位移时间图像与速度时间图像课件

课时2位移—时间图像和速度—时间图像[学习目标]进一步掌握x－t图像和v－t图像的意义，会分析并使用图像解决问题．一、位移—时间图像(x－t图像)1．x－t图像：以时间t为横坐标，以位移x为纵坐标，描述位移随时间的变化规律．2．常见的x－t图像：(1)静止：一条平行于时间轴的直线．(2)匀速直线运动：一条倾斜的直线．3．x－t图像的斜率等于物体的速度．二、速度—时间图像(v－t图像)1．v－t图像：以时间t为横坐标，以速度v为纵坐标，描述速度随时间的变化规律．2．v－t图像的斜率等于物体的加速度，v－t图像与时间轴所围面积表示位移．[即学即用]1．如图1所示，为某一质点沿直线运动的x－t图像，则质点在第1 s内做________运动，1～3 s内________．第1 s内速度为________m/s,1～3 s内速度为______m/s,3～5 s内速度为________m/s,0～5 内的位移为________．图12．如图2所示，为一质点沿直线运动的v－t图像，则它在0～12 s内的位移x＝________m，路程s＝________m.一、位移—时间图像(x－t图像)1．x－t图像：以时间为横坐标，以位移为纵坐标，描述位移随时间变化情况的图像叫位移—时间图像．2．对x－t图像的理解(1)斜率：斜率的绝对值表示速度的大小；斜率的正负表示速度的方向．(2)截距：纵截距表示物体起始位置．(3)交点：交点表示两物体在同一时刻处于同一位置，即相遇．3．几种常见的位移－时间图像(1)静止物体的x－t图像是平行于时间轴的直线，如图3直线A.图3(2)匀速直线运动的x－t图像是一条倾斜的直线，如图直线B和C，其斜率表示速度．其中B 沿正方向运动，C沿负方向运动．(3)匀变速直线运动的x －t 图像：由位移x ＝v 0t ＋12at 2可以看出，x 是t 的二次函数．当v 0＝0时，匀变速直线运动的x －t 图像是顶点在坐标原点的一部分曲线，曲线上某点切线的斜率表示那一时刻的速度，图4中切线斜率增大，质点的速度逐渐增大．例1(多选)一遥控玩具小汽车在平直路面上运动的位移—时间图像如图5所示，则下列说法错误的是()A．前15 s内汽车的位移为30 mB．20 s末汽车的速度为－1 m/sC．前10 s内汽车的加速度为3 m/s2D．前25 s内汽车做单方向直线运动例2如图6是在同一条直线上运动的A 、B 两质点的x －t 图像，由图可知( ) A ．t ＝0时，A 在B 后面B ．B 质点在t 2秒末追上A 并在此后跑在A 的前面C ．在0～t 1时间内B 的运动速度比A 大D ．A 质点在0～t 1做加速运动，之后做匀速运动(1)x －t 图像上两点坐标之差表示对应时间内的位移Δx ，即Δx ＝x 2－x 1； (2)x －t 图像的斜率k ＝ΔxΔt表示质点的速度；(3)交点坐标表示两质点同一时刻到达同一位置，即相遇． 二、x －t 图像与v －t 图像的比较内容种类v－t图像x－t图像图像上某点的纵坐标表示瞬时速度表示某一时刻的位置图线斜率表示加速度表示速度图线与时间轴所围面积表示位移无意义图线与坐标轴的交点纵截距表示初速度表示初始时刻的位置横截距表示开始运动或速度为零的时刻表示开始运动的时刻两图线交点坐标表示速度相同但不表示相遇，往往是距离最大或距离最小的临界点表示相遇(2)v－t图像和x－t图像都只能描述直线运动，不能描述曲线运动．例3(多选)某物体运动的v－t图像如图7所示，根据图像可知，该物体()A．在0到2 s末的时间内，加速度为1 m/s2B．在0到5 s末的时间内，位移为10 mC．在0到6 s末的时间内，位移为7.5 mD．在0到6 s末的时间内，位移为6.5 m例4物体由静止开始在水平面上行驶，0～6 s内的加速度随时间变化的图线如图8甲所示．(1)在图乙中画出物体在0～6 s内的v－t图线；(2)求在这6 s内物体的位移．1．(x－t图像)图9是A、B两个质点做直线运动的位移—时间图像．则()A．在运动过程中，A质点总比B质点运动得快B．在0～t1这段时间内，两质点的位移相同C．当t＝t1时，两质点的速度相等D．