第3课时运动图像.docx
- 文档编号:2744483
- 上传时间:2023-05-04
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:135.96KB
第3课时运动图像.docx
《第3课时运动图像.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第3课时运动图像.docx(15页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
第3课时运动图像
第3课时 运动图象
考点 x-t、v-t图象的理解及应用(d/d)
[基础过关]
1.x-t图象
(1)图象的意义
①图线的物理意义:
反映做直线运动的物体的位移随时间变化的规律。
②图线斜率的意义:
图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小;斜率的正负表示速度的方向。
(2)三种x-t图象的特例
2.v-t图象
(1)图线的物理意义:
反映做直线运动的物体的速度随时间变化的规律。
(2)图线斜率的意义:
图线上某点切线的斜率的大小表示物体加速度的大小;斜率的正负表示加速度的方向。
(3)图线与坐标轴围成的“面积”的意义:
①图线与坐标轴围成的“面积”表示相应时间内的位移大小。
②若此“面积”在时间轴的上方,表示这段时间内位移的方向为正方向,若此“面积”在时间轴的下方,表示这段时间内位移的方向为负方向。
(4)两种v-t图象的特例
①匀速直线运动的v-t图象是与横轴平行的直线,如图线甲。
②匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线,如图线乙。
【过关演练】
1.(2016·8月温州选考模拟)下列运动图象表示匀速直线运动的是( )
A.甲图和丙图B.甲图和丁图
C.乙图和丙图D.乙图和丁图
解析 匀速直线运动的x-t图象为倾斜直线,v-t图象为平行于时间轴的直线,所以乙图和丙图表示匀速直线运动,C正确。
答案 C
2.如图所示是一辆汽车做直线运动的x-t图象,对相应的线段所表示的汽车的运动情况,下列说法不正确的是( )
A.AB段表示汽车静止
B.BC段汽车发生的位移大于CD段汽车发生的位移
C.CD段汽车运动方向和BC段汽车运动方向相反
D.CD段汽车运动速度大小大于BC段汽车运动速度大小
解析 分析题图可知:
AB段表示汽车静止;BC段表示汽车向正方向做匀速直线运动,发生的位移为8m,vBC=
=
m/s=4m/s;CD段表示汽车向反方向做匀速直线运动,发生的位移为-12m,vCD=
=
m/s=-6m/s,负号表示运动方向与正方向相反。
答案 B
[要点突破]
要点 x-t图象和v-t图象的比较
下表是形状一样的图线在x-t图象与v-t图象中的比较。
x-t图象
v-t图象
①表示物体做匀速直线运动(斜率表示速度v)
①表示物体做匀加速直线运动(斜率表示加速度a)
②表示物体静止
②表示物体做匀速直线运动
③表示物体静止在原点O
③表示物体静止
④表示物体沿负方向做匀速直线运动,初位置为x0
④表示物体做匀减速直线运动,初速度为v0
⑤交点的纵坐标表示三个运动物体相遇时的位置
⑤交点的纵坐标表示三个运动物体的共同速度
⑥0~t1时间内物体位移为x1
⑥t1时刻物体速度为v1(图中阴影部分面积表示物体在0~t1时间内的位移)
【例1】(2016·浙江东阳学考模拟)一遥控玩具汽车在平直路上运动的位移-时间图象如图所示,则( )
A.15s内汽车的位移为300m
B.前10s内汽车的加速度为3m/s2
C.20s末汽车的速度为-1m/s
D.前25s内汽车做单方向直线运动
解析 因为是位移-时间图象,15s末的位移为30m,前10s内汽车的速度为3m/s,加速度为零,A、B均错;20s末汽车的速度v=-1m/s,C正确;由x-t图线的斜率表示速度可知:
