用图象描述直线运动
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Evaluation Only. Created with Aspose.Words. Copyright 2003-2016 Aspose Pty Ltd.§1.6用图象描述直线运动 【学习目标】 1.知识和技能:( 1 )理解匀速直线运动的位移——时间图像。
理解图像的物理意义。
能通过图线求匀速直线运动的速度,能从图线的斜率大小判断速度的大小。
( 2 )理解匀速直线运动的速度——时间图像。
理解图像的物理意义。
知道图线下的“面积”表示做匀速直线运动物体的位移大小。
2. 方法和过程:( 1 )认识到许多物理规律都可以由图像表示。
( 2 )学会看懂图像所表示的物理规律。
( 3)了解文字叙述、数学公式、函数图像是表述物理规律的三种基本方法。
3. 情感、态度、价值观:( 1 )培养观察能力和归纳总结能力。
( 2 )培养乐于合作讨论的习惯,体验自主探究的学习方式。
【学习重点】 图像的物理意义。
【知识要点】(1)、匀速直线运动的位移-时间图像 匀速直线运动位移-时间图像的特点:①s=vt ,显然匀速直线运动 s —t 图是s=vt 的反映;②通过s —t 图可以直接读出运动过程中对应时刻(间)的位置(移); ③ s —t 图直线的斜率表示匀速直线运动的速度。
(2)、匀速直线运动的速度-时间图像 匀速直线运动的速度-时间图像特点:①s v t =,s=vt ,显然匀速直线运动 v —t 图是v=c 的反映,图像是一条平行于横轴的直线; ②通过 v —t 图,可以读出物体运动的速度(大小、方向); ③s=vt ,匀速直线运动v —t 图线下的面积表示运动的位移。
(3)、匀变速直线运动的速度-时间图像 由加速度公式可得:与数学方程式 对比分析可得匀变速直线运动的速度-时间图像的特点: ①匀加速直线运动 v —t 图是 v t =v 0+at 的反映;②通过 v —t 图,可以读出某一时刻物体运动的瞬时速度; ③直线的斜率表示匀变速直线运动的加速度; ④纵轴上的截距表示初速度的大小。
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。
匀变速直线运动的图像知识点讲解知识点一:匀变速直线运动的v-t图像物理图像是物理规律和理论的基本表达形式之一,它能够直观、形象、简洁地展现两个物理量之间的关系,清晰地表达物理过程,正确地反映实验规律。
因此,利用物理图像分析物理问题的方法有着广泛的应用,是解决物理问题的一种好方法。
上节课通过DIS实验,得出了匀变速直线运动中速度随时间变化的图像,如下图,这节课我们从数学分析的角度更深入的认识下图像的意义一、匀变速直线运动的v-t图像结合一次函数的关系式,瞬时速度的函数在v-t图中的图像为1、物理意义:反映了做直线运动的物体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在该点加速度的大小,斜率正负表示物体加速度的方向.3、以初速度为正方向,匀加速直线运动,速度随时间均匀增加(如图1);匀减速直线运动,速度随时间均匀减小(如图2)【练一练】某质点做直线运动的速度一时间图像如图所示,图中Oa 、ab 、bc 三段运动中,速度最大的一段运动是______,加速度最大的一段运动是______。
物体做匀速直线运动,其v -t 图像是一条平行于时间轴的直线,图像和时间轴的面积(v 1×t 1)代表物体从0到t 1所做的位移。
但是,位移有正负,时间轴上方的“面积”为正,表示位移的方向为正;时间轴下方的“面积”为负,表示位移的方向为负。
思考:1、如何表示匀变速直线运动的位移?它与匀速直线运动是否也有类似的关系?知识点二:利用v -t 图像表示位移在匀变速直线运动中,虽然速度时刻变化,但只要时间足够小,速度变化就非常小,在这段时间内近似应用我们熟悉的匀速运动计算位移的方法进行运算,对比乙图和丙图,我们可以发现:分割的时间间隔越小,计算所得位移会越接近于匀变速直线运动的位移。
从图上看,矩形的面积之和就越接近梯形面积。
那么,我们可以得到结论:匀变速直线运动v-t图像的梯形面积,代表了物体从0到t时刻的位移。
