·3)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】 (2010·全国Ⅰ·24)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．答案 (1)见解析图 (2)900 m 解析 (1)0～10 s 内，汽车做初速度为0的匀加速直线运动，10 s 末速度v 1＝a 1t 1＝2×10 m /s ＝20 m /s10～40 s 内，汽车做匀速直线运动，40～60 s 内，汽车做匀减速直线运动．60 s 末的速度v 2＝v 1＋a 2t 2＝20 m /s －1×20 m /s ＝0.v －t 图线如右图所示．(2)x ＝12v 1t 1＋v 1t ＋12(v 1＋v 2)t 2＝12×20×10 m ＋20×30 m ＋12×(20＋0)×20 m ＝900 m . [规范思维] 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 ，方向向西解析 (1)从图象知：质点从t ＝0开始由原点出发向东做匀速直线运动，持续运动4 s ，4 s 末开始向西做匀速直线运动，又经过2 s ，即6 s 末回到原出发点，然后又继续向西做匀速直线运动直到8 s 末．(2)在0～4 s 内位移大小是8 m ，方向向东，路程是8 m .在0～8 s 内的位移为－8 m ，负号表示位移的方向向西，说明质点在8 s 末时刻处于原出发点西8 m 的位置上，此段时间内路程为24 m .在2～4 s 内，质点发生的位移是4 m ，方向向东，路程也是4 m .(3)在0～4 s 内质点的速度为v 1＝x 1t 1＝84m /s ＝2 m /s ，方向向东； 在4～8 s 内质点的速度为v 2＝x 2t 2＝－8－84m /s ＝－4 m /s ，方向向西． [规范思维] 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．[针对训练2] (2010·潍坊二检)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．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.答案 (1)2.25 m /s 2 (2)1 138 m解析 (1)设汽车位移为x 1，摩托车位移为x 2摩托车的加速度为a ，摩托车达到最大速度所用时间为t ，则30 m /s ＝atx 1＝25×240 m ＝6 000 mx 2＝3022a ＋30(240－30a) 恰好追上的条件为x 2＝x 1＋1 000 m解得a ＝94m /s 2＝2.25 m /s 2 (2)摩托车与汽车速度相等时两车相距最远设此时刻为T ，最大距离为x max由运动学公式得25 m /s ＝aT解得T ＝1009s 所以x max ＝1 000＋25T －aT 22＝10 2509m ＝1 138 m[规范思维] (1)要抓住追上的等量关系x 2＝x 1＋x 0；(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．[针对训练3] (2009·海南·8)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x 1和x 2(x 1<x 2)．初始时，甲车在乙车前方x 0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次答案 ABC 解析 若乙车追上甲车时，甲、乙两车速度相同，即此时t ＝T ，则x 0＝x 1，此后甲车速度大于乙车速度，全程甲、乙仅相遇一次；若甲、乙两车速度相同时，x 0<x 1，则此时乙车已在甲车的前面，以后甲还会追上乙，全程中甲、乙相遇2次；若甲、乙两车速度相同时，x 0>x 1，则此时甲车仍在乙车的前面，以后乙车不可能追上甲车了，全程中甲、乙都不会相遇，综上所述，选项A 、B 、C 对，D 错．【基础演练】1．(2010·山东淄博期中)如图12所示为一质点做直线运动的速度－时间图象，下列说法正确的是( )图12A ．整个过程中，CE 段的加速度最大B ．整个过程中，BC 段的加速度最大C ．整个过程中，D 点所表示的状态离出发点最远D ．BC 段所通过的路程是34 m答案 ACD 解析 在速度－时间图象中，斜率代表加速度，CE 段的斜率最大，故该段的加速度最大，故选项A 正确；在D 点，运动方向发生改变，故D 点所表示的状态离出发点最远，选项C 正确；在速度－时间图象中，图象与横轴所围的面积表示位移大小，故x BC ＝(5＋12)×42m ＝34 m ，BC 段为单向直线运动，路程与位移相等，选项D 正确．2. 某人骑自行车在平直道路上行进，图13中的实线记录了自行车开始一段时间内的v －t 图象．某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是( )图13A ．在t 1时刻，虚线反映的加速度比实际的大B ．在0～t 1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大C ．在t 1～t 2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大D ．在t 3～t 4时间内，虚线反映的是匀速直线运动答案 BD解析 如右图所示，t 1时刻，实线上A 点的切线为AB ，实际加速度的大小即为AB 的斜率，由图可知虚线反映的加速度小于实际加速度，故选项A 错误；在v －t 图象中，位移等于所对应图线与坐标轴所包围的面积，0～t 1时间内，虚线所对应的位移大于实线所对应的位移，由v ＝x t知，由虚线计算出的平均速度比实际的大，故选项B 正确；在t 1～t 2时间内，由虚线计算出的位移比实际的小，故选项C 错误；t 3～t 4时间内虚线为平行于时间轴的直线，此线反映的运动为匀速直线运动，故选项D 正确．3．(2011·温州模拟)如图14所示为在同一直线上运动的A 、B 两质点的x －t 图象，由图可知( )图14 A ．t ＝0时，A 在B 的前面B ．B 在t 2时刻追上A ，并在此后跑在A 的前面C ．B 开始运动的速度比A 小，t 2时刻后才大于A 的速度D ．A 运动的速度始终比B 大答案 AB解析 t ＝0时，A 质点在x 1处，而B 质点在原点处，故A 正确；由题图可知，0～t 1时间内，A 质点运动的速度比B 大，但t 1以后A 质点静止不动，速度为零，故C 、D 均错误；t 2时刻A 、B 两质点到达同一位置，之后B 质点继续向前运动，跑到A 质点的前面，故B 正确．4．(2011·潍坊模拟)如图15所示，汽车以10 m /s 的速度匀速驶向路口，当行驶至距路口停车线20 m 处时，绿灯还有3 s 熄灭．而该汽车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处，则汽车运动的速度(v)－时间(t)图象可能是( )图15答案BC解析清楚地理解v－t图象中“面积”的物理意义是解本题的关键，A、D中的v－t图象中“面积”不等于20 m；B中v－t图象的“面积”可能等于20 m；C中v－t图象的“面积”正好等于20 m．B、C项正确，A、D项错误．5．t＝0时，甲乙两汽车从相距70 km的两地开始相向行驶，它们的v－t图象如图16所示．忽略汽车掉头所需时间．下列对汽车运动状况的描述正确的是()图16A．在第1小时末，乙车改变运动方向B．在第2小时末，甲乙两车相距10 kmC．在前4小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的大D．在第4小时末，甲乙两车相遇答案BC解析速度－时间图象在t轴以下的均为反方向运动，故2 h末乙车改变运动方向，A错；2 h末从图象围成的面积可知乙车运动位移大小为30 km，甲车位移为30 km，相向运动，此时两车相距70 km－30 km－30 km＝10 km，B对；从图象的斜率看，斜率大加速度大，故乙车加速度在4 h内一直比甲车加速度大，C对；4 h末，甲车运动位移为120 km，乙车运动位移为30 km，两车原来相距70 km，故此时两车还相距20 km，D错．6．一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间的变化规律如图17所示，取开始运动的方向为正方向，则物体运动的v－t图象正确的是()图17答案 C 解析 本题考查加速度在v －t 图象中的表示．在0～1 s 内，a ＝1 m /s 2，物体从静止开始做正向匀加速运动，速度图象是一条直线，1 s 末速度v 1＝at ＝1 m /s .在1 s ～2 s 内，a 2＝－1 m /s 2，物体将仍沿正方向运动，但要减速，2 s 末时速度v 2＝v 1＋a 2t ＝0,2 s ～3 s 内重复0～1 s 内运动情况，3 s ～4 s 内重复1 s ～2 s 内运动情况，故选C 项．7. (2011·陕西宝鸡调研)某跳伞运动训练研究所，让一名跳伞运动员从悬停在高空的直升机中跳下，研究人员利用运动员随身携带的仪器记录下了他的运动情况，通过分析数据，定性画出了运动员从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的v －t 图象如图18所示，规定向下的方向为正方向，则对运动员的运动，下列说法正确的是( )图18A ．