《用图象描述直线运动》课件（2）.ppt

1 匀速直线运动的位移 时间图象与物体的运动轨迹是否相同 提示 不同 图象反映的是位移随时间的变化规律 并非物体的实际轨迹 图象为直线时 表示物体做匀速直线运动或静止 图象为曲线时 表示物体做变速直线运动 但轨迹仍为直线 2 匀速直线运动的位移 时间图象的斜率的物理意义是什么 提示 斜率表示物体位置变化的快慢程度 即物体运动的快慢程度 3 匀速直线运动的位移 时间图象交点的物理意义是什么 提示 两图线交于一点说明两运动物体在同一时刻到达同一位置 即相遇 知识归纳 s t图象是描述物体运动的位移随时间变化的规律 s t图象并不是物体运动的轨迹 在s t图象中 凡是直线均表示物体的速度不变 向上倾斜的直线表示做沿正方向的匀速直线运动 向下倾斜的直线表示做沿负方向的匀速直线运动 平行于时间轴的直线表示物体静止 在s t图象中 直线的倾斜程度反映了物体做匀速直线运动的快慢 倾斜程度越大 如图中oa 位移随时间变化得越快 运动越快 直线的倾斜程度越小 如图中ob 位移随时间变化得越慢 运动越慢 在s t图象中 在同一直线上运动的两物体的图线在某时刻相交 表示两物体在该时刻相遇 如图中甲 乙两物体位移 时间图线在t1时刻相交 说明在t1时刻甲 乙两物体相遇 从位移 时间图象判断物体运动方向的方法 图线的斜率为正说明物体沿正方向运动 图线的斜率为负说明物体沿负方向运动 典例1设想百米赛跑中 甲 乙 丙 丁四个运动员从一开始就做匀速直线运动 甲按时起跑 乙0 5s后才起跑 丙抢跑的距离为1m 丁则从终点100m处往回跑 试说明图中a b c d四条图线分别表示的是哪个运动员的运动图象 本题主要考查学生对位移 时间图象的理解 明确位移 时间图象 以及如何用图象表示位移和时间的关系 匀速直线运动的位移 时间图象 规范解答 由图知按时起跑的是b图线 表示的是运动员甲 晚跑0 5s的图线是d 表示的是运动员乙 抢跑1m的图线是c 表示的是运动员丙 由终点100m处往回跑的图线是a 表示的是运动员丁 变式备选 一位同学在练习绘制s t图象时 绘出如图所示的一辆汽车的位移 时间图象 请你判断此图象是否合理 并说明理由 解析 从o到a表示汽车沿正方向做匀速直线运动 从a到b表示汽车静止不动 但从b到c的过程中只能这样解释 随着时间的倒流 汽车的位移逐渐由最大值减小到零 显而易见这种解释是不合理的 故从题中图象上判断到该图象的bc段是不合理的 答案 见解析 1 v t图象中图线位于t轴上方和下方表示的意义分别是什么 提示 若图线位于t轴上方 表示物体向正方向运动 若图线位于t轴下方 表示物体向负方向运动 2 试讨论匀速直线运动的v t图象是具有什么特点的图象 由匀速直线运动图象可得到哪些信息 提示 1 匀速直线运动的v t图象是与时间轴平行的直线 2 从匀速直线运动的v t图象不仅可以看出物体运动的速度大小 运动方向 而且还可以求出位移 根据位移公式s vt 在v t图象中对应着边长分别为v和t的一个矩形 如图中画斜线的部分 该矩形的面积在数值上等于物体在时间t内的位移 3 如图所示的v t图象 a b图线表示物体的速度如何变化 加速度如何变化 怎样根据图线求加速度 提示 1 a图线表示物体的速度均匀增加 b图线表示物体的速度均匀减小 2 由于速度随时间均匀变化 根据a 可知 a b的加速度都恒定不变 3 在图线上取两点 则 v v2 v1 t t2 t1 k 所以图线的倾斜程度表示加速度大小 4 如图所示的v t图象 c d图线表示物体的速度如何变化 加速度如何变化 能否根据图线求加速度 提示 1 c d图线表示物体的速度都不断增大 2 由于图线是曲线 速度不是均匀变化的 可将时间 t取得很小 将曲线分成许多小段 每一小段可当成直线处理 可认为在该小段内速度是均匀变化的 根据a 可判断c的加速度不断增大 d的加速度不断减小 3 当时间t取得足够小时 一小段曲线就可用一个点表示 则a 就表示某时刻的瞬时加速度 可用该时刻图线的切线的倾斜程度表示加速度的大小 利用v t图象分析物体运动的方法图象能直观地反映物理量间的变化规律 应用v t图象分析物体运动的方法为 1 选取v t图线中的一段为研究过程 依据纵坐标的绝对值分析速度大小变化 利用纵坐标的正 负了解速度的方向 也就是看图线是否处在t轴的两侧 