高考物理一轮复习 第一章 直线运动 第3讲 运动图像 课件.ppt

课标版物理 第3讲运动图像 一 x t图像1 图像的意义 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 图线斜率的意义a 图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的 b 图线上某点切线的斜率的正负表示物体速度的 2 两种特殊的x t图像 1 匀速直线运动的x t图像是一条倾斜的直线 2 若x t图像是一条平行于时间轴的直线 则表示物体处于静止状态 大小 方向 b 在运动的全过程 a质点运动得比b快c 在t t1前b质点运动得比a快 在t t1后a质点运动得比b快d a和b两质点速度大小和方向都不同答案b据题意 由位移 时间图像可知 a b两质点同时出发但出发点不同 a选项错误 位移 时间图线的斜率表示物体的运动速度 由于a质点所对应图线斜率较大 则a质点的运动速度较大 b选项正确 c选项错误 由图像可知a b两质点均向正方向运动 但a的速度较大 则d选项错误 自测1 2015黑龙江东部地区联考 如图所示是a和b两质点在同一条直线上运动的位移 时间图像 以下说法正确的是 a 两质点同地点而不同时出发 二 v t图像1 图像的意义 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 图线斜率的意义a 图线上某点切线的斜率的大小表示物体运动的 的大小 b 图线上某点切线的斜率的正负表示 注意匀速直线运动的v t图线的斜率为零 表示其加速度等于零 3 图像与坐标轴围成的 面积 的意义a 图像与坐标轴围成的面积表示相应时间内的 b 若此面积在时间轴的上方 表示这段时间内的位移方向为 若此面积在时间轴的下方 表示这段时间内的位移方向为 加速度 加速度的方向 位移的大小 正方向 负方向 2 两种特殊的v t图像 1 匀速直线运动的v t图像是与横轴 的直线 2 匀变速直线运动的v t图像是一条 的直线 注意 1 无论是x t图像还是v t图像都只能描述直线运动 2 x t图像和v t图像不表示物体运动的轨迹 平行 倾斜 三 x t和v t图像的比较 自测2 辨析题 1 x t图线是物体的运动轨迹 2 x t图线是一条直线 说明物体一定做匀速直线运动 3 v t图线是一条平行于t轴的直线 说明物体做匀速直线运动 4 x t图线与时间轴围成的面积表示物体运动的路程 答案 1 2 3 4 自测3 2015河北衡水第三次联考 8 多选 如图所示 表示做直线运动的某一物体在0 6s内的运动图像 由于画图人粗心未标明是v t图还是x t图 但已知第1s内的速度小于第3s内的速度 下列说法正确的是 a 该图一定是v t图b 该图一定是x t图c 物体的速度越来越大d 物体的位移越来越大 答案ad若是x t图像 图线的斜率表示速度 根据题图 该图线在第1s内的斜率不为零 而第3s内的斜率为零 这说明物体在第1s内的速度大于第3s内的速度 与题意不符 所以该图一定不是x t图 一定是v t图 选项b错误 a正确 v t图像的纵坐标表示瞬时速度 根据题图 该物体的速度先增大 0 2s 后不变 2 4s 然后再逐渐减小 4 6s 选项c错误 v t图线与横轴所围面积表示位移 根据题图 可知物体的位移越来越大 选项d正确 自测4如图所示的x t图像和v t图像中 给出四条曲线1 2 3 4代表四个不同物体的运动情况 关于它们的物理意义 下列描述正确的是 a 图线1表示物体做曲线运动b x t图像中t1时刻v1 v2c v t图像中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等d 两图像中 在t2 t4时刻2 4开始反向运动 答案b图线1表示的是变速直线运动 a错 因x t图线的斜率表示速度 则可知t1时刻v1 v2 b正确 因v t图线和t轴围成的面积表示位移的大小 则可知0 t3时间内3的位移大于4的位移 可得 c错 t2时刻1物体开始折返 t4时刻4物体开始做减速运动 但没有折返 故d错 考点一运动图像的理解理解图像中的 点 线 斜率 面积 截距 的物理意义 注意在物理图像中 只要纵轴和横轴所代表的物理量的乘积恰好是一个具有累积含义的物理量 那么图线与横轴围成的面积的数值就代表这个物理量的大小 如x vt 则v t图线与t轴围成的面积的数值即为位移的大小 典例1 2015广东理综 13 4分 甲 乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动 前1小时内的位移 时间图像如图所示 下列表述正确的是 a 0 2 0 5小时内 甲的加速度比乙的大b 0 2 0 5小时内 