0～15 s 末都做加速度逐渐减小的加速运动B ．0～10 s 末做自由落体运动，15 s 末开始做匀速直线运动C ．10 s 末打开降落伞，以后做匀减速运动至15 s 末D ．10 s 末～15 s 末加速度方向竖直向上，加速度的大小在逐渐减小答案 D解析 在v －t 图象中，图线的斜率代表加速度，从图象可以看出，0～10 s 内，加速度方向向下，图线的斜率越来越小，故不是自由落体运动，是变加速直线运动，10 s 末速度达到最大值；10 s 末打开降落伞，加速度方向向上，物体做加速度逐渐减小的减速运动，15 s 末加速度为零，速度达到稳定值，以后将做匀速直线运动．故选项D 正确．【能力提升】8．甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现：甲经短距离加速后能保持9 m /s 的速度跑完全程；乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的．为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置标记．在某次练习中，甲在接力区前x 0＝13.5 m 处作了标记，并以v ＝9 m /s 的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令．乙在接力区的前端听到口令时起跑，并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒．已知接力区的长度为L ＝20 m .求：(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a.(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离．答案 (1)3 m /s 2 (2)6.5 m解析 (1)在甲发出口令后，甲、乙达到共同速度所用时间为t ＝v a① 设在这段时间内甲、乙的位移分别为x 1和x 2，则------精品文档!值得拥有！------------珍贵文档!值得收藏！------ x 2＝12at 2② x 1＝vt ③x 1＝x 2＋x 0④联立①②③④式解得a ＝v 22x 0＝3 m /s 2. (2)在这段时间内，乙在接力区的位移为x 2＝v 22a＝13.5 m 完成交接棒时，乙离接力区末端的距离为L －x 2＝6.5 m .9．(2011·江苏海安模拟)一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以v ＝10 m /s 的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过5.5 s 后警车发动起来，并以2.5 m /s 2的加速度做匀加速运动，但警车的行驶速度必须控制在90 km /h 以内．问：(1)警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？(2)判定警车在加速阶段能否追上货车．(要求通过计算说明)(3)警车发动后要多长时间才能追上货车？答案 (1)75 m (2)不能 (3)12 s解析 (1)警车在追赶货车的过程中，当两车速度相等时，它们的距离最大，设警车发动后经过t 1时间两车的速度相等．则t 1＝102.5s ＝4 s x 货＝(5.5＋4)×10 m ＝95 mx 警＝12at 21＝12×2.5×42 m ＝20 m ；所以两车间的最大距离Δx ＝x 货－x 警＝75 m . (2)v m ＝90 km /h ＝25 m /s ，当警车刚达到最大速度时，运动时间t 2＝252.5s ＝10 s x 货′＝(5.5＋10)×10 m ＝155 mx 警′＝12at 22＝12×2.5×102 m ＝125 m 因为x 货′>x 警′，故此时警车尚未赶上货车．(3)警车刚达到最大速度时两车距离Δx ′＝x 货′－x 警′＝30 m ，警车达到最大速度后做匀速运动，设再经过Δt 时间后追赶上货车．则Δt ＝Δx ′v m －v＝2 s 所以警车发动后要经过t ＝t 2＋Δt ＝12 s 才能追上货车．易错点评1．要注意区分x －t 图象与v －t 图象的不同意义．2．要注意把图象与实际的运动情境相结合．3．比较位移相等的不同运动形式的时间长短问题用v －t 图象方便．4．用图象解决追及相遇问题简洁直观，便于理解分析．。

第2课时 匀变速直线运动的规律一、匀变速直线运动的基本规律 [基础导引]一辆汽车在笔直的公路上以72 km/h 的速度行驶，司机看见红色交通信号灯便踩下制动器，此后汽车开始减速，设汽车做匀减速运动的加速度为5 m/s 2. (1)开始制动后2 s 时，汽车的速度为多大？ (2)前2 s 内汽车行驶了多少距离？(3)从开始制动到完全停止，汽车行驶了多少距离？ [知识梳理] 1．匀变速直线运动(1)定义：沿着一条直线，且____________不变的运动．(2)分类：⎩⎪⎨⎪⎧匀加速直线运动：a 与v匀减速直线运动：a 与v2．匀变速直线运动的规律(1)匀变速直线运动的速度与时间的关系v ＝v 0＋at .(2)匀变速直线运动的位移与时间的关系x ＝v 0t ＋12at 2.(3)匀变速直线运动的位移与速度的关系v 2－v 20＝2ax .思考：匀变速直线运动的规律公式中涉及的物理量是标量还是矢量？应用公式时如何规定物理量的正负号？ 二、匀变速直线运动的推论 [基础导引]1．初速度为v 0的物体做匀变速直线运动，某时刻的速度为v .则这段时间内的平均速度v ＝__________.2．物体做匀加速直线运动，连续相等的两段时间均为T ，两段时间内的位移差值为Δx ，则加速度为：a ＝____________.3．物体在水平地面上，从静止开始做匀加速直线运动，加速度为a ： (1)前1 s 、前2 s 、前3 s 、…内的位移之比为______________ (2)第1 s 、第2 s 、第3 s 、…内的位移之比为______________ (3)前1 m 、前2 m 、前3 m 、…所用的时间之比为__________ (4)第1 m 、第2 m 、第3 m 、…所用的时间之比为__________ [知识梳理]1．平均速度公式：v ＝v t 2＝v 0＋v 2＝x t .2．位移差公式：Δx ＝aT 2.3．初速度为零的匀加速直线运动比例式：图1(1)物体在1T 末、2T 末、3T 末、…的瞬时速度之比为： v 1∶v 2∶v 3∶…＝1∶2∶3∶…(2)物体在第Ⅰ个T 内、第Ⅱ个T 内、第Ⅲ个T 内、…第n 个T 内的位移之比：x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x n ＝1∶3∶5∶…∶(2n －1) (3)物体在1T 内、2T 内、3T 内，…的位移之比： x 1∶x 2∶x 3∶…＝12∶22∶32∶….(4)物体通过连续相等的位移所用时间之比：t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n ＝1∶(2－1)∶(3－2)∶…∶(n －n －1)思考：什么情况下适合运用匀变速直线运动的推论解题？考点一 匀变速直线运动基本规律的应用跟踪训练1 (2011·广东广州市模拟)飞机着陆后以6 m/s 2的加速度做匀减速直线运动，其着陆速度为60 m/s ，求：(1)它着陆后12 s 内滑行的位移x ；(2)整个减速过程的平均速度(用两种方法求解)； (3)静止前4 s 内飞机滑行的位移x ′.考点二 匀变速直线运动推论的应用考点解读典例剖析例2 物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面，到达斜面最高点C图2时速度恰为零，如图1所示．已知物体第一次运动到斜面长度3/4处的B 点时，所用时间为t ，求物体从B 滑到C 所用的时间．例3 一个做匀加速直线运动的物体，在前4 s 内经过的位移为24 m ，在第二个4 s 内经过的位移是60 m ．求这个物体运动的加速度和初速度各是多少？跟踪训练2 从斜面上某一位置，每隔0.1 s 释放一个小球，在连续释放几个小球后，对在斜面上滚动的小球拍下照片，如图2所示，测得x AB ＝15 cm ，x BC ＝20 cm ，求： (1)小球的加速度； (2)拍摄时B 球的速度； (3)拍摄时x CD 的大小；(4)A 球上方滚动的小球还有几个．跟踪训练3 一列火车由静止开始做匀加速直线运动，一个人站在第1节车厢前端的站台前观察，第1节车厢通过他历时2 s ，全部车厢通过他历时8 s ，忽略车厢之间的距离，车厢长度相等，求：(1)这列火车共有多少节车厢？ (2)第9节车厢通过他所用时间为多少？1.思维转化法将“多个物体的运动”转化为“一个物体的运动”例4 某同学站在一平房边观察从屋檐边滴下的水滴，发现屋檐的滴水是等时的，且第5滴正欲滴下时，第1滴刚好到达地面；第2滴和第3滴水刚好位于窗户的下沿和上沿，他测得窗户上、下沿的高度差为1 m ，由此求屋檐离地面的高度．方法提炼 在运动学问题的解题过程中，若按正常解法求解有困难时，往往可以通过变换思维方式，使解答过程简单明了．