专题03 运动的图象、追及相遇问题
一、【知识精讲】
(一)四类图象的比较
1.位移—时间(x t)图象
(1)位移—时间图象反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律,并非物体运动的轨迹。
(2)位移—时间图象只能描述物体做直线运动的情况,这是因为位移—时间图象只能表示物体运动的两个方向:t轴上方代表正方向,t轴下方代表负方向。
(3)位移—时间图线上每一点的斜率表示物体该时刻的速度,斜率的大小表示速度的大小,斜率的正负表示速度的方向,交点表示两物体在同一时刻处于同一位置,即相遇。
2.位置坐标(x y)图象
表示物体位置的坐标图,图线表示物体实际运动轨迹的路线,在坐标图上能表示出物体运动的位移。
3.速度—时间(v t)图象
(1)速度—时间图象反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律,只能描述物体做直线运动的情况。
(2)速度—时间图线上每一点的斜率表示物体该时刻的加速度。
(3)速度—时间图线与t轴所围面积表示这段时间内物体的位移。
4.加速度—时间(ɑ t)图象
(1)加速度—时间图象反映了做直线运动的物体的加速度随时间变化的规律。
(2)加速度—时间图象平行于时间轴的图线表示物体做匀速直线运动。
(3)加速度—时间图象中图线与时间轴围成的面积表示这一过程中速度的变化量。
(二)追及、相遇问题
1.相遇问题
同向物体追上时即相遇。相向物体,各自发生运动的位移大小之和等于两者初始位置间距离即相遇。
2.追及、相遇问题中的一个条件和两个关系
(1)一个条件:即两者速度相等,它往往是物体间能够追上、追不上或两者距离最大、最小的临界条件,也是分析判断的切入点。
(2)两个关系:即时间关系和位移关系,这两个关系可通过题干或画运动示意图得到。
3.追及、相遇问题常见的情况
假设物体A追物体B,开始时两个物体相距x0,有三种常见情况:
(1)A追上B时,必有xA-xB=x0,且vA≥vB。
(2)要使两物体恰好不相撞,两物体同时到达同一位置时速度相同,必有xA-xB=x0,vA=vB。
(3)若使两物体保证不相撞,则要求当vA=vB时,xA-xB<x0,且之后vA≤vB。