1、1创新设计创新设计核心素养培养专题突破运动图象追及相遇问题专题突破运动图象追及相遇问题2创新设计创新设计核心素养培养突破一运动图象的理解及应用突破一运动图象的理解及应用1.运动学图象主要有运动学图象主要有st图象和图象和vt图象，运用运动学图象解题可总结为图象，运用运动学图象解题可总结为“六看六看”。st图象图象vt图象图象“一看一看”轴轴横轴为时间横轴为时间t，纵轴为位移，纵轴为位移s横轴为时间横轴为时间t，纵轴为速度，纵轴为速度v“二看二看”线线倾斜直线表示匀速直线运动倾斜直线表示匀速直线运动倾斜直线表示匀变速直线运动倾斜直线表示匀变速直线运动“三看三看”斜率斜率表示速度表示速度表示加速度
2、表示加速度“四看四看”面积面积无实际意义无实际意义图线和时间轴围成的面积表示位移图线和时间轴围成的面积表示位移“五看五看”纵截距纵截距表示初位置表示初位置表示初速度表示初速度“六看六看”特殊点特殊点拐点表示从一种运动变为另一种运拐点表示从一种运动变为另一种运动，交点表示相遇动，交点表示相遇拐点表示从一种运动变为另一种运拐点表示从一种运动变为另一种运动，交点表示速度相等动，交点表示速度相等3创新设计创新设计核心素养培养2.对运动图象的对运动图象的“三点三点”提醒提醒(1)st图象、图象、vt图象都不是物体运动的轨迹，图象中各点的坐标值图象都不是物体运动的轨迹，图象中各点的坐标值s、v与与t一一对
3、一一对应。应。(2)st图象、图象、vt图象的形状由图象的形状由s与与t、v与与t的函数关系决定。的函数关系决定。(3)无论是无论是st图象还是图象还是vt图象，所描述的运动情况都是直线运动。图象，所描述的运动情况都是直线运动。4创新设计创新设计核心素养培养根据题目情景选择运动图象根据题目情景选择运动图象1.依据某一物理过程，设计某一物理量随时间依据某一物理过程，设计某一物理量随时间(或位移、高度、速度等或位移、高度、速度等)变化的几个变化的几个图象或此物理过程中某几个物理量随某一量的变化图象，从中判断其正误。图象或此物理过程中某几个物理量随某一量的变化图象，从中判断其正误。2.解决该类问题一
4、般依据物理过程，运用对应规律，确定某物理量的变化情况，从解决该类问题一般依据物理过程，运用对应规律，确定某物理量的变化情况，从而确定选项的正确与否。而确定选项的正确与否。5创新设计创新设计核心素养培养【例【例1】(多选多选)某时刻两车从同一地点、沿同一方向做直线运动，下列关于两车的某时刻两车从同一地点、沿同一方向做直线运动，下列关于两车的位移位移s、速度、速度v随时间随时间t变化的图象，能反映变化的图象，能反映t1时刻两车相遇的是时刻两车相遇的是()6创新设计创新设计核心素养培养解析解析st图象中图线上的点表示物体所在的位置，由图图象中图线上的点表示物体所在的位置，由图A可知，可知，t1时刻两
5、车不会时刻两车不会相遇，相遇，A错误；由图错误；由图B可知，可知，t1时刻两线相交，故两车相遇，时刻两线相交，故两车相遇，B正确；正确；vt图象表示图象表示物体的速度随时间变化的规律，图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，物体的速度随时间变化的规律，图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，由图由图C可知，在可知，在0t1时间内两车的位移不同，故不会相遇，时间内两车的位移不同，故不会相遇，C错误；由图错误；由图D可知，可知，两车在两车在0t1时间内位移相同，故时间内位移相同，故D正确。正确。答案答案BD7创新设计创新设计核心素养培养根据图象信息分析物体的运动规律根据图象信息分析物体的运动规
