高三物理第一轮复习 运动图象的探究分析及应用 新人教版

1、第三课体育形象的探索性分析与应用归纳基础知识1.变位-时间图像(x-t图像)(1)x-t图像的物理意义：直线运动物体的位移反映了随时间变化的关系。(2)图线斜率的重要性导线上一点的切线斜率大小表示物体速度的大小。图中一点处切线的斜率用正负表示物体的速度方向。(3)两个茄子特殊的x-t图像如果x-t图像是倾斜的直线，则表示物体在匀速直线运动。如果x-t图像是与时间线平行的直线，则物体处于静止状态。2.速度-时间图像(v-t图像)(1)物理意义：反映了直线运动的物体速度随时间变化的关系。(2)图线斜率的重要性导线上一点的切线斜率大小表示物体运动加速度的大小。图中一点处切线的斜率为正负(-)，表示加

2、速度的方向。(3)两种茄子特殊的v-t图像等速直线运动的v-t图像是平行于横轴的直线。均匀变速直线运动的v-t图像是倾斜的直线。(4)图像和时间轴包围的“面积”的含义图像和时间轴包围的“面积”表示该时间内的位移。牙齿面积在时间轴上意味着牙齿期间的变位方向是正向的。牙齿区域位于时间轴下方表示该时间内的变位方向为负。突破重点难点一、x-t图像与v-t图像的比较形状相同的导线在每个图像中出现的物理定律不同，通过下图中的示例，可以了解x-t图像和v-t图像中导线所代表的物理定律。X-t影像V-t影像表示物体进行匀速直线运动(斜率表示速度V)。表示物体停止了。表示物体在负方向做匀速直线运动。交点的纵坐标

3、表示三个运动粒子相遇时的位移。在t1时间内，物体位移为x1(图中阴影部分的面积没有意义)表示物体均匀地加速直线运动(斜率表示加速度A)。指进行均匀直线运动的物体。表示物体做均匀减速直线运动。交点的纵坐标表示三个移动粒子的共同速度。t1瞬时物体的速度表示v1(图中阴影部分区域表示粒子1在0 T1小时内的位移)。）二、运动图像识别和信息利用1.首先明确了给定图像是什么样的图像，即图像中横轴、纵轴表示的物理量及其函数关系。尤其是那些图形相似、容易混淆的形象，就要更加注意区分。2.必须明确理解图像中“点”、“直线”、“坡率”、“截断”和“面积”的物理含义。(1)点：图形上的每个点都对应于研究对象的状态

4、，特别要注意“起点”、“终点”、“疫情峰值”。(。他们往往对应于特殊的状态。(2)线：表示研究对象的变化过程和规律。例如，在v-t图像中，如果导线是斜线，则意味着物体进行一定的变速直线运动。(3)斜率：水平、垂直坐标两个物理量的比率，通常与重要的物理量相对应。定量计算用于解决相应物理量的大小和定性分析变化的速度问题。例如，x-t图像的斜度表示速度的大小，而v-t图像的斜度表示加速度的大小。(4)面积：图形和轴包围的面积通常对应于过程的物理量。例如，v-t图像和横轴所包围的“面积”大小表示变位大小。(5)截距：在“边界”条件下，表示横坐标和纵坐标两个物理量的大小。三、图像分析在实际问题中的应用图

5、像在初中物理中有很广泛的应用，可以直观地表达物理规律，直观地描述物理过程，明确物理量之间的各种关系。利用图像解决物理问题是学习物理的重要方法。四、变位图像和运动轨迹的区别可以用变位-时间图像表示的运动必须是直线运动。根据位移是否随时间均匀变化(或图像是否为直线)确定是否为匀速直线运动。根据位移大小随时间变化的情况，判断运动方向是否会改变。变位图像和运动轨迹混淆时渡边杏。史无前例1.运动图像比较示例1进行直线运动的物体的v-t图像如图所示。可以从图像中知道()A.前10 s物体的加速度为0.5 m/s2，后5 s物体的加速度为-1m/S2B.15 s最终物体回到起点C.10 s最终物体的运动方向

