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1、2022年高三物理第一輪復(fù)習(xí) 第一章第三講《運動圖象及在運動問題中的應(yīng)用》學(xué)案
一、知識梳理
1.運動圖象是通過建立________系來表達有關(guān)物體運動規(guī)律的一種重要方法,我們能從圖象中識別物體運動的性質(zhì),還能了解圖象__________的意義和________的意義及圖線覆蓋面積的意義(僅限于v—t圖象)
2.位移圖象:反映直線運動的質(zhì)點的位移隨時間變化的規(guī)律;
(1)圖線的斜率表示運動質(zhì)點的___________________________________;
(2)勻速直線運動的位移圖象是一條_________________的____________________
2、_________;
3.速度圖象:反映直線運動的質(zhì)點的速度隨時間變化的規(guī)律;
(1)圖線的斜率表示運動質(zhì)點的_____________________________________;
(2)圖線與之對應(yīng)的時間線所包圍的面積表示____________________,時間軸上方的表示正向位移,下方的面積表示負向位移,它們的代數(shù)和表示質(zhì)點總位移;
(3)勻速直線運動的速度圖象是一條平行于時間軸的直線 ,勻變速直線運動的速度圖象是一條傾斜的______________________________________;
二、例題講解:
例1.如圖1-3-12所示x-t圖象
3、和v-t圖象中,給出四條曲線1、2、3、4代表四個不同物體的運動情況,關(guān)于它們的物理意義,下列描述正確的是( )
A.圖線1表示物體做曲線運動
B.x-t圖象中t1時刻v1>v2
C.v-t圖象中0至t3時間內(nèi)4的平均速度大于3的平均速度
D.兩圖象中,t2、t4時刻分別表示2、4開始反向運動
答案:BC
例2.在t=0時,甲、乙兩汽車從相距70 km的兩地開始相向行駛,它們的v-t圖象如圖1-3-20所示.忽略汽車掉頭所需時間.下列對汽車運動狀況的描述正確的是( )
A.在第1小時末,乙車改變運動方向
B.在第2小時末,甲、乙兩車相距10 km
C.在前4小時內(nèi)
4、,乙車運動加速度的大小總比甲車的大
D.在第4小時末,甲、乙兩車相遇
解析:速度圖象在t軸下的均為反方向運動,故2 h末乙車改變運動方向,A錯;2 h末從圖象圍成的面積可知乙車運動位移為30 km,甲車位移為30 km,相向運動,此時兩車相距70 km-30 km-30 km=10 km,B對;從圖象的斜率看,斜率大加速度大,故乙車加速度在4 h內(nèi)一直比甲車加速度大,C對;4 h末,甲車運動位移120 km,乙車運動位移30 km,兩車原來相距70 km,故此時兩車還相距20 km,D錯.
答案:BC
練一練:
1、如圖1-3-11所示的位移(x)-時間(t)圖象和速度(v)
5、-時間(t)圖象中給出四條圖線,甲、乙、丙丁代表四輛車由同一地點向同一方向運動的情況,則下列說法正確的是( )
A.甲車做直線運動,乙車做曲線運動
B.0~t1時間內(nèi),甲車通過的路程大于乙車通過的路程
C.0~t2時間內(nèi),丙、丁兩車在t2時刻相距最遠
D.0~t2時間內(nèi),丙、丁兩車的平均速度相等
解析:在x-t圖象中表示的是直線運動的物體的位移隨時間的變化情況,而不是物體運動的軌跡,由甲、乙兩車在0~t1時間內(nèi)做單向的直線運動,故在這段時間內(nèi)兩車通過的位移和路程均相等,A、B選項均錯.在v-t圖象中,t2時刻丙、丁速度相等,故兩者相距最遠,C選項正確.由圖線可知,0~t2時間內(nèi)
6、丙位移小于丁的位移,故丙的平均速度小于丁的平均速度,D選項錯誤.
答案:C
2.小球在t=0時刻從空中自由下落,與水平地面相碰后彈到空中某一高度,其v-t圖象如圖1-3-13所示,則由圖可知( )
A.小球下落的最大速度為5 m/s
B.小球下落的最大速度為3 m/s
C.小球能彈起的最大高度為0.45 m
D.小球能彈起的最大高度為1.25 m
解析:從題圖可知,下落的最大速度為5 m/s,彈起的最大高度為橫軸下面三角形的面積,即為0.45 m.
答案:AC
例3. 如圖1-4-18所示,一個做直線運動的物體的速度圖象,初速度V0,末速度Vt,在時間內(nèi)物體
7、的平均速度V,則:
A. ; B. ;
C. ; D.的大小無法確定
C
例4.甲、乙兩車以相同的速率V0在水平地面上相向做勻速直線運動,某時刻乙車先以大小為a的加速度做勻減速運動,當速率減小到0時,甲車也以大小為a的加速度做勻減速運動.為了避免碰車,在乙車開始做勻減速運動時,甲、乙兩車的距離至少應(yīng)為:(用圖像求解)
A. B. C. D. .
D
練一練:
1.在平直軌道上,乙在甲前面,兩物體相距為s,同向同時開始運動,甲以初速度v1、加速度為a1做勻加速運動,乙以初速度為零、加
8、速度為a2做勻加速運動.假定甲能從乙旁邊通過而互不影響,下列情況可能發(fā)生的是 ( )
A.當a1=a2時,甲、乙相遇兩次
B.當a1>a2時,甲、乙相遇兩次
C.當a1>a2時,甲、乙相遇一次
D.當a1a2時,甲相對乙以初速度v1,加速度(a1-a2)做勻加速運動,故甲能從乙旁邊通過一次;當a1
9、雙方距離開始變大,在速度相等時最大,而后乙開始追甲,其速度大于甲時追上,以后甲就追不上乙了,故甲、乙相遇兩次.
答案:CD
2、甲汽車以V0勻速運動到達某處的同時,該處有一輛汽車乙開始做初速為0的勻加速直線運動去追趕甲車,根據(jù)上述的已知條件:
A.可求出乙車追上甲車時乙車的速度
B.可求出乙車追上甲車時乙車所走的路程
C.可求出乙車從開始起到追上甲車時所用的時間
D.不能求出上述三者中的任何一個
A
3.經(jīng)檢測汽車A的制動性能:以標準速度20m/s在平直公路上行使時,制動后40s停下來.現(xiàn)A在平直公路上以20m/s的速度行使發(fā)現(xiàn)前方180m處有一貨車B以6m/s的速度同向勻速行使,司機立即制動,能否發(fā)生撞車事故?(用圖像求解)
所以兩車相撞
4.(xx全國Ⅰ)一水平的淺色長傳送帶上放置一煤塊(可視為質(zhì)點),煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ.初始時,傳送帶與煤塊都是靜止的.現(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度α0開始運動,當其速度達到v0后,便以此速度做勻速運動.經(jīng)過一段時間,煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后,煤塊相對于傳送帶不再滑動.求此黑色痕跡的長度.