6、律解决此类问题时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，根解决此类问题时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：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：8创新设计创新设计核心素养培养【例【例2】(2019广东广东“六校联盟六校联盟”二模二模)a、b、c三个物体在三个物体在同一条直线上运动，它们的位移同一条直线上运动，它们的位移时间图象如图时间图象如图1所示，所示，物体物体c的位移的位移时间图线是一条抛物线，坐标原点是抛物时间图线是一条抛物线，坐标原点是抛物线的顶点，下列说法正确的是，线的顶点，
7、下列说法正确的是，g取取10 m/s2。()A.a、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度相同两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度相同B.a、b两物体都做匀变速直线运动，两个物体的加速度大小相等，方向相反两物体都做匀变速直线运动，两个物体的加速度大小相等，方向相反C.物体物体c一定做变速曲线运动一定做变速曲线运动D.在在05 s内，当内，当t5 s时，时，a、b两个物体相距最远两个物体相距最远图图19创新设计创新设计核心素养培养答案答案D10创新设计创新设计核心素养培养【拓展】【拓展】在在例例2中，若仅将位移中，若仅将位移时间图象改为时间图象改为如图如图2所示的速度所示的速度时间图象，其他
8、条件不变，则时间图象，其他条件不变，则下列说法正确的是下列说法正确的是()A.a物体的加速度大于物体的加速度大于b物体的加速度物体的加速度B.05 s内，内，a物体的位移大小是物体的位移大小是b物体的物体的3倍倍C.c物体做加速度逐渐减小的加速运动物体做加速度逐渐减小的加速运动D.b物体在物体在05 s内的平均速度与内的平均速度与c物体在物体在010 s内的平均速度大小相等内的平均速度大小相等图图211创新设计创新设计核心素养培养答案答案B12创新设计创新设计核心素养培养多种图象间的转换问题多种图象间的转换问题对题目中所给图象进行必要的转化，然后根据转化后的运动图象分析问题。解答对题目中所给图
9、象进行必要的转化，然后根据转化后的运动图象分析问题。解答这类问题的关键是如何从已给图象中分析出物体的运动特征，是匀加速还是匀减这类问题的关键是如何从已给图象中分析出物体的运动特征，是匀加速还是匀减速，起始时刻的物体状态速，起始时刻的物体状态(初位置、初速度初位置、初速度)等等。13创新设计创新设计核心素养培养【例【例3】小球沿某一斜面下滑，在斜面底端与垂直斜面的挡板相碰小球沿某一斜面下滑，在斜面底端与垂直斜面的挡板相碰后又回到斜面上的某一位置，小球与挡板作用时间不计，其速度后又回到斜面上的某一位置，小球与挡板作用时间不计，其速度v随时间随时间t变化的关系如图变化的关系如图3所示。以下滑起点为位
10、移坐标原点，以小所示。以下滑起点为位移坐标原点，以小球开始下滑时刻为球开始下滑时刻为t0时刻，则下列选项中能正确反映小球运动的时刻，则下列选项中能正确反映小球运动的图象是图象是()图图314创新设计创新设计核心素养培养答案答案A15创新设计创新设计核心素养培养1.(多选多选)(2019汕头调研汕头调研)如图如图4所示，图甲为质点所示，图甲为质点a和和b做直线运动的位移做直线运动的位移时间图象，时间图象，图乙为质点图乙为质点c和和d做直线运动的速度做直线运动的速度时间图象，由图可知时间图象，由图可知()图图416创新设计创新设计核心素养培养A.若若t1时刻时刻a、b两质点第一次相遇，则两质点第一
