《粤教版高中物理 必修1 第一章 第六节 用图象描述直线运动》由会员分享，可在线阅读，更多相关《粤教版高中物理 必修1 第一章 第六节 用图象描述直线运动（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六节用图象描述直线运动 过原点的直线 图象的斜率 1 匀速直线运动的s t图象是一条 速度的大小在数值上等于 2 如图1 6 1所示 该图是物体的 图象 图1 6 1 1 OA段物体做 直线运动 AB段物体处于 状态 BC段物体做 直线运动 2 物体在前2s内的位移是 m 前6s内的位移是 m 第4s内的位移是 m 后4s内的位移是 m 位移 时间 匀速 静止 匀速 8 8 0 8 3 如图1 6 2所示为一物体做直线运动的v t图象 则在 0 t1和t1 t2时间内 A 速度方向相同 加速度方向相同B 速度方向相同 加速度方向相反C 速度方向相反 加速度方向相同 D 速度方向相反 加速度方
2、向相反 图1 6 2 解析 由于0 t1和t1 t2时间内的速度都在t轴上方 即都为正值 表明与规定的正方向相同 即速度方向相同 由图象可知 加速度等于直线的斜率 所以0 t1时间内加速度为正 t1 t2时间内加速度为负 即方向相反 故B正确 A C D均错 答案 B 4 如图1 6 3所示是甲 乙 丙三个物体做直线运动的位移 图象 在0 t1时间内 下列说法正确的是 A 甲的平均速度最大B 乙的平均速度最小C 三者的平均速度相同 D 乙的平均速度最大 图1 6 3 解析 由题图可知 甲 乙 丙三个物体在时间t1内的位移 答案 C 知识点1匀速直线运动的位移图象 龟兔赛跑 这则寓言故事早已妇孺
3、皆知了 兔子先快跑了一段 然后看到乌龟没有追上来 就躺在树下睡起了大觉 此时 乌龟一直在努力向前跑 兔子醒来一看 乌龟此时已经快到终点了 它便快速跑到终点 但最后还是乌龟胜利了 讨论 1 某同学根据 龟兔赛跑 的故事用图象描述了兔子和乌龟的直线运动过程 如图1 6 4所示 则该图象描述的是兔 位移 时间 子和乌龟 随 变化的图象 图1 6 4 2 从图可知 时刻乌龟出发 做 运动 时刻兔子出发 先做 运动 到 时刻 兔子睡了一大觉 位移没有发生变化 时刻 乌龟最 先达到终点sm O 匀速直线 t1 匀速直线 3 在一个直角坐标系中 用横坐标表示 用纵坐标表示物体的 再将物体做匀速直线运动时的数
4、据在坐标系中描点 由这些点所得到的图象表示物体位移与时间的关 系 称为位移 时间图象 s t图象 时间 位移 4 位移图象描述物体运动的 的规律 不是物体的运动轨迹 物体做直线运动 其位移图象可能是曲线 t2 t3 t4 位移随时间变化 1 s t图中直线的斜率表示匀速直线运动的速度 斜率为正 速度方向为正 斜率为负 速度方向为负 如果斜率为零 即图线与t轴平行 表明物体速度为零 2 如果两条图线相交 交点表明此时两物体的位置是一样的 即相遇 3 s t图中图线位于t轴上方 表明物体正处于参考点的正方向上 图线位于t轴下方 表明物体正处于参考点的负方向上 4 s轴上的截距表示出发点的位置 t轴
5、上的截距表示出发的时刻 例1 双选 质点沿直线运动 其位移 时间图象如图 1 6 5所示 关于质点的运动 下列说法中错误的是 A 2s末质点的位移为零 前2s内位移为 后2s内位移为 所以2s末质点改变了运动方向B 2s末质点的位移为零 该时刻质点 的速度为零 图1 6 5 C 质点做匀速直线运动 速度大小为0 1m s 方向与规定的正方向相同D 质点在4s时间内的位移大小为0 4m 位移的方向与规定的正方向相同 解析 由所给图象可知 质点从距原点负方向0 2m处 沿规定的正方向做匀速直线运动 经4s运动到正方向0 2m处 在s t图象中 号表示质点位于原点正方向一侧 号表示质点位于原点负方向
6、一侧 与质点实际运动方向无关 位移由 变为 并不表示质点运动方向改变 由图象的斜率可得质点运动速度大小为0 1m s 综上所述 选项A B是错误的 答案 AB 触类旁通 1 双选 如图1 6 6所示是A B两物体沿同一直线运动的位移图线 在ts内A B的位移大小分别为xA与xB 通过的路 程分别为xA 与xB 则其大小关系是 A xA xBB xA xBC xA xB D xA xB 图1 6 6 解析 A B两物体在0 t时间内的初 末位置分别相同 由位移的定义可知xA xB A对 B错 由图象知 A物体在0 t时间内 一直沿正方向做匀速直线运动 而B物体先沿正方向运动较大距离 然后静止一段
7、时间 最后再沿负方向运动 故xA xB C错 D对 答案 AD 知识点2匀速直线运动的速度图象1 匀速直线运动v t图象是一条 的直线 2 从匀速直线运动的速度图象中可以得知速度的大小与方 向 如图1 6 7所示 平行于横轴 图1 6 7 由图可以看出 在任意时刻 物体B的速度均为vB 方向与规定的正方向 物体沿与规定的正方向 的方向运动 物体A的速度均为vA 方向与规定的正方向 物体沿与规定的正方向 的方向运动 10m s 相反 相反 15m s 相同 相同 3 从匀速直线运动的v t图象可求出任意一段时间内物体发生的位移 匀速直线运动的物体在时间t内的位移s vt 在速度图象中 就对应着边
