补充:运动图像的描述
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运动图像专题一、位移—时间图像1、图像的物理意义x -t 图像描述了质点的位移随时间变化的规律,从中能获取的质点运动的相关信息如下:(1)点(x ,t )——物体某一时刻的位置与横轴的交点 在参考点的时刻 点 与纵轴的交点 初位置两图的交点 两者相遇 图像在横轴之上: 在参考点正方向位置(2)线图像在横轴之下: 在参考点负方向变化趋势——斜率:v t=∆∆==stan k α(斜率正负表示速度方向) (3)若x-t 图象为倾斜直线则表示物体做匀速直线运动,若x-t 图象是平行t 轴的直线则表示物体静止, 若x-t 图象为曲线则表示物体做变速直线运动。
(4)判断质点运动的快慢。
图线的斜率的绝对值越大,质点运动得越快。
(5)注意:①图像不是轨迹②图像只能表示直线运动 例题例1、如图所示是一辆汽车做直线运动的x-t 图像,关于线段OA 、AB 、BC 、CD 所表示的运动,下列说法正确的是( )A.OA 段汽车运动最快B.AB 段汽车静止C.CD 段表示汽车的运动方向与初始运动方向相同D.0-4h 内,汽车的位移大小为30km例2:沿同一直线运动的A 、B 两物体,相对同一参考系的x-t 图像如图所示,下列说法正确的是( ) A.前5s 内A 、B 的位移均为10mB.两物体由同一位置开始运动,物体A 比B 迟3s 才开始运动C.在前5s 内两物体的位移相同,5S 末A 、B 相遇D.从3s 末开始,两物体运动方向相同,且A 比B 运动得快例3:如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x-t 图像。
下列说法正确的是( )A.甲、乙两物体的出发点相距x 0B.t 1~t 2时间内,甲、乙两物体都做匀速直线运动C.甲物体比乙物体早出发的时间为t 1D.t 1~t 2时间内,甲、乙两物体同向运动例4:甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动,位移一时间图像分别如图中的A 、B 图线所示,则在0~t1时间内( ) A.甲运动得总比乙快 B.甲、乙位移相同C.甲经过的路程比乙小D.甲、乙的运动方向始终相同例5:如图所示为某一质点在一段时间内的位移—时间图像。
1.5图像一、s-t图像:(涉及概念:时间与时刻、位置、位移与路程、平均速度与瞬时速度、加速度、斜率)1、如图所示,描述物体各种情况下的运动情况:2、如图所示,描述物体在各个阶段的运动情况:3、如图所示,描述物体在各个阶段的运动情况:4、如图所示,描述物体在各个阶段的运动情况:5、甲、乙两物体的位移随时间变化如图所示,下列说法正确的是()A、甲乙的运动方向相反;B、3s末甲乙相遇;C、甲的速度比乙的速度大;D、0-3s内甲的位移比乙的位移多3m;5、如图所示,甲、乙两物体的运动情况,下列说法正确的是()A、甲、乙两物体的距离越来越近;B、0-3s内甲、乙的位移相等;C、甲、乙两物体的速度相同;D、取向右为正方向,4s末甲在乙的左边;6、如图所示,甲、乙两物体的运动情况,下列说法正确的是()A、甲比乙提前2s出发;B、0-3s内甲、乙两物体的位移相同;C、甲比乙物体的速度大;D、3s后乙还能追上甲;7、如右图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x-t图象,下面说法正确的是( ) A.甲、乙两物体的出发点相距xB.甲、乙两物体都做匀速直线运动C.甲物体比乙物体早出发的时间为t1D.甲、乙两物体向同方向运动8、下图是做直线运动的甲、乙两个物体的位移—时间图象,由图象可知( )A.乙开始运动时,两物体相距20 mB.在0~10 s这段时间内,两物体间的距离逐渐增大C.在10~25 s这段时间内,两物体间的距离逐渐变小D.两物体在10 s时相距最远,在25 s时相遇9、如图所示为甲、乙两物体的运动情况,下列说法错误的是()A、0-3s内甲、乙两物体的位移相同;B、0-3s内甲、乙两物体的平均速度相同;C、乙一直在甲的前面;D、甲、乙都做匀速直线运动;E、3s末甲、乙两物体相遇;10、一汽车先向右做匀速直线运动,运动了3s,位移为10m,然后停下休息了2s后继续做匀速直线运动,经过2s的位移为10m,然后立即返回做匀减速直线运动,经过5s回到出发点,画出该汽车运动的x-t图象。
物理——不可不知的运动学图像及对应习题