在直线运动问题中常见的思维转化方法除以上两例外，还有：将末速度为零的匀减速直线运动通过逆向思维转化为初速度为零的匀加速直线运动；将平均速度转化为中间时刻的速度；将位置变化转化为相对运动等．跟踪训练4 物体B 在物体A 前方s 0处以速度v 0向前做匀速直线运动，A 物体此时起由静止开始以加速度a 做匀加速直线运动，问A 物体追上B 物体需多长时间？A 组 匀变速直线运动规律的应用1．一辆汽车沿着一条平直的公路行驶，公路旁边有与公路平行的一行电线杆，相邻电线杆间的间隔均为50 m，取汽车驶过某一根电线杆的时刻为零时刻，此电线杆作为第1根电线杆，此时刻汽车行驶的速度大小为v1＝5 m/s，假设汽车的运动为匀加速直线运动，10 s末汽车恰好经过第3根电线杆，则下列说法中正确的是() A．汽车运动的加速度大小为1 m/s2B．汽车继续行驶，经过第7根电线杆时的瞬时速度大小为25 m/sC．汽车在第3根至第7根电线杆间运动所需的时间为20 sD．汽车在第3根至第7根电线杆间的平均速度为20 m/s2．静止置于水平地面的一物体质量为m＝57 kg，与水平地面间的动摩擦因数为0.43，在F ＝287 N的水平拉力作用下做匀变速直线运动，则由此可知物体在运动过程中第5个7秒内的位移与第11个3秒内的位移比为() A．2∶1 B．1∶2 C．7∶3 D．3∶7课后练习第2课时匀变速直线运动的规律一、选择题1．一个质点正在做匀加速直线运动，用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相，由闪光照片得到的数据，发现质点在第一次、第二次闪光的时间间隔内移动了x1＝2 m；在第三次、第四次闪光的时间间隔内移动了x3＝8 m．由此可求得() A．第一次闪光时质点的速度B．质点运动的加速度C．在第二、三两次闪光时间间隔内质点的位移D．质点运动的初速度2．汽车进行刹车试验，若速度从8 m/s匀减速到零所用的时间为1 s，按规定速率为8 m/s 的汽车刹车后位移不得超过5.9 m，那么上述刹车试验是否符合规定() A．位移为8 m，符合规定B．位移为8 m，不符合规定C．位移为4 m，符合规定D．位移为4 m，不符合规定3．做匀加速直线运动的质点，在第5 s末的速度为10 m/s，则() A．前10 s内位移一定是100 mB．前10 s内位移不一定是100 mC．加速度一定是2 m/s2D．加速度不一定是2 m/s24．一个从静止开始做匀加速直线运动的物体，从开始运动起，连续通过三段位移的时间分别是1 s 、2 s 、3 s ，这三段位移的长度之比和这三段位移上的平均速度之比分别是( ) A ．1∶22∶32,1∶2∶3 B ．1∶23∶33,1∶22∶32 C ．1∶2∶3,1∶1∶1 D ．1∶3∶5,1∶2∶35．一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动．开始刹车后的第1 s 内和第2 s 内位移大小依次为9 m 和7 m ．则刹车后6 s 内的位移是 ( ) A ．20 m B ．24 m C ．25 m D ．75 m6．一个做匀变速直线运动的质点，初速度为0.5 m/s ，在第9 s 内的位移比第5 s 内的位移多4 m ，则该质点的加速度、9 s 末的速度和质点在9 s 内通过的位移分别是 ( ) A ．a ＝1 m/s 2，v 9＝9 m/s ，x 9＝40.5 m B ．a ＝1 m/s 2，v 9＝9 m/s ，x 9＝45 m C ．a ＝1 m/s 2，v 9＝9.5 m/s ，x 9＝45 m D ．a ＝0.8 m/s 2，v 9＝7.7 m/s ，x 9＝36.9 m7．一物体做匀变速直线运动，当t ＝0时，物体的速度大小为12 m/s ，方向向东；当t ＝2 s时，物体的速度大小为8 m/s ，方向仍向东，则当t 为多少时，物体的速度大小变为2 m/s( )A ．5 sB ．4 sC ．7 sD ．8 s8．(2011·安徽理综·16)一物体做匀加速直线运动，通过一段位移Δx 所用的时间为t 1，紧接着通过下一段位移Δx 所用的时间为t 2.则物体运动的加速度为 ( ) A.()()1212122x t t t t t t ∆-+ B.Δx (t 1－t 2)t 1t 2(t 1＋t 2)C.2Δx (t 1＋t 2)t 1t 2(t 1－t 2)D.Δx (t 1＋t 2)t 1t 2(t 1－t 2) 二、非选择题9.为了安全，在行驶途中，车与车之间必须保持一定的距离．因为，从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间里，汽车仍然要通过一段距离(称为思考距离)；而从采取制动动作到车完全停止的时间里，汽车又要通过一段距离(称为制动距离)．下表给出了汽车在不同10.如图1所示，物体从光滑斜面上的A 点由静止开始下滑，经过B 点后进入水平面(设经过B 点前后速度大小不变)，最后停在C 点．每隔0.2 s 通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据．(重力加速度g ＝10 m/s 2)求：(1)物体在斜面和水平面上滑行的加速度大小；(2)物体在斜面上下滑的时间；(3)t＝0.6 s时的瞬时速度v.11．(2011·新课标·24)甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变．在第一段时间间隔内，两辆汽车的加速度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的两倍；在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍，汽车乙的加速度大小减小为原来的一半．求甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比．答案基础再现一、基础导引(1)10 m/s(2)30 m(3)40 m知识梳理 1.(1)加速度(2)同向反向思考：匀变速直线运动的基本公式均是矢量式，除时间外，涉及的其他四个物理量v0、v、a及x均为矢量．应用时要注意各物理量的符号，一般情况下，我们规定初速度的方向为正方向，与初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取负值．二、基础导引 1.v0＋v2 2.ΔxT2 3.(1)1∶4∶9∶…(2)1∶3∶5∶…(3)1∶2∶3∶…(4)1∶(2－1)∶(3－2)∶…思考：平均速度公式中不含a，且能避免繁琐的运算，往往会使求解更简捷．位移差公式适合已知连续相等时间内，位移已知的情形．初速度为零的匀加速直线运动的比例式适合求解初速度为零或从某一速度值减速到零的两种情形．课堂探究跟踪训练1(1)300 m(2)30 m/s(3)48 m例2t例3 2.25 m/s2 1.5 m/s跟踪训练2 (1)5 m/s 2 (2)1.75 m/s (3)0.25 m (4)2跟踪训练3 (1)16节 (2)0.34 s 例4 3.2 m 跟踪训练4 6个跟踪训练5 v 0a ＋(v 0a )2＋2s 0a分组训练 1．ABD 2.C 答案1．C [由于闪光时间未知，所以根据x 2－x 1＝x 3－x 2＝aT 2，只能求出第二次、第三次闪光的时间间隔内质点的位移x 2＝5 m ，选项C 正确．]2．C [由x ＝v t ＝v 0＋v 2t 得：x ＝8＋02×1 m ＝4 m<5.9 m ，故C 正确．]3．AD [质点在第5 s 末的速度为瞬时速度，因不知质点运动的初速度，故无法确定其加速度大小，C 错误，D 正确；质点在前10 s 内一直做匀加速运动，则前10 s 内的平均速度等于5 s 末瞬时速度为10 m/s ，前10 s 内的位移为100 m ，故A 正确，B 错误．]4．B [根据位移公式x ＝12at 2，从开始运动起，连续通过的三段位移分别为x 1＝12at 21＝12a 、x 2＝12a (t 2＋t 1)2－12at 21＝82a 、x 3＝12a (t 3＋t 2＋t 1)2－12a (t 1＋t 2)2＝272a ，再根据平均速度公式可得选项B 正确．]5．C [由Δx ＝aT 2得：7－9＝a ·12，a ＝－2 m/s 2，由v 0T ＋12aT 2＝x 1得：v 0×1－12×2×12＝9，v 0＝10 m/s ，汽车刹车时间t m ＝0－v 0a ＝5 s<6 s ，故刹车后6 s 内的位移为x ＝0－v 202a ＝25 m ，C 正确．]6．C [a ＝x 9′－x 5′4T 2＝44×12 m/s 2＝1 m/s 2，v 9＝v 0＋at ＝(0.5＋1×9) m/s ＝9.5 m/s ，x 9＝v 0t ＋12at 2＝(0.5×9＋12×1×92) m ＝45 m ，故正确选项为C.] 7．AC [该质点运动的加速度a ＝Δv Δt ＝8－122 m/s 2＝－2 m/s 2，由v ＝v 0＋at 得±2＝12－2t ，解得t ＝5 s 或7 s ．]8．A [物体做匀加速直线运动，利用中间时刻的瞬时速度等于全过程的平均速度，得v1＝Δx t 1，v 2＝Δxt 2，又v 2＝v 1＋a t 1＋t 22，得a ＝2Δx (t 1－t 2)t 1t 2(t 1＋t 2)，所以A 正确，B 、C 、D 错误．] 9．18 55 53(以列为序)10．(1)5 m/s 2 2 m/s 2 (2)0.5 s (3)2.3 m/s 11．5∶7。

