《（新课标）2018高考物理一轮复习第一章直线运动第3讲运动图像课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（新课标）2018高考物理一轮复习第一章直线运动第3讲运动图像课件（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、物理 课标版,第3讲 运动图像,考点一 运动图像的理解 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 大小 。 b.图线上某点切线的斜率的正负表示物体速度的 方向 。,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。,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 加速
2、度 的大小。 b.图线上某点切线的斜率的正负表示 加速度的方向 。 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 位移的大小 。 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 正方向 ;若此面积在时间轴的下方,表示这段时间内的位移方向为 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 平行 的直线。 (2)匀变速直线运动的v-t图像是一条 倾斜 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
3、体运动的轨迹。,三、x-t和v-t图像的比较 分析图像问题时首先明确所给的图像是什么图像,即认清图像中 横、纵轴所代表的物理量及它们的函数关系,特别是那些图形相似容易 混淆的图像,更要注意区分,详见下表。,(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),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
4、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。,1-1 (2017四川绵阳)甲、乙两车在同一条直道上行驶,它们运动的位移 s随时间t变化的关系如图所示,已知乙车做匀变速直线运动,其图线与t 轴相切于10 s处,则下列说法中正确的是 ( ) A.甲车的初速度为零 B.乙车的初位置在s0=60 m处 C.乙车的加速度大小为1.6 m/s2 D.5 s时两车相遇,此时甲车速度较大,答案 C 由图可知甲车做匀速直线运动,速度v甲= = m/s=4 m/s,故 A错;由图可知乙车做匀减速直
5、线运动,可看做是反方向的匀加速直线运 动,则有s= at2,由图可知,当其反向运动5 s时,位移为20 m,则有20= a52, 得加速度大小a=1.6 m/s2,因其共运动了10 s,可得s0= 1.6102 m=80 m, C对,B错,t=5 s时,两车相遇,但甲车速度v甲=4 m/s小于乙车速度v乙=8 m/s, D错。,1-2 (2016北京二模)如图所示为甲、乙两质点做直线运动的速度-时 间图像,则下列说法中正确的是 ( ) A.在0t3时间内甲、乙两质点的平均速度相等 B.甲质点在0t1时间内的加速度与乙质点在t2t3时间内的加速度相同 C.甲质点在0t1时间内的平均速度小于乙质点
6、在0t2时间内的平均速度 D.在t3时刻,甲、乙两质点都回到了出发点,答案 A 因在0t3时间内甲、乙两质点的速度图线与t轴所围“面 积”相等,说明位移相等,则甲、乙两质点的平均速度相等,故A项正 确。在0t1时间内,甲的图线斜率为正值,加速度为正方向;在t2t3时间内, 乙的图线斜率为负值,加速度为负方向,两个加速度不相同,故B项错 误。甲质点在0t1时间内的平均速度等于 = ;乙质点在0t2时间内 的平均速度等于 = ,故C项错误。由图可知甲、乙两质点的速度 均为正值,则两质点均做单向直线运动,不可能回到出发点,故D项错 误。,1-3 (2015广东理综,13,4分)甲、乙两人同时同地出发
7、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.0.20.5小时内,甲的加速度比乙的大 B.0.20.5小时内,甲的速度比乙的大 C.0.60.8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. 20.5小时内,甲、乙两人的s-t图线皆为直线,且甲的图线斜率大,可知两 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0.60.8小时内,甲的位移比乙的位移大,C错误;物体单向直线
8、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小时内甲骑行的路程大于乙骑行的路程,但两人位移相等,D 错误。,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。,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)
9、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。 注意 在同一图像上出现两个物体的运动情况,要注意两个物体在时 间和空间上的对应关系。,2-1 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.
10、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。,2-2 一物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的规律如图 所示,取物体开始运动的方向为正
11、方向,则下列关于物体运动的v-t图像 正确的是 ( ),答案 C 由题图知在01 s内,a=1 m/s2,物体从静止开始做正向匀加速 直线运动,1 s末速度v1=at=1 m/s,在 1 2 s内,a2=-1 m/s2,物体将仍沿正方 向运动,但做匀减速直线运动,2 s末时速度v2=v1+a2t=0,23 s内重复01 s 内的运动情况,34 s内重复12 s 内的运动情况,故选C项。,考点三 非常规运动图像 非常规运动图像是指除v-t图像、x-t图像、a-t图像以外其他图像形 式,如v-x图像、 -t图像、x-v2图像等,非常规运动图像更能考查学生的 分析应用能力,是近年高考的一个新的命题形
12、式。,2.作图和用图 依据物体的状态或物理过程所遵循的物理规律,作出与之对应的示意图 或数学函数图像来研究和处理问题。,1.读图,3-1 (2016江苏单科,5,6分)小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞 后回到原高度再次下落,重复上述运动。取小球的落地点为原点建立坐 标系,竖直向上为正方向。下列速度v和位置x的关系图像中,能描述该 过程的是 ( ),答案 A 设小球从H高处由静止下落,则下降过程距原点的距离x=H-h (h为下落的高度),由机械能守恒有 mv2=mgh mv2=mg(H-x) 得v2=2gH-2gx,式中v的方向向下,小球落地时速度为v0,则 =2gH 上升阶段: mv2-
13、 m =-mgx 得v2=2gH-2gx,式中v的方向向上 因此上升和下降阶段速度大小随x的变化规律相同,速度方向相反,且v 与x的关系不是线性关系,故A项正确。,3-2 (多选)一个物体沿直线运动,从t=0 时刻开始,物体的 -t图像如图 所示,由此可知 ( ) A.物体做匀速直线运动 B.物体做匀加速直线运动 C.物体的初速度大小为0.5 m/s D.物体的加速度大小为1 m/s2,答案 BCD 假设物体做匀加速直线运动,则有x=v0t+ at2, =v0+ at,对 照图像可见,假设成立,即A错B正确。由函数关系式与图像的对应关系 可见,v0=0.5 m/s, a= m/s2,得a=1 m/s2,故C、D均正确。 方法指导 非常规运动图像的分析依然要用常规方法,即:写出图像的解析式,结合 图像分析图线的截距、斜率、面积等所代表的具体信息,有时也会用到 特殊值法和极限法。,