常见运动学图像有九个,分别为V-t图像、x-t图像、a-t图像、x/t-t图像、x-t方图像、V-x图像、x-v方图像、1/v-x图像、a-v图像。
明晰它们的物理意义是关键,之前我详细解析过各个图像,可参考对应习题加深理解
1.V-t图像斜率表示加速度,与t轴围成面积表示路程
2.x-t图像斜率表示速度
3.a-t图像与t轴围成面积表示速度改变量
4.x/t-t图像斜率表示加速度的一半,纵截距表示初速度
5.x-t方图像若为直线则表示匀变速直线运动,图像斜率表示加速度的一半
6.V-x图像若为抛物线则表示匀变速直线运动
7.x-v方图像若为直线线则表示匀变速直线运动
8.1/v-x图像面积表示运动时间
9.a-v图像斜率倒数则表示运动时间
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匀变速直线运动专题二一一运动图像一、运动图像基本知识点:二、考试考点:1、斜率k:A:速度的大小。
B:加速度大小。
C:正负值含义2、面积S:A:是否相遇。
B:某时刻的速度大小3、交点:A:位移的极大值极小值B:是否相遇4、截距含义:A:初始值B:正负值含义5、平均值计算:三、考试类型1、普通型:【例1】质点做直线运动的速度一时间图彖如图所示,该质点()A、在第1秒末速度方向发生了改变B、在第2秒末加速度方向发生了改变C、在前2秒内发生的位移为零D、第3秒末和第5秒末的位置相同【例2】一遥控玩具汽车在平直路上运动的位移一fl寸间图象如图1所示,贝“A、15s内汽车的位移为300mB、前10s内汽车的加速度为3m/s2C、20s末汽车的速度为一lm/sD、前25s内汽车做单方向直线运动【练习1]将一物体竖直上抛,一段时间后物体又落回抛出点。
不计空气阻力,则在这段时间内,物体速度的人小随时间变化的图像为()【练习2]某一质点运动的位移x随时间t变化的图象如图所示,则()A、在10s末时,质点的速度最大B、在0〜10s内,质点加速度的方向与速度方向相反C、在8s和12s时,质点的加速度方向相反D、在20s内,质点的位移为9m【练习3】质点做直线运动时的加速度随时间变化的关系如图所示,该图线的斜率为k,图中斜线部分面枳S,下列说法正确的是()A、斜率k表示速度变化的快慢B、斜率k表示速度变化的人小C、面积S表示tl-t2的过程中质点速度的变化量D、面积S表示tl-t2的过程中质点的位移【练习4】某汽车在沿直线刹车的过程中,其加速度逐渐增人,下列各图中能反映其速度v随时间t变化关系的是°C A2、双线型:【例1】物体A、B的s・t图彖如图所示,由图可知()A、从第3s起,两物体运动方向相同,且V A>V BB、两物体由同一位置开始运动,但物体A比B迟3s才开始运动C、在5s内物体的位移相同,5s末A、B相遇Ds5s内A、B的平均速度相等【例11如图所示人、B、C是三个物体同时同地开始运动的位移时间图像,在时间10内下列说法正确的是()A、A.C做曲线运动匕做直线运动B、A、B、C都是直线运动,平均速度相等C、A的路程最长,B的路程比C的路程短D、A做减速运动,B做匀速运动,C做加速运动【例1】如图所示是甲、乙两物体从同一点出发的位移一时间(x・t)图象,由图象可以看出在0〜4s这段时间内A、甲、乙两物体始终同向运动B、4s时甲、乙两物体之间的距离最人C、甲的平均速度人于乙的平均速度D、甲、乙两物体之间的最人距离为3m【例2】A、B两个物体在水平面上沿同一直线运动,它们的v-t图象如图所示.在t二0时刻,B 在A的前面,两物体相距9m,B物体在滑动摩擦力作用下做减速运动的加速度人小为2m/s2,则A 物体追上B物体所用时间是A、3sB、5sC、7.5sDx8.5s【例1】甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,t二0时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的v・t图中,直线a、b分别描述了甲、乙两车在0・20s的运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是()A、在0-10s内两车逐渐靠近B、在10-20s内两车逐渐远离C、在5-15s内两车的位移相等D、在t=10s时两车在公路上相遇甲、乙两个物体在t二0时的位置【例1】如图(a)所示,它们沿x轴正方向运动的速度图象分别如图(b)中的图线甲、乙所示,则()A、t二2s时甲追上乙B、甲追上乙前t二Is时二者相距最远C、甲追上乙前t二3s时二者相距最远D、t二3s时甲追上乙3、曲线型:【例1】甲、乙两物体同时开始运动,他们的s-t图象如图所示,下面所法正确的是(A、乙物体做曲线运动B、甲、乙两物体从同一地点出发C、当加以两物体速度相等时,二者之间的距离最人D、当甲乙两物体两次相遇时,二者的速度人小不相等【例11某一质点运动的位移x随时间亡变化的图象如图所示,贝叭)A、第10s末,质点的速度最人B、(T10s内,质点所受合外力的方向与速度方向相反C、第5s末和第15s末,质点的加速度方向相反D、在20s内,质点的位移为9m【例1]如图所示,a、b两条曲线分别为汽车A、B行驶在同一公路上的v-t图彖,a、b曲线交点的连线与时间轴平行,且a、b曲线关于它们两交点的连线对称.