注：各考点要求中罗马数字Ⅰ、Ⅱ的含义如下：Ⅰ.对所列知识要知道其内容及含义，并能在有关问题中识别和直接使用它们．Ⅱ.对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用．第1课时 运动的描述导学目标 1.掌握参考系、质点、位移和路程的概念.2.掌握速度与加速度的概念，并理解二者的关系．一、质点[基础导引]下列情况中所描述的物体可以看做质点的是 ( )A ．研究绕太阳公转时的地球B ．研究自转时的地球C ．研究出站时的火车D ．研究从北京开往上海的火车[知识梳理]1．用来代替物体的有________的点叫做质点，研究一个物体的运动时，如果物体的________和________对问题的影响可以忽略，就可以看做质点．2．质点是一个理想化的物理模型．物体能否看成质点是由问题的性质决定的．同一物体在有些情况下可以看成质点，而在另一些情况下又不能看成质点． 思考：质点的体积一定很小吗？二、参考系与位移、路程[基础导引]1．指出以下所描述的运动的参考系各是什么？A ．太阳从东方升起，西方落下 ________B ．月亮在云中穿行 ______C ．车外的树木向后倒退 ______D ．“小小竹排江中游” ______2．如图1所示，质点由西向东运动，从A 点出发到达C 点再返回B 点后静止．若AC ＝100 m ，BC ＝30 m ，以B 点为原点，向东为正方向建立直线 坐标，则：出发点的位置为________，B 点位置是________，C 点位置为______，A 到B 位置变化是______ m ，方向______，C 到B 位置变化为________ m ，方向________．[知识梳理]1．参考系和坐标系(1)为了研究物体的运动而假定______的物体，叫做参考系．(2)对同一物体的运动，所选择的参考系不同，对它的运动的描述可能会________．通常以________为参考系．(3)为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的________． 思考：选取的参考系一定是静止的物体吗？2．位移和路程(1)位移描述物体________的变化，用从__________指向__________的有向线段表示，是矢量．(2)路程是物体运动________的长度，是标量． 思考：什么情况下物体运动的路程等于位移的大小？三、速度和加速度[基础导引]1．关于瞬时速度、平均速度，以下说法中正确的是 ( )A ．瞬时速度可以看成时间趋于无穷小时的平均速度B ．做变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度，一定和物体在这段时间内各个时刻的瞬时速度的平均值大小相等C ．物体做变速直线运动时，平均速度的大小就是平均速率D ．物体做变速直线运动时，平均速度是指物体通过的总路程与所用总时间的比值2．关于物体运动的加速度和速度的关系，以下说法中正确的是 ( )A ．速度越大，加速度也一定越大图1B ．速度变化很快，加速度一定很大C ．加速度的方向保持不变，速度的方向也一定保持不变D ．加速度就是速度的增加量[知识梳理]1．速度物理学中用位移与发生这段位移所用时间的比值表示物体运动的______，即v ＝Δx Δt，是描述物体运动的________的物理量．(1)平均速度：在变速运动中，物体在某段时间内的________与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度，即v ＝________，其方向与________的方向相同．(2)瞬时速度：运动物体在__________________________的速度，方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧，是矢量．瞬时速度的大小叫________，是标量． 思考：现在汽车上都安装有行车电脑，可以即时显示行车速度、某段时间内平均速度等相关参量，你能仅凭两数字变化快慢来判断哪是瞬时速度，哪是平均速度吗？2．加速度加速度是描述________________的物理量，是____________与____________________的比值，即a ＝________.加速度是矢量，其方向与____________的方向相同．3．根据a 与v 方向间的关系判断物体是在加速还是在减速(1)当a 与v 同向或夹角为锐角时，物体速度大小________．(2)当a 与v 垂直时，物体速度大小________．(3)当a 与v 反向或夹角为钝角时，物体速度大小________． 思考：1.速度大的物体加速度一定大吗？加速度大的物体速度一定大吗？2．速度变化大，加速度一定大吗？加速度大，速度变化一定大吗？考点一 参考系的选取 考点解读1．参考系可以是运动的物体，也可以是静止的物体，但被选为参考系的物体，我们假定它是静止的．2．比较两物体的运动情况时，必须选同一参考系．3．选参考系的原则是观测运动方便和描述运动尽可能简单． 典例剖析例1 甲、乙、丙三人各乘一个热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，丙看到乙匀速下降．那么，从地面上看，甲、乙、丙的运动情况可能是 ( )A ．甲、乙匀速下降，v 乙>v 甲，丙停在空中B ．甲、乙匀速下降，v 乙>v 甲，丙匀速上升C ．甲、乙匀速下降，v 乙>v 甲，丙匀速下降，且v 丙>v 乙图2D ．甲、乙匀速下降，v 乙>v 甲，丙匀速下降，且v 丙<v 乙思维突破 本题涉及三个物体的运动，需要我们注意参考系的选取，并比较运动速度的大小．从题给条件出发，画出运动示意图，进行严密的逻辑推理，方能得出正确结果．本题也可从选项出发，逐项进行分析，看看是否会出现题干中所述的情况．跟踪训练1 甲、乙、丙三个观察者同时观察一个物体的运动．甲说：“它在做匀速运动．”乙说：“它是静止的．”丙说：“它在做加速运动．”这三个人的说法 ( )A ．在任何情况下都不对B ．三人中总有一人或两人的说法是错误的C ．如果选择同一参考系，那么三个人的说法都对D ．如果各自选择自己的参考系，那么三个人的说法就可能都对考点二 平均速度与瞬时速度的关系 考点解读1．平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，它与一段时间或一段位移相对应．瞬时速度能精确描述物体运动的快慢，它是在运动时间Δt →0时的平均速度，与某一时刻或某一位置相对应．2．瞬时速度的大小叫速率，但平均速度的大小不能称为平均速率，因为平均速率是路程与时间的比值，它与平均速度的大小没有对应关系． 典例剖析例2 2011年5月31日，国际田联挑战赛捷克俄斯特拉发站比赛结束，牙买加“飞人”博尔特以9.91 s 的成绩赢得100 m 大战．博尔特也曾以19.30 s 的成绩获得2008年北京奥运会200 m 比赛的金牌．关于他在这两次比赛中的运动情况，下列说法正确的是 ( )A ．200 m 比赛的位移是100 m 比赛位移的两倍B ．200 m 比赛的平均速度约为10.36 m/sC ．100 m 比赛的平均速度约为10.09 m/sD ．100 m 比赛的最大速度约为20.18 m/s思维突破 物理问题常常与实际生活相联系，本题中跑道200 m 不是直的，而是弯曲的．这是一个实际生活问题，所以学习物理不能脱离生活．跟踪训练2 如图2所示，一个人沿着一个圆形轨道运动，由A 点开始运动，经过半个圆周到达B 点．下列说法正确的是 ( )A ．人从A 到B 的平均速度方向由A 指向BB ．人从A 到B 的平均速度方向沿B 点的切线方向C ．人在B 点瞬时速度方向由A 指向BD ．人在B 点瞬时速度方向沿B 点的切线方向考点三 速度、速度的变化量和加速度的关系 考点解读典例剖析例3一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零，则在此过程中() A．速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值B．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大D．位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值思维突破错误地认为加速度减小的运动就是减速运动，因为该物体是加速还是减速要看加速度a的方向与速度v的方向是相同还是相反．加速度方向与速度方向相同，速度增大，即为加速运动；反之a与v的方向相反，即为减速运动．跟踪训练3关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是() A．加速度方向为负时，速度一定减小B．速度变化得越快，加速度就越大C．加速度方向保持不变，速度方向也保持不变D．加速度大小不断变小，速度大小也不断变小1.不能准确理解将物体视为质点的条件例4做下列运动的物体，能当成质点处理的是() A．自转中的地球B．旋转中的风力发电机叶片C．研究被运动员踢出的旋转足球时D．