位移图象和速度图象的比较
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运动图象、追及和相遇问题一、运动图象1. 位移—时间(x t -)图象:物体运动的x t -图象表示物体的位移随时间变化的规律,与物体的运动轨迹无任何直接关系。
图1中三条直线对应的x t -关系式分别为0x x vt =+、x vt =、0'()x v t t =-,都是匀速直线运动的图象。
纵轴截距x 0表示0=t 时,a 在b 前方x 0处;横轴截距t 0表示c 比b 晚出发t 0时间;斜率表示运动速度的大小,易见>;交点P 可反映t 时刻c 追及b 。
2. 速度—时间(t v -)图象: 物体运动的图象表示物体运动的速度随时间变化的规律,与物体的运动轨迹也无任何直接关系。
图2中、、、四条直线对应的关系式分别为=常数、=0+、=、=0-。
是匀速运动的速度图象,其余都是匀变速直线运动的速度图象,纵轴截距0表示、的初速度,横轴截距m t 表示匀减速直线运动的速度等于零时所需要的时间,斜率表示运动的加速度,斜率为负值(如)对应于匀减速直线运动。
图线下方覆盖的面积表示运动的位移。
两图线的交点P 可反映在时刻两个运动(和)有相同的速度。
3. x t -图象与t v -图象的比较:图3和下表是形状一致的图线在x t -图象与t v -图象中的比较。
x t -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。
④ 表示物体向反方向做匀速直线运动;初位移为x 0。
④ 表示物体做匀减速直线运动;初速度为v 0。
⑤ 交点的纵坐标表示三个运动质点相遇时的位移。
⑤ 交点的纵坐标表示三个运动质点的共同速度。
⑥ 0~t 1时间内物体的位移为x 1。
⑥ t 1时刻物体速度为v (图中阴影部分面积表示质点在0~t 1时间内的位移)。
4. 运用图象时需注意的问题(1)首先明确所给的图象是什么图象,即认清图中横、纵轴所表示的物理量及它们的函数关系。
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.。
正确认识物理图像上海师范大学附属中学李树祥物理规律的表述有三种方式:文字叙述、数学公式和函数图像。
图像可以直观地反映某一物理量随另一物理量变化的函数关系,形象、直观地描述物理规律.在进行抽象思维的同时,利用图像的视觉感知,有助于对物理知识的理解和记忆,准确把握物理量之间的定性和定量关系,深刻理解问题的物理意义.因此图像问题就成为高中物理的重要内容,也是高考的热点。
而同学们进入高中学习物理,最先遇到的是x-t(或s-t)图像与v-t图像。
下面就让我们来正确认识它们:一、位移—时间(x-t图或s-t)图像:是描述物体位移随时间的变化关系。
纵轴表示位移,横轴表示时间。
1、图线上任意一点的横纵坐标表示物体在某一时刻及所处的位置。
图象没有时间t的“负轴”,因时间没有负值,画图要注意这一点,同时要注意时间不会倒流。
2、图线上起点的横纵坐标表示物体开始运动的时刻及位置。
如果起点不在原点,说明计时零点时刻物体不在坐标原点位置3、图像表示的是位移随时间变化的情况,不是运动的轨迹,但我们却可以根据图像信息绘出物体的运动轨迹。
4、位移方向是相对于坐标轴的原点,用“+”“-”号来表示,“+”表示质点在原点的正方向的一侧,“-”表示质点位于原点的另一侧,位移由“+”变为“-”并不表示质点的运动方向的改变。
时间轴上方位移为正,同理时间轴下方位移为负,位移正负并不能说明物体的运动方向。
