2018高考物理第一輪復(fù)習(xí) 專題 位移、速度、追擊與相遇問(wèn)題學(xué)案 魯科版.doc

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位移、速度、追擊與相遇問(wèn)題 【本講教育信息】 一. 教學(xué)內(nèi)容： 位移、速度、追擊與相遇問(wèn)題 （一）位移——時(shí)間圖像 1. 表示物體的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。 2. 勻速直線運(yùn)動(dòng)是一條傾斜的直線。 勻變速直線運(yùn)動(dòng)是一條拋物線。 3. 位移——時(shí)間圖像不是物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。 4. 圖像中斜率表示速度，值為傾角的正切值，若為負(fù)表示v為負(fù)向。 5. 交點(diǎn)表示相遇。 （二）速度——時(shí)間圖像 1. 表示物體的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。 2. 勻直的圖像為與t軸平行的直線。 勻變直的圖為一傾斜的直線。 3. 斜率表示a，值為夾角的正切值，若為負(fù)則a為負(fù)。 4. 任意運(yùn)動(dòng)的圖線與t軸所夾面積為其位移，橫軸之下表示位移為負(fù)。 5. 交點(diǎn)表示速度相同。 （三）追擊與相遇問(wèn)題 最重要的臨界條件是： （1）兩者速度相同。 （2）相遇時(shí)，兩者位移的大小等于開(kāi)始間距。 即 （3）追上時(shí)， （四）實(shí)驗(yàn)：探究勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 1. 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器： 電磁式：4~6伏低壓交流電源，振針 電火花式：220伏市電 2. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： （1）驗(yàn)證是否是勻變速直線運(yùn)動(dòng)： 方法：①，S5－S4，S4－S3，S3－S2，S2－S1在誤差范圍內(nèi)近似相等。 依據(jù)：勻變直在任意相鄰相等時(shí)間的位移差為定值。 方法：②畫圖像 （2）計(jì)算： ①求a，逐差法， ②求某時(shí)刻v， 依據(jù)：勻變直中某時(shí)刻的平均速度與這段位移中間時(shí)刻速度相等。 3. 注意T的取值： （1）每5個(gè)點(diǎn)： （2）每隔5個(gè)點(diǎn)： （3）相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)： 4. 若實(shí)際頻率時(shí)： （1）時(shí)，， 則，量值偏小 （2）時(shí)，同理得測(cè)量值偏大 【典型例題】 例1. 一質(zhì)點(diǎn)從靜止開(kāi)始，先以加速度a1做一段時(shí)間的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，緊接著以大小為a2的加速度做減速直線運(yùn)動(dòng)，直至靜止。質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t，求它運(yùn)動(dòng)的總路程。 解析：不妨作出質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度圖線（如圖所示），以便找出解題的方法。質(zhì)點(diǎn)做加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，做減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間間隔為，運(yùn)動(dòng)的最大速度為，從圖線入手可引出不少解題方法，我們采用平均速度的方法求解。 從圖中可看出，，t2兩段時(shí)間內(nèi)的平均速度均為，則總路程： 又因?yàn)椋? 將兩式分別乘以a1與a2，后得： 故 代入路程公式得： 例2. 甲、乙兩車，從同一處，同時(shí)開(kāi)始作同向直線運(yùn)動(dòng)。已知甲車以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙車以初速度開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為a。試分析： （1）當(dāng)乙車的速度多大時(shí)，乙車落后于甲車的距離為最大？根據(jù)什么進(jìn)行判斷？落后的最大距離是多大？ （2）當(dāng)乙車的速度多大時(shí)，乙車追上甲車？根據(jù)什么判斷？需要多長(zhǎng)時(shí)間？ 解析：當(dāng)時(shí)，乙車落后于甲車的距離為最大。 乙車達(dá)到速度v所需時(shí)間為 故此時(shí)兩車相距為 兩車同時(shí)從同一處開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)一段時(shí)間，再次相遇，它們的運(yùn)動(dòng)路程、運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相同，那么，它們?cè)谶@一段時(shí)間內(nèi)的平均速度相同。甲車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其平均速度為v，乙車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其平均速度為：。 由此可知，必須有 即，此時(shí)乙車追上甲車 乙車達(dá)到速度所需時(shí)間為： 例3. 交通警察在處理一起轎車撞倒行人的交通事故，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察，剎車印痕起點(diǎn)在A處，行人在B處被撞，轎車停止在C處，轎車司機(jī)發(fā)現(xiàn)行人準(zhǔn)備剎車時(shí)行人在D點(diǎn)，AB=17.5m，BC=14m，DB=2.6m，如圖所示，一般人的反應(yīng)時(shí)間為0.7s，為了判斷轎車司機(jī)是否違章，警方派一警車以法定最高速度14m/s行駛在同一馬路的同一地段，該警車運(yùn)動(dòng)的加速度與肇事車輛的加速度相同，該警車在A點(diǎn)緊急剎車，經(jīng)14m后停下，g取10m/s2，試問(wèn)： （1）肇事轎車的速度vA為多少？該車是否超速違章？ （2）該行人過(guò)馬路的速度為多少？ 解析：行人始終做勻速直線運(yùn)動(dòng)，肇事車在看到行人后的運(yùn)動(dòng)情況是：先在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)做0.7s的勻速直線運(yùn)動(dòng)，接下來(lái)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。 （1）根據(jù)警車的模擬運(yùn)動(dòng)，由公式，可得剎車加速度 肇事車剎車后的位移為 則肇事車在A點(diǎn)剎車時(shí)的速度 所以肇事車違章，超速行駛 （2）設(shè)肇事車從A到B的時(shí)間為 根據(jù) 可得（另一解舍去） 司機(jī)從看到行人到撞上行人經(jīng)歷的總時(shí)間為 所以行人的速度