汽车在0~10s沿正方向运动,10s~15s静止,15s~25s沿负方向运动,D错。
答案 C
【例2】(2016·豫南七校联考)物体运动的v-t图象如图所示,设向右为正,下列关于前4s内物体运动情况的判断,下列说法正确的是( )
A.物体始终向右运动
B.物体先向右运动,第2s末开始向左运动
C.第3s末物体在出发点的左侧
D.第4s末物体距出发点最远
解析 速度的正、负表示物体运动方向,故前2s物体向右运动,后2s向左运动,A错误,B正确;由于前2s物体一直向右运动,离出发点越来越远,第2s末开始又向左运动,逐渐靠近出发点,因此第2s末物体离出发点最远,D错误;物体在4s末回到出发点,故3s末物体在出发点右侧,C错误。
答案 B
[精练题组]
1.(2016·9月台州质量评估)下列v-t图象中,表示物体做匀减速直线运动的是( )
解析 v-t图象中的图线靠近时间轴且为直线表示物体做匀减速直线运动,故B正确,A、C、D错误。
答案 B
2.A、B两质点在同一直线上运动,t=0时刻,两质点从同一地点运动的x-t图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.A质点以20m/s的速度匀速运动
B.B质点先沿正方向做直线运动,后沿负方向做直线运动
C.经过4s,B质点的位移大于A质点的位移
D.在图示的运动过程中,A、B两质点之间的距离在0~4s内某一时刻达到最大
解析 x-t图象的斜率大小表示质点运动速度的大小,正负表示速度的方向,由x-t图象可知,A质点沿正方向做匀速直线运动,其速度v=
=
m/s=10m/s,A错误;B质点最初4s沿正方向做减速运动,4~8s沿负方向做加速运动,B正确;4s末,A、B两质点到达同一位置,两质点相遇,C错误;0~4s内,A、B间的距离先增大后减小,4s末A、B相遇,之后B质点反向运动,两质点间的距离继续增大,显然D错误。
答案 B
3.(2016·浙江馨安中学模拟)如图所示是某质点运动的速度图象,由图象得到的正确结果是( )
A.0~1s内的平均速度是2m/s
B.0~2s内的位移大小是4m
C.0~1s内的运动方向与2~4s内的运动方向相反
D.0~1s内的加速度大小大于2~4s内加速度的大小
解析 由题图可知在0~1s内,质点做匀加速直线运动,
=
=
m/s=1m/s;在0~2s内的位移大小为相应的“梯形”与横坐标轴包围的面积,x=3m;在0~1s与2~4s速度都为正,方向相同;由图象的倾斜程度可知a0~1>a2~4。
综上可知只有选项D正确。
答案 D
4.(2016·浙江金华选考模拟)甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶,在t=0到t=t1的时间内,它们的v-t图象如图所示,在这段时间内( )
A.汽车甲的平均速度比乙的大
B.汽车乙的平均速度等于
C.甲、乙两汽车的位移相同
D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大
解析 平均速度等于位移与时间的比值,在v-t图象中,图形的面积代表位移的大小,根据图象可知道,甲的位移大于乙的位移,由于时间相同,所以汽车甲的平均速度比乙的大,故A正确,C错误;由于乙车做变减速运动,平均速度不等于
,故B错误;因为切线的斜率等于物体的加速度,汽车甲和乙的加速度大小都是逐渐减小,故D错误。
答案 A
5.一质点沿x轴做直线运动,其v-t图象如图所示。
质点在t=0时位于x=5m处,开始沿x轴正向运动。
当t=8s时,质点在x轴上的位置为( )
A.x=3mB.x=8m
C.x=9mD.x=14m
解析 由图象知,质点在8s内的位移Δx=
×(2+4)×2m-
×(2+4)×1m=3m。
t=0时,质点位于x=5m处,故8s末质点位置x=5m+Δx=8m,B正确。
答案 B
6.(多选)如图所示为在同一直线上运动的A、B两质点的x-t图象,由图可知( )