11、次相遇，则t2时刻两质点第二次相遇时刻两质点第二次相遇B.若若t1时刻时刻c、d两质点第一次相遇，则两质点第一次相遇，则t2时刻两质点第二次相遇时刻两质点第二次相遇C.t1到到t2时间内，四个质点中只有时间内，四个质点中只有b和和d两个质点的运动方向发生改变两个质点的运动方向发生改变D.t1到到t2时间内，四个质点中只有时间内，四个质点中只有b和和d两个质点的速率先减小后增大两个质点的速率先减小后增大17创新设计创新设计核心素养培养解析解析在位移在位移时间图象中，两图线的交点表示两质点位置相同而相遇，由甲图时间图象中，两图线的交点表示两质点位置相同而相遇，由甲图可知，若可知，若t1时刻时刻a、
12、b两质点第一次相遇，则两质点第一次相遇，则t2时刻两质点第二次相遇，故时刻两质点第二次相遇，故A正确；正确；t1到到t2时间内，根据时间内，根据vt图象下所包围的面积表示位移大小知图象下所包围的面积表示位移大小知c的位移大于的位移大于d的位移，的位移，若若t1时刻时刻c、d两质点第一次相遇，则两质点第一次相遇，则t2时刻两质点不能相遇，故时刻两质点不能相遇，故B错误；只有错误；只有b运运动方向改变，动方向改变，a、c、d质点的运动方向未发生改变，故质点的运动方向未发生改变，故C错误；根据错误；根据st图象的斜图象的斜率表示速度，知率表示速度，知t1到到t2时间内，时间内，a质点的速度不变，质点
13、的速度不变，b质点的速率先减小后增大，由质点的速率先减小后增大，由vt图象知，图象知，c的速度均匀减小，的速度均匀减小，d的速率先减小后增大，故的速率先减小后增大，故D正确。正确。答案答案AD18创新设计创新设计核心素养培养A.动力车的初速度为动力车的初速度为10 m/sB.刹车过程动力车的加速度大小为刹车过程动力车的加速度大小为5 m/s2C.刹车过程持续的时间为刹车过程持续的时间为8 sD.从开始刹车时计时，经过从开始刹车时计时，经过8 s，动力车的位移为，动力车的位移为40 m图图519创新设计创新设计核心素养培养答案答案BD20创新设计创新设计核心素养培养追及相遇问题常见的分析方法追及
14、相遇问题常见的分析方法突破二追及相遇问题突破二追及相遇问题追及相遇问题的实质就是分析两物体在同一时刻能否到达相同的空间位置。追及相遇问题的实质就是分析两物体在同一时刻能否到达相同的空间位置。1.分析技巧分析技巧：可概括为：可概括为“一个临界条件一个临界条件”“两个关系两个关系”。(1)一个临界条件：速度相等。它往往是物体间能否追上或一个临界条件：速度相等。它往往是物体间能否追上或(两者两者)距离最大、最小距离最大、最小的临界条件，也是分析判断问题的切入点；的临界条件，也是分析判断问题的切入点；(2)两个关系：时间关系和位移关系，通过画草图找出两物体的时间关系和位移两个关系：时间关系和位移关系，
15、通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系是解题的突破口。关系是解题的突破口。21创新设计创新设计核心素养培养2.能否追上的判断方法能否追上的判断方法 22创新设计创新设计核心素养培养【例【例4】(2019惠州模拟惠州模拟)一辆执勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以一辆执勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以v12 m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时，立即前去追赶，经的速度匀速行驶的货车有违章行为时，立即前去追赶，经t02 s，警车发，警车发动起来，以加速度动起来，以加速度a2 m/s2做匀加速运动，若警车最大速度可达做匀加速运动，若警车最大速度可达vm16 m/s，求：，求：(1)在
16、警车追上货车之前，两车间的最大距离是多少；在警车追上货车之前，两车间的最大距离是多少；(2)警车发动起来后至少经多长时间才能追上货车。警车发动起来后至少经多长时间才能追上货车。23创新设计创新设计核心素养培养解析解析(1)当警车与货车的速度相等时，两车距离最大，则当警车与货车的速度相等时，两车距离最大，则vat1解得解得t16 s此时货车的此时货车的位移位移s1v(t0t2)120 m24创新设计创新设计核心素养培养所以警车从发动到追上货车的最短时间为所以警车从发动到追上货车的最短时间为tt2t322 s答案答案(1)60 m(2)22 s25创新设计创新设计核心素养培养1.牢记牢记“一个思维
