第3节运动图象和追及相遇问题一、直线运动的图象1.xt图象(1)物理意义反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律。(2)两种特殊的xt图象①若xt图象是一条倾斜的直线,说明物体做匀速直线运动。②若xt图象是一条平行于时间轴的直线,说明物体处于静止状态。2.vt图象(1)物理意义反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律。(2)两种特殊的vt图象①若vt图象是与横轴平行的直线,说明物体做匀速直线运动。②若vt图象是一条倾斜的直线,说明物体做匀变速直线运动。二、追及和相遇问题1.追及问题的两类情况(1)若后者能追上前者,追上时,两者处于同一位置,且后者速度一定不小于前者速度。(2)若后者追不上前者,则当后者速度与前者速度相等时,两者相距最近。2.相遇问题的两类情况(1)同向运动的两物体追及即相遇。(2)相向运动的物体,当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离时即相遇。1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)无论是xt图象还是vt图象都只能描述直线运动。(√)(2)xt图象交点表示相遇,vt图象的交点表示速度相同。(√)(3)xt图象与时间轴围成的面积表示物体运动的路程。(×)(4)同一直线上运动的两物体,后者若追上前者时,后者速度必须大于前者。(×)(5)同一直线上运动的两物体,速度相等时,两物体相距最远或最近。(√)(6)两物体同向运动恰好不相碰,则此时两物体速度相等。(√)2.(沪科版必修1P43T6改编)(多选)如图所示为甲、乙两物体在同一直线上运动的位置坐标x随时间t变化的图象,已知甲对应的是图象中的直线,乙对应的是图象中的曲线,则下列说法正确的是()A.甲做匀减速直线运动B.乙做变速直线运动C.0~t1时间内两物体平均速度大小相等D.两物体的运动方向相反BD[结合题意分析题图易知,题图中图象的斜率等于速度,知甲沿负方向做匀速直线运动,故A项错误;乙图线切线的斜率不断增大,说明乙的速度不断增大,做变速直线运动,故B项正确;根据坐标的变化量等于位移知,0~t1时间内两物体位移大小不相等,方向相反,所以平均速度不相等,故C项错误;根据图象的斜率等于速度可知,甲的速度为负,乙的速度为正,即两物体的运动方向相反,故D项正确。]3.(人教版必修1P41T5改编)(多选)一质点做直线运动的vt图象如图所示,下列选项正确的是()A.在2~4s内,质点所受合外力为零B.质点在0~2s内的加速度比4~6s内的加速度大C.在第4s末,质点离出发点最远D.在0~6s内,质点的平均速度为5m/sAD[由题图可知,在2~4s内,质点做匀速直线运动,所以所受合外力为零,A对;由题图可知,质点在0~2s内加速度大小为5m/s2,4~6s内加速度大小为10m/s2,B错;由题图可知,在第5s末,质点离出发点最远,C错;在0~6s内,质点的平均速度==5m/s,D对。]4.(粤教版必修1P47T17改编)一步行者以6.0m/s的速度跑去追赶被红灯阻停的公共汽车,在跑到距汽车25m处时,绿灯亮了,汽车以1.0m/s2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36mB.人不能追上公共汽车,人、车最近距离为7mC.人能追上公共汽车,追上车前人共跑了43mD.人不能追上公共汽车,且车开动后,人车距离越来越远B[在跑到距汽车25m处时,绿灯亮了,汽车以1.0m/s2的加速度匀加速启动前进,当汽车加速到6.0m/s时二者相距最近。汽车加速到6.0m/s所用时间t=6s,人运动距离为6×6m=36m,汽车运动距离为18m,二者最近距离为18m+25m-36m=7m,选项A、C错误,B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D错误。]运动学图象[讲典例示法]1.xt图象与vt图象的比较xt图象vt图象图象示例图线①表示质点做匀速直线运动(斜率表示速度v)图线①表示质点做匀加速直线运动(斜率表示加速度a)图线含义图线②表示质点静止图线②表示质点做匀速直线运动图线③表示质点向负方向做匀速直线运动图线③表示质点做匀减速直线运动交点④表示此时三个质点相遇交点④表示此时三个质点有相同的速度点⑤表示t1时刻质点位移为x1(图中阴影部分的面积没有意义)点⑤表示t1时刻质点速度为v1(图中阴影部分的面积表示质点在0~t1时间内的位移)2.三点说明(1)xt图象与vt图象都只能描...