由于物体所处位置只能在坐标原点的正负方向上,故图像只能表示直线运动或静止,不能表示曲线运动5、图线斜向上,v为正,表示速度方向与正方向相同,说明物体沿正方向运动,图线斜向下,v 为负,表示速度方向与正方向相反,说明物体沿负方向运动6、若物体做匀速直线运动,则图象是一条倾斜的直线,直线的斜率表示物体的速度,即v=k=tgα=Δx/Δt,α为图线与水平线的夹角,斜率的大小表示速度的大小,斜率的正负表示物体运动方向,注意斜率应由坐标系的标度求出,不能由斜线的倾角的正切求出若物体的图象为平行于时间轴的直线,表明斜率为零,即速度为零,物体处于静止状态;物体做变速直线运动时,则图象为曲线,表示物体的速度非均匀变化,曲线上某点的切线的斜率大小表示该时刻的瞬时速度,而割线的斜率表示与这段割线相应的时间内的平均速度7、横截距说明物体位移为零的时刻,纵截距表示物体在t=0时的位置;8、两图线的交点表示两物体相遇,交点坐标表示相遇的位置和时刻二、速度—时间(v-t)图像:是描述物体速度随时间的变化关系。
高中物理位移图象与速度图象之比较陈超众“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。
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。
第 1 讲图像和追及相遇专题【知识点三】图像问题1、匀速直线运动的运动图象:(1)位移时间图象( x-t 图象):从原点出发的匀速直线运动中位移x 与时间 t 成正比,x 因此其位移图象是正比率函数图象(如下图 ),x 这条而直线的斜率表示匀速直线运动的速度。
(2)速度时间图象( v-t 图象):因为匀速直线运动的速度不随时间而改变。
2、匀变速直线运动的运动图象:速度 - 时间图象位移-时间图象加快度-时间图象vxa图象t 0 t tt 0t初速度为零的匀加快直线运动从原点出发的匀加快直线运动特(图线和坐标轴所围成部分可是原点的直线经过原点的抛物线线(图线和坐标轴所围成部分的面点的面积大小代表位移的大小)积大小代表末速度大小)3、位移图像和速度图像的比较:x-t 图象v-t 图象x ①v ①②②x1 ③v1③④④①t ①表示初速度不为零匀加快直线运动表示初始地点坐标不为零的匀速直线运动1②表示物体做匀速运动(斜率表示速度)②表示物体做匀加快运动(斜率表示速度)③表示物体静止③表示物体做匀速运动④表示物体沿负方向做匀速直线运动④表示物体做匀减速运动★交点坐标表示相遇时的地点和时辰★交点坐标表示速度相等时的速度和时辰★ 图线的斜率代表速度★ 图线的斜率代表加快度★ 面积无心义★ 面积:代表位移。
★ 截距代表初始地点★ 截距代表初速度题型一: V-t 图像【例】如下图是一物体做直线运动的 v-t 图像,以向东为正方向,该物体在 t<5 s 时间内的速度方向为,加快度方向为,该物体做 (选填“匀加快” 或“匀减速” ) 直线运动 ;在 t=5s 时,该物体的速度大小为,加快度大小为 ;在 t >5S 此后该物体的速度方向为,加快度方向为,该物体做 (选填“匀加快”或“匀减速,’ )直线运动 ;在 0-10S 内该物体速度大小的变化状况是。
【例】质点做直线运动的A 0.25m/s向右B 0.25m/s向左v-t 图像如下图,规定向右为正方向,则该质点在前8s 内均匀速度的大小和方向分别为( )C 1m/sD 1m/s 向右向左【例】某物体沿直线运动,其v-t 图象如下图,以下说法正确的选项是()A在 1s 内和第 6s 内的速度方向相反B在 1s 内和第 6s 内的加快度方向相反C第 2s 内的加快度为零D第 6s 末物体回到原出发点【例】如下图,一起学沿向来线行走,现用频闪照相记录了他行走中映该同学运动的速度-时间图像的是()9 个地点的图片,察看图片,能比较正确反【例】一枚火箭由地面竖直向上发射,其v-t 图象如下图,由图象可知()A 0 ~ t a段火箭的加快度小于t a-t b段火箭的加快度B 在 0-t b段火箭是上涨的,在t b-t c段火箭是着落的C t b时辰火箭离地面最远D t c时辰火箭回到地面【例】(2013 海南卷)一物体做直线运动,其加快度随时间变化的a-t 图象如下图。
