高考物理大一轮复习 1.1.4（小专题）对“三类”运动图象的剖析及应用课件.ppt

第4课时 小专题 对 三类 运动图象的剖析及应用 突破一 三类 运动图象的比较1 s t图象 1 图象的意义 图线的物理意义 反映做直线运动的物体的位移随时间变化的规律 图线斜率的意义 图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小 斜率的正负表示速度的方向 2 三种s t图象的特例图1 匀速直线运动的s t图象是一条倾斜的直线 如图1中图线甲 匀变速直线运动的s t图象是一条抛物线 如图线乙 若s t图象是一条平行于时间轴的直线 则表示物体处于静止状态 如图线丙 典例1 2014 安徽淮北 如图2所示的位移 s 时间 t 图象和速度 v 时间 t 图象中给出四条图线 甲 乙 丙 丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况 则下列说法正确的是 图2 a 甲车做直线运动 乙车做曲线运动b 0 t1时间内 甲车通过的路程大于乙车通过的路程c 0 t2时间内 丙 丁两车在t2时刻相距最远d 0 t2时间内 丙 丁两车的平均速度相等解析在s t图象中图线表示的是做直线运动的物体的位移随时间的变化情况 而不是物体运动的轨迹 由于甲 乙两车在0 t1时间内做单向的直线运动 故在这段时间内两车通过的位移和路程均相等 a b选项均错 在v t图象中 t2时刻丙 丁速度相等 故两者相距最远 c选项正确 由图线可知 0 t2时间内丙的位移小于丁的位移 故丙的平均速度小于丁的平均速度 d选项错误 答案c 1 s t图象 v t图象都不是物体运动的轨迹 图象中各点的坐标值s v与t一一对应 2 s t图象 v t图象的形状由s与t v与t的函数关系决定 3 无论是s t图象还是v t图象 所描述的运动都是直线运动 变式训练 1 双选 物体甲的位移与时间图象和物体乙的速度与时间图象分别如图3甲 乙所示 则这两个物体的运动情况是 图3 a 甲在整个t 6s时间内有来回运动 它通过的总位移为零b 甲在整个t 6s时间内运动方向一直不变 它通过的总位移大小为4mc 乙在整个t 6s时间内有来回运动 它通过的总位移为零d 乙在整个t 6s时间内运动方向一直不变 它通过的总位移大小为4m解析甲图象中的直线的斜率表示速度 速度方向不变 没有来回运动 只是相对于原点的位移 一开始为负 后来为正 选项b正确 乙图象中直线的斜率表示加速度 速度先是负向变小 后正向增大 有来回运动 选项c正确 答案bc 2 v t图象 1 图线的物理意义 反映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 图线上某点切线的斜率的大小表示物体加速度的大小 斜率的正负表示加速度的方向 3 图线与坐标轴围成的 面积 的意义 图线与坐标轴围成的 面积 表示相应时间内的位移大小 若此 面积 在时间轴的上方 表示这段时间内位移的方向为正方向 若此 面积 在时间轴的下方 表示这段时间内位移的方向为负方向 图4 4 三种v t图象的特例 匀速直线运动的v t图象是与横轴平行的直线 如图4中图线甲 匀变速直线运动的v t图象是一条倾斜的直线 如图线乙 若v t图象是曲线 如图5 不同点切线的斜率不同 表示物体做变加速运动 图线丙表示物体的加速度逐渐变大 图线丁表示物体的加速度逐渐减小 图5 典例2 2014 新课标全国卷 14 甲 乙两汽车在一平直公路上同向行驶 在t 0到t t1的时间内 它们的v t图象如图6所示 在这段时间内 图6 变式训练 2 2014 江苏卷 5 一汽车从静止开始做匀加速直线运动 然后刹车做匀减速直线运动 直到停止 下列速度v和位移x的关系图象中 能描述该过程的是 3 位置坐标图象表示物体位置的坐标图 图线表示物体实际运动的路线 在坐标图上能表示出物体运动的位移 典例3 2013 全国新课标 24 水平桌面上有两个玩具车a和b 两者用一轻质细橡皮筋相连 在橡皮筋上有一红色标记r 在初始时橡皮筋处于拉直状态 a b和r分别位于直角坐标系中的 0 2l 0 l 和 0 0 点 已知a从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动 b平行于x轴朝x轴正向匀速运动 在两车此后运动的过程中 标记r在某时刻通过点 l l 假定橡皮筋的伸长是均匀的 求b运动速度的大小 变式训练 3 甲 乙两小分队进行军事演习 指挥部通过现代通信设备 在屏幕上观察到两小分队的具体行军路线如图7所示 两小分队同时同地由o点出发 最后同时到达a点 下列说法中正确的是 图7 突破二图象问题的解题思想用图象来描述两个物理量之间的关系 是物理学中常用的方法 是一种直观且形象的语言和工具 它运用数和形的巧妙结合 恰当地表达各种现象的物理过程和物理规律 运用图象解题的能力可归纳为以下两个方面 1 读图 典例4 双选 甲 乙两质点从同一位置出发 沿同一直线路面运动 它们的v t图象如图8所示 对这两质点在0 3s内运动的描述 下列说法正确的是 图8 a t 2s时 甲 乙两质点相遇b 在甲 乙两质点相遇前 t 1s时 甲 乙两质点相距最远c 甲质点的加速度比乙质点的加速度小d t 3s时 乙质点在甲质点的前面 利用图象法求解追及相遇问题的思路 变式训练 4 2015 汕头市普通高中高三教学质量监控测评 随着空气质量的恶化 雾霾现象多 危害加重 雾和霾都是视程障碍物 会使有效水平能见度降低 从而带来行车安全隐患 在一大雾天 一辆小汽车以30m s的速度行驶在高速公路上 突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m s的速度同方向匀速行驶 小汽车紧急刹车 刹车过程中刹车失灵 如图9中a b分别为小汽车和大卡车的v t图线 以下说法正确的是 图9 a 因刹车失灵前小汽车已减速 不会追尾b 在t 5s时追尾c 在t 3s时追尾d 由于初始距离太近 即使刹车不失灵也会追尾解析由图象可知 在t 5s时 两车的速度相等 若此时小汽车与大卡车没有追尾 则以后再不会发生追尾 由v t图象与坐标轴所围图形的面积表示位移的大小可得 t 5s时 sa sb 35m t 3s时 sa sb 30m 所以在t 3s时 小汽车与大卡车出现了追尾 c正确 如果刹车不失灵 则两车在t 2s时共速 此时sa sb 20m 30m 故不会追尾 d错误 答案c 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象来研究和处理问题 典例5 一水平的浅色长传送带上放置一煤块 可视为质点 煤块与传送带之间的动摩擦因数为 初始时 传送带与煤块都是静止的 现让传送带以恒定的加速度a0开始运动 当其速度达到v0后 便以此速度做匀速运动 经过一段时间 煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后 煤块相对于传送带不再滑动 求此黑色痕迹的长度 解析根据 传送带上有黑色痕迹 可知 煤块与传送带之间发生了相对滑动 煤块的加速度a小于传送带的加速度a0 根据牛顿运动定律 可得 a g 设经历时间t1 传送带由静止开始加速到速度等于v0 煤块则由静止加速到v 有v0 a0t1 v at1 由于a a0 故v v0 煤块继续受到滑动摩擦力的作用 设经过时间t2 煤块的速度由0增加到v0 有v0 at2 此后 煤块与传送