当t＝t1时，A、B两质点的加速度不相等2．(v－t图像)竖直升空的火箭，其v－t图像如图10所示，由图可知以下说法正确的是()A．火箭在40 s时速度方向发生变化B．火箭上升的最大高度为48 000 mC．火箭经过120 s落回地面D．火箭经过40 s到达最高点3．(x－t图像)(多选)甲、乙两物体同时开始做直线运动，它们的位移x与时间t的图像如图11所示，则()A．甲物体做匀加速直线运动，乙物体做曲线运动B．甲、乙两物体从同一地点出发C．出发时乙在甲前x0处D．甲、乙两物体有两次相遇4．(v－t图像)一质点沿x轴做直线运动，其v－t图像如图12所示．质点在t＝0时位于x＝5 m处，开始沿x轴正方向运动．当t＝8 s时，质点在x轴上的位置为()A．x＝3 m B．x＝8 mC．x＝9 m D．x＝14 m课时作业一、选择题(1～9为单选题，10～11为多选题)1．如图所示描述质点运动的图像中，图线与时间轴围成的面积不表示对应时间内质点位移的是()2．A、B两质点的v－t图像如图1所示，设它们在同一条直线上运动，在t＝3 s时它们在中途相遇，由图可知()A．A比B先启程B．A比B后启程C．两质点启程前A在B前面3 m处D．两质点启程前A在B后面2 m处3．如图2所示描述了一位骑自行车者的位置随时间变化的关系，则此人在下列区间中，行驶最快的是()A．区间ⅠB．区间ⅡC．区间ⅢD．区间Ⅳ4．如图3所示为甲、乙两物体运动的x－t图象，下列关于甲、乙两物体运动的说法，正确的是()A．甲、乙两个物体同时出发B．甲、乙两个物体在同一位置出发C．甲的速度比乙的速度小D．t2时刻两个物体速度相同5．马路上的甲、乙两辆汽车的v－t图像如图4所示，由此可判断两车在这30分钟内的平均速度大小关系是()A．甲车大于乙车B．甲车小于乙车C．甲车等于乙车D．条件不足，无法判断6．如图5所示是一辆汽车做直线运动的x－t图像，对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动，下列说法正确的是()A．OA段运动速度最大B．AB段物体做匀速运动C．CD段的运动方向与初始运动方向相反D．运动4 h汽车的位移大小为30 km7．质点做直线运动的速度—时间图像如图6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．在第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8．如图7，折线是表示物体甲从A地向B地运动的x－t图像，直线表示物体乙从B地向A 地运动的x－t图像，则下列说法正确的是()A．在2～6 s内甲做匀速直线运动B．乙做匀速直线运动，其速度大小为5 m/sC．从计时开始至甲、乙相遇的过程中，乙的位移大小为60 mD．在t＝8 s时，甲、乙两物体的速度大小相等9．某汽车在启用ABS刹车系统和未启用该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如图8中的①、②图线所示．由图可知，启用ABS后()A．t 1时刻车速更小B．0～t1的时间内加速度更大C．加速度总比未启用ABS时大D．刹车后前行的距离比未启用ABS更短10．已知a、b、c三个物体在0～10 s时间内的运动规律如图9所示，则在0～10 s时间内下列说法正确的是()A．a、b、c三个物体的平均速度相等B．a、b、c三个物体的平均速率相等C．a的平均速率最大，b的平均速率小于c的平均速率D．a的平均速率最大，b、c的平均速率相等11．如图10所示为汽车在行驶过程中通过交叉路口时的速度图像，由图像可知() A．汽车在路口等候的时间为10 sB．汽车减速过程的加速度大小为2.5 m/s2C．汽车减速运动过程的位移大小为20 mD．汽车启动过程中做的是加速度增大的加速运动二、非选择题12．矿井里的升降机，由静止开始匀加速上升，经过5 s速度达到4 m/s后，又以这个速度匀速上升20 s，然后匀减速上升，经过4 s停止在井口．(1)画出升降机运动的v－t图像．(2)求矿井的深度．。