在同一侧时 速度方向不发生变化 2 利用v t图线中图线的倾斜程度分析加速度情况 具体做法是 在图线上取两点 由a 可求该过程的加速度 a的正 负反映a方向与正方向的关系 3 判断运动性质 如图所示 表示匀速直线运动 表示初速度为零的匀加速直线运动 表示匀减速直线运动 典例2 2010 广东高考 双选 如图是某质点运动的速度 时间图象 由图象得到的正确结果是 a 0 1s内的平均速度是2m sb 0 2s内的位移大小是3mc 0 1s内的加速度大于2 4s内的加速度d 0 1s内的运动方向与2 4s内的运动方向相反 解答本题应注意以下三点 1 图象的倾斜程度表示加速度 2 面积表示位移 3 纵轴表示速度 正负表示速度方向 规范解答 选b c 由v t图象的面积可求得0 1s内的位移s 1m 时间t 1s 由平均速度定义得 1m s 故a选项错误 由v t图象的面积可求得0 2s内的位移s 3m 故b选项正确 利用图象斜率求出0 1s内的加速度大小为a1 2m s2 2 4s内的加速度大小为a2 1m s2 因而a1 a2 故c选项正确 由图象可知0 1s 2 4s两个时间段内速度均为正 表明速度都为正向 运动方向相同 故d选项错误 规律方法 从速度 时间图象中巧得四个运动量 1 运动速度 从速度轴上直接读出 2 运动时间 从时间轴上直接读出时刻 取差得到运动时间 3 运动加速度 从图线的倾斜程度得到加速度 倾斜程度的大小表示加速度的大小 倾斜程度的正负反映了加速度的方向 4 运动的位移 从图线与时间轴围成的面积得到位移 图线与时间轴围成的面积表示位移的大小 时间轴以上的面积表示与规定的正方向相同 时间轴以下的面积表示与规定的正方向相反 变式备选 2010 天津高考 质点做直线运动的v t图象如图所示 规定向右为正方向 则该质点在前8s内平均速度的大小和方向分别为 a 0 25m s向右b 0 25m s向左c 1m s向右d 1m s向左 解析 选b 由图象可知0 3s内的位移为 s1 3 2m 3m 方向为正方向 3 8s内的位移为 s2 8 3 2m 5m 方向为负方向 0 8s内的位移为 s s1 s2 2m 该段时间内的平均速度为 0 25m s 负号表示方向是向左的 故b正确 a c d错误 典例3 2011 杭州高一检测 如图所示是某质点沿某一条直线运动的v t图象 则以下说法中正确的是 a 第1s末质点的速度方向发生改变b 第2s末质点的速度方向发生改变c 第3s内质点的速度方向与加速度方向相反d 前2s内质点的加速度保持不变 思路点拨 解答本题需要把握以下两点 1 由图象判断物体的运动方向 速度的正负号表示速度方向 2 由图象判断物体的加速度方向 规范解答 选b 由v t图象可知 0 2s内图线在时间轴的上方 表示物体沿着正方向运动 2 4s内在时间轴的下方 表示物体沿着负方向运动 故速度方向发生改变的时刻是第2s末 b正确 a错误 第3s内速度方向为负方向 加速度a m s2 2m s2 方向也沿着负方向 故速度方向与加速度方向相同 c错误 0 1s内的加速度为正值 1 2s内的加速度为负值 说明这两段时间内的加速度方向相反 d错误 1 在图中 不表示物体做匀速直线运动的图象是 解析 选c 匀速直线运动的s t图象是一条倾斜的直线 故a b d表示物体做匀速直线运动 c图象表示物体静止 故选c 2 如图所示的位移 时间图象中 均表示物体做直线运动 其中描述物体做匀速直线运动的速度为2m s的图象是 解析 选b 由于s t图线的斜率等于速度 则由图象可得出va m s m s vb m s 2m s vc m s 2m s 对于d 物体做变速运动 由此可得出 b正确 a c d均错 3 如图所示的四幅图中 表示物体的加速度时刻发生变化的是 解析 选d v t图象是倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动 加速度不变 a c项不符合要求 b项为s t图象 加速度为零 也不变 b项错误 d为曲线 速度的斜率即加速度时刻在变化 d项正确 4 2011 广州高一检测 双选 如图是某物体运动的v t图象 下列说法正确的是 a 该物体的加速度一直不变b 3s末物体加速度开始改变c 0 8s物体一直做匀减速运动d t 0时和t 