各种运动图象的解析一、直线运动图象1.1 速度-时间图象1.1.1 斜率表示加速度,正斜率表示加速运动,负斜率表示减速运动。
1.1.2 与时间轴平行的线表示匀速直线运动。
1.2 位移-时间图象1.2.1 斜率表示速度,正斜率表示正向运动,负斜率表示反向运动。
1.2.2 与时间轴平行的线表示静止。
1.3 速度-位移图象1.3.1 斜率表示加速度,正斜率表示加速运动,负斜率表示减速运动。
1.3.2 与位移轴平行的线表示匀速直线运动。
二、曲线运动图象2.1 速度-时间图象2.1.1 斜率表示加速度,正斜率表示加速运动,负斜率表示减速运动。
2.1.2 与时间轴平行的线表示匀速直线运动。
2.2 位移-时间图象2.2.1 斜率表示速度,正斜率表示正向运动,负斜率表示反向运动。
2.2.2 与时间轴平行的线表示静止。
2.3 速度-位移图象2.3.1 斜率表示加速度,正斜率表示加速运动,负斜率表示减速运动。
2.3.2 与位移轴平行的线表示匀速直线运动。
三、非匀变速直线运动图象3.1 速度-时间图象3.1.1 斜率表示加速度,加速度大小和方向随时间变化。
3.1.2 与时间轴平行的线表示匀速直线运动。
3.2 位移-时间图象3.2.1 斜率表示速度,速度大小和方向随时间变化。
3.2.2 与时间轴平行的线表示静止。
3.3 速度-位移图象3.3.1 斜率表示加速度,加速度大小和方向随位移变化。
3.3.2 与位移轴平行的线表示匀速直线运动。
四、圆周运动图象4.1 速度-时间图象4.1.1 圆周运动的速度方向时刻变化,图象为螺旋线。
4.1.2 斜率表示向心加速度,大小为v²/r,方向始终指向圆心。
4.2 位移-时间图象4.2.1 圆周运动的位移大小为半径,方向随时间变化,图象为螺旋线。
4.2.2 与时间轴平行的线表示静止。
4.3 速度-位移图象4.3.1 斜率表示向心加速度,大小为v²/r,方向始终指向圆心。
(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--时间图象速度--时间图象图象表示意义物体在不同时刻的位置物体在不同时刻的速度(包括大小和方向)(选v轴中的正方向为正方向,图象在t轴上方向速度为正值,表示速度向正方向;图象在负方向,表示速度向负方向。
)图象是否表示物体的运动轨迹图象不是表示物体的运动轨迹,图象表示的是物体位移(位置)和时间的关系。
图象不表示物体的运动轨迹,图象表示的是物体速度与时间的关系。
两个图象的交点表示的意义此时刻两物体相遇些时刻两物体速度相等图象是否一定过原点如果开始计时的时候,物体从原点的位置出发(或者说:以初位置为原点),那么物体的x--t图象就过原点,否则图象就不过原点。
如果开始计时的时刻(0时刻),物体的速度(初速度)为0,那么物体的v--t图象就过原点,否则图象就不过原点。
静止物体图象的特点一条平行于t轴的直线(图中①)一条与t轴重合的直线(图中①)匀速直线运动的图象特点一条倾斜的直线(图中②)一条与t轴平行的直线(图中②)变速直线运动图象的特点一条曲线可以是直线,也可以是曲线斜率表示的意义表示速度(倾斜向上的图象的斜率为正值,表示速度为正值,向正方向运动;倾斜向下的图象的斜率为负值,表示速度为负值,向负方向运动)表示加速度(倾斜向上的图象的斜率为正值,表示加速度为正值;倾斜向下的图象的斜率为负值,表示加速度为负值。
