2013届高考物理第一轮考点总复习课件17

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第一章

直线运动4直线运动中的物理图 象、追及与相遇问题

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一、运用图象法研究匀变速直线运动问题 运用图象法来解决直线运动问题，在本章中具 有重要地位和作用，图象不仅形象直观地描述 物体的运动情况及物理量之间的关系，而且把 几何意义与物理意义相结合，强调数和形的统 一.因此必须深刻理解图象的特点并灵活应用.

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对于初学的同学，首先要注意区分位移图象 和速度图象，因为前面学的匀速直线运动的 s-t图象(如图1-4-1甲所示)和匀变速直线运动 的v-t图象(如图1-4-1乙所示)都是直线，虽然 相似，但物理意义完全不同.图中各图线、交 点及阴影部分表示的运动情况见下表.

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s-t图象 ①表示物体做 匀速 . . 直线运动(斜率表 . 示速度) ②表示物体处 于 . 静止 ③表示物体 . 向反方 . ④交点的纵坐标表示物 向做匀速直线运动 体在t2时 刻 . ⑤t1时刻物体的位移为s0

v-t图象 ①表示物体做 . 初速度为 零的匀加速直线运动.

②表示物体做 . 匀速直线运动 ③表示物体做 . 匀减速直线运动 ④交点的纵坐标表示在t2时刻物体 . 具有相等的速度，但不相遇 ⑤t1时刻物体的速度为v0,图中阴影部分 的面积表示物体在第①种运动状态下 0~t1时间内 的大小

位移

相遇时的位移

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因此在分析图象问题时，首先要弄清该图象 究竟是哪一种图象，这可以通过观察图象的 纵坐标的意义来区分，这是解题最关键的一 步，其次再理解图象的物理意义，分析物体 的运动性质.

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二、追及问题 讨论追及、相遇的问题，其实质就是分析讨论 两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置问题. 1.两个关系：即 和 . 2.一个条件：即两者 相等，它往往是物体 位移关系 时间关系 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.

速度

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3.解题思路和方法

分析两物 体运动过 程，画运 动示意图

由示意 图找两 物体位 移关系

根据物体运 动性质列 (含有时间) 位移方程

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图象的综合应用 如图1-4-2所示是某物体做匀变速直线运动的速度 图线，某同学根据图线得出以下分析结论：

图1-4-2

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①物体始终沿正方向运动 ②物体先向负方向运动，在t=2s后开始向正 方向运动 ③在t=2s前物体位于出发点负方向上，在 t=2s后位于出发点正方向上 ④在t=2s时，物体距出发点最远 以上分析结论正确的是( ) A.只有①③ B.只有②③ C.只有②④ D.只有①

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物体运动方向即为速度方向，从图线可知 物体在2s前速度为负值，即向负方向运动；而 2s后速度为正值，即向正方向运动.所以①是错 误的,②是正确的. 物体的位置要通过分析位移来确定.物体在某段 时间内的

位移等于速度—时间图线中对应图线 所包围的面积代数和.由图可知物体在2s时有最 大的负位移，2s后(在4s前)虽然运动方向改为正 方向，但它的位移仍为负(4s末物体回到原点), 故③是错误的，④是正确的.选项C正确.

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示速度的代数值，它的正、负值分别表示速度方向 沿正方向、负方向，所以要分析运动方向是否发生 改变就直接去了解其纵坐标值是正值还是负值； (2)物体加速度大小和方向从图线斜率的正、负值来 体现.在整个4s中，图线斜率不变，说明物体加速度 一直不变. (3)物体在某段时间内的位移大小和方向从图线和横 轴包围的“面积”来体现，该“包围面”在横轴之 上表示正方向位移，“包围面”在横轴之下表示负 方向位移.

(1)在速度—时间图线中各点纵坐标值实际是表 点评

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如图1-4-3所示为某质点 的位移与时间图象，则该质点的运 动情况是( ) A.先沿负方向运动，再沿正方向运 动 B.始终沿负方向运动 C.在整个t=6s时间内有来回运动, 它通过的总位移为零 D.在整个t=6s时间内运动方向一直 没变, 它通过的总位移大小为4m

图1-4-3

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蚂蚁离开巢沿直线爬行，它的速度与到蚁 巢中心的距离成反比，当蚂蚁爬到距巢中心 的距离L1=1m的A点处时，速度是v1=2cm/s. 试问蚂蚁从A点爬到距巢中心的距离L2=2m的 B点所需的时间为多少？

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本题若将AB无限分割，每一等份可看做 匀速直线运动，然后求和，这一办法原则上可 行，实际上很难计算. 题中有一关键条件：蚂蚁运动的速度v与 蚂蚁离巢的距离x成反比，即

1 x, 作出 图象如图示，为一条通过原点的直线. v 1 从图上可以看出梯形ABCD的面积，就是蚂蚁 x 从A到B的时间： v1 1 1 T L2 L1 2 v1 v2