匀速直线运动的火车错解 C误区警示错误的认为旋转的足球落地点与踢出点距离很大，而未注意研究的是足球的旋转．正确解析在研究地球自转时，地球的形状和大小不能忽略，选项A错；研究风力发电机叶片的旋转时，叶片的形状不能忽略，选项B错；研究足球的旋转时，足球的大小和形状不能忽略，C错；匀速直线运动的火车可作为质点处理，D对．答案 D正本清源物体的大小不能作为物体能否看做质点的依据.当物体的大小与形状对所研究的问题没有影响时，才能看做质点.跟踪训练4 在2010年温哥华冬奥会上，经过16天的冰雪大战，中国代表团以5金2银4铜的好成绩跻身金牌榜十强，再创历史新高．其中25日的短道速滑3 000米接力赛中王濛、周洋、张会和孙琳琳以4分06秒610的成绩打破世界纪录并夺冠．关于运动项目的下列描述中正确的有 ( )A ．花样滑冰赛中的申雪、赵宏博可以视为质点B ．冬奥会冰壶比赛中的冰壶可视为质点C ．女子3 000 m 短道速滑接力赛中中国队夺金的平均速率最大D ．王濛在500 m 短道速滑过程中路程和位移在数值上是相等的2．混淆加速度、速度和速度的变化量例5 关于速度、速度的变化量、加速度，正确的说法是 ( )A ．物体运动时速度的变化量越大，它的加速度一定越大B ．速度很大的物体，其加速度可以为零C ．某时刻物体速度为零，其加速度不可能很大D ．加速度很大时，运动物体的速度一定很快变大错解 AD误区警示 因为a ＝Δv Δt，所以Δv 很大时，a 就很大，错选A ；加速度很大时，速度变化很快，错误地认为速度一定很快变大，错选D.正确解析 由a ＝Δv Δt可知，在Δv 越大，但不知道Δt 的大小时，无法确定加速度的大小，故A 错；高速匀速飞行的战斗机，速度很大，但速度变化量为零，加速度为零，所以B 对；炮筒中的炮弹，在火药刚刚燃烧的时刻，炮弹的速度为零，但加速度很大，所以C 错；加速度很大，说明速度变化很快，速度可能很快变大，也可能很快变小，故D 错． 答案 B正本清源 解答直线运动的问题时，一要充分理解概念的内涵与联系，例如在解答有关参考系的题目时应清楚参考系是可以任意选取的，但选取不同物体做参考系，物体的运动情况往往不同，因此所选参考系应尽可能使描述简单和观察方便，且在同一问题中只能选一个参考系；二要分清矢量与标量，正确理解矢量正、负号的含义(表示方向，不表示大小)；三要正确理解速度与加速度，速度、速度变化量、加速度三者大小没有必然联系，加速度方向与速度变化量方向一致，加速度方向与速度方向相同时不论加速度大小怎么变化，速度均增大，相反时不论加速度大小怎么变化，速度均减小.跟踪训练5 在变速直线运动中，下面关于速度和加速度关系的说法，正确的是 ( )A ．加速度与速度无必然联系B ．速度减小时，加速度也一定减小C ．速度为零时，加速度也一定为零D ．速度增大时，加速度也一定增A 组 参考系与质点1．如图3所示，由于风的缘故，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘，两条船的运动状态是 ( )A ．A 船肯定是向左运动的B ．A 船肯定是静止的C ．B 船肯定是向右运动的D ．B 船可能是静止的2．高速铁路的快速发展正改变着我们的生活，高速列车使我们的出行更加舒适、便捷，下列情况中，可将列车视为质点的是 ( )A ．测量列车的长度B ．计算列车在两城市间运行的平均速度C ．分析列车形状对所受阻力的影响D ．研究列车车轮的转动B 组 位移与路程3．运动会上，甲、乙两运动员分别参加了在主体育场举行的400 m 和100 m 田径决赛，且两人都是在最内侧跑道完成了比赛，试分析两运动员的路程和位移的关系．C 组 速度和加速度4．下列说法中正确的是 ( )A ．物体的加速度增大，速度一定增大B ．物体的速度变化量越大，加速度一定越大C ．物体的速度很大，加速度不可能为零D ．物体的速度变化越快，加速度一定越大5．有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的选项是 ( )①点火后即将升空的火箭②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车③运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶④太空中的空间站在绕地球做匀速圆周运动A ．因火箭还没运动，所以加速度一定为零B ．轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大C ．高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度一定也很大D ．尽管空间站做匀速圆周运动，加速度也不为零第1课时 运动的描述(限时：45分钟一、选择题 图3图1图3 1．在研究下述运动时，能把物体看做质点的是 ( )A ．研究跳水运动员在空中的跳水动作时B ．研究飞往火星的宇宙飞船最佳运行轨道时C ．一枚硬币用力上抛并猜测它落地时正面是朝上还是朝下时D ．研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时2．如图1所示，交通管理部门在公路的某一路段设置了限速标志，这是告诫驾 驶员在这一路段驾驶车辆时 ( )A ．必须以这一规定速度行驶B ．平均速度大小不得超过这一规定数值C ．瞬时速度大小不得超过这一规定数值D ．汽车上的速度计指示值，有时还是可以超过这一规定值的3．第16届亚运会已于2010年11月12日至27日在中国广州进行．其中，亚运火炬在广东省内21个地级以上城市传递，起点为中山市，终点为广州市，如图2所示．则下列说法正确的是 ()图2A ．计算火炬传递的速度时，可以把火炬当成质点B ．研究火炬传递的运动时，只能选择中山市为参考系C ．由起点中山市到终点广州市，火炬传递的位移等于传递线路的总长度D ．火炬传递的平均速度等于传递线路的总长度与传递时间的比值4．如图3所示，飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞飞行员的运动后，引发了对跳伞飞行员运动状况的争论，下列说法正确的是 ( )A ．甲、乙两人的说法中必有一个是错误的B ．他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的C ．研究物体运动时不一定要选择参考系D ．参考系的选择只能是相对于地面静止的物体5．某动车组列车从甲站出发，沿平直铁路做匀加速直线运动，紧接着又做匀减速直线运动．到乙站恰好停止．在先、后两个运动过程中，动车组列车的 ( )A ．位移一定相等B ．加速度大小一定相等C ．平均速度一定相等D ．时间一定相等6．2010年10月1日18时59分57秒，搭载着嫦娥二号卫星的长征三号丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射．经过5天的飞行和多次的近月制动，它于10月9日进入近月圆轨道，卫星绕月球飞行一圈时间为117分钟．则下列说法正确的是 ( )A．“18时59分57秒”表示“时刻”，“117分钟”表示“时间”B．卫星绕月球飞行一圈，它的位移和路程都为零C．地面卫星控制中心在对卫星进行近月制动调整飞行角度时可以将卫星看成质点D．卫星绕月球飞行一圈过程中每一时刻的瞬时速度都不为零，它的平均速度也不为零7．有研究发现，轿车的加速度变化情况将影响乘客的舒适度：即加速度变化得越慢，乘坐轿车的人就会感到越舒适；加速度变化得越快，乘坐轿车的人就会感到越不舒适．若引入一个新物理量来表示加速度变化的快慢，则该物理量的单位应是() A．m/s B．m/s2C．m/s3D．m2/s8．甲、乙两位同学多次进行百米赛跑，每次甲都比乙提前10 m到达终点．假若现让甲远离起跑点10 m，乙仍在起跑点起跑，则结果将会是() A．甲先到达终点B．两人同时到达终点C．乙先到达终点D．不能确定9．在日常生活中人们常常把物体运动的路程与运动时间的比值叫做物体运动的平均速率．小李坐汽车外出旅行时，汽车行驶在汉宜高速公路上，两次看到路牌和手表的示数如图4所示，则小李乘坐汽车行驶的平均速率为()图4A．16 km/h B．96 km/hC．240 km/h D．480 km/h10．一质点沿直线Ox方向做变速运动，它离开O点的距离随时间变化的关系为x＝5＋2t3(m)，它的速度随时间t变化的关系为v＝6t2(m/s)．该质点在t＝0到t＝2 s间的平均速度和t ＝2 s到t＝3 s间的平均速度大小分别为() A．12 m/s,39 m/s B．8 m/s,38 m/sC．12 m/s,19.5 m/s D．8 m/s,12 m/s11．两位杂技演员，甲从高处自由落下的同时乙从蹦床上竖直跳起，结果两人同时落到蹦床上，若以演员自己为参考系，此过程中他们各自看到对方的运动情况是()A．甲看到乙先朝上、再朝下运动B．甲看到乙一直朝上运动C．乙看到甲先朝下、再朝上运动D．甲看到乙一直朝下运动二、非选择题12．一辆汽车从静止开始匀加速开出，然后保持匀速运动，最后匀减速运动，直到停止，下(1)汽车做匀速运动时的速度大小是否为12 m/s？汽车做加速运动时的加速度和减速运动时的加速度大小是否相等？(2)汽车从开出到停止总共经历的时间是多少？(3)汽车通过的总路程是多少？13．国庆节放假，小明一家驾车外出旅游．一路上，所学的运动学知识帮助他解决了不少实际问题．