A.t=0时,A在B的前面
B.B在t2时刻追上A,并在此后跑在A的前面
C.B开始运动的速度比A小,t2时刻后才大于A的速度
D.A运动的速度始终比B大
解析 t=0时,A在原点正方向x1位置处,B在原点处,A在B的前面,A对;t2时刻两图线相交,表示该时刻B追上A,并在此后跑在A的前面,B对;B开始运动的速度比A小,t1时刻后A静止,B仍然运动,C、D错。
答案 AB
活页作业
[学考题组])
1.(2016·9月金华十校联考)如图是甲、乙两物体在同一直线上做运动的x-t图象,由图象可以判断从t1到t2的时间内( )
A.甲物体在做匀减速直线运动
B.乙物体在做匀加速直线运动
C.两物体都在做匀速直线运动
D.甲、乙两物体的运动方向相同
解析 由x-t图象的物理意义知,t1到t2时间内,甲、乙都做匀速直线运动,甲向负方向运动,乙向正方向运动,即运动方向相反,所以A、B、D错误,C正确。
答案 C
2.(2016·浙江名校协作体)古老的龟兔赛跑的故事是这样的:
龟、兔在同一起跑线上,发令枪响后龟缓慢地向终点跑去,直至到达终点。
兔自持跑得快,有意让龟跑了一段后才开始跑,当它超过龟后便在路旁睡起觉来,醒来一看,龟已接近终点,于是便奋力追去,但最终还是龟取得了最后的胜利。
据此,可以将龟兔赛跑的运动过程用“位移—时间”图象来表示,下图正确的是( )
解析 根据题意,兔过一段时间出发,最终相同时间位移龟大,选C。
答案 C
3.(2016·浙江平阳二中期中)下列图象中,可以表示物体做自由落体运动的是( )
解析 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,根据位移时间关系公式x=
at2,x-t图象是抛物线,故A、D错误;自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,根据速度时间关系公式v=at,v-t图象是过坐标原点的倾斜直线,故B错误,C正确;故选C。
答案 C
4.如图所示是物体做直线运动的v-t图象。
由图可知,该物体( )
A.第1s内和第3s内的运动方向相反
B.第3s内和第4s内的加速度相同
C.第1s内和第4s内的位移大小不相等
D.0~2s和0~4s内的平均速度大小相等
解析 由图可知第1s内和第3s内速度都为正,运动方向相同,A项错;2~4s图线斜率不变,加速度不变,B项正确;v-t图线与时间轴所围的“面积”表示位移,故第1s内和第4s内的位移大小相等,选项C错;0~2s和0~4s内位移相等,但时间不等,由
=
可知D项错。
答案 B
5.(2016·东阳中学摸底)在军事演习中,某空降兵从飞机上跳下,先做自由落体运动,在t1时刻速度达较大值v1时打开降落伞,做减速运动,在t2时刻以较小速度v2着地。
他的速度图象如图所示。
下列关于该空降兵在0~t1和t1~t2时间内的平均速度
的结论正确的是( )
A.0~t1,
<
B.t1~t2,
=
C.t1~t2,
>
D.t1~t2,
<
解析 空降兵在0~t1时间内做自由落体运动,为匀变速直线运动,故
=
;在t1~t2时间内做加速度不断减小的减速运动,位移等于速度时间图线与时间轴包围的面积,故
<
;故选D。
答案 D
6.(2016·浙江德清模拟)如图,某滑块以一初速度沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,到达斜面底部时速度恰好为零。
下面四个v-t图象可以表示物体运动情况的是( )
解析 据题知,滑块做匀减速直线运动,速度时间的关系式为v=v0-at,a是加速度大小。
故C正确。
答案 C
7.(2016·浙江温州检测)如图所示为某质点的v-t图象,则下列说法中正确的是( )
A.在0~6s内,质点做匀变速直线运动
B.在6~10s内,质点处于静止状态
C.在4s末,质点向相反方向运动
D.在t=12s末,质点的加速度为-1m/s2