已知在匕时刻两车相遇,卞列说法正确的是()A、在h〜匕这段时间内,两车位移相等B、匕时刻A车在前,B车在后C、在匕〜匕这段时间内的同一时刻,A、B两车的加速度相等D、在匕〜匕这段时间内的同一时间段,A、B两车的速度改变量的人小均相等【例1】如图所示为某一质点运动的位移(x)—时间(t)图像,图线为一段半圆弧,则下列说法正确的是:()A、质点做圆周运动B、t。
高中物理讲义:运动图像追及和相遇问题一、运动图像[注1]1.xt图像(1)物理意义:反映了物体做直线运动的位移随时间变化的规律。
(2)斜率的意义:图线上某点切线斜率的大小表示物体此时速度的大小,斜率正负表示物体速度的方向。
[注2]2.vt图像(1)物理意义:反映了物体做直线运动的速度随时间变化的规律。
(2)斜率的意义:图线上某点切线斜率的大小表示物体此时加速度的大小,斜率正负表示物体加速度的方向。
(3)“面积”的意义①图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的位移。
②若面积在时间轴的上方,表示位移方向为正方向;若面积在时间轴的下方,表示位移方向为负方向。
二、追及和相遇问题1.追及问题的两类情况[注3](1)若后者能追上前者,追上时,两者处于同一位置,且后者速度一定不小于前者速度。
(2)若后者追不上前者,则当后者速度与前者速度相等时,两者相距最近。
2.相遇问题[注4]相向运动的物体,当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离时即相遇。
【注解释疑】[注1] 无论vt图像还是xt图像,描述的一定是直线运动。
[注2] 斜率是数学语言,表示直线的倾斜程度;斜率具有物理意义,可表示物体运动的速度或加速度。
[注3] 速度相等是判断追上或追不上的切入点。
[注4] 同向追及时,当追赶者位移等于被追赶者位移与初始间距之和时即相遇。
[深化理解]1.识图中常见的三类错误(1)错误地认为图像就是质点的运动轨迹。
(2)错将图线的交点都当成相遇,而vt图线的交点表示该时刻速度相同。
(3)错误理解图线斜率的意义,比如认为vt图像斜率为正,则质点一定做加速运动,斜率为负,则质点一定做减速运动。
2.追及和相遇问题分两类,一类为一定能追上,直接列位移方程,找位移关系;另一类为可能追上,需根据速度关系判断能否追上。
[基础自测]一、判断题(1)xt图像和vt图像都表示物体运动的轨迹。
高一物理必修一运动图像专题位移和速度都是时间的函数,因此描述物体运动的规律常用位移-时间图象(x-t图象)和速度-时间图象(v-t图象)一、匀速直线运动的X-t图象X-t图象表示运动的位移随时间的变化规律。
匀速直线运动的X-t图象是一条。
速度的大小在数值上等于,即v=,如右图所示。
二、直线运动的v t图象1.匀速直线运动的v t图象⑴匀速直线运动的v t图象是与。
⑵从图象不仅可以看出速度的大小,而且可以求出一段时间内的位移,其位移为2.匀变速直线运动的v t图象⑴匀变速直线运动的v t图象是⑵从图象上可以看出某一时刻瞬时速度的大小。
⑶可以根据图象求一段时间内的位移,其位移为⑷还可以根据图象求加速度,其加速度的大小等于即a=,越大,加速度也越大,反之则越小三、区分X-t图象、v t图象⑴如右图为v t图象, A描述的是运动;B描述的是运动;C描述的是运动。
图中A、B的斜率为(“正”或“负”),表示物体作运动;C的斜率为(“正”或“负”),表示C作运动。
A 的加速度(“大于”、“等于”或“小于”)B的加速度。
图线与横轴t所围的面积表示物体运动的。
⑵如右图为X-t图象, A描述的是运动;B描述的是运动;C描述的是运动。
图中A、B的斜率为(“正”或“负”),表示物体向运动;C的斜率为(“正”或“负”),表示C向运动。
A的速度(“大于”、“等于”或“小于”)B的速度。
⑶如图所示,是A、B两运动物体的s—t图象,由图象分析A图象与S轴交点表示:,A、B两图象与t轴交点表示:, A、B两图象交点P表示:,A、B两物体分别作什么运动。
