2011届高考物理第一轮同步导学复习023

精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创1/182011届高考物理第一轮同步导学复习023高考物理第一轮复习导学14直线运动的图象及应用【考点自清】一、位移时间图象1、图象的物理意义表示做直线运动物体的位移随时间变化的关系。横坐标表示从计时开始各个时刻，纵坐标表示从计时开始任一时刻物体的位置，即从运动开始的这一段时间内，物体相对于坐标原点的位移。2、图线斜率的意义图象的斜率表示物体的速度。如果图象是曲线则其某点切线的斜率表示物体在该时刻的速度，曲线的斜率将随时间而变化，表示物体的速度时刻在变化。斜率的正负表示速度的方向；斜率的绝对值表示速度的大小。3、匀速运动的位移时间图象是一条直线，而变速直线运动的图象则为曲线。4、图象的交点的意义是表示两物体在此时到达了同一位置即两物体“相遇”。5、静止的物体的位移时间图象为平行于时间轴的直线，不是一点。精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创2/186、图象纵轴的截距表示的是物体的初始位置，而横轴的截距表示物体开始运动的时刻，或物体回到原点时所用的时间。7、图象并非物体的运动轨迹。二、速度时间图象1、图象的物理意义表示做直线运动物体的速度随时间变化的关系。横坐标表示从计时开始各个时刻，纵坐标表示从计时开始任一时刻物体的速度。2、图线斜率的意义图象的斜率表示物体加速度。斜率的正负表示加速度的方向；斜率的绝对值表示加速度大小。如果图象是曲线，则某一点切线的斜率表示该时刻物体的加速度，曲线的斜率随时间而变化表示物体加速度在变化。3、匀速直线运动的速度图线为一条平行于时间轴的直线，而匀变速直线运动的图象则为倾斜的直线，非匀变速运动的速度图线的曲线。4、图象交点意义表示两物体在此时刻速度相等，而不是两物体在此时相遇。5、静止物体的速度图象是时间轴本身，而不是坐标原点这一点。精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创3/186、图象下的面积表示位移，且时间轴上方的面积表示正位移，下方的面积表示负位移。7、图象纵轴的截距表示物体的初速度，而横轴的截距表示物体开始运动的时刻或物体的速度减小到零所用时间。8、速度图象也并非物体的运动轨迹。【重点精析】一、物理图象的识图方法一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点运动学图象主要有XT图象和VT图象，运用运动学图象解题总结为“六看”一看“轴”，二看“线”，三看“斜率”，四看“面积”，五看“截距”，六看“特殊点”。1、“轴”先要看清坐标系中横轴、纵轴所代表的物理量，即图象是描述哪两个物理量间的关系，是位移和时间关系，还是速度和时间关系同时还要注意单位和标度。2、“线”“线”上的一个点一般反映两个量的瞬时对应关系，如XT图象上一个点对应某一时刻的位移，VT图象上一个点对应某一时刻的瞬时速度；“线”上的一段一般对应一个物理过程，如XT图象中图线若为倾斜的直线，表示质点做匀速直线运动，VT图象中图线若为倾斜直线，则表示物体做匀变速直线运动。精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创4/183、“斜率”表示横、纵坐标轴上两物理量的比值，常有一个重要的物理量与之对应，用于求解定量计算中对应物理量的大小和定性分析中对应物理量变化快慢的问题。如XT图象的斜率表示速度大小，VT图象的斜率表示加速度大小。4、“面积”图线和坐标轴所围成的面积也往往表示一个物理量，这要看两轴所代表的物理量的乘积有无实际意义。这可以通过物理公式来分析，也可以从单位的角度分析。如X和T乘积无实际意义，我们在分析XT图象时就不用考虑“面积”；而V和T的乘积VTX，所以VT图象中的“面积”就表示位移。5、“截距”表示横、纵坐标轴上两物理量在“初始”（或“边界”）条件下的物理量的大小，由此往往能得到一个很有意义的物理量。6、“特殊点”如交点，拐点（转折点）等。如XT图象的交点表示两质点相遇，而VT图象的交点表示两质点速度相等。【例1】如图所示，为A、B、C三物体从同一地点、同时出发沿同一方向做直线运动的XT图象，在0T0时间内A、平均速度精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创5/18B、平均速率C、A一直在B、C的后面D、A的速度一直比B、C的速度大【解析】从XT图象知，在T0时刻A、B、C离起点O的位移相同，故A正确由A在时刻T0已经返回到终点，故路程关系是SASCSB，故平均速率VAVCVB，B不正确。