高一物理必修1第二章匀变速直线运动的研究专题速度-时间图像（v-t图像）课件

高一物理必修1

第二章匀变速直线运动的研究

专题速度—时间图像(v-t图像)1．速度-时间图像的意义：纵坐标表示速度v，横坐标表示时间t，它表示物体做直线运动速度随时间变化的运动规律。也叫v-t图像。如图所示是一物体运动的v-t图象，各段时间内图线表示做什么运动。2．v-t图像中图线的特点：（1）物体静止的图线是与横轴重合的直线（或无图线）。（2）物体匀速直线运动的图线是与横轴平行的直线，如v-t图像中图线C所示。（3）物体匀变速直线运动的图线是倾斜的直线，如v-t图像中图线A和B所示。（4）物体非匀变速运动的图线是曲线。如v-t图像中图线D所示。3．v-t图像所能解决的问题：（1）图线上任意一点的横纵坐标表示物体在某一时刻及物体运动的瞬时速度。纵坐标的数值表示瞬时速度的大小，纵坐标的正负表示瞬时速度的正负方向。（2）图线的纵截距表示开始计时物体运动的初速度；图线的横截距表示物体计时开始没有运动，过了一段时间从静止开始运动。（3）图线的斜率表示物体运动加速度大小和方向，图线倾斜程度的大小反映物体运动加速度的大小，图线斜率的正负反映加速度方向的正负，图线斜率为正表示物体运动加速度方向与正方向相同，图线斜率为负表示物体运动加速度方向与正方向相反。（4）两条图线的交点表示两物体在该时刻瞬时速度相同。此时刻两物体之间的距离具有最大值（或最小值）。不表示两物体相遇。（5）图线与横轴相交的含义表示物体在该时刻速度为零，速度方向要发生改变。（6）图线与横轴间所围的面积数值上等于物体在这段时间内通过的位移。当围成的面积在第一象限时位移为正值，当围成的面积在第四象限时位移为负值。若v-t图线跨越第一、第四象限时，则t轴上下所围成面积的代数和在数值上等于物体的位移，而面积的算术和在数值上等于物体运动的路程。4．注意事项：（1）v-t图像中各式各样的图线只能表示物体所做的各式各样的直线运动，v-t图像无法表示物体做曲线运动。（2）v-t图像不表示物体运动轨迹，在y-x的图像中表示物体运动的运动轨迹。【典例试做1】如图所示是一个物体运动的速度图象，以向东为正方向，由图可知。请回答以下问题。（1）物体在各个阶段做什么运动？（2）在0-5s内物体的加速度大小和方向（3）在18s-20s内物体的加速度大小和方向（4）在20s-22s内物体的加速度大小和方向（5）物体在前5s、前18s、前20s、前22s的位移是多少。解：（1）OA段物体向东做初速度为零的匀加速直线运动；AB段物体向东做匀速直线运动；BC段物体向东做匀加速直线运动；CD段物体向东做匀减速直线运动直到速度为零；DE段物体向西做匀加速直线运动。（2）由图线的斜率表示加速度的大小和方向可得：物体在0-5s内的加速度为向东；（3）同理：物体在18s-20s内的加速度，向西；（4）物体在20s-22s内的加速度，向西；（5）由图线与横轴间所围的面积数值上等于物体在这段时间内通过的位移可得x1=12.5m，x2=91.5m，x3=103.5m，x4=91.5m。【课堂训练】1.一物体做匀变速直线运动，物体开始运动的前8s内的速度与时间图象如图所示。由图象可以判定（）A.该物体在这8s内一直都做匀减速运动B.该物体在4s末回到出发点C.该物体在4s末的速度为零D.该物体运动的速度方向保持不变AC2.小球由空中某点自由下落，与地面相碰后，弹至某一高度，小球下落和弹起过程的速度图象如图所示，不计空气阻力，则（）A.小球下落的最大速度为5m/sB.小球向上弹起的最大速度为3m/sC.两个过程小球的加速度都为10m/s2D.两个过程加速度大小相同方向相反ABC3．如图所示是物体在某段运动过程中的v-t图象，在t1和t2时刻的瞬时速度分别为v1和v2，则由t1到t2的过程中下列说法正确的是（）A．加速度不断减小B．加速度不断增大C．平均速度v＞(v1＋v2)/2D．平均速度v＜(v1＋v2)/2AD4.如图所示为一质点在0-8s时间内沿直线运动的v-t图象，下列说法中正确的是（）A．0-1s质点的加速度最大B．质点在3s末离出发点最远C．质点在8s末离出发点最远D．质点在8s末回到了出发点AB5．t＝0时，甲乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶，它们的v-t图象如图所示。忽略汽车掉头所需时间。下列对汽车运动状况的描述正确的是（）A．在第1小时末，乙车改变运动方向B．在第2小时末，甲乙两车相距10kmC．在前4小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的大D．在第4小时末，甲乙两车相遇BC6.一质点位于x＝-2m处，t＝0时刻沿x轴正方向做直线运动，运动的v-t图象如图所示。下列说法正确的是（）A．t＝4s时，质点在x＝lm处 B．第3s内和第4s内，质点加速度的方向相反 C．第3s内和第4s内，质点的位移大小相等，方向相反 D．0～2s内和0～4s内，质点的平均速度相同AC7.某质点在0～3s内运动的v-t图象如图所示。关于质点的运动，下列说法中正确的是（）A．质点在第1s内的平均速度大于第2s内的平均速度 B．t＝3s时，质点的位移最大 C．质点在第2s内的加速度与第3s内的加速度大小方向都相同D．质点在第2s内的位移与第3s内的位移相同AC8.质点做直线运动的速度-时间（v-t）图象如图所示，该质点（）A．物体在1s，3s时质点运动的加速度方向发生变化 B．前1s内和前3s内质点运动的位移相同 C．第1s内和第3s内质点的速度不断增大，加速度不断减小 D．第2秒末和第4秒末质点的位置相同ABC9.甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，其v-t图象如图所示，下列说法正确的是（）A．0-t2时间内甲物体通过的位移大于乙物体通过的位移B．t1时刻，两者相距最远 C．0-t2时间内甲的平均速度大于乙的平均速度 D．t2时刻，乙物体追上甲物体AC10.甲乙两车在一平直道路上同向运动，其v-t图象如图所示，图