17、流程一个思维流程”26创新设计创新设计核心素养培养2.掌握掌握“三种分析方法三种分析方法”(1)分析法分析法应用运动学公式，抓住一个条件、两个关系，列出两物体运动的时间、位应用运动学公式，抓住一个条件、两个关系，列出两物体运动的时间、位移、速度及其关系方程，再求解。移、速度及其关系方程，再求解。(2)极值法极值法设相遇时间为设相遇时间为t，根据条件列出方程，得到关于，根据条件列出方程，得到关于t的一元二次方程，再利用数的一元二次方程，再利用数学求极值的方法求解。在这里，常用到配方法、判别式法、不等式法等。学求极值的方法求解。在这里，常用到配方法、判别式法、不等式法等。(3)图象法图象法在同一坐
18、标系中画出两物体的运动图象。位移图象的交点表示相遇，速度在同一坐标系中画出两物体的运动图象。位移图象的交点表示相遇，速度图象抓住速度相等时的图象抓住速度相等时的“面积面积”关系找位移关系。关系找位移关系。27创新设计创新设计核心素养培养1.匀速追加速匀速追加速一步行者以一步行者以6.0 m/s的速度跑去追赶被红灯阻停的公共汽车，在跑到的速度跑去追赶被红灯阻停的公共汽车，在跑到距汽车距汽车25 m处时，绿灯亮了，汽车以处时，绿灯亮了，汽车以1.0 m/s2的加速度匀加速启动前进，则的加速度匀加速启动前进，则()A.人能追上公共汽车，追赶过程中人跑了人能追上公共汽车，追赶过程中人跑了36 mB.人
19、不能追上公共汽车，人、车最近距离为人不能追上公共汽车，人、车最近距离为7 mC.人能追上公共汽车，追上车前人共跑了人能追上公共汽车，追上车前人共跑了43 mD.人不能追上公共汽车，且车开动后，人车距离越来越远人不能追上公共汽车，且车开动后，人车距离越来越远28创新设计创新设计核心素养培养解析解析在跑到距汽车在跑到距汽车25 m处时，绿灯亮了，汽车以处时，绿灯亮了，汽车以1.0 m/s2 的加速度匀加速启动前的加速度匀加速启动前进，当汽车加速到进，当汽车加速到6.0 m/s 时二者相距最近。汽车加速到时二者相距最近。汽车加速到6.0 m/s所用时间所用时间t6 s，人，人运动距离为运动距离为66
20、 m36 m，汽车运动距离为，汽车运动距离为18 m，二者最近距离为，二者最近距离为18 m25 m36 m7 m，选项，选项A、C错误，错误，B正确；人不能追上公共汽车，且车开动后，人车距正确；人不能追上公共汽车，且车开动后，人车距离先减小后增大，选项离先减小后增大，选项D错误。错误。答案答案B29创新设计创新设计核心素养培养2.匀速追减速匀速追减速如图如图6所示，所示，A、B两物体相距两物体相距s7 m时，时，A在水平拉力和摩擦力作用下，在水平拉力和摩擦力作用下，正以正以vA4 m/s的速度向右匀速运动，而物体的速度向右匀速运动，而物体B此时正在摩擦力作用下以此时正在摩擦力作用下以vB10
21、 m/s向右匀减速运动，加速度向右匀减速运动，加速度a2 m/s2，则，则A追上追上B所经历的时间是所经历的时间是()图图6A.7 s B.8 s C.9 s D.10 s30创新设计创新设计核心素养培养答案答案B31创新设计创新设计核心素养培养3.减速追匀速减速追匀速(多选多选)一辆汽车正以一辆汽车正以v110 m/s的速度在平直公路上匀速行驶，发现正的速度在平直公路上匀速行驶，发现正前方有一辆自行车以前方有一辆自行车以v24 m/s的速度做同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油的速度做同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门做加速度大小为门做加速度大小为a0.6 m/s2的匀减速运动，汽车恰好