当汽车行至某高速公路入口处时，小明注意到这段高速公路全长180 km，行驶速度要求为：最低限速60 km/h，最高限速120 km/h.此时正好是上午10∶00，小明很快算出并告诉爸爸要跑完这段路程，必须在哪一段时间内到达高速公路出口才不会违规．请你通过计算说明小明告诉他爸爸的是哪一段时间．14．天文观测表明，从地球的角度来看，几乎所有的恒星(或星系)都在以各自的速度背离我们运动，离我们越远的星体，背离我们运动的速度(称为退行速度)越大；也就是说，宇宙在膨胀，不同星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比，即v＝Hr，式中H为一常量，称为哈勃常数，已由天文观察测定．为解释上述现象，有人提出一种理论，认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的，假设大爆炸后各星体以不同的退行速度向外匀速运动，并设想我们就位于其中心，则速度越大的星体现在离我们越远，这一结果与上述天文观测一致．由上述理论和天文观测结果，可估算宇宙年龄T.根据近期观测，哈勃常数H＝3×10－2m/(s·光年)，其中光年是光在一年中行进的距离，求宇宙年龄T 的计算式，并估算宇宙的年龄约为多少年？答案基础再现一、基础导引AD知识梳理 1.质量形状大小思考：不一定．二、基础导引 1.A.地球B．云C．车D．岸2．－70 m0 m＋30 m＋70向东－30向西知识梳理 1.(1)不动(2)不同地球(3)坐标系思考：不一定．2．(1)位置初位置末位置(2)轨迹思考：单向直线运动时．三、基础导引 1.A 2.B知识梳理 1.快慢快慢(1)位移xt位移(2)某一时刻(或某一位置)速率思考：当速度变化时，瞬时速度变化较快，而平均速度变化慢些，因此数字变化快的是瞬时速度，数字变化慢的是平均速度．2．速度变化快慢速度的变化量发生这一变化所用时间ΔvΔt速度变化3．(1)变大(2)不变(3)变小思考1．速度表示物体运动的快慢，v ＝Δx Δt ；加速度表示速度变化的快慢，a ＝Δv Δt.加速度大说明物体在相等时间内速度变化大，而不能说明运动快、速度大，例如刚启动的汽车加速度很大而速度却很小；而速度大，只说明物体运动得快，说明不了速度变化快慢．总之，速度和加速度的大小没有必然的因果关系．2．根据加速度定义式a ＝Δv Δt可知，Δv ＝a Δt ，速度变化大可能是加速度小而时间很长导致，所以速度变化大而加速度不一定大；同理加速度大，可能是由于Δv 小而时间短所导致，总之，加速度变化和速度变化没有必然的因果关系．课堂探究例1 ABD [甲看到楼房匀速上升，说明甲在匀速下降；又因为乙看到甲匀速上升，说明乙比甲下降得更快，即乙也匀速下降，且v 乙>v 甲．丙看到乙匀速下降，说明丙可能在匀速上升，或停在空中，也可能在匀速下降且v 丙<v 乙．选项A 、B 、D 正确．]跟踪训练1 D例2 C [200 m 赛道是弯道，100 m 赛道是直道，所以运动员跑200 m 路程时的位移小于200 m ，A 、B 项均错误，C 项正确；由于运动员在全程中并非做匀加速直线运动，故最大速度不等于平均速度的2倍，D 项错误．]跟踪训练2 AD例3 B [加速度减小并不代表速度减小了，只是说明单位时间内速度的增加量小了，但仍是加速．]跟踪训练3 B跟踪训练4 C跟踪训练5 A分组训练1．C [题图中河岸是静止的，由旗帜向右飘，可知此时风向向右(相对河岸而言)．A 船上的旗帜向右飘表明，A 船有以下三种可能：一是A 船不动，风把旗帜吹向右方；二是A 船向左运动，风相对A 船向右吹，风把旗帜吹向右方；三是A 船向右运动，但船速小于风速，风仍能把旗帜吹向右方．对B 船，则只有B 船向右运动且船速大于风速，风才能把旗帜吹向左方．]2．B3．路程s 甲>s 乙；位移x 甲<x 乙4．D5．BD [火箭虽还没动，但火箭的加速度不为零，故A 错；轿车紧急刹车时，根据a ＝Δv Δt，由于Δv 很大而Δt 很小，故加速度很大，B 对；磁悬浮列车的速度很大，但速度变化并不快，故加速度并不大，C 错；空间站的速度大小不变，但速度方向不断变化，故加速度并不为零，D 对．]答案1．B 2.C 3.A 4.B 5.C6．A [卫星绕月球飞行一圈，路程不为零，B 错；地面卫星控制中心在对卫星进行近月制动调整飞行角度时不能将卫星看成质点，C 错；根据平均速度定义，可判断D 错．]7．C [加速度的单位是m/s 2，根据题意知新物理量来表示加速度变化的快慢，该物理量的单位应是m/s 3.]8．A [百米赛跑中甲比乙提前10 m 到达终点，即甲跑完100 m 与乙跑完90 m 所用时间相同，则有100 m v 甲＝90 m v 乙，得v 甲＝109v 乙．让甲远离起跑点10 m 而乙仍在起跑点，则甲跑110 m 到达终点所用的时间t 甲′＝110 m v 甲＝99 m v 乙，而乙跑到终点所用的时间t 乙′＝100 m v 乙>t 甲′，所以甲先到达终点．] 9．B10．B [平均速度v ＝Δx t，t ＝0时，x 0＝5 m ；t ＝2 s 时，x 2＝21 m ；t ＝3 s 时，x 3＝59 m ．故v 1＝x 2－x 02 s ＝8 m/s ，v 2＝x 3－x 21 s＝38 m/s.] 11．B [乙上升过程，甲、乙间距越来越小，故甲看到乙向上运动；乙下降过程，因甲的速度仍然大于乙的速度，甲、乙间距仍然变小，故甲看到乙还是向上运动，只有B 项正确．]12．(1)是 不相等 (2)11 s (3)96 m13．11∶30～13∶0014．T ＝1H 1×1010。

第一章运动的描述匀变速直线运动专题强化一运动学图像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像的综合应用，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v－t图像分析和解决运动学问题的能力．3．用到的知识有：x－t图像和v－t图像的理解，匀变速直线运动的规律，临界条件的确定，极值思想等数学方法．过好双基关————回扣基础知识训练基础题目一、运动学图像1．直线运动的x－t图像(1)图像的物理意义反映了做直线运动的物体的位置随时间变化的规律．(2)图线斜率的意义①图线上某点切线的斜率大小表示物体速度的大小②图线上某点切线的斜率正负表示物体速度的方向．(3)交点两图线交点，表示两物体相遇．2．直线运动的v－t图像(1)图像的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大小表示物体加速度的大小．②图线上某点切线的斜率正负表示加速度的方向．(3)交点两图线交点表示此时两物体速度相同．二、追及与相遇问题追及与相遇的两种情况1．若后者能追上前者，则追上时，两者处于同一位置，后者的速度一定不小于前者的速度．2．若后者追不上前者，则当后者的速度与前者的速度相等时，两者相距最近．研透命题点————细研考纲和真题分析突破命题点1．x －t 图像与v －t 图像的比较x －t 图像v －t 图像图像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线运动，丁做加速度逐渐减小的变加速直线运动位移0～t 1时间内甲、乙位移相等0～t 2时间内丁的位移大于丙的位移平均速度0～t 1时间内甲、乙平均速度相等0～t 2时间内丁的平均速度大于丙的平均速度2.三点说明(1)x －t 图像与v －t 图像都只能描述直线运动，且均不表示物体运动的轨迹；(2)分析图像要充分利用图像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)(2021·广东卷)赛龙舟是端午节的传统活动．下列v －t 和s －t 图像描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程，其中能反映龙舟甲与其它龙舟在途中出现船头并齐的有()答案BD解析根据题意可知，五条龙舟同时、同地、沿同一方向做直线运动，出现船头并齐，即两条龙舟在同一时刻位移相等．速度－时间图线与横轴围成的面积表示位移，可知选项A错误，选项B正确；位移－时间图像中，图线的交点表示位置相同，可知C错误，D正确．故选B、D项．【变式1】a、b、c三个物体在同一条直线上运动，它们的位移－时间图像如图所示，其中a是一条顶点坐标为(0,10)的抛物线，下列说法正确的是()A．b、c两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度相同B．在0～5s内，a、b两个物体间的距离逐渐变大C．物体c的速度越来越大D．物体a的加速度为0.4m/s2答案B解析x－t图象的斜率表示速度，b和c为直线，斜率恒定，b、c做匀速直线运动，但斜率正负不同，即速度方向不同，A、C错误；a的切线的斜率为正，即速度为正，b的斜率为负，即速度为负，所以两者反向运动，故两物体间的距离越来越大，B正确；因为a是一条抛物线，即满足x＝x0＋kt2，可知物体a做匀加速直线运动，因为抛物线经过(0,10)点和(5,20)点，故x＝10＋0.4t2，所以1a＝0.4，a＝0.8m/s2，D错误．2【例2】(多选)甲、乙、丙是三个在同一直线上运动的物体，它们运动的v －t图像如图所示，下列说法正确的是()A．丙与甲的运动方向相反B．丙与乙的运动方向相同C．