6、发生了变化。D.10 s最终物体的加速度方向发生了变化。解析图的斜率中，物体前10 s内的加速度为0.5 m/s2，后5 s内的加速度为：-1米/S2，A是对的。物体先在正方向均匀地加速直线运动，从10 s末开始均匀减速直线运动，运动方向不变，加速度方向不变，15 s末物体的速度为0，距起点距离为37.5 m，选项D正确。b，C错了。回答广告提高思维应用v-t图像分析物体的运动时，要掌握图形的特征和运动性质的关系，就要掌握图形的“点”、“线”、“面积”和“斜率”的含义。扩展1如果用X轴替换上述问题中图像的垂直轴(V轴)，则其他条件保持不变。请回答以下问题：(1)物体在0 10s和10s 15s

7、两个阶段分别做什么运动？(2)物体什么时候离起点最远，什么时候回到起点？(？解释 (1)在0 10S时，物体的速度为V1=K1=0.5M/S，物体在X轴正向上进行匀速直线运动。在10S 15S内，物体的速度为V2=K2=-1M/。(2)从图中可以直接判断出，物体10 s端离起点最远，最远的距离为5米。在15 s处，物体位移为零，返回起点。2.运动图像识别与应用例2宇宙探测器从任何行星表面垂直升空。假设探测器的质量为1500千克，引擎的推力是一定的力，当宇宙探测器上升到某个高度时，引擎突然关闭。如图所示，其速度是随时间变化的规律。(1)上升后，9 s，25 s，45 s，即船上A，B，C三点探测

8、器的运动情况如何？(2)求出探测器从行星表面到达的最大高度(3)计算行星表面的重力加速度和发动机的推力(假定行星表面没有空气)。分析 (1)发射后，探测器将进行每秒0的均匀加速直线运动。9S末引擎关闭，牙齿时速度最大，此后进行均匀减速运动，25 s末速度降低到0。此时探测器在行星表面最高，探测器返回自由落体运动，45 s着陆，速度为80 m/s。(2)如上分析表明，25 s末端探测器在行星表面最高，最大高度HM=2564M=800M(3)在9S 45S处计算图形善意斜度时，行星的重力加速度G=(80 64)/(45-9) M/S2=4 m/s2。在0到9s过程中应用牛顿第二定律是f-mg=ma

9、，a=m/S2F=m (g a)=1 500 (4 7.1) n=1.665104n提高思维速度分析-掌握时间形象、运动状态的变化是解决牙齿问题的关键。应用图像分析问题示例3摩托车从直线路停止开始，A1=1.6M/S2，以后以恒定速度运动，然后减速，直到A2=6.4M/S2停止，共130 s，行程1 600 m，尝试：(1)摩托车行驶的最大速度；(2)摩托车在静止状态下启动，a1，a2不会停止，行程不变。需要的最短时间是多少。绘制v-t图像，如“分析”图中所示(a)。(1) v2-=2ax，存在=1 600A1=1.6m/S2A2=6.4m/S2了解虚拟机=12.8m/s(放弃其他解决方案)(

10、2)行程不变，图像的面积不变，V越大，T越小。如图(b)所示。如果将最小时间设置为tminTmin=1 600 其中a1=1.6m/S2，a2=6.4m/S2表达式VM=64m/s因此，tmin=50s也就是说，最小时间为50 s。利用提高思维公式和图像，可以求出最大速度、最短时间等极值问题，但用形象法来说，显然更直观、更简洁。扩展2如图所示，两个光滑斜面的高度相同，右侧由两部分组成，A B BC=AD，两个小球A，B分别从A点沿两侧静止滑动，无论转折处的能量损失如何，任何一侧的小球都会先滑向斜坡底部。解释两个小球从等高沿平滑的斜面向下(从停止处)。由于两侧倾角不同，下降的加速度也不同(aABaADaBC)。根据机械能守恒定律，两个球到达底部的速度大小相同，因此绘制了vt图像。其中，线是沿ABC斜坡下落的A球的速度图像。a、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B错误的原因上述错误的原因不是x-t图像表示随时间变化的变位关系，而是物体