(一)、s-t 图象：知识梳理1、匀速直线运动的位移图象①．用纵轴表示位移s ，用横轴表示时间t ，建立平面直角坐标系，所画出的位移s 随时间t 的变化图象，叫 ，简称 ．②．匀速直线运动中，位移和时间的关系图象是 ．变速直线运动的位移—时间图象不是直线，而是曲线．③.位移图象的倾斜程度反映了物体 的大小．在匀速直线运动中，v ＝st 是恒定的，如图1－6－1所示，v ＝s t＝tan θ.显然，在同一坐标系中，位移图象斜率越大，表示物体的速度 ，斜率越小，表示物体的速度 ．例题精讲【典例1】 (双选)图1－6－7是M 、N 两个物体做直线运动的位移—时间图象，由图可知( )．A ．M 物体做匀速直线运动B ．N 物体做曲线运动C ．t 0秒内M 、N 两物体的位移相等D ．t 0秒内M 、N 两物体的路程不相等【变式1】 (单选)图1－6－8所示是某质点做直线运动的s －t 图象，由图象可知( )．A ．质点一直处于运动状态B ．质点在第3 s 内位移是2 mC ．此图象表示了质点运动的轨迹D ．该质点前4 s 内位移是2 m巩固训练1．(单选)如图1－6－12所示为甲、乙两物体运动的s －t 图象，则下列说法不正确的是( )．A．甲物体做变速直线运动，乙物体做匀速直线运动B．两物体的初速度都为零C．在t1时间内两物体平均速度大小相等D．相遇时，甲的速度大于乙的速度2．(双选)如图1－6－13所示，Ⅰ和Ⅱ分别是甲、乙两物体运动的s－t图象，则由图象知()．A．甲、乙二物体同时、同向作匀速运动B．甲的速度大于乙的速度C．当t＝15 s时，甲、乙二物体相距150 mD．位移150 m处，乙物体超前甲物体5 s（二）v-t图像知识梳理1、匀速直线运动的速度图象①．在平面直角坐标系中，用纵轴表示速度，横轴表示时间，所画出的速度v随时间t的变化图象，叫．②．匀速直线运动的v－t图象是一条平行于时间轴的，如图1－6－2所示．③．图象与时间轴所包围的“面积”表示这段时间内的位移大小s＝v t.2、匀变速直线运动的速度图象①．匀速直线运动中，速度的和不随时间变化，我们用横轴表示时间，纵轴表示速度，匀速直线运动的v－t图象实际上就是一条和横轴的直线．②．根据v t＝v0＋at可知，匀变速直线运动的v－t图象是一条，如图1－6－3所示．与纵轴的交点即为物体运动的．3．直线的斜率k＝a＝匀变速直线运动的位移的大小等于图1－6－3中梯形的“”．例题精讲【典例2】如图1－6－9甲为质点A做匀加速直线运动的v－t图象，图乙为质点B 做匀减速直线运动的v－t图象，试求它们的加速度，并比较加速度的大小．【变式2】汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0～60 s内汽车的加速度随时间变化的图线如图1－6－10所示．图1－6－10(1)画出汽车在0～60 s内的v－t图线；(2)求在这60 s内汽车行驶的位移大小【典例3】A、B两物体同时同地沿同一方向运动，图1－6－11(a)为A物体沿直线运动时的位移与时间关系图象，图1－6－11(b)是B物体沿直线运动的速度—时间图象，试问：图1－6－11(1)A 、B 两物体在0～8 s 内的运动情况．(2)A 、B 两物体在8 s 内的总位移和总路程分别为多少？【变式3】 (单选)下图中，描述匀变速直线运动的图线是( )．方法总结s －t 图和v －t 图比较对于图象要注意理解它的物理意义，即对图象的纵、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，在不同的图象（坐标轴的物理量不同）中意义会完全不同.下表是对形状一样的s －t 图和v －t 图（图1－6－18）意义上的比较.②③④⑤①②③④⑤①ss vv 11t t t t 11OO图1－6－18s －t 图v －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①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的位移⑤t1时刻物体位移为s1⑤t1时刻物体速度为v1（图中阴影部分面积表示①质点在0～t1时间内的位移）巩固训练3．(双选)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—时间图象如图1－6－14所示，则由图可知下列结论错误的是()．A．小球下落的最大速度为5 m/sB．小球能弹起的最大高度为1.25 mC．小球能弹起的最大高度为1 mD．小球第一次反弹后瞬间速度的大小为3 m/s4．(双选)下列各图所示分别为四个物体在一条直线上运动的v－t图象，那么由图象可以看出，做匀变速直线运动的是()．5．(单选)如图1-6-15所示是一质点做直线运动的v-t图象，据此图象得到的结论是()．A．质点在第1 s末停止运动B．质点在第1 s末改变运动方向C．质点在第2 s内做减速运动D．质点在前2 s内的位移为零6．(单选)如图1－6－16所示是一辆汽车做直线运动的s－t图象，对相应的线段所表示的运动，下列说法错误的是()．A．AB段表示车静止B．BC段发生的位移大于CD段发生的位移C．CD段运动方向和BC段运动方向相反D．CD段运动速度大于BC段运动速度巩固训练知识点一位移图象1．(单选)若有A、B、C三辆汽车同时同地同方向沿笔直公路行驶，它们运动的s－t图象如图1－6－17所示，则在20 s内，它们的平均速度关系为()．A．v A＝v B＝v CB．v A＞v B＝v C[来源:]C．v A＞v C＞v BD．v A＝v B＜v C图1－6－172．(双选)如图1－6－18所示为甲、乙两物体的位移—时间图象，则()．A．甲、乙两物体都做变速运动B．若甲、乙两物体在同一直线上运动，则一定会相遇C．t1时刻甲、乙相遇D．t2时刻甲、乙相遇图1－6－183．(单选)图1－6－19是某物体的s－t图象，由图可以看出()．A．物体做匀速直线运动B．物体做曲线运动C．物体做单向直线运动D．物体沿直线做往返运动图1－6－194．(单选)现代战争是科技之战、信息之战，某集团军进行的一次实战演习过程，在基地导演部的大型显示屏上一览无余，如图1－6－20所示是蓝军由基地A分三路大军进攻红军基地B的显示，若用s 1、s2和s3分别表示三路大军的位移，则由大屏幕的显示图可知()．A．s1>s2>s3B．s1<s2<s3C．s1＝s2＝s3D．三者关系无法确定图1－6－20知识点二速度图象5．(单选) 如图1－6－21所示，对质点运动的描述正确的是 ()．A．该质点做曲线运动B．该质点做匀加速直线运动C．该质点的加速度逐渐增大D．该质点的加速度逐渐减小图1－6－216．(双选)质点做直线运动的v－t图象如图1－6－22所示，则()．A．在前3 s内质点做变速直线运动B．在1～3 s内质点做加速度a＝－2 m/s2的变速直线运动C．在2～3 s内质点的运动方向与规定的正方向相反，加速度方向同1～2 s内的加速度方向相同图1－6－22D．以上说法均不正确。

