2019_2020学年高中物理第一章运动的描述第六节用图象描述直线运动学案粤教版必修1.docx

第六节用图象描述直线运动学习目标 1.掌握匀速直线运动的位移图象的特点，并能根据位移图象求速度.2.掌握匀速直线运动的速度图象的特点，并能根据速度图象求位移.3.掌握匀变速直线运动的速度图象，并能根据速度图象求初速度、加速度和位移.4.初步掌握匀变速直线运动的平均速度公式，并能简单应用一、位移图象1位移时间图象用横坐标表示时间t，用纵坐标表示位移s，建立平面直角坐标系，所画出的位移s随时间t的变化图象，叫位移时间图象(st图象)，简称为位移图象2常见的st图象(1)静止：一条平行于时间轴的直线(2)匀速直线运动：一条倾斜的直线3st图象的斜率等于物体的速度二、速度图象1在平面直角坐标系中，用纵坐标表示物体运动的速度，用横坐标表示时间，得出的图象称为速度时间图象(vt图象)，简称为速度图象2匀速直线运动的vt图象是一条和横轴平行的直线图线与t轴包围的面积表示的是位移3匀变速直线运动的vt图象是一条倾斜的直线，在v轴上的截距表示初速度，直线的斜率表示的是加速度某段时间内的平均速度.1判断下列说法的正误(1)物体的位移时间图象就是物体的运动轨迹()(2)若位移时间图象是直线说明物体在做直线运动，是曲线说明物体在做曲线运动()(3)位移时间图象向上倾斜说明速度在增大，向下倾斜说明速度在减小()(4)物体的vt图象是一条倾斜直线时，物体的加速度恒定()2如图1所示为一质点沿直线运动的vt图象，则它在012s内的位移s_m，路程s_m.图1答案60180解析vt图线与t轴所围图形的“面积”表示位移，06s内的位移s1v1t110m/s6s60 m,612 s内的位移s2v2t220 m/s6 s120 m,012 s内的位移ss1s260m，路程s|s1|s2|180m.一、位移图象(st图象)一辆汽车做匀速直线运动的数据如下表时间t/s010203040位移s/m03006009001200(1)建立如图2所示的平面直角坐标系，用横轴表示时间t，纵轴表示位移s，将汽车做匀速直线运动的数据描在坐标系中，然后用平滑的曲线(或直线)连接起来图2(2)图象有什么特点？图线的斜率表示什么？答案(1)如图所示(2)图象是一条倾斜的直线，图线的斜率表示速度，即kv.1st图象的理解(1)斜率：斜率的绝对值表示速度的大小；斜率的正负表示速度的方向(2)截距：纵截距表示物体的起始位置(3)交点：交点表示两物体在同一时刻处于同一位置，即相遇2几种常见的st图象(1)静止物体的st图象是平行于时间轴的直线，如图3直线A.图3(2)匀速直线运动的st图象是一条倾斜的直线，如图直线B和C，其斜率表示速度其中B沿正方向运动，C沿负方向运动(3)若物体的st图象为曲线，如图4所示则说明相等的时间t内，位移s不相等，也说明物体的速度在变化，图线切线的斜率表示那一瞬时的速度图4例1(多选)一遥控玩具小汽车在平直路面上运动的位移时间图象如图5所示，则下列说法错误的是()图5A前15s内汽车的位移为30mB第20s末汽车的速度为1m/sC前10s内汽车的加速度为3m/s2D前25s内汽车做单方向直线运动答案CD解析从题图图象上可以看出前15s内汽车的位移为30m，选项A正确；图象的斜率表示速度，故1525s内汽车沿负方向做匀速直线运动，速度为vm/s1m/s，选项B正确；前10s内汽车做匀速直线运动，加速度为零，1015s内汽车静止，1525s内汽车沿负方向做匀速直线运动，选项C、D错误例2(多选)如图6所示为甲、乙两个物体相对于同一参考系的st图象，下面说法正确的是()图6A甲、乙两物体的出发点相距s0B甲、乙两物体都做匀速直线运动C甲物体的速度大于乙物体的速度D甲、乙两物体在t2时刻相遇答案ABD解析由题图可知，甲的出发点在s0处，乙的出发点在s0处，故A对st图象为斜线，表示物体做匀速直线运动，斜率为正表示物体向正向做匀速直线运动，斜率为负表示物体向负向做匀速直线运动，故B对甲图线斜率的绝对值小于乙图线的斜率，故甲物体的速度小于乙物体的速度，故C错t2时刻甲、乙两物体都位于处，即相遇，故D对1st图象上两点纵坐标之差表示对应时间内的位移s，即ss2s1；2st图象的斜率k表示质点的速度；3交点坐标表示两质点同一时刻到达同一位置，即相遇二、速度图象(vt图象)四个物体运动的vt图象如图7所示图7(1)它们分别做什么运动？