位移时间、速度时间图像
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位移时间图像与速度时间图像简介
位移-时间图像 (Displacement-Time Graph)
位移-时间图像是描述物体在一段时间内所发生的位移的图像。横轴表示时间,纵轴表示位移。通过观察位移-时间图像,我们可以了解物体在不同时间点的位置变化情况。
在位移-时间图像中,直线段表示物体匀速运动,而曲线段则表示物体在这段时间内发生了加速或减速。当曲线的斜率增大时,表示物体的速度在增加,而斜率减小则表示速度在减小。图像的斜率可以被理解为物体的速度。
速度-时间图像 (Velocity-Time Graph)
速度-时间图像是描述物体在一段时间内速度变化的图像。横轴表示时间,纵轴表示速度。通过观察速度-时间图像,我们可以了解物体在不同时间点的速度变化情况。
在速度-时间图像中,直线段表示物体的匀加速或匀减速运动,而曲线段则表示物体进行了非匀速运动。图像上的斜率表示物体的加速度。当直线段的斜率为正时,表示物体在加速,斜率为负时表示物体在减速。曲线段的曲率可以体现速度的变化率。
综合来说,位移-时间图像描述物体在一段时间内的位置变化,而速度-时间图像则描述物体在一段时间内的速度变化。通过分析这两种图像,我们可以深入了解物体的运动情况,包括匀速运动、加速运动、减速运动以及非匀速运动。这对于研究物体的运动规律和动力学有着重要的意义。位移-时间图像与速度-时间图像是描述物体运动过程中重要的工具,它们帮助我们了解物体的位置变化和速度变化。在物理学研究中,这两种图像常常被用来分析物体的运动特征和理解动力学规律。
首先,让我们来讨论位移-时间图像。在这个图像中,横轴代表时间,纵轴代表物体的位移。物体的位移是指物体在某一时刻相对于参考点的位置变化。当我们观察位移-时间图像时,直线段代表物体的匀速运动,而曲线段则表示物体经历了加速或减速。直线段的斜率代表物体的速度,也就是单位时间内物体发生的位移。
一段直线的斜率可以被理解为变化率,也就是物体单位时间内位移的变化量。当直线段的斜率为正时,表示物体在这段时间内以一定的速度向正方向运动;当斜率为负时,表示物体在这段时间内以一定的速度向负方向运动。斜率的绝对值越大,说明物体的速度越大。当曲线段的斜率变化时,说明物体的速度在加速或减速。
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专题二:位移——时间图像与速度——时间图像
单物体V—t图
1、一物体沿着直线运动,其速度图象如图所示。物体在8S内的位移大小和第7S内加速度为( )
A.28m, -4m/s2
B.28m,4m/s2
C.36m, 4m/s2
D.36m, -4m/s2
2、一枚玩具火箭由地面竖直向上发射,其速度和时间的关系如图所示,则( )
A.t3时刻玩具火箭距地面最远
B.t2-t3时间内,玩具火箭在向下运动
C.t1-t2时间内,玩具火箭处于超重状态
D.0-t3时间内,玩具火箭始终处于失重状态
3、某物体做直线运动的速度图象如图所示,下列说法中正确的是( )
A.在t1时刻该物体离出发点最远
B.在t2时刻该物体离出发点最远
C.在t3时刻物体的速度方向发生改变
D.在t4时刻物体回到了出发点
4、小球由空中某点自由下落,与地面相碰后,弹至某一高度,小球自由下落和弹起过程的速度图象如图所示,不计空气阻力,g=10m/s2,则( )
A.小球下落的最大速度为5m/s
B.小球向上弹起的最大速度为3m/s
C.小球能弹起0.8m
D.小球在运动的全过程中路程为0.8m
5、某人骑自行车在平直道路上行进,图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v﹣t图象,某同学为了简化计算,用虚线作近似处理,下列说法正确的是( )
A.在t1时刻,虚线反映的加速度比实际的大
B.在0~t1时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的大
C.在t1~t2时间内,由虚线计算出的位移比实际的大
D.在t3~t4时间内,虚线反映的是匀速直线运动
6、有两个光滑固定斜面AB和BC,A和C两点在同一水平面上,斜面BC比斜面AB长,如图所示,一个滑块自A点以速度vA上滑,到达B点时速度减小为0,紧接着沿BC滑下,设滑块从A点到C点的时间为tc,那么图中正确表示滑块速度大小V随时间t变化规律的是( )
如何认识s-t 、v-t 图象
首先,用s-t和v-t所描述的运动都是直线运动,因为当物体做曲线运动时,位移方向和速度方向都在不停的发生着变化,不可能仅用正、负表示所有的方向,所以不能画出s-t和v-t图象。
那么怎么认识和应用s-t和v-t图像呢?