如果加速度与速度的方向相同,物体就加速,反之物体减速)图象在纵轴的截距表示初位置表示初速度图象在横轴的截距表示位置坐标为0的时刻表示速度为0的时刻。
图象与横轴所夹的面积表示物体的位移,上方面积表示位移为正,下方面积表示位移为负。
如果不考虑正负,。
位移图象和速度图象的比较
杨字美
图象可以直观地表示出相关物理量之间的变化情况,是研究物理问题的有力工具。
高一物理《直线运动》中,有两种重要的图象,我们经常用到它们。
下面来对这两种图象作一番分析比较。
1. 位移图象
(1)位移图象描述做直线运动物体(或质点)的位移随时间变化的规律。
图象中的任一点表示某一时刻物体的位置;从图象中还可知道物体在任意一段时间内的位移或发生某一段位移所用的时间。
如图1中,t t 12~这段时间内的位移为S S 21~。
要注意,位移图象并不表示物体的运动轨迹,如图2中,不能认为甲物体做直线运动,乙物体做曲线运动。
(2)匀速直线运动的位移图象是一条倾斜的直线,直线是否过原点,取决于开始计时的位置是否作为位移的起始点。
直线的倾斜程度(即斜率)反映出物体运动的快慢,倾斜程度越大,表示物体运动越快,即速度越大。
如图3中,甲物体的速度大于乙物体的速度。
直线斜率的正负表示物体运动速度的方向是与选定的正方向相同还是相反。
如图4中,甲物体沿选定的正方向运动,乙物体的运动方向与选定的正方向相反。
如果物体静止不动,则它的位移图象是一条平行于时间t 轴的直线,如图5所示。
(3)在同一位移图象中,两条图线的交点表示两个物体在该时刻具有相同的位置,即两个
物体在该时刻相遇。
如图4中,甲、乙两物体在t
1
时刻相遇。
(4)利用位移图象可以判断物体是做匀速直线运动或者是做变速直线运动。
如图2中,甲物体做匀速直线运动,而乙物体做变速直线运动。
(5)在位移图象中,图线在S轴上的截距表示物体在开始计时前已发生的位移(即初位移),
在t轴上的截距表示计时一段时间后物体才开始运动。
如图4中,乙物体的初位移为S
2。
甲物
体延迟t
时间后才开始运动。
2. 速度图象
(1)速度图象描述做直线运动的物体的速度随时间变化的规律。
图线上的任意一点表示某
一时刻的速度,如图6中,t
1时刻物体的速度为v
1。
可以利用速度图象求出一段时间内物体发
生的位移,如物体在t t
12
~时间内的位移就是图6中阴影部分的“面积”。
要注意,速度图象也不表示物体的运动轨迹,如图7中的速度图象,并不表示物体做往复运动或上坡、下坡的运动。
(2)匀速直线运动的速度图象是一条平行于t轴的直线,如图8所示。
匀变速直线运动的速度图象是一条倾斜的直线,直线斜率的大小表示速度变化的快慢,即加速度的大小,斜率越大,表示加速度越大。
如图9中,甲物体的加速度大于乙物体的加速度。
直线斜率的正负表示物体是做匀加速运动还是匀减速运动。
图9中,甲物体做匀加速直线运动乙物体做匀减速直线运动。
(3)在同一速度图象中,两条图线的交点表示两个物体在该时刻具有相同的速度。
如图9
中t
1时刻,甲乙两物体的速度均为v
1。
(4)在速度图象中,由v>0或v<0可以确定物体的运动方向与选定的正方向相同或者
相反。
如图10中,t
1时刻前,物体沿选定的正方向运动,t
1
时刻后,物体的运动方向与选定的
正方向相反。
(5)在速度图象中,图线在v轴上的截距表示物体在开始计时时刻的速度(即初速度),在t轴上的截距表示计时后经过一段时间物体的速度变为0。
如图10中,t=0时刻,物体的速
度为v t t
01
,=时刻,物体的速度v=0。
综上所述,这两种图象描述的是不同物理量与时间的变化关系,物理意义完全不同。
在学习的过程中应注意区别,细心比较,以免“张冠李戴”,造成失误。