乙的加速度大于甲的加速度D．丙的加速度小于乙的加速度答案BC解析甲、乙、丙三个物体的速度均为正值，运动方向相同，A错误，B正确．根据图象斜率表示加速度可知，乙的加速度大于甲的加速度，丙的加速度大于乙的加速度，C正确，D错误．【变式2】如图所示为甲、乙两物体沿同一直线运动的v－t图像．t＝0时刻起，甲物体做匀减速直线运动，乙物体做变加速直线运动．在0～t 2时间内()A ．甲、乙两物体运动方向相反B ．甲、乙两物体运动的平均速度大小均为v 1＋v 22C ．若甲、乙两物体从同一位置开始运动，则t 1时刻两物体相遇D ．若甲、乙两物体在t 2时刻相遇，则t ＝0时刻，甲物体在乙物体前答案D 解析甲、乙两物体的速度均为正值，可知两物体的运动方向相同，故A错误；甲物体做匀减速运动，平均速度大小为v 1＋v 22，乙物体在0－t 2时间内的位移大于甲的位移，则平均速度大于v 1＋v 22，故B 错误；因v －t 图象的“面积”等于位移，若甲、乙两物体从同一位置开始运动，则在0－t 1时间内甲的位移大于乙的位移，则t 1时刻两物体不能相遇，故C 错误；因v －t 图象的“面积”等于位移，若甲、乙两物体在t 2时刻相遇，则在0－t 2时间内乙的位移大于甲的位移，则t ＝0时刻，甲物体在乙物体前面，故D 正确．故选D.◆拓展点1非常规图像1．三类图像(1)a－t图像：由v＝v0＋at可知图像与横轴所围面积表示速度变化量Δv，如图甲所示．(2)x t －t图像：由x＝v0t＋12at2可得xt＝v0＋12at，图像的斜率为12a，如图乙所示．(3)v2－x图像：由v2－v20＝2ax可知v2＝v20＋2ax，图像斜率为2a.2．解题技巧图像反映了两个变量(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，来分析图像的意义．【例3】某质点做匀变速直线运动，运动的时间为t，位移为x，该质点的x t －t图像如图所示，下列说法错误的是()A．质点的加速度大小为2cbB．t＝0时，质点的初速度大小为cC．t＝0到t＝b这段时间质点的平均速度为0D．t＝0到t＝b这段时间质点的路程为bc4答案D解析由x ＝v 0t ＋12at 2得x t ＝v 0＋12at ，可知x t －t 图象的斜率为12a ，根据数学知识可得：12a ＝－cb ，加速度大小为2c b，初速度为v 0＝c ，故A 、B 正确；从t ＝0到t ＝b 这段时间，质点的位移为x ＝v 0t ＋12at 2＝cb ＋12·(－2c b)·b 2＝0，则质点的平均速度为零，故C 正确；因为从t ＝0到t ＝b 这段时间内质点的位移为零，即质点做往返运动，根据运动的对称性可知整个过程中的路程为从t ＝0到t ＝b 2内位移大小的2倍，所以s ＝2[c ·b 2＋12·(－2c b )·(b 2)2]＝bc 2，D 错误．【变式3】光滑的水平面上有一物体在外力作用下做直线运动，物体的加速度随时间变化的关系如图所示．已知t ＝0时物体的速度为1m/s ，以此时的速度方向为正方向．下列说法中正确的是()A ．0～1s 内物体做匀加速直线运动B ．t ＝1s 时物体的速度为3m/sC ．t ＝1s 时物体开始反向运动D ．t ＝3s 时物体离出发点最远答案D 解析由题图可知，0～1s 内物体的加速度均匀增加，物体做变加速直线运动，故A错误；加速度－时间图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量，×2×1m/s＝1m/s，由于初速度为v0＝1m/s，则1s内速度的变化量为Δv＝12所以t＝1s时物体的速度为2m/s，故B错误；0～1s内物体沿正向加速运动，1s末后加速度反向，物体由于v>0继续沿原方向运动，故C错误；0～3s内速度的变化量Δv′＝1×2×1m/s－1×2m/s＝－1m/s，则3s末物体的速度2为0,0～3s内物体一直沿正向运动，t＝3s时物体离出发点最远，故D正确．【变式4】(多选)一质点以一定的初速度从A点开始向相距8m的B点做直线运动，运动过程中其速度的二次方v2与位移x之间的关系图线如图所示，下列说法正确的是()A．质点做加速度增大的变加速运动B．质点做匀加速运动，其加速度大小为2m/s2C．质点运动的初速度大小为2m/sD．质点从A点运动到B点所用的时间为8s答案BCm/s2＝4m/s2，则a 解析根据v2＝v20＋2ax可知图象斜率为2a，则2a＝369＝2m/s2，故质点做匀加速直线运动，选项B正确，A错误；代入点(8,36)可得，v0＝2m/s，选项C正确；质点末速度v＝6m/s，质点从A点运动到B点所用的时间为t＝v－v0a＝6－22s＝2s，选项D错误．◆拓展点2图像间的相互转化【例4】一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的规律如图所示．取物体开始运动的方向为正方向，则下列关于物体运动的v－t图像正确的是()答案C解析在0～1s内，a1＝1m/s2，物体从静止开始正向匀加速运动，速度图像是一条直线，1s末速度v1＝a1t＝1m/s，在1s～2s内，a2＝－1m/s2，物体沿正方向做匀减速运动，2s末时v2＝v1＋a2t＝0,2s～3s内重复0～1s内运动，3s～4s内重复1s～2s内运动，故C正确．1．分析思路可概括为“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，到v A＝v B时，若x A＋x0＜x B，则能追上；若x A＋x0＝x B，则恰好不相撞；若x A＋x0＞x B，则不能追上．3．三种方法(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)图像法①若用位移图像求解，分别作出两个物体的位移图像，如果两个物体的位移图像相交，则说明两物体相遇．②若用速度图像求解，则注意比较速度图线与时间轴包围的面积．【例5】A车在直线公路上以20m/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76m，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2m/s2(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＝2s的反应时间才开始匀加速向前行驶，问：B车加速度a2至少为多大才能避免事故．答案(1)能撞上，时间为(10－26)s(2)至少为1.2m/s2解析(1)设A车从刹车到停止所用的时间为t0、位移为x，由速度时间公式v0＝a1t0，解得t0＝10s由速度位移关系有0－v20＝－2a1x，代入数据解得x＝100m>76m，所以A车能撞上B车设撞上B车的时间为t1，有x0＝v0t1－1a1t21，其中x0＝76m，解得t1＝(10－226)s，t′1＝(10＋26)s，(10＋26)s大于10s，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＝1.2m/s 2因此欲使A 、B 两车不相撞，B 车的最小加速度为a 2＝1.2m/s 2.【变式5】(多选)甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v －t 图像如图所示．已知两车在t ＝3s 时并排行驶，则()A ．在t ＝1s 时，甲车在乙车后B ．在t ＝0时，甲车在乙车前7.5mC ．两车另一次并排行驶的时刻是t ＝2sD ．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m 答案BD 解析由题中v －t 图象得a 甲＝10m/s 2，a 乙＝5m/s 2，两车在t ＝3s 时并排行驶，此时x 甲＝12a 甲t 2＝12×10×32m ＝45m ，x 乙＝v 0t ＋12a 乙t 2＝10×3m ＋12×5×32m ＝52.5m ，所以t ＝0时甲车在前，距乙车的距离为L ＝x 乙－x 甲＝7.5m ，B 项正确；t ＝1s 时，x ′甲＝12a 甲t ′2＝5m ，x ′乙＝v 0t ′＋12a 乙t ′2＝12.5m ，此时x ′乙－x ′甲＝L ，所以另一次并排行驶的时刻为t ＝1s ，故A 、C 项错误；两次并排行驶的位置沿公路方向相距L ′＝x 乙－x ′乙＝40m ，故D 项正确．【变式6】如图所示，A 、B 两物体相距s ＝7m ，物体A 以v A ＝4m/s 的速度向右匀速运动，而物体B 此时的速度v B ＝10m/s ，只在摩擦力作用下向右做匀减速运动，加速度a ＝－2m/s 2，那么物体A 追上物体B 所用的时间为()A ．7sB ．8sC ．9sD ．10s 答案B 解析物体A 做匀速直线运动，位移为：x A ＝v A t ＝4t ；物体B 做匀减速直线运动，减速过程的位移为：x B ＝v B t ＋12at 2＝10t －t 2；设物体B 速度减为零的时间为t 1，有t 1＝0－v Ba ＝5s ．在t 1＝5s 的时间内，物体B 的位移为x B 1＝25m ，物体A 的位移为x A 1＝20m ，由于x A 1＜x B 1＋s ，故物体A 未追上物体B ；5s 后，物体B 静止不动，故物体A 追上物体B 的总时间为：t 总＝x B 1＋s v A ＝25＋74s ＝8s ，故选B.。