位移时间图像与速度时间图像的区别和联系
位移时间图像描述的是物体的位移随时间的变化规律，也可以理解为位置随时间变化的规律；速度时间图像描述的是物体的速度随时间的变化规律。

图像可以是直线和曲线。

下面看下两者的区别：
首先看位移图像
下面看速度图像
区别：（1）位移图像纵轴表示位移，横轴表示时间；速度图像纵轴表示速度，横轴表示时间
（2）位移图像斜率表示速度，速度图像斜率表示加速度
（3）位移图像纵截距表示初位置，横截距表示开始运动的时刻或者表示物体处于原点的时刻；速度图像纵截距表示初速度，横截距表示
速度为零的时刻或者表示开始运动的时刻
（4）位移图像中直线表示匀速运动或者静止，曲线表示变速运动，抛物线表示匀变速直线运动；速度图像中倾斜直线表示匀变速，水平直线表示匀速直线运动，曲线表示变加速直线运动；
联系：两种图像均表述直线运动，都不是表示运动轨迹。

表示运动轨迹的图线是下图，坐标点表示在x轴和y轴的位置。

1.3.3位移图象与速度图象之比较“位移－时间图象”和“速度－时间图象”是运动学中的两种重要图象，它们外形的相似性，有些同学容易把这两种图象搞混淆。

下面就对这两种图象的物理意义加以比较。

一、S－t图象位移－时间图象表示做直线运动的物体的位移随时间的变化规律，横坐标表示从计时开始的各个时刻，纵坐标表示与各时刻对应的位移，如图1所示。

图1图线①表示物体从参考点开始做匀速直线运动，直线斜率的大小表示速度的大小，斜率的正负表示速度的方向（斜率为正表示物体的速度方向与规定的正方向相同，斜率为负表示物体的速度方向与规定的正方向相反）。

图线②表示物体静止。

图线③表示物体的初位移为S0，即物体从位移为S的地方做匀速直线运动，速度方向与正方向相反。

图线④表示物体做非匀速直线运动，曲线上某一点切线的斜率表示该时刻速度的大小，斜率的正负表示该时刻速度的方向。

三图线相交说明三物体相遇，其交点的横坐标表示相遇的时刻，纵坐标表示相遇时的位移。

二、v－t图象物体运动的速度－时间图象表示物体做直线运动的速度随时间的变化规律。

横坐标表示从计时开始的各个时刻，纵坐标表示与各时刻对应的物体的瞬时速度，如图2所示。

从速度图线中我们可知道物体的速度变化情况。

用心爱心专心12图2图线①表示物体做初速度为零的匀加速运动，斜率大小表示加速度的大小，斜率正负表示加速度正负（正负表示加速度方向与规定的正方向相同或相反）。

图线②表示物体沿正方向做匀速直线运动。

图线③表示物体做初速度为v0的匀减速直线运动。

图线④表示物体做非匀变速直线运动，曲线上某一点切线的斜率表示该时刻加速度的大小，斜率的正负表示该时刻加速度的方向。

三图线相交说明三个运动质点在该时刻具有相同的速度。

图中阴影部分面积表示质点在0到t1时间内的位移。

注意，图线与横轴交叉处，表示物体速度在该时刻改变了方向。

三、同一种运动两种图象的形状比较从前面分析可知，对于同一种运动，位移图象与速度图象的外形是截然不同的。