内容正文:
专题01 运动图象
【母题来源一】2021年高考广东卷
【母题题文】(2021·广东高考真题)(多)赛龙舟是端午节的传统活动。下列和图像描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程,其中能反映龙舟甲与其它龙舟在途中出现船头并齐的有( )
A. B.
C. D.
【答案】 BD
【解析】
A.此图是速度图像,由图可知,甲的速度一直大于乙的速度,所以中途不可能出现甲乙船头并齐,故A错误;
B.此图是速度图像,由图可知,开始丙的速度大,后来甲的速度大,速度图像中图像与横轴围成的面积表示位移,由图可以判断在中途甲、丙位移会相同,所以在中途甲丙船头会并齐,故B正确;
C.此图是位移图像,由图可知,丁一直运动在甲的前面,所以中途不可能出现甲丁船头并齐,故C错误;
D.此图是位移图像,交点表示相遇,所以甲戊在中途船头会齐,故D正确。
故选BD。
【命题意图】本类题通常主要考查对位移、路程、速度、速率、平均速度、时间、时刻、加速度等基本运动概念的理解以及对牛顿第二定律、直线运动规律、功、功率等物理概念与规律的理解与简单的应用。
【考试方向】这类试题在考查题型上,通常基本以选择题的形式出现,极个别情况下会出现在计算题中以考查识图、读图的能力,难度一般不大;在考查内容上一般以x-t图象、v-t图象的形式出现,少数情况下会出现a-t图象、x-v图象等不常见的运动图象,着重考查对基本概念和基本规律的理解与应用,以及读图、识图、画图、用图的能力。
【得分要点】在中学教材中出现了x-t图象、v-t图象两种运动图象,因此要对这两种运动图象有深刻的理解:
(1)x-t图象和v-t图象都是对物体运动的一种描述,分别反映了做直线运动时的物体的位移(位置)x和速度v随时间t变化的关系,并不表示物体的运动轨迹;
(2)通过x-t图象可以知道某时刻运动物体的位置,以及在这一位置的运动情况,通过v-t图象可以知道某时刻运动物体的速度,以及在这一时刻的运动情况;
(3)在x-t图象中,若图线为平行于时间轴的直线,则表示物体处于静止状态,若图线为倾斜直线,则表示物体做匀速直线运动,直线的斜率表示了物体的运动速度,若图线为曲线,则表示物体做变速直线运动,曲线上某点切线的斜率表示物体在对应时刻的运动速度;
(4)在v-t图象中,若图线为平行于时间轴的直线,则表示物体做匀速直线运动,若图线为倾斜直线,则表示物体做匀变速直线运动,直线的斜率表示了物体的运动的加速度,若图线为曲线,则表示物体做变加速直线运动,曲线上某点切线的斜率表示物体在对应时刻运动的加速度。
(5)几种特殊、相同形状的x-t图象与v-t图象的比较。
x-t图象
②
①
③
④
⑤
v-t图象
②
①
③
④
⑤
①表示从参考点开始的匀速直线运动(斜率表示速度v)
①表示初速为零的匀加速直线运动(斜率表示加速度a)
②表示物体处于静止状态
②表示物体做匀速直线运动③表示物体向与规定的正方向相反的方向做匀速直线运动
③表示物体做匀减速直线运动
④交点横坐标表示三个运动质点相遇的时刻,纵坐标表示三个运动质点相遇时相对参考点的位移
④交点表示三个运动质点速度相同的时刻
⑤t1时刻物体相对参考点的位移为x1
⑤t1时刻物体的速度为v1,图线下方的面积表示物体在0~t1时间内的位移
纵截距表示初始位置
横截距表示回到参考点的时刻
纵截距表示初速度
横截距表示速度为零的时刻
(6)常见直线运动的运动图象的比较。
x-t图象
v-t图象
a-t图象
匀速直线运动
v=常数
a=0匀加速直线运动(v0>0,a>0)
抛物线
a=常数
匀减速直线运动(v0>0,a<0)
抛物线
a=常数
备注
图线(或点的切线)的斜率表示速度。
①图线(或点的切线)的斜率表示加速度;
②图线与时间轴所围的面积表示位移,图线分布在时间轴的上方,面积为正值,图线分布在时间轴的下方,面积为负值。
图线与时间轴所围的面积表示速度变化量。
需要强调的是:在分析物理图象时,图象中的斜率、截距、图线与轴所围面积等,往往都是描述和解决物理问题的重要手段。
(一)读图六点关注
1.坐标轴
弄清两个坐标轴表示的物理量。注意坐标原点是否从零开始;注意纵轴物理量为矢量情况时,横轴以上表示此物理量为正,横轴以下表示此物理量为负。
2.图线形状
注意观察图像形状是直线、曲线还是折线等,从而弄清图像所反映的两个物理量之间的关系,明确图像反映的物理意义。
3.斜率的意义
图线某点的斜率表示一个物理量随另一个物理量的变化率,大小等于两个物理量增量的比值。(1)x t图像中两点连线的斜率表示这段时间的平均速度,某一点切线的斜率表示这一时刻的瞬时速度。v