解析 质点在0~4s内做加速度为1.5m/s2的匀加速直线运动,在4~6s内做加速度为-1m/s2的匀减速直线运动,在6~10s内以4m/s的速度做匀速运动,在10~14s内做加速度为-1m/s2的匀减速直线运动。
综上所述只有D选项正确。
答案 D
8.如图所示是做直线运动的甲、乙两物体的位置-时间图象,由图象可知( )
A.乙开始运动时,两物体相距20m
B.甲、乙两物体间的距离逐渐变大
C.两物体在10s时相距最远,在25s时相遇
D.甲比乙运动得快
解析 开始时,乙的位置坐标为零,甲从离坐标原点20m处开始运动,当乙开始运动时,甲已经运动了10s,因此二者之间的距离大于20m,故A错误;图象的斜率表示速度大小,由图可知乙的速度大于甲的速度,因此二者之间的距离在乙没有运动时增大,当乙开始运动时减小,在25s时相遇,故B错误;由于乙的速度大于甲的速度,因此当乙开始运动时两者相距最远,从图象可知25s时,两者位置坐标相同,即相遇,故C正确;乙运动得比甲快,故D错误。
答案 C
9.(2016·浙江丽水中学)小球从空中某处由静止开始自由下落,与水平地面碰撞后上升到空中某一高度,此过程中小球速度随时间变化的关系如图所示,则( )
A.在下落和上升两个过程中,小球的加速度不同
B.小球开始下落处离地面的高度为0.8m
C.整个过程中小球的位移为1.0m
D.整个过程中小球的平均速度大小为2m/s
解析 下落和上升两过程对应的v-t图象斜率相同,即两过程中小球的加速度相同,A选项错误;0~0.4s内小球做自由落体运动,通过的位移即为高度0.8m,B选项正确;前0.4s小球自由下落0.8m,后0.2s反弹向上运动0.2m,所以整个过程中小球的位移为0.6m,C选项错误;整个过程中小球的平均速度大小为1m/s,D选项错误。
答案 B
[加试题组])
10.(多选)如图所示是物体做匀变速直线运动的v-t图象,设向右为速度正方向,关于物体的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.前4s向右运动
B.在4s末回到原点
C.4s末运动方向发生改变
D.前8s的加速度不变
解析 v-t图象中,时间轴上方的图线表示运动方向为正方向,下方图线则表示运动方向为负方向;斜率表示加速度,面积表示位移,结合题意及图象可知,前8s的总位移为零,即第8s末返回原点,故B错误。
答案 ACD
11.(多选)(2016·浙江东阳中天中学模拟)A、B两物体在同一直线上做匀变速直线运动,它们的速度图象如图所示,则( )
A.t=4s时,A、B两物体相遇
B.t=4s时,A、B两物体的速度大小相等,方向相反
C.t=4s时,A、B两物体的速度相同
D.A物体的加速度比B物体的加速度小
解析 t=4s时,只能说明A、B两物体的速度大小相等,方向相同,不能说明位移相等和两物体相遇,选项A、B错误,C正确;从题图中可以算出A的加速度大小为a1=
=
m/s2=0.625m/s2,B的加速度大小为a2=
=
m/s2=1.875m/s2,故a2>a1,选项D正确。
答案 CD
12.斜面长度为4m,一个尺寸可以忽略不计的滑块以不同的初速度v0从斜面顶端沿斜面下滑时,其下滑距离x与初速度二次方v
的关系图象(即x-v
图象)如图所示。
(1)求滑块下滑的加速度大小;
(2)若滑块下滑的初速度为5.0m/s,则滑块沿斜面下滑的时间为多长?
解析
(1)由v
=2ax推知,图线“斜率”为
,所以滑块下滑的加速度大小a=2m/s2
(2)由v
=2ax可知,当滑块的初速度为4m/s时,滑块刚好滑到斜面最低点。
设滑块在斜面上的滑动时间为t,则x=v0t-
at2,即:
4=5t-
×2t2,解得t=1s。
答案
(1)2m/s2
(2)1s
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第3课时 运动图像 课时 运动 图像