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必考点04 运动图像的应用(解析版)
※题型一:认识运动图像
【例题1】(2021·广西中考真题)如图所示,是汽车通过某一平直公路时绘制的s-t图像,下列说法正确的是( )。
A.0~t1时间内汽车做加速运动 B.t1~t2时间内汽车做匀速运动
C.t1~t2时间内汽车处于静止状态 D.t2~t3时间内汽车做减速运动
【答案】C。
【解析】A.0~t1时间内汽车的s-t图像是过原点的直线,说明汽车的速度不变,即做匀速运动,故A错误;
BC.t1~t2时间内,汽车的路程没有变化,说明处于静止状态,故B错误,C正确;
D.t2~t3时间内汽车的s-t图像是直线,说明汽车的速度不变,即做匀速运动,故D错误。故选C。
【例题2】(2021·甘肃兰州市)如图所示,能正确反映物体做匀速直线运动的图像是( )。
A. B. C. D.
【答案】B。
【解析】A.由图像可知,随着时间的增长,路程保持不变,物体处于静止状态,故A不符合题意;
B.由图像可知,物体路程与时间成正比,物体做匀速直线运动,故B符合题意;
C.由图像可知,物体的速度随时间在增大,是加速运动,故C不符合题意;
D.由图像可知,物体通过的路程和时间不成正比,不能表示物体做匀速直线运动,故D不符合题意。故选B。
【解题技巧提炼】
1.运动图像分为路程时间图像(s-t图像)和速度时间图像(v-t图像)两种。一般纵轴是路程s或速度v,横轴是时间t,分别为路程随时间或速度随时间变化规律。认识运动图像要做到:一看纵轴,二看图像,三看时间。
“一看纵轴”:首先要看纵轴是路程还是速度。纵轴是路程的,即为路程时间图像;纵轴是速度的,即为速度时间图像。如图,左图是路程时间图像,右图是速度时间图像。
“二看图像”:指的是图像的形状。图像是直线还是曲线,图像关键点所对应的坐标值。图像是直线的表示路程(或速度)随时间均匀变化(平行于时间轴的不变化)。左图中,物体运动时,路程随时间变化时,分为三个变化过程;右图中,甲物体的速度变化分为三段,乙物体速度变化分为两段。
“三看时间”:指的是每一变化过程所对应的时间。左图中,第一段经历了20s,第二段经历了10s,第三段经历了10s;右图学生自己分析。
※题型二:运用运动图像
【例题3】(2021·甘肃中考真题)甲、乙两物体同时由同一位置开始在水平面上向东运动,它们的s-t图像如图所示。下列说法中正确的是( )。
A.第2s末物体乙开始做匀速直线运动;
B.第4s末两物体的运动速度恰好相等;
C.前2s内,以物体乙为参照物,物体甲在向东运动;
D.前4s内,甲、乙两物体的平均速度大小相等
【答案】D。
【解析】A.由图可知,乙物体在0~2s内作匀速直线运动,在第2s末以后物体乙随着时间的推移,乙物体的位置不再发生变化,保持静止状态,故A错误;
B.由图像可知,甲物体一直在做匀速直线运动,第4s末,甲是匀速直线运动,乙静止,此时两物体运动的路程相等,故B错误;
C.前2s内,在相同时间内,乙物体运动的距离大于甲,甲、乙两物体同时由同一位置开始在水平面上向东运动,以物体乙为参照物,物体甲在向西运动,故C错误;
D.前4s内,相同时间内,甲、乙物体运动的距离相等,根据,所以甲、乙两物体的平均速度大小相等,故D正确。故选D。
【例题4】(2021·山东济宁市)甲、乙两物体从同一位置沿同一方向做直线运动,其图像如图所示,其中甲的图线为直线,下列分析正确的是( )。
A.甲乙两物体是从同一地点同时出发的;
B.以乙物体为参照物,甲物体一直在运动;
C.第4s~第19s甲和乙的平均速度相等;
D.整个过程中甲的速度总是大于乙的速度
【答案】C。
【解析】A.由图可知:甲乙两物体是从同一地点出发的,但乙出发的晚,故A错误;
B.由图可知:以乙物体为参照物,前24s, 甲相对于乙的位置一直在发生变化,故甲物体一直在运动,24s以后甲乙两物体的速度相同,相对位置不再发生变化,甲物体是静止的,故B错误;
C.由图可知:第4s~19s甲和乙运动的路程相等,所用的时间相同,所以它们的平均速度相等,故C正确;
D.由图可知: 整个过程中乙刚开始运动到8s时,乙的速度大于甲的速度,2430s时甲、乙速度相等,故D错误。故选C。
【解题技巧提炼】
在认清运动图像基础上,如何运用运动图像,是能否快速解答此类问题的重点。应用运动图像要注意以下几点:
路程时间图像:
(1)图像是直线的,物体做匀速直线运动;
(2)图像与时间轴夹角越大,速度越大;
(3)每段时间内运动路程大小即为末时刻对应的路程坐标减去初时刻对应的路程坐标;
(4)求解平均速度时,某段时间内的平均速度大小即为末时刻的路程坐标减去初时刻的路程坐标,再除以时间。
如图,在0~20s内,物体做匀速直线运动,速度大小为:;