专题1.2 运动学图像、追及相遇及实验【讲】学生版-高考物理一轮复习讲义（新高考）

专题1.2 运动学图像、追及相遇及实验【讲】 目录 一 讲核心素养1 二 讲必备知识2 【知识点一】 运动图象的理解2 【知识点二】 运动图象的应用6 【知识点三】 研究匀变速直线运动8 三．讲关键能力15 【能力点一】.能运用运动学规律分析非常规的运动学图像-----函数与图象问题15 【能力点二】图象法解决动力学问题17 【能力点三】实验拓展与创新能力18 四．讲模型思想21 （一）.与运动学图像相结合的追及相遇问题---数形结合思想21 （二）.以实际相结合的追及相遇模型22 一 讲核心素养 1.物理观念匀速直线运动、匀变速直线运动、非匀变速直线运动模型。追及、相遇。 1知道常见直线运动的特点能结合图像语言将其转化为对应的运动模型。 2能结合图像、情景建构追及相遇模型树立运动观。 2.科学思维在特定情境中运用图像解决问题。 1.能将图像语言转变为匀变速直线运动模型进而运用匀变速直线运动的规律进行求解-----转换思维 2能将多物体运动的具体情景转化为情景图、函数图像并利用图像解决问题------分析问题解决问题 3.科学探究研究匀变速直线运动的特点 1练习正确使用打点计时器，学会利用打上点的纸带研究物体的运动。 2掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法Δx＝aT2。 3测定匀变速直线运动的加速度。 4.科学态度与责任以生产、生活实际为背景的匀变速直线运动规律的应用。 能将以生产、生活，交通运输实际为背景的情景试题运用匀变速直线运动的特点去情境化建立物理模型并用相关规律求解，以此体会物理学科分析问题的科学方法同时感悟物理知识在生产、生活中的应用。 二 讲必备知识 【知识点一】 运动图象的理解 1.两类图象的比较 x t图象 v t图象 轴 纵轴位移 横轴时间 纵轴速度 横轴时间 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 斜率 某点的斜率表示该点的瞬时速度 某点的斜率表示该点的加速度 点 两线交点表示两物体相遇 两线交点表示两物体该时刻速度相同 面积 无意义 图线和时间轴所围的面积，表示物体运动的位移 截距 在纵轴上的截距表示t＝0时的位移 在纵轴上的截距表示t＝0时的速度 2.三点说明 1xt图象与vt图象都只能描述直线运动，且均不表示物体运动的轨迹； 2分析图象要充分利用图象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2020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 【素养升华】本题考察的学科素养主要是物理观念及科学思维。要求考生能准确获取xt图像信息并根据图像信息转化为清晰的运动情景。 【必备知识】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. 【变式训练】2020四川资阳一诊如图所示，a、b、c三个物体在同一条直线上运动，其xt图象中，图线c是一条x＝0.4t2的抛物线。有关这三个物体在0～5 s内的运动，下列说法正确的是 A．a物体做匀加速直线运动 B．c物体做加速度增大的加速直线运动 C．t＝5 s时，a物体与c物体相距10 m D．a、b两物体都做匀速直线运动，且速度相同 【例2】2021广州惠州调研跳伞运动员从高空悬停的直升机跳下，运动员沿竖直方向运动，其v t图象如图所示，下列说法正确的是 A．运动员在0～10 s内的平均速度大小等于10 m/s B．从15 s末开始运动员处于静止状态 C．10 s末运动员的速度方向改变 D．10～15 s内运动员做加速度逐渐减小的减速运动 【素养升华】本题考察的学科素养主要是物理观念及科学思维。要求考生能准确获取vt图像信息并根据图像信息转化为清晰的运动情景。 【必备知识】关于运动图象的三点提醒 1x 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． 2x 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． 【变式训练】2020烟台期末甲、乙两辆汽车在平直的高速公路上行驶，某时刻两车正好并排行驶，从该时刻起两车的速度时间图象如图所示，则下列说法正确的是 A．t0时刻两车相遇 B．0到t1时间内，甲、乙两车的加速度大小均逐渐减小且方向相同 C．0到t0时间内，甲车的平均速度小于乙车的平均速度 D．t1时刻甲、乙两车一定再次相遇，之后甲车将一直在乙车前方 【例3】多选2021贵州遵义航天高级中学模考如图所示的xt图象和vt图象中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况。则下列说法正确的是 A．甲车速度不变，乙车速度逐渐减小 B．t1时刻，甲的速度大于乙的速度 C．丙、丁两车在t2时刻相遇 D．t2时刻，丙的加速度大于丁的加速度 【素养升华】本题考察的学科素养主要是物理观念及科学思维。要求考生能正确把握图象代表的物体运动规律并能准确区分两类运动学图像的交点、斜率的物理意义。 【必备知识】直线运动图象问题要根据物理情景中遵循的规律，由图象提取信息和有关数据，根据对应的规律公式对问题做出正确的解答。具体分析过程如下 【变式训练】多选2020京西城区实验中学期末物体甲运动的xt图象和物体乙运动的vt图象分别如图所示，则这两个物体的运动情况是 A．甲在0～6 s时间内来回运动，它通过的总位移为零 B．甲在0～6 s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4 m C．乙在0～6 s时间内来回运动，它通过的总位移为零 D．乙在0～6 s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4 m 【知识点二】 运动图象的应用 1．读图 2．作图和用图 依据物体的状态或物理过程所遵循的物理规律，作出与之对应的示意图或数学函数图象来研究和处理问题． 【例1】2020高密模拟设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为x.现有四个不同物体的运动图象如下列选项所示，假设物体在t＝0时的速度均为零，则其中表示物体做单向直线运动的图象是 【素养升华】本题考察的学科素养主要是科学思维。要求考生对物体的状态或物理过程所遵循的物理规律，选出与之对应的数学函数图象来研究和处理问题。