22、没有碰上自行车，则的匀减速运动，汽车恰好没有碰上自行车，则()32创新设计创新设计核心素养培养答案答案AC33创新设计创新设计核心素养培养与运动图象相结合的追及相遇问题与运动图象相结合的追及相遇问题近几年的高考追及和相遇问题常以近几年的高考追及和相遇问题常以vt图象的形式考查，用图象描述两物理量关系图象的形式考查，用图象描述两物理量关系时，比较直观、形象且信息量大，体现了数形结合法的应用。时，比较直观、形象且信息量大，体现了数形结合法的应用。34创新设计创新设计核心素养培养【例【例5】2017年年11月月15日，在日，在“滁新高速滁新高速”上因突发团雾而造成多车追尾。如图上因突发团雾而造成多车
23、追尾。如图7所所示是模拟在该高速公路上的甲、乙两车刹车过程中的示是模拟在该高速公路上的甲、乙两车刹车过程中的vt图象，甲车在后，乙车图象，甲车在后，乙车在前。若两车发生追尾，则以下判断正确的是在前。若两车发生追尾，则以下判断正确的是()图图735创新设计创新设计核心素养培养答案答案B36创新设计创新设计核心素养培养1.甲、乙两车在同一条直道上行驶，它们运动的位移甲、乙两车在同一条直道上行驶，它们运动的位移s随时间随时间t变化的关系图象如图变化的关系图象如图8所示。已知乙车做匀变速直线运动，其图线与所示。已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于轴相切于10 s处。则下列说法正确处。则下列说法
24、正确的是的是()A.甲车的初速度为零甲车的初速度为零B.乙车的初位置在乙车的初位置在s060 m处处C.乙车的加速度大小为乙车的加速度大小为1.6 m/s2D.5 s时两车相遇，此时甲车速度较大时两车相遇，此时甲车速度较大图图837创新设计创新设计核心素养培养答案答案C38创新设计创新设计核心素养培养2.相距相距15 m的甲、乙两质点在的甲、乙两质点在t0时刻开始沿同一直线相向运动，它们运动的时刻开始沿同一直线相向运动，它们运动的vt图图象如图象如图9所示。下列说法正确的是所示。下列说法正确的是()A.03 s内，甲的平均速度比乙的小内，甲的平均速度比乙的小B.t3 s时，甲的加速度为零时，甲
25、的加速度为零C.05 s内，甲和乙的平均速度相等内，甲和乙的平均速度相等D.t5 s时，甲、乙相遇时，甲、乙相遇图图939创新设计创新设计核心素养培养答案答案D40创新设计创新设计核心素养培养科学态度与责任系列科学态度与责任系列运动学中的运动学中的STSE问题问题运动学是高中物理的最重要、最基础的内容，是和生活、体育、交通结合紧密的知运动学是高中物理的最重要、最基础的内容，是和生活、体育、交通结合紧密的知识点，是高考命题的重点和热点，通过对近几年高考识点，是高考命题的重点和热点，通过对近几年高考STSE热点问题的归类研究，可热点问题的归类研究，可归纳出三个归纳出三个STSE高考命题热点。高考命
26、题热点。41创新设计创新设计核心素养培养1.为了加快高速公路的通行，许多省市的为了加快高速公路的通行，许多省市的ETC联网正式运行，联网正式运行，ETC是电子不停车收费是电子不停车收费系统的简称。假设减速带离收费岛口的距离为系统的简称。假设减速带离收费岛口的距离为50 m，收费岛总长度为，收费岛总长度为40 m，如图，如图10所示。汽车以大小为所示。汽车以大小为72 km/h的速度经过减速带后，需要在收费中心线前的速度经过减速带后，需要在收费中心线前10 m处处正好匀减速至正好匀减速至36 km/h，然后匀速通过中心线即可完成缴费，匀速过中心线，然后匀速通过中心线即可完成缴费，匀速过中心线10