o1tvt v/t s X/m1/v ms()/t s 00 1 2 3 4SSX/mtABC四、X-图象与图象的比较:X-图象图象①表示物体做匀速直线运动(斜率表示速度)。
①表示物体做匀加速直线运动(斜率表示加速度)。
②表示物体静止。
②表示物体做匀速直线运动。
③表示物体静止。
③表示物体静止。
V-T图像(运动图像)剖析在物理学中,V-T图像是指在相对位置不变的情况下,描述物体速度随时间的变化情况的一种图像。
它是依据物体的运动特征来绘制的,通常给出物体在不同时间的速度值。
通过分析V-T图像,我们可以更深入地了解物体的运动特征,从而更好地理解物理学中的各种概念。
什么是V-T图像?V-T图像是描述速度随时间变化的一种图像,它通常是通过实验测量获得的。
在绘制V-T图像的过程中,我们通常会测量时间t和物体速度v,并将这些数据绘制在坐标轴上。
坐标轴的横轴通常表示时间,纵轴则表示速度,从而可以得到一条曲线。
V-T图像的特征通过分析V-T图像,我们可以得到许多有用的信息,这些信息可以帮助我们更好地理解物体的运动特征。
以下是一些常见的V-T图像特征:1. 直线段V-T图像中的直线段通常表示物体做匀速直线运动。
由于匀速直线运动的速度保持不变,因此所绘制的曲线应为一条直线,如下图所示:/\\/ \\/ \\/ \\/________\\2. 斜线段V-T图像中的斜线段通常表示物体做加减速直线运动。
在这种情况下,物体速度的变化率是恒定的,因此所绘制的曲线应为一条斜线,如下图所示: / \\/ \\/_____\\3. 抛物线段V-T图像中的抛物线段通常表示物体做自由落体运动。
在这种情况下,物体受到的重力作用使得物体速度随时间呈加速下降的趋势,因此所绘制的曲线应为一条抛物线,如下图所示:_____/ \\/ \\如何绘制V-T图像?在实验中,我们通常需要测量物体的速度值,并根据不同时间点的速度值绘制V-T图像。
以下是一些常见的测量方法:1. 运动传感器运动传感器是一种基于超声波工作原理的设备,它可以通过测量反射物体返回的超声波信号来计算物体的速度。
在进行实验时,我们可以将运动传感器放置在物体前方,然后通过连线将传感器与计算机相连,以记录物体的速度值。
2. 秒表和光门秒表和光门通常用于测量物体通过一个固定位置的时间。
例说运动图像描述物体运动的图像有两种:一种是路程(s )—时间(t )图像即s -t 图像,其横轴是时间轴,单位一般是秒(s )或时(h ),纵轴是路程轴,单位是米(m )或千米(km );另一种是速度(v )—时间(t )图像即v -t 图像,其横轴也是时间轴,纵轴是速度轴,单位是米/秒(m/s )或千米/时(km/h )。
物体做匀速运动时,速度的大小恒定,通过的路程与所用的时间成正比,表现在s —t 图像上就是一条过坐标原点的斜直线,表现在v —t 图像上是一条平行于时间轴的直线。
这告诉我们,若题给s -t 图像中图线是一条曲线,或v —t 图像中图线不平行于t 轴,则物体做的是变速运动。
物体做匀速运动的s —t 图像与v —t 图像可以相互转换,即可以根据s —t 图像画出相应的v —t 图像,反过来也可以。
1.s -t 图像与v -t 图像相互转换例1如图1(甲)是某物体运动的s-t 图像,则图1乙中能与之相对应的v-t 图像是()解析 图1甲所示的s -t 图像中,图线是一条过坐标原点的斜直线,这说明物体做的是匀速运动,图1乙所示的v -t 图像中,图线必须是一条平行于t 轴的直线,才与之A B C D 乙图1对应。
答案 B2.根据运动情况绘制图像例2如图2是推出的铅球在空中运动过程中速度v 随时间t 变化的图像,其中正确的是( )解析 根据生活经验我们知道,铅球出手后,在空中斜向上飞行至最高点阶段,速度是越来越小,至最高点时速度最小,但不为0,从最高点斜向下落时,速度是越来越大,落地时的速度大于刚出手时的速度。
答案 D3.根据要求选择图线例3 甲、乙两物体同时同地同方向开始做匀速直线运动,甲的速度大于乙,它们的s -t 图像是如图3所示的a 、b 、c 三条图线中的两条,运动5s ,甲、乙间的距离大于2m ,则( )A .甲的s -t 图一定为图线aB .甲的s -t 图可能为图线bC .乙的s -t 图一定为图线cD .乙的s -t 图可能为图线a 解析 若甲的s -t 图是图线a ,则乙的s -t 图可以是图线b 或c ,观图3可知,这样的假设能满足“v 甲>v 乙;运动5s ,甲、乙之间的距离大于2m”这两个题设条件。