(2)求出各图中物体的加速度；(3)匀加速直线运动的vt图象斜率一定为正值吗？匀减速直线运动的vt图象斜率一定为负值吗？答案(1)甲做匀速直线运动；乙做匀加速直线运动；丙做匀减速直线运动；丁做沿负方向的匀加速直线运动(2)a甲0a乙m/s21m/s2a丙m/s25m/s2a丁m/s22m/s2(3)不一定不一定1匀变速直线运动的特点(1)加速度a恒定不变；(2)vt图象是一条倾斜直线2两种理想化模型的vt图象(1)匀速直线运动的vt图象是一条平行于时间轴的直线(2)匀变速直线运动的vt图象是一条倾斜直线，直线的斜率表示加速度3若vt图象为曲线，如图8所示图甲、乙中，速度v均随时间t的增大而增大图甲中，在相等的时间t内，v2v1，加速度增大；图乙中，在相等的时间t内，v2a24,01s内的加速度大小大于24s内的加速度大小，故D正确9如图8所示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变化关系的图象，下列各图中正确的是()图8答案A解析由题图所示的vt图象可知，质点在01s内的加速度为a1m/s24m/s2，在13s内的加速度为a2m/s22m/s2，故选项A正确10如图9所示为某物体做直线运动的vt图象若将该物体的运动过程用st图象表示出来(其中s为物体相对出发点的位移)，则下面的四幅图描述正确的是()图9答案C解析0t1时间内物体正向匀速运动，故A错；t1t2时间内，物体静止，且此时离出发点有一定距离，故B、D错；t2t3时间内，物体反向运动，且速度大小与0t1时间内，物体的速度大小相等，即st图象中，0t1和t2t3两段时间内，图线斜率大小相等，故C对二、非选择题11.如图10所示为一物体沿直线运动的st图象，根据图象，求：图10(1)物体第2s内的位移，第4s内的位移，前5s内的总路程和位移；(2)各段的速度；(3)画出对应的vt图象答案(1)10m15m50m10m(2)10m/s015m/s(3)见解析图解析(1)由题图可知，第2s内的位移为30m20m10m.第4s内的位移为15m30m15m，前5s内的总路程为20m30m50m，总位移为010m10m.(2)02s内的速度v1m/s10m/s23s内的速度v2035s内的速度v3m/s15m/s.(3)vt图象如图所示12(2018哈师大附中高一期中)小明为了探究斜面上物块的运动情况，在t0时刻对物块施加一平行于斜面向上的力，使其沿斜面向上运动，如图11甲所示，并用速度传感器探究物块的速度随时间的变化规律，得到vt图象如图乙所示图11(1)由图乙分析物块在第1s末与第4s末的速度大小；(2)求物块在02s、25s以及58s时间内的加速度答案(1)5m/s10m/s(2)5m/s20m/s2解析(1)由题图乙知，物块在第1s末与第4s末的速度大小分别为v15m/s、v410m/s(2)由题图乙可知，v00，v2v510m/s，v85m/s，则物块在02s内的加速度a1m/s25m/s2物块在25s内做匀速直线运动，加速度a20物块在58s内的加速度a3m/s2m/s2.13.如图12所示是某质点运动的vt图象，求：图12(1)质点离出发点的最远距离；(2)质点在12s内的路程答案(1)70m(2)80m解析(1)v