6s时物体的速率相等 解析 选a d 图线斜率不变 加速度就不变 a项正确 b项错误 物体先做匀减速运动 再做匀加速运动 c项错误 t 0时和t 6s时物体的速率都为30m s d项正确 5 如图所示是某同学用电脑模拟的航天飞机在最后着陆阶段速度v与时间t之间的关系图象 根据该图象回答 1 飞机在着陆阶段的速度 选填 逐渐增大 逐渐减小 或 保持不变 2 飞机在着陆阶段做 选填 直线 或 曲线 运动 3 飞机在着陆阶段的加速度 选填 逐渐增大 逐渐减小 或 保持不变 解析 1 由图象可知 飞机在着陆阶段速度逐渐减小 2 速度图象始终在时间轴的上方 飞机始终向着正方向运动 速度方向不变 故飞机做直线运动 3 曲线上点的切线的倾斜程度可以表示飞机的加速度大小 由于切线的倾斜程度逐渐减小 故飞机的加速度逐渐减小 答案 1 逐渐减小 2 直线 3 逐渐减小 一 选择题 本题共6小题 每小题5分 共30分 1 2011 云浮高一检测 双选 在光滑地面上将一小钢球水平弹出 小球碰到墙壁后沿原路径反向弹回 如图是小球运动的s t图象 由此图象可知 a 小球在0 t1时间内做匀速运动b 小球在0 t2时间内做匀加速运动c 小球在t2时刻被墙壁反弹d 小球在t2时刻回到了出发点 解析 选a d 由s t图象可知0 t1和t1 t2时间内物体均做匀速运动 a对 b错 小球的速度方向在t1时刻改变 即t1时刻被墙壁反弹 c错 小球在t2时刻位移为零 说明小球在t2时刻回到了出发点 d对 2 双选 一物体在水平面上运动 开始运动时的速度方向水平向东 0 6s内的位移 时间图象如图所示 下列关于该物体的运动的判断正确的是 a 0 2s内物体向东做匀速运动 2 4s内物体向东做匀速运动b 0 2s内物体向东做减速运动 2 4s内物体静止不动c 4 5s内物体向东匀速运动 5 6s内物体向西匀速运动d 4 6s内物体向西运动 6s末回到t 0时的位置 解析 选b d 由题图可知物体0 2s内的s t图象的倾斜程度在减小 所以速度在减小 2 4s内位移不变 所以物体静止 4 6s内位移减小 说明物体由东向西运动 6s末的位移为0 说明物体回到出发点 故b d正确 a c错误 3 下列运动图象中表示质点做匀变速直线运动的是 解析 选c 由图象可知 a d是匀速直线运动 b表示质点静止 c中速度随时间均匀变化 故c正确 4 一个物体自静止开始做加速度逐渐变大的加速直线运动 经过时间t 末速度为v 则这段时间内的位移 a svt 2d 无法确定 解析 选a 画出这个物体的v t图象如图所示 由于v t图象下的面积表示位移 故a正确 5 2011 烟台高一检测 如图为一质点做直线运动的速度 时间图象 则关于该质点在前3s内的加速度a随时间t的变化关系 下列图象中正确的是 解析 选a 由题图可知 0 1s内 物体做匀加速直线运动 加速度a 4m s2 1 3s内 物体做匀减速直线运动 加速度a m s2 2m s2 负号表示加速度的方向与速度方向相反 故a正确 6 如图为一物体做直线运动的速度 时间图象 根据图象作如下分析 分别用v1 a1表示物体在0 t1时间内的速度与加速度 v2 a2表示物体在t1 t2时间内的速度与加速度 下列分析正确的是 a v1与v2方向相同 a1与a2方向相反b v1与v2方向相反 a1与a2方向相同c v1与v2方向相反 a1与a2方向相反d v1与v2方向相同 a1与a2方向相同 解析 选a v1与v2都在时间轴的上方 故v1与v2方向相同 直线的斜率可表示物体的加速度 0 t1时间内直线的斜率为正 t1 t2时间内直线的斜率为负 故a1与a2方向相反 a正确 b c d错误 二 非选择题 本题共2小题 共20分 要有必要的文字叙述 7 2010 全国高考 10分 汽车由静止开始在平直的公路上行驶 0 60s内汽车的加速度随时间变化的图线如图所示 画出汽车在0 60s内的v t图线 解析 由a t图象可知前10s汽车做匀加速直线运动 中间30s汽车做匀速直线运动 后20s汽车做匀减速直线运动直到停止 由a t图象和匀变速直线运动的公式 得 v1 a1t1 20m s 建立v t坐标系 根据上面所求可画出v t图象如图所示答案 见解析 8 10分 如图所示 两条直线分别为两个物体的v t图象 试分析两物体各做什么运动 两条直