8、长分别为v和t的一块矩形的 如图1 6 8所示阴影部分 面积 60m 图1 6 8由图可以求出在4s内物体的位移s 1 从v t图象上可以直观地看出速度随时间的变化情况 匀速直线运动的v t图象是一条平行于横轴的一条直线 说明速度的大小和方向不随时间变化 2 用正 负号表示速度的方向 设某一运动方向为正方向 则直线在时间轴的上方速度为正 即与规定的正方向相同 在时间轴下方速度为负 即与规定的正方向相反 3 求位移和路程 v t图线与时间轴所夹正 负 面积 的代数和为位移 正 负 面积 的绝对值之和为路程 注意 阴影面积在时间轴上方为正 在时间轴下方为负 例2 一小球以2m s的速度匀速下落 3
9、s后触地又以1m s的速度反弹 匀速运动了2s 试画出小球在这5s内的v t图象 并求出小球在5s内的位移 解 以向下为正方向 图象如图1 6 9所示 图1 6 9 用面积来计算位移 前3s物体的位移是6m 后2s的位 移是 2m 总位移为6m 2m 4m 触类旁通 2 小华以一定速度去同学家送一本书 停留一会儿后 又以相同速率沿原路返回家中 则下列选项中的速度图象可以表 示他的运动情况的是 A B C D 解析 小华去同学家和返回家中的两个过程中 速度等大反向 小华在同学家停留时 速度v 0 故可以表示他运动情况的是选项D 答案 D 知识点3匀变速直线运动的速度图象 某物体做匀变速直线运动
10、其速度随时间的变化如下表所 示 讨论 1 在图1 6 10中已经建立了坐标轴 横轴表示 纵轴表示 速度 时间 图1 6 10 2 请利用上表的数据 把时间和速度一一对应的点标在坐 标图上 并把这些点用一光滑的曲线连起来 答案 如图D1所示 图D1 3 描出来的图象是一条 形象地表示了该物体的 随 变化的关系 直线 速度 4 利用图象可以直接读出物体在1 5s时的速度为 4 3s时的速度为 图象与纵轴的截距表示物体的 大小为 该直线的斜率表示物体的 大小为 5m s 10 6m s 5 该图象的函数表达式为 2m s 加速度 2m s2 v 2 2t 初速度 时间 1 速度与时间的关系 2 图象
11、特点 1 与y kx b对比 匀变速直线运动的v t图象是vt v0 at的反映 2 通过v t图 可以读出物体在任意时刻运动的速度 大小 方向 算出任意时间内速度的变化量 v vt v0 3 图线位于t轴上方 表明物体速度为正 图线位于t轴下方 表明物体速度为负 4 直线的斜率表示匀变速直线运动的加速度 斜率为正 表明加速度为正 斜率为负 表明加速度为负 方向与所选正方向相反 如果斜率为零 即图线与t轴平行 表明物体加速度为零 为匀速直线运动 5 图线靠近t轴表明物体减速 反之加速 6 如果两图线相交 表明两物体此时的速度相等 而不是 两物体相遇 7 无论是s t图象还是v t图象 描述的都
12、是直线运动 图象并不是物体的运动轨迹 3 平均速度公式由实验数据可得 做匀变速直线运动的物体 其平均速度 等于始 末速度的平均值 即 例3 做直线运动的物体 其v t图象如图1 6 11所示 试根据v t图象判断 1 第1s内 物体的加速度为多大 2 第2s内和第4s内的加速度是否相同 3 在第4s内 物体做什么运动 图1 6 11 可见 第2s内和第4s内的加速度相同 3 在第4s内 物体的速度变大 方向沿负方向 且图象为直线 故做沿负方向的匀加速直线运动 触类旁通 3 2014年中原名校测试 全国摩托车越野锦标赛 六盘水站 于2013年8月24日激情上演 淮北车手王克获青少年组第一名 某段
13、时间他和另一名车手在两条平行的直车道上行驶 t 0时两车都在同一计时线处 它们在四次比赛中的v t图如图所 示 下列说法正确的是 A B C D A A图对应的比赛中 10s时刻b车追上a车 B B图对应的比赛中 b车和a车之间的距离一直不变C C图对应的比赛中 两车出发后相遇两次 D D图对应的比赛中 两车出发后a车追不上b车 解析 A图对应的比赛中 10s时刻两车速度相等 b车没有追上a车 选项A错误 B图对应的比赛中b车和a车之间的距离一直增大 选项B错误 C图对应的比赛中 两车出发后在20s时刻相遇 相遇一次 选项C错误 D图对应的比赛中 两车出发后a车追不上b车 选项D正确 答案 D
14、 s t图象和v t图象的比较 例4 双选 一立方体木块从高处自由下落到深水中 忽略空气和水的粘滞阻力 取竖直向下为正方向 其速度 时间 图象如图1 6 12所示 由图象可知 A O a段木块的加速度大于a b段的加速度B b时刻木块达到最深处C c时刻木块达到最深处D d时刻木块达到最深处 图1 6 12 解析 斜率大则加速度大 易知A正确 c时刻以前速度均为正 说明木块一直在向下运动 c时刻后速度为负 说明c时刻以后木块向上运动 综上分析知B D错 C正确 答案 AC 触类旁通 4 如图1 6 13所示为物体运动的v t图象 则相对应的图 1 6 13所示的s t图象可能是 图1 6 13 A B C D 解析 物体从0到t1做匀速直线运动 由s vt 位移s与时间t成正比 速度v的方向为正方向 从t1到t2物体速度为零 物体静止 从t2到t3 物体速度大小不变 而方向与原来方向相反 为负方向 物体匀速反方向运动 距原出发点的位移越来越小 最后位移为零 答案 C