认识s-t图像要从位置、运动情况、运动快慢三个方面来认识
1、图像位于时间轴的上方,说明物体是在参考点正方向上,位于时间轴的下方,说明物体是位于参考点负方向上。
如图1所示,A、B两点表示在第1s和第2s末,物体位于参考点正方向4m和2m处,而C、D两点表示在第5s和第6s末,物体位于参考点负方向5m和6m处。大家思考一下,计时开始时,物体在什么位置?
2、平行于时间轴或和时间轴重合的图像表示物体静止
如图2所示,A表示物体始终静止在参考点处,B表示物体始终静止在参考点正方向2m处,而C表示物体始终静止在参考点负方向6m处。
3、在s-t图像中表现为一条斜线,则说明物体是作匀速直线运动。
如图3所示,A、B、C、D四条斜线都表示物体在做匀速直线运动。
4、s-t图像靠近时间轴的运动是向着参考点运动。从正方向靠近时间轴,是朝负方向运动靠近参考点,从负方向靠近时间轴是朝正方向运动靠近参考点;s-t图像远离时间轴是背离参考点运动,在时间轴上方远离时间轴的图像是朝正方向背离参考点运动,在时间轴下方远离时间轴的图像是朝负方向背离参考点运动。
如图3所示,A图像是在时间轴上方远离时间轴,因此是从参考点正方向上某一点朝向正方向运动;B图像从正方向靠近时间轴,因此它是从参考点正方向上某一点朝负方向运动靠近参考点、C图像从负方向靠近时间轴,因此它是从参考点负方向上某一点向正方向运动靠近参考点,然后再经参考点向正方向运动。D图像是从参考点向负方向运动远离参考点。它们都表示物体在做匀速直线运动。
5、斜线的斜率越大,表示物体运动的速度越大。
如图4所示,A、B、C三个图像都表示物体在做匀速直线运动,大家可以思考一下它们各自做什么样的运动,但就A、B、C三个图像,它们的速度谁大谁小呢,从图上可以看出,它们在相同时间内产生的位移是C最大,B居中,A最小,所以VC VB VA,这一点也可以从图象的斜率上看出来
1 主题 内容 要求
运动图象 s—t v—t图象 Ⅱ
实验与探究 实验一:研究匀变速直线运动 Ⅱ
一、匀速直线运动的位移——时间图象
1.位移图象的特点:图象是一条倾斜的直线
(1)直线可以不过原点;
(2)直线不是物体的运动轨迹;
(3)图象只表示运动物体的位移随时间变化的规律,即不同时刻对应的物体的位移.
2.对匀速直线运动的位移图象的认识和应用
(1)任一时刻位移;
(2)发生某段位移所用的时间;
(3)图象的斜率表示速度的大小;
(4)图象向上倾斜表示物体向选定的正方向运动,图线与时间轴平行表示物体静止,图线向下倾斜表示物体反向运动;
(5)两条图线相交的交点,表示两物体在这时刻相遇.
二、匀变速直线运动的速度——时间图象
1.匀变速直线运动的速度图象特点:图象是一条倾斜的直线.
2.对匀变速直线运动的速度图象的认识.
(1)图线过原点表示运动物体的初速度为零;
(2)图线在纵轴上的截距表示运动物体的初速度大小;
(3)若图线在时间轴的上方,表示物体运动方向与选定的正方向相同.图线向上倾斜表示物体做加速运动,向下倾斜表示物体在做减速运动;
(4)若图线在时间轴的下方,表示物体运动方向与选定的正方向相反.图线向上倾斜表示物体在做反向的减速运动,向下倾斜表示物体在做反向的加速运动;
(5)图象中直线的斜率表示物体运动的加速度大小;
(6)图线与时间轴围成的面积表示物体在相应时间内的位移.时间轴上方的面积表示位移为正,时间轴下方的面积表示位移为负.
三、s-t图象和v-t图象的比较
s-t图象和v-t图象有形同、意不同,意同形不同的可比性,如图中两图象的理解和对比可加深对 2 两类图象的认识.
s-t图象 v-t图象
①表示物体做匀速直线运动,v=
=k,斜率表示物体的速度,绝对值越大,表示速度越大 ①表示物体做匀加速直线运动a=
=k,斜率表示物体的加速度,绝对值越大则加速度越大