甲的速度比乙的大c 0 6 0 8小时内 甲的位移比乙的小d 0 8小时内 甲 乙骑行的路程相等 答案b在位移 时间图像中 图线的斜率表示物体的速度 由图知在0 2 0 5小时内 甲 乙两人的s t图线皆为直线 且甲的图线斜率大 则知两人都做匀速运动 且甲的速度大 a错误 b正确 s t图线上某点的纵坐标表示对应时刻物体的位移 两纵坐标的差值表示对应时间段内位移的大小 故0 6 0 8小时内 甲的位移比乙的位移大 c错误 物体单向直线运动中路程等于位移的大小 有反向运动时路程等于每个阶段中位移大小之和 故知0 8小时内两人位移相等 但甲骑行的路程大于乙骑行的路程 d错误 1 摩托车在0 20s这段时间的加速度大小a 2 摩托车在0 75s这段时间的平均速度大小 答案 1 1 5m s2 2 20m s解析 1 加速度a 由v t图像并代入数据得a 1 5m s2 2 设20s时速度为vm 0 20s内的位移s1 t1 典例2 2015福建理综 20 15分 一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶 其运动过程的v t图像如图所示 求 20 45s内的位移s2 vmt2 45 75s内的位移s3 t3 0 75s这段时间的总位移s s1 s2 s3 0 75s这段时间的平均速度 代入数据得 20m s 1 v t图像中 图线向上倾斜表示物体的加速度为正 向下倾斜表示物体的加速度为负 2 v t图像中 图线与横轴所围成的 面积 在数值上等于物体的位移大小 在t轴上方的 面积 表示位移为正 在t轴下方的 面积 表示位移为负 1 1 多选 如图所示为某物体在0 t3时间内的速度 时间图像 其中t3 t2 t2 t1 t1 v1 3v2 则下列说法正确的是 a 0 t3时间内 速度方向改变了三次 b 0 t3时间内 加速度方向改变了两次c 0 t1时间内 物体的位移为v1t1d t1 t2和t2 t3时间内物体的位移大小之比小于3 1答案cd在0 t3时间内 速度方向在0 t1时间内改变了一次 在t1 t3时间内改变了一次 即共改变了两次 a项错误 加速度方向仅在t1时刻发生了改变 b项错误 0 t1时间内 物体的位移为 v1 v2 t1 v1 v1 t1 v1t1 c项正确 物体在t1 t2时间内的位移大小小于v1 t2 t1 而在t2 t3时间内的位移大小大于 v2 t3 t2 由于v1 3v2 因此物体在t1 t2和t2 t3时间内的位移大小之比小于3 1 d项正确 考点二运动图像的应用运用运动图像解题不仅思路清晰 而且在很多情况下可使解题过程得到简化 起到比解析法更巧妙 更灵活的独特效果 在有些情况下运用解析法可能无能为力或异常繁琐 但是利用图像法可能会使你豁然开朗 这里谈的图像法包括两层含义 其一 根据题意画图 其二 对题目已给图像进行必要的转换 典例3如图所示 两物体从高度相同 路径不同的光滑斜面顶端由静止下滑 物体通过两条路径的长度相等 通过c点前后速度大小不变 且到达最低点b d时两物体的速度相等 则下列说法正确的是 a 物体沿ab斜面运动时间较短b 物体沿acd斜面运动时间较短c 物体沿两个光滑斜面运动时间相等d 无法确定 答案b由于两斜面光滑 且物体通过c点前后速度大小不变 两物体到达斜面最低点的速度大小相等 而且两物体运动路程相等 故可用速度 时间图像进行分析比较 从图中可以看出 沿acd运动时 起始阶段加速度较大 故其速度图像起始阶段斜率较大 且二者末速度相等 为了保证最后速度大小一样且路程 v t图线与t轴包围的面积 相等 可以看到通过ab的时间t1大于通过acd的时间t2 所以沿acd斜面运动时间较短 故b正确 对于国旗减速上升阶段 x3 v2t3 a3对于全过程 a1 a3x1 x2 x3 17 6m由以上各式可得 a1 0 1m s2v2 0 4m s解法二 画出v t图像如图所示 17 6 40 48 v2v2 0 4m sa1 0 1m s2 应用图像分析物理问题 要掌握好以下基本步骤 1 认真审题 根据题中所需求解的物理量 结合相应的物理规律确定横 纵坐标所需表示的物理量 2 根据题意 结合具体的物理过程 应用相应的物理规律 将题目中的速度 加速度 位移 时间等物理量的关系通过图像准确直观地反映出来 3 题目中一般会直接或间接给出速度 加速度 位移 时间四个量中的三个量的关系 作图时要通过这三个量准确确定图像 然后利用图像对第四个量作出判断 2 1 2015安徽淮南二中期中 甲物体从a点由静止开始 先以加速度a1做匀加速直线运动 紧接着以加速度大小为a2做匀减速直线运动到b点 速度减为零 乙物体从a点由静止开始 先以加速度a1做匀加速直线运动 接着做匀速直线运动 经过一段时间后又以加速度大小为a2做匀减速直