答案A【规律总结】对于图象问题，首先要弄清坐标轴表示的意义，然后再弄清图线所描述的规律本题的图线描述的是位移随时间变化的规律，而不是物体的运动轨迹【变式练习1】一宇宙空间探测器从5A0某一星球表面垂直升空，假设探测器的质量恒为1500KG，发动机的推力为恒力，宇宙探测器升空到某一高度时，发动机突然关闭，如图所示为其速度随时间变化的规律、升高后9S、25S、45S，即在图线上A、B、C三点探测器的运动情况如何、求探测器在该行星表面达到的最大高度、计算该行星表面的重力加速度及发动机的推动力假设行星表面没有空气二、XT图象与VT图象的比较形状相同的图线，在不同的图象中所表示的物理规律精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创6/18不同，通过下图中的例子体会XT图象和VT图象中图线表示的物理规律。【例2】做直线运动的物体的VT图象如图所示由图象可知A、前10S物体的加速度为05M/S2，后5S物体的加速度为1M/S2B、15S末物体回到出发点C、10S末物体的运动方向发生变化D、10S末物体的加速度方向发生变化【解析】从图线的斜率可知物体在前10S内的加速度为05M/S2，后5S内的加速度为1M/S2，A正确物体先沿正方向做匀加速直线运动，10S末开始做匀减速直线运动，运动方向不变，加速度方向发生了变化，15S末物体速度为零，离出发点距离375M，选项D正确，B、C错误。答案AD【规律总结】应用VT图象分析物体的运动时，要抓住图线的特征与运动性质的关系，要抓住图线的“点”、“线”、“面积”和“斜率”的意义。【变式练习2】若将上题中的图象的纵轴V轴换成X轴，其他条件不变，试回答下列问题、物体在010S和10S15S两个阶段分别做什么精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创7/18运动、物体何时距出发点最远，何时回到出发点【解析】、010S内，物体的速度为V1K105M/S，物体沿X轴正方向做匀速直线运动10S15S内，物体的速度为V2K21M/S，物体沿X轴负方向做匀速直线运动、从图可直接判断，物体10S末离出发点最远，最远距离为5M；第15S时，物体位移为0，回到出发点三、应用图象分析问题【例3】摩托车在平直公路上从静止开始启动，A116M/S2，稍后匀速运动，然后减速，A264M/S2，直到停止，共历时130S，行程1600M，试求、摩托车行驶的最大速度；、若摩托车从静止启动，A1、A2不变，直至停止，行程不变，所需最短时间为多少【规律总结】利用公式和图象，都可以求出最大速度、最短时间等极值问题，但用图象法显然更直观、简洁。【变式练习3】物体沿一直线运动在T时间内通过的路程为S。它在中间位置S处的速度为V1，在中间时刻T时的速度为V2，则V1、V2的关系为A、当物体作匀加速直线运动时，V1V2精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创8/18B、当物体作匀减速直线运动时，V1V2C、当物体作匀速直线运动时，V1V2D、当物体作匀减速直线运动时，V1V2【解析】由题意，作出物体的V一T关系图，S点处的虚线把梯形面积一分为二，如图所示，由图可知，无论物体作匀加速直线运动还是作匀减速直线运动。在路程中间位置的速度V1始终大于中间时刻的速度V2，当物体作匀速直线运动时，在任何位置和任何时刻的速度都相等。故正确答案A、C、D。四、速度时间图象的迁移与妙用【例4】如图所示，两个光滑的斜面高度相同，右边由两部分组成且ABBCAD，两小球A、B分别从A点沿两侧斜面由静止滑下，不计转折处的能量损失，哪一边的小球先滑到斜面底端【解析】两小球从等高处沿光滑的斜面下滑由静止，由于两边斜面倾角不同，下滑的加速度不同AABAADABC，根据机械能守恒定律，两球达到底端的速度大小相等，因此画出其VT图象如图所示，其中折线为沿ABC斜面下滑的A球的速度图象，直线为沿AD斜面下滑的B球的速度图象。要满足A、B两图线下方的面积相等，必须使图中画有斜线部分的两块面积相等，那就一定有TATB，即沿ABC下滑的小球先到达底端。精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创9/18【规律总结】图象在中学物理中应用十分广泛，它能形象地表达物理规律，直观地叙述物理过程，并鲜明地表示物理量间的各种关系。利用图象解决物理问题，是学好物理的一种重要方法，由于其具有直观形象、简捷实用的特点，高考更加重视对图象的理解与应用，利用图象法解决问题的知识点明显增多，高考中命题的几率也明显提高。