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。
用图象描述直线运动◎知识梳理1.表示函数关系可以用公式,也可以用图像。
图像也是描述物理规律的重要方法,不仅在力学中,在电磁学中、热学中也是经常用到的。
图像的优点是能够形象、直观地反映出函数关系。
2.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一时间图像(s—t图)和速度一时间图像(v一t图)。
3. 对于图像要注意理解它的物理意义,即对图像的纵、横轴表示的是什么物理量,图线的斜率、截距代表什么意义都要搞清楚。
形状完全相同的图线,在不同的图像(坐标轴的物理量不同)中意义会完全不同。
S一t图 v一t图①表示物体做匀速直线运动(斜率表示速度v)②表示物体静止③表示物体向反方向做匀速直线运动④交点的纵坐标表示三个运动质点相遇时的位移⑤tl时刻物体位移为s1①表示物体做匀加速直线运动(斜率表示加速度a)②表示物体做匀速直线运动③表示物体做匀减速直线运动④交点的纵坐标表示三个运动质点的共同速度⑤t1时刻物体速度为v1(图中阴影部分面积表示①质点在O~t1时间内的位移)◎例题评析【例】右图为某物体做匀变速直线运动的图像,求:(1)该物体3s末的速度。
(2)该物体的加速度。
(3)该物体前6s内的位移。
【分析与解答】: (1)由图可直接读出3s末的速度为6m/s。
(2)a -t 图中图线的斜率表示加速度,故加速度为22/1/639s m s m a =-=。
(3)a -t 图中图线与t 轴所围面积表示位移,故位移为m m S 36)39(62163=-⨯⨯+⨯=。
[点评]这部分内容关键要掌握速度-时间图象及位移时间图象的意义,包括载距,斜率,相交等.(一)位移与时间的关系1.做匀速直线运动的物体,从A 点开始计时且A 点为位移零点,(即t=0时,s=0)物体在t=5s 时刻到达B 点,设A 、B 间距20m 。
物体在前三秒发生位移的大小______m ,位移方向______;物体在第三秒内发生的位移大小为______m ;物体在后三秒发生的位移大小为______m 。
不难看出,物体的位移s 与时间t 成______比例,以v 为比例系数s 对自变量t 的函数关系式写作:s=______。
2.飞机在某段飞行中可看成匀速直线运动。
对位移s 、时间t 、速度v 之间的关系,下列正确说法是:( )A .v=ts ,看出V 与s 成正比与t 成反比 B .由s=V ·t,看出s 与t 成正比C .与v 无关D .v 与s 无关3.如图所示,物体在某直线上运动的s —t 图像。
由图像可知:前三秒的位移大小______m ,第三秒内位移大小______m ,求出V=______m/s (即图像的斜率,即tg θ的值)第3题图 第4题图4.如图所示,甲、乙两体在同一直线上运动的s —t 图像。
t=0时刻s 甲=______m , s 乙=______m ,t=1s ,s 甲=______m ,s 乙=______m 。
第一秒内甲处于____________状态乙处于____________状态。
0到1秒末这段时间内甲速度大小为_____m/s ,乙速度大小_____m/s 。
在1秒末以后,甲的速度与乙的速度______。
甲的位移与时间t 的函数式是__________________。
其中t 从______开始;乙的位移与时间t 的函数式是__________________。
其中t 从______开始。
t >1甲对乙是______。
5.由上题中v -t 图可知:( )A .甲、乙同时同地出发B .甲、乙速度相同C .t ≥1甲、乙速度相同D .t ≥1甲、乙间距总是1m6.如图所示,甲、乙、丙三个物体同方向做直线运动的s —t 图像。
其作匀速运动的是______物体,作加速运动的是______物体,作减速运动的是______物体。
它们在t'时刻距离出发点由近到远的顺序是______。
7.下列各s—t图像对实际运动的物体哪些是不可能的:()8.物体在一条直线上运动,哪个图像正确描述物体t=0从位置出发中途静止一段时间再返回到原出发点:()9.下列哪个图像描述作直线运动物体最符合实际情况:(运动物体速度不能突变)()10.物体作直线运动,由计时开始由静止出发的实际运动情况由s—t图描述,哪段时间内的运动可看成匀速直线运动:()A.0~t1 B.0~t2C.t1~t2D.t2~t3(二)速度与时间的关系1.物体做直线运动,s—t如图所示。