高考热点探究一、运动学图象1．(2011·海南·8)一物体自t＝0时开始做直线运动，其速度图线如图1所示．下列选项正确的是( )A．在0～6 s内，物体离出发点最远为30 mB．在0～6 s内，物体经过的路程为40 m图1C．在0～4 s内，物体的平均速率为7.5 m/sD．在5～6 s内，物体所受的合外力做负功2．(2010·天津·3)质点做直线运动的v－t图象如图2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2A．0.25 m/s 向右 B．0.25 m/s 向左C．1 m/s 向右 D．1 m/s 向左二、运动情景的分析及运动学公式的应用3．(2011·新课标全国·15)一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用．此后，该质点的动能可能 ( ) A．一直增大B．先逐渐减小至零，再逐渐增大C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大4．(2011·天津·3)质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x＝5t＋t2(各物理量均采用国际单位制单位)，则该质点( )A．第1 s内的位移是5 mB．前2 s内的平均速度是6 m/sC．任意相邻的1 s内位移差都是1 m图3D ．任意1 s 内的速度增量都是2 m/s5．(2011·山东·18)如图3所示，将小球a 从地面以初速度v 0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b 从距地面h 处由静止释放，两球恰在h2处相遇(不计空气阻力)．则 ( ) A ．两球同时落地B ．相遇时两球速度大小相等C ．从开始运动到相遇，球a 动能的减少量等于球b 动能的增加量D ．相遇后的任意时刻，重力对球a 做功功率和对球b 做功功率相等6．(2010·课标全国·24)短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100 m 和200 m 短跑项目的新世界纪录，他的成绩分别为9.69 s 和19.30 s ．假定他在100 m 比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15 s ，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动.200 m 比赛时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速度时间与100 m 比赛时相同，但由于弯道和体力等因素的影响，以后的平均速度只有跑100 m 时最大速率的96%.求： (1)加速所用时间和达到的最大速率；(2)起跑后做匀加速度运动的加速度．(结果保留两位小数)解析 (1)汽车从O 到标志杆B 的过程中：L OA ＋ΔL ＝v 0Δt ＋v 0(t B －Δt )－12a (t B －Δt )2 (3分)汽车从O 到标志杆C 的过程中：L OA ＋2ΔL ＝v 0Δt ＋v 0(t C －Δt )－12a (t C －Δt )2 (3分)联立方程解得：v0＝16 m/s (2分) a＝2 m/s2 (2分)(2)汽车从开始到停下运动的距离：x＝v0Δt＋v202a(3分)可得x＝72 m因此汽车停止运动时车头前端面在CD之间离D杆6 m． (3分) 答案(1)16 m/s 2 m/s2(2)6 m[点评] 本题为应用运动学公式求解的运动学问题．本类题目应注意分析物体的运动过程，建立运动模型．在本题中应特别注意学员乙经过O点考官时车头已过O点2 m.试题分析高考主要考查直线运动的有关概念、规律及其应用，重点考查匀变速直线运动规律的应用及图象．对本知识点的考查既有单独命题，也有与牛顿运动定律以及电场中带电粒子的运动、磁场中通电导体的运动、电磁感应现象等知识结合起来，作为综合试题中的一个知识点加以体现，多以中等偏上难度的试题出现．命题特征本章的重点知识是直线运动的概念、匀变速直线运动规律的几个有用推论及应用、自由落体和竖直上抛运动的规律及应用、运动图象的物理意义及应用和追及相遇问题．方法强化复习的重点是对直线运动的概念、规律的形成过程的理解和掌握，弄清其物理实质，不断关注当今科技动态，把所学的知识应用到生动的实例中去，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．同时，对同一问题应从不同角度(如一题多解)进行研究与描述，从而达到对规律的理解与应用．1．近年高考考查的重点是匀变速直线运动的规律及v－t图象．近些年高考中图象问题频频出现，且要求较高，它属于数学方法在物理中应用的一个重要方面．2．本章知识点较多，常与牛顿运动定律、电场、磁场中带电粒子的运动等知识结合起来进行考察．3．近年高考试题的内容与现实生活和生产实际的结合越来越密切.1. 甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t＝0时刻同时经过公路旁的同一个路标．在描述两车运动的v—t图象中(如图5所示)，直线a、b分别描述了甲、乙两车在0～20 s的运动情图5图6况．关于两车之间的位移关系，下列说法正确的是 ( ) A ．在0～10 s 内两车逐渐靠近 B ．在10～20 s 内两车逐渐远离 C ．在5～15 s 内两车的位移相等 D ．在t ＝10 s 时两车在公路上相遇2．刘翔是我国著名的田径运动员，在多次国际比赛中为国争光．已知刘翔的高度为H ，在奥运会的110 m 跨栏比赛中(直道)，在终点处，有一站在跑道旁边的摄影记者用照相机给他拍摄最后冲刺的身影，摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16，快门(曝光时间)是160 s ，得到照片后测得照片中刘翔的高度为h ，胸前号码布上模糊部分的宽度为L ，由以上数据可以知道刘翔的 ( ) A ．110米成绩 B ．冲线速度C ．110米内的平均速度D ．110米比赛过程中发生的位移的大小3．某人骑自行车在平直道路上行进，如图6中的实线记录了自行车 开始一段时间内的v －t 图象．某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是 ( ) A ．在t 1时刻，虚线反映的加速度比实际的大B ．在0～t 1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大C ．在t 1～t 2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大D ．在t 3～t 4时间内，虚线反映的是匀速直线运动4．图7是某物体做直线运动的v －t 图象，由图象可得到的正确结果是 ( )图7A ．t ＝1 s 时物体的加速度大小为1.0 m/s 2B ．t ＝5 s 时物体的加速度大小为0.75 m/s 2C ．第3 s 内物体的位移为1.5 mD ．物体在加速过程的位移比减速过程的位移大5．如图8所示，以8 m/s 匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2 s 将熄灭，此时汽车距离停车线18 m ．该车加速时最大加速度大小为2 m/s 2，减速时最大加速度大小为5 m/s 2.此路段允许行驶的最大速度为12.5 m/s.下列说法中正确的是 ( )A．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线B．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速C．如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线D．如果距停车线5 m处减速，汽车能停在停车线处6．如图9所示，甲、乙两个同学在直跑道上练习4×100 m接力，他们在奔跑时有相同的最大速度．乙从静止开始全力奔跑需跑出25 m才能达到最大速度，这一过程可看作匀变速直线运动，现在甲持棒以最大速度向乙奔来，乙在接力区伺机全力奔出．若要求乙接棒时奔跑达到最大速度的80%，则：图9(1)乙在接力区需奔跑出多少距离？(2)乙应在距离甲多远时起跑？7．一同学住在23层高楼的顶楼．他想研究一下电梯上升的运动过程，某天他乘电梯上楼时携带了一个质量为5 kg的重物和一个量程足够大的台秤，他将重物放在台秤上，电梯从第1层开始启动，一直运动到第23层才停下．在这个过程中，他记录了台秤在不同时段时间/s台秤示数/N电梯启动前50.00～3.058.03.0～13.050.013.0～19.046.019.0以后50.0根据表格中的数据，求：(1)电梯在最初加速阶段和最后减速阶段的加速度大小．(2)电梯在中间阶段上升的速度大小．(3)该楼房平均每层楼的高度．考题展示1．BC 2.B 3.ABD 4.D 5.C6．(1)1.29 s 11.24 m/s (2)8.71 m/s2预测演练1．C 2.BD 3.BD 4.B 5.AC6．(1)16 m (2)24 m7．(1)1.6 m/s2，方向竖直向上0.8 m/s2，方向竖直向下(2)4.8 m/s (3)3.16 m。