【变式练习4】一只老鼠从洞口爬出后沿一直线运动，其速度大小与其离开洞口的距离成反比。当其到达距洞口为D1的A点时速度为V1若B点离洞口的距离为D2（D2D1），求老鼠由A运动至B所需的时间。【同步作业】1、2010聊城模拟如图所示的XT图象和VT图象中，给出的四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是A图线表示物体做曲线运动BXT图象中T1时刻物体1的速度大于物体2的速度CVT图象中0至T3时间内物体4的平均速度大于物体3的平均速度精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创10/18D两图象中，T2、T4时刻分别表示物体2、4开始反向运动【解析】运动图象只能用来描述直线运动，A错；XT图象中，T1时刻物体1的斜率大于物体2，故B对；VT图象，0至T3时间内由速度时间图象所围的面积可知V4V3，C对；T2时刻物体2开始反向，T4时刻物体4的速度方向不变，加速度开始反向，D错答案BC2、某物体的位移图象如图所示，则下列叙述正确的是A物体运动的轨迹是抛物线B物体运动的时间为8SC物体运动所能达到的最大位移为80MD在T4S时刻，物体的瞬时速度为零【解析】位移随时间的变化关系曲线并非为物体运动的轨迹由图象可知，在04S内物体沿正方向前进80M，非匀速；4S8S内物体沿与原来相反的方向运动至原点在T4S时，图线上该点处切线的斜率为零，故此时速度为零由以上分析知A错，B、C、D均正确答案BCD3、小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，取G10M/S2。则精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创11/18A小球下落的最大速度为5M/SB小球第一次反弹的初速度的大小为3M/SC小球能弹起的最大高度为045MD小球能弹起的最大高度为125M【解析】结合题给VT图，可以确定是以竖直向下为正方向的由题图知005S过程为下落过程，最大速度为5M/S，A正确；05S08S过程为反弹过程，初速度大小为3M/S，B正确；由VT图线与坐标轴所围面积为位移可得反弹的最大高度为H12080532M045M，C正确，D错答案ABC42010东城模拟一质点自X轴原点出发，沿X轴正方向以加速度A加速，经过T0时间速度变为V0，接着以A加速度运动，当速度变为V02时，加速度又变为A，直至速度为V04时，加速度再变为A，直到速度变为V08，其VT图象如图所示，则下列说法正确的是A质点一直沿X轴正方向运动B质点将在X轴上一直运动，永远不会停止C质点最终静止时离开原点的距离一定大于V0T0D质点运动过程中离原点的最大距离为V0T0【解析】由VT图可知，质点先沿X轴正向运动，经2T0时间反向加速后减速，接着又正向加速后减速，如此反精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创12/18复，但每次位移总比前一次小，最终停止，质点在运动过程中在2T0时刻离原点最远，其位移大小等于大三角形面积V02T0V0T0，只有D对答案D5小李讲了一个龟兔赛跑的故事，按照小李讲的故事情节，兔子和乌龟的位移图象如图所示，由图可知A兔子和乌龟是同时同地出发B兔子和乌龟在比赛途中相遇过两次C乌龟做的是匀速直线运动，兔子是沿着折线跑的D乌龟先通过预定位移到达终点【解析】由题图可知，兔子和乌龟在同一地点，但不是同时出发，兔子自认为自己跑得快，肯定赢，所以比乌龟晚出发时间T1，故选项A错图中乌龟和兔子的XT图象两次相交，表示在比赛途中它们相遇两次第一次是T2时刻兔子追上乌龟，第二次是T4时刻乌龟又追上了兔子，故选项B正确乌龟一直做匀速直线运动，而兔子也在做直线运动，只是中间停了一段，结果是乌龟先通过预定的位移到达终点，乌龟赢了综上所述，正确的选项为B、D。答案BD6甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，T0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的VT图象中如图，直线A、B分别描述了甲、乙两车在020S的运动情况。