27、 m后后再以相同大小的加速度匀加速至再以相同大小的加速度匀加速至72 km/h，然后正常行驶。下列关于汽车的速度，然后正常行驶。下列关于汽车的速度时间图象正确的是时间图象正确的是()图图1042创新设计创新设计核心素养培养43创新设计创新设计核心素养培养答案答案A44创新设计创新设计核心素养培养2.为了最大限度地减少道路交通事故，某地开始了为了最大限度地减少道路交通事故，某地开始了“集中整治酒后驾驶违法行为集中整治酒后驾驶违法行为”专专项行动。这是因为一般驾驶员酒后的反应时间比正常时慢了项行动。这是因为一般驾驶员酒后的反应时间比正常时慢了0.10.5 s，易发生交，易发生交通事故。下图是驾驶员
28、守则中的安全距离图示和部分安全距离表格。通事故。下图是驾驶员守则中的安全距离图示和部分安全距离表格。车速车速v/(km/h)反应距离反应距离s/m刹车距离刹车距离x/m401010601522.580A4045创新设计创新设计核心素养培养请根据该图表回答下列问题请根据该图表回答下列问题(结果保留结果保留2位有效数字位有效数字)：(1)请根据表格中的数据计算驾驶员的反应时间；请根据表格中的数据计算驾驶员的反应时间；(2)如果驾驶员的反应时间相同，请计算出表格中如果驾驶员的反应时间相同，请计算出表格中A的数据；的数据；(3)假设在同样的路面上，一名饮了少量酒的驾驶员驾车以假设在同样的路面上，一名饮
29、了少量酒的驾驶员驾车以72 km/h速度行驶，在距速度行驶，在距离一学校门前离一学校门前52 m处发现有一队学生在斑马线上横过马路，他的反应时间比正常处发现有一队学生在斑马线上横过马路，他的反应时间比正常时慢了时慢了0.2 s，会发生交通事故吗？，会发生交通事故吗？46创新设计创新设计核心素养培养即驾驶员的反应时间为即驾驶员的反应时间为0.90 s。47创新设计创新设计核心素养培养(3)车速车速v72 km/h20 m/s，反应时间反应时间t0.90 s0.2 s1.1 s，驾驶员的反应距离驾驶员的反应距离svt201.1 m22 m，停车距离停车距离Lsx54.4 m。由于停车距离由于停车距
30、离L52 m，故会发生交通事故。，故会发生交通事故。答案答案(1)0.90 s(2)20(3)会理由见解析会理由见解析48创新设计创新设计核心素养培养3.足球运动员常采用折返跑方式训练，如图足球运动员常采用折返跑方式训练，如图11所示，在直线跑道起点所示，在直线跑道起点“0”的左边每隔的左边每隔3 m放一个空瓶，起点放一个空瓶，起点“0”的右边每隔的右边每隔9 m放一个空瓶，要求运动员以站立式起跑放一个空瓶，要求运动员以站立式起跑姿势站在起点姿势站在起点“0”上，当听到上，当听到“跑跑”的口令后，全力跑向的口令后，全力跑向“1”号瓶，推倒号瓶，推倒“1”号瓶后号瓶后再全力跑向再全力跑向“2”号
31、瓶，推倒号瓶，推倒“2”号瓶后号瓶后运动员做变速运动时可看作匀变速直线运动员做变速运动时可看作匀变速直线运动，加速时加速度大小为运动，加速时加速度大小为4 m/s2，减速时加速度大小为，减速时加速度大小为8 m/s2，每次推倒瓶子时，每次推倒瓶子时运动员的速度都恰好为零。运动员从开始起跑到推倒运动员的速度都恰好为零。运动员从开始起跑到推倒“2”号瓶所需的最短时间为号瓶所需的最短时间为多少多少(运动员可看做质点运动员可看做质点)?图图1149创新设计创新设计核心素养培养解析解析第一阶段由第一阶段由“0”到到“1”的过程中，的过程中，设加速运动时间为设加速运动时间为t1，减速运动时间为，减速运动时间为t2，由速度关系得由速度关系得a1t1a2t2t11 s，t20.5 s。第二阶段由第二阶段由“1”到到“2”的过程中，的过程中，设加速运动时间为设加速运动时间为t3，减速运动时间为，减速运动时间为t4，由速度关系得由速度关系得a1t3a2t450创新设计创新设计核心素养培养t32 s，t41 s。运动员从开始起跑到推倒运动员从开始起跑到推倒“2”瓶所需的最短时间为瓶所需的最短时间为t，tt1t2t3t44.5 s所需的最短时间为所需的最短时间为4.5 s。答案答案4.5 s51本节内容结束
