第二章　习题课 x-t图像与v-t图像的识别及应用—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共19张PPT)

习题课:x-t图像与v-t图像的识别及应用 问题 随堂检测 x-t图与v-t图的区别 情景探究 两形状完全相同的v-t图像和x-t图像,试说明两图像表述的运动有什么区别? 要点提示两个图像表示的运动都可以分三段不同的运动。甲:物体做初速度为零的匀加速直线运动,然后做匀速直线运动,最后一段做匀减速直线运动,直到速度为零,第1段运动的加速度大于第3段运动的加速度。乙:物体从坐标原点开始做匀速直线运动,然后静止,最后一段做反向匀速直线运动,回到坐标原点,第1段运动的速度大于第3段运动的速度。 问题 随堂检测 知识点拨 在物理学中,图像法是一种十分重要的方法,用图像法分析和解决物理问题往往比用解析法更简洁直观。图像法中常用到的就是平面直角坐标系,解决任何图像问题首先必须要注意横轴和纵轴所代表的物理意义。运动学中,位移—时间图像(x-t图像)和速度—时间图像(v-t图像)是两种最典型的图像。这两种图像里包含了大量的信息,考试时可能会从各个方面考查,下面我们进行具体全面的描述。 问题 随堂检测 问题 随堂检测 问题 随堂检测 问题 随堂检测 问题 随堂检测 实例引导 例题某质点运动的v-t图像如图甲所示,根据其运动情况在图乙中画出对应的x-t图像(设质点从坐标原点开始运动)。 问题 随堂检测 解析:汽车在0~2 s内以v1=2 m/s做匀速直线运动,通过的位移为:x1=v1t1=2×2 m=4 m; 汽车在2~4 s内以v2=-2 m/s做匀速直线运动,通过的位移为:x2=v2t2=2×2 m=-4 m; 汽车在4~5 s内以v3=1 m/s做匀速直线运动,通过的位移为:x3=v3t3=1×1 m=1 m 故汽车在5 s内的位移为:x=x1+x2+x3=4 m-4 m+1 m=1 m x-t图像的斜率等于速度,分段作出x-t图像即可。 答案: 问题 随堂检测 规律方法 在图像问题的学习与应用中首先要注意区分它们的类型,其次应从图像所表达的物理意义,图像的斜率、截距、交点、拐点、面积等方面加以深刻理解。 问题 随堂检测 变式训练(多选)在如图所示的位移—时间(x-t)图像和速度—时间(v-t)图像中,给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是(　　) A.t1时刻,乙车追上甲车 B.0~t1时间内,甲、乙两车的平均速度相等 C.丙、丁两车在t2时刻相遇 D.0~t2时间内,丙、丁两车的平均速度相等 问题 随堂检测 答案:A B　 解析:甲、乙由同一地点向同一方向运动,在t1时刻前,甲的位移大于乙的位移,在t1时刻甲、乙位移相等,则A正确;在t1时刻两车的位移相等,由 ,甲、乙两车在0~t1时间内的平均速度相等,B正确;由v-t图像与时间轴围成的面积表示位移可知:丙、丁两车在t2时刻对应v-t图线的面积不相等,即位移不相等,C错误;0~t2时间内,丁的位移大于丙的位移,时间相等,平均速度等于位移除以时间,所以丁的平均速度大于丙的平均速度,故D错误。 问题 随堂检测 1.(2019湖北宜昌部分示范高中教学协作体秋季期中联考)如图所示为A、B两人在同一直线上运动的位移—时间图像,下列关于图像的分析正确的是(　　) A.0~2 s内,A、B两人同向而行 B.0~2 s内,A的速度比B的速度大 C.0~5 s内,A走的路程比B走的路程多 D.0~5 s内,A的位移比B的位移大 问题 随堂检测 答案:D　 解析:位移—时间图像的斜率表示速度,斜率的正负表示速度的方向,所以0~2 s内A斜率为负,即速度沿负方向,B的斜率为正,即速度沿正方向,所以两人运动方向相反,故A错误;根据斜率等于速度,斜率绝对值越大,速度越大,可知0~2 s内A的速度比B的速度小,故B错误;在前5 s内,B正向运动60 m,静止2 s 时间后又负向运动30 m,即B走的总路程为90 m,A走的路程为60 m,故A走的路程比B走的路程少,故C错误;在前5 s内,A的位移大小为xA=60 m-0=60 m,B的位移大小为xB=30 m-0=30 m,选项D正确。 问题 随堂检测 2.(多选)如图所示是某物体做匀变速直线运动的速度—时间图像,t=0时物体位于原点。根据图像可知下列说法正确的是(　　) A.物体始终沿正方向运动 B.物体先向负方向运动,在t=2 s后开始向正方向运动 C.在t=2 s前物体位于出发点负方向上,在t=2 s后位于出发点正方向上 D.前4 s内,在t=2 s时,物体距出发点最远 问题 随堂检测 答案:B D　 解析:物体在前2 s内沿负方向运动,后2 s内沿正方向运动,故A错误、B正确;t=0时物体位于原点,前2 s物体沿负方向运动,t=2 s时离出发点最远,后沿正方向运动,图线与时间轴围