关于两车之间的位移关系，下列精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创13/18说法正确的是A在010S内两车逐渐靠近B在1020S内两车逐渐远离C在515S内两车的位移相等D在T10S时两车在公路上相遇【解析】甲车做速度为5M/S的匀速直线运动，乙车做初速度为10M/S的匀减速直线运动在T10S时，两车的速度相同，在此之前，甲车的速度小于乙车的速度，两车的距离越来越大在此之后，甲车的速度大于乙车的速度，两车的距离又逐渐减小，在T20S时两车相遇，故选项A、B、D均错515S内，两图线与时间轴所围成的面积相等，故两车的位移相等，选项C正确答案C7（2008海南卷8）T0时，甲乙两汽车从相距70KM的两地开始相向行驶，它们的VT图象如图所示忽略汽车掉头所需时间下列对汽车运动状况的描述正确的是A在第1小时末，乙车改变运动方向B在第2小时末，甲乙两车相距10KMC在前4小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的大D在第4小时末，甲乙两车相遇【解析】速度图像在T轴下的均为反方向运动，故2H末乙车改变运动方向，A错；2H末从图像围成的面积可知乙车运动位移为30KM，甲车位移为30KM，相向运动，此时精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创14/18两车相距70KM30KM30KM10KM，B对；从图像的斜率看，斜率大加速度大，故乙车加速度在4H内一直比甲车加速度大，C对；4H末，甲车运动位移120KM，乙车运动位移30M，两车原来相距70KM，故此时两车还相距20KM，D错。答案BC8（2008广东卷10）某人骑自行车在平直道路上行进，图中的实线记录了自行车开始一段时间内的VT图像，某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是A在T1时刻，虚线反映的加速度比实际的大B在0T1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大C在T1T2时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大D在T3T4时间内，虚线反映的是匀速运动【解析】VT图线的斜率表示物体的加速度，VT图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移，据此判断选项B、D正确。需要注意的是若为曲线，则曲线的切线的斜率表示物体的加速度。答案BD9甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度同时经过某一路标，从此时开始，甲车一直做匀速直线运动，乙车先加速后减速，丙车先减速后加速，它们经过下一路标时速度又精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创15/18相218同，则哪一辆车先经过下一个路标【解析】由题可知这三辆汽车的初、末速度相同，它们发生的位移相同，而题中并不知乙、丙两车在各阶段是否做匀速直线运动，因此，我们只能分析它们的一般运动，即变速直线运动，这样匀变速直线运动的规律就无法求解这一问题，如果我们利用图象法，即在同一坐标系中，分别做出这三辆车的VT图象，如图所示，由此可知乙车到达下一个路标的时间最短，即乙车最先通过下一个路标。10两支完全相同的光滑直角弯管如图所示现有两只相同小球A和A/同时从管口由静止滑下，问谁先从下端的出口掉出假设通过拐角处时无机械能损失【解析】首先由机械能守恒可以确定拐角处V1V2，而两小球到达出口时的速率V相等。又由题薏可知两球经历的总路程S相等。由牛顿第二定律，小球的加速度大，小球A第一阶段的加速度跟小球A/第二阶段的加速9F0B度大小相同（设为A1）；小球A第二阶段的加速度跟小球A/第一阶段的加速度大小相同（设为A2），根据图中管的倾斜程度，显然有A1A2。根据这些物理量大小的分析，在同一个VT图象中两球速度曲线下所围的面积应该相同，且末状态速度大小也相同（纵坐标相同）。开始时A球曲线的斜率大。由于两球两阶段加速度对应相精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创16/18等，如果同时到达（经历时间为T1）则必然有S1S2，显然不合理。考虑到两球末速度大小相等（图中VM），球A/的速度图象只能如实线所示。因此有T1T2，即A球先到。11甲、乙两车同时同向沿直线驶向某地，甲在前一半时间以V1匀速运动，后一半时间以V2匀速运动乙在前一半路程以V1匀速运动，后一半路程以V2匀速运动，先到目的地的是_【解析】图中画出了甲与乙的XT图线，图象画好答案也出现了，T乙T甲，所以甲先到达目的地；图中假设V1V2，若V2V1可得到同样的结果，此题也能用VT图象求解，无论用XT图象还是VT图象，都要比用计算的方法简捷得多12质点P以O点为平衡位置竖直向上作简谐运动，同时质点Q也从O点被竖直上抛，它们恰好同时到达最高点，且高度相同，在此过