南方新高考高考物理一轮总复习 专题一 对运动图象的剖析及应用课件 新人教版.ppt

专题提升一 对运动图象的剖析及应用 突破一 三类 运动图象的剖析 1 x t图象 1 图象的意义 图象的物理意义 反映做直线运动的物体的位移随时间 变化的规律 图象斜率的意义 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x t图象的特例 图z1 1 匀速直线运动的x t图象是一条倾斜的直线 如图z1 1 中图线甲 匀变速直线运动的x t图象是一条抛物线 如图线乙 若x 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 3 从直线运动的x t图象可以获得哪些运动信息 出发位置 时间为零时物体的位置为出发点 即图象在 纵轴上的交点 速度的变化规律 看斜率的变化规律即可 任一时刻的位置 对应的纵坐标 某段时间内的位移 初末时刻纵坐标的差值 两物体相遇的时刻与位置 两物体运动的x t图象交点对 应的横 纵坐标 温馨提示 x t图象只能描述直线运动 不能描述曲线运动 图象形状不是运动的轨迹 例1 2013年新课标卷 改编 如图z1 2所示 直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置 时间 x t 图线 由图可知 图z1 2 a 在时刻t1 a车追上b车b 在时刻t2 a b两车运动方向相反c 在t1到t2这段时间内 b车的位移比a车的大d 在t1到t2这段时间内 b车的速率一直比a车的大 解析 由图象可以看出 t1之前a在b之前 是b追a 故a错 在x t图象中 图线的斜率表示速度 a的速度不变 b的速度先变小再变大 并且方向先沿正方向再反向 故t2时刻a b运动方向相反 b正确 d错 在t1 t2时间内 a b两车位移相同 故c错 答案 b 2 v t图象 1 图象的物理意义 反映做直线运动的物体的速度随时间 变化的规律 2 图象斜率的意义 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 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z1 3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z1 3中图线乙 图z1 3 图z1 4 若v t图象是曲线 如图z1 4 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 5 从直线运动的v t图象可以获得哪些运动信息 初始速度 时间为零时物体的速度 即图象在纵轴上的 交点 加速度的变化规律 看斜率的变化规律即可 任一时刻的速度 对应的纵坐标 两物体运动的位移大小 看速度 时间图象所围的面积 温馨提示 v t图象只能描述直线运动 不能描述曲线运动 图象形状不是运动的轨迹 例2 2014年新课标卷 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z1 5 所示 在这段时间内 a 汽车甲的平均速度比乙的大 b 汽车乙的平均速度等于 v1 v22 c 甲 乙两汽车的位移相同 图z1 5 d 汽车甲的加速度大小逐渐减小 汽车乙的加速度大小逐渐增大 解析 因为图线与坐标轴所夹的面积是物体的位移 故在 平均速度大于乙车 选项a正确 c错误 因为乙车做变减速 运动故平均速度不等于 v1 v22 选项b错误 因为图线的切线 的斜率等于物体的加速度 故甲乙两车的加速度均逐渐减小 选项d错误 答案 a 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 例3 2013年新课标卷 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 运动的速度大小 图z1 6 解 设b车的速度大小为v 如图z1 6所示 标记r在时刻t通过k l l 此时a b的位置分别为h g 由运动学公式 h的纵坐标ya g的横坐标xb分别为 xb vt 在刚开始运动时 标记r到a和b的距离之比为2 1 即 oe of 2 1 由于橡皮筋的伸长是均匀的 在以后任一时刻r到a和b的距离之比都为2 1 因此 在时刻t有hk kg 2 1 由于 fgh igk 有hg kg xb xb l hg kg ya l 2l 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 即从图象中获取有用信息作为解题的条件 弄清试题中图象所反映的物理过程及规律 从中获取有效信息 通常情况下 需要关注的特征量有三个层面 第一层 关注横坐标 纵坐标 1 确认横坐标 纵坐标对应的物理量各是什么 2 注意横坐标 纵坐标是否从零刻度开始 3 坐标轴物理量的单位也不能忽视 第二层 理解斜率 面积 截距的物理意义 1 图象的斜率 通常能够体现某个物理量 如速度 的大小 方向及变化情况 2 面积 由图线 横轴 有时还要用到纵轴及图线上的一个点或两个点到横轴的垂线段 所围图形的面积 一般都能表 示某个物理量 如v t图象中的面积 表示位移 但要注意时间 轴下方的面积为负 说明这段位移与正方向相反 3 截距 图线在纵轴上以及横轴上的截距 第三层 分析交点 转折点 渐近线 1 交点 往往是解决问题的切入点 2 转折点 满足不同的函数关系式 对解题起关键作用 3 渐近线 往往可以利用渐近线求出该物理量的极值或确 定它的变化趋势 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 例4 多选 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z1 7所示 对这两质点在0 3s 内运动的描述 下列说法正确的是 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 图z1 7 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答案 bd 方法总结 利用图象法求解追及相遇问题的思路 例5 一物体做加速直线运动 依次通过a b c三点 xab xbc 物体在ab段的加速度为a1 在bc段的加速度为a2 且物体在b点的速度为vb va vc2 则 a a1 a2