前2秒是____________运动,最后2秒____________运动。
中间的2秒是____________。
将它对应的v—t图画出。
2.如图所示,物体做直线运动的v—t图像。
由图可知,前2秒是__________________运动;中间的两秒是____________;最后两秒是____________运动。
若以向东为正方向这三段运动速度方向分别是______,________,__________。
前2秒的路程____m,总路程______m。
0~2s每秒速度增加量是______m/s,每一秒末速度大小为______m/s,前2秒内平均速度大小为______m/s,运动全过程的平均速度大小为______m/s。
第2题图第3题图3.如图所示,v—t图中描述的是五个运动情况都是直线运动。
其中速度不变的是______,加速运动的是______,匀加速运动的是______,减速运动的是______,匀减速运动的是______。
设t′时刻,速度最小的是______,在0~t'时间内位移最大的是______。
4.下列哪个图像能正确地描述出从一楼出发到22楼终止的电梯运动情况:()速率竖直向上抛出的物体,上升是匀减速,回落5.在不计空气阻力时,以V是匀加速,下列能正确描述全过程的图像是:()6.如图所示,作直线运动物体的v—t图像。
由图中给出的数据可知:匀加速运动段速度每秒增加______m/s,中间时刻的速度大小为______m/s,匀加速运动段的位移大小______m,其平均速度大小______m/s。
整个9秒的运动平均速度是____________最大速度的____________。
(注意体会匀加速直线运动中间时刻的即时速度等于平均速度)◎能力训练31. 甲、乙两物体朝同一方向做匀速直线运动,已知甲的速度大于乙的速度,t =0时,乙在甲之前一定距离处,则两个物体运动的位移图像应是:()2. A、B、C三个物体从同一点出发,沿着一条直线运动的S-t图象如图所示,下列说法中正确的是:()A.C物体做加速直线运动;B.A物体做曲线运动;C.三个物体在0~t0时间内的平均速度v A>v C>v B;D.三个物体在0~t0时间内的平均速度v A=v B=v C。
第2题图第3题图3. 如图所示是某质点运动的S-t图象,根据图象判断下列说法中正确的是:()A.质点在OA段做匀加速直线运动,AB段做匀速直线运动,BC段做匀减速直线运动;B.质点在OA段做匀速直线运动,AB段静止不动,BC段匀速返回;C.质点在OA段通过的距离大于在BC段通过的距离;D.质点在OA段的速度大于在BC段的速度。
4. 如图所示为某物体做直线运动的图象,关于这个物体在4s内运动的情况,下列说法中正确的是:()A. 物体始终向同一方向运动;B. 加速度大小不变,方向与初速度方向相同;C. 4s末物体离出发点最远;D. 4s内通过的路程为4m,位移为零。
第4题图第5题图5. 如图所示,A、B两物体同时从同一地点开始做直线运动的v-t图象,下列关于两物体运动的描述,正确的是:()A.运动过程中,在1s末和4s末,A、B两物体两次相遇;B.运动过程中,在2s末和6s末,A、B两物体两次相遇;C.运动过程中,在1s末和4s末,A、B两物体相距最远;D.2s前A在B前,2s后B在A前。
1.5 用图象描述直线运动答案(一)(1)12m, 由A指向B,4m, 12m,正, s=v·t (2)B D (3)3m, 1m, 1m/s(4)1, 0, 2, 0,匀速,静止,1m/s, 0, 相同,S甲=1+t,0,S乙=t-1, 1,相对静止(5)C (6)甲、丙、乙、乙甲丙(7)BC (8)B (9)ACD (10)C(二)(1)匀速直线,匀速直线,静止(2)初速度为零的匀加速运动,匀速运动,末速度为零的匀减速运动,向东,向东,向东。
6m, 24m, 3m/s, 3m/s, 3m/s, 4m/s(3)c, a, b, e, d, e, a (4)AD (5)A(6)2m/s, 6m/s, 36km, 6m/s, 一半能力训练3答案:1C;2.AD; 3.B; 4.D; 5.B;。