内容正文:
专题 运动图象 追及相遇问题
s-t图象的理解及应用——真题溯源之教材研读(一)
1.意义:反映了直线运动的物体位移随时间变化的规律。
2.图线上某点切线的斜率的意义
(1)斜率的大小:表示物体速度的大小。
(2)斜率的正负:表示物体速度的方向。
3.两种特殊的s-t图象
(1)若s-t图象是一条平行于时间轴的直线,说明物体处于静止状态。(如图1中甲所示)
(2)若s-t图象是一条倾斜的直线,说明物体在做匀速直线运动。(如图1中乙所示)
图1
【例1】 [粤教版必修1·P22·T3]
一座小岛与码头相距300 m,某人用摩托艇接送游客往返其间。如果从码头出发时开始计时,图1-6-8是该摩托艇的位移—时间图象。
图1-6-8
(1)摩托艇在30 s内发生的位移大小是________ m,60 s内发生的位移大小是________ m,210 s内发生的位移大小是________ m。
(2)在75 s时摩托艇正在向________方向航行;摩托艇在270 s内经过的路程是________ m。
(3)摩托艇第一次到达小岛时,在小岛停留了________ s。
(4)将摩托艇看成质点,用简笔画画出上述运动过程中的情景,并把各个阶段的运动情况和对应的时间标注在图中。
答案 (1)300 300 300 (2)码头 1 200 (3)30
(4)
拓展提升1 单个物体两个物体
如图2所示,Ⅰ、Ⅱ两条直线分别为P、Q两个物体的位移-时间图象,下列说法正确的是( )
图2
A.两物体从同一地点出发做匀速直线运动
B.M点表示两物体在t1时刻处于同一位置
C.0~t1时间内,P的位移较大
D.0~t1时间内,P的速度比Q的大,t1时刻以后P的速度比Q的小
解析 图象的纵截距表示出发点,所以出发点不同,A错误;两图象的交点表示两个物体在某时刻处于相同的位置,B正确;0~t1时间内,P的位移为s1-s0,Q的位移为s1,Q的位移大,C错误;位移—时间图象中,图线的斜率表示物体运动的速度,斜率越大,速度越大,故Q的速度一直比P的速度大,D错误。
答案 B
拓展提升2 直线图象曲线图象
2-1.(2019·4月浙江选考,9)甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动,位移-时间图象如图3所示,则在0~t1时间内( )
图3
A.甲的速度总比乙大
B.甲、乙位移相同
C.甲经过的路程比乙小
D.甲、乙均做加速运动
解析 位移-时间图象中,图线斜率大小等于物体速度大小。由图可知,甲做匀速直线运动,乙做变速直线运动,D错误;靠近t1时刻时乙的斜率大于甲的斜率,即乙的速度大于甲的速度,故A错误;在该时间段内,甲、乙物体的初位置和末位置相同,故位移相同,B正确;由于甲、乙物体
做的是单向直线运动,故位移大小等于路程,两者的路程也相同,故C错误。
答案 B
2-2. (多选)(2018·全国Ⅲ卷,18)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图4所示。下列说法正确的是( )
图4
A.在t1时刻两车速度相等
B.从0到t1时间内,两车走过的路程相等
C.从t1到t2时间内,两车走过的路程相等
D.在t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等
解析 x-t图象某点的切线斜率表示瞬时速度,A错误;从0~t1时间内,由于甲、乙的出发点不同,故路程不同,B错误;t1~t2时间内,甲、乙的位移和路程都相等,大小都为x2-x1,C正确;t1~t2时间内,甲的x-t图象在某一点的切线与乙的x-t图象平行,此时刻两车速度相等,D正确。
答案 CD
v-t图象的理解及应用——真题溯源之教材研读(二)
1.意义:反映了直线运动的物体速度随时间变化的规律。
2.图线上某点切线的斜率的意义
(1)斜率的大小:表示物体加速度的大小。
(2)斜率的正负:表示物体加速度的方向。
3.两种特殊的v-t图象
(1)匀速直线运动的v-t图象是与横轴平行的直线。(如图5中甲所示)
(2)匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线。(如图5中乙所示)
图5
4.图线与时间轴围成的“面积”的意义
(1)图线与时间轴围成的“面积”表示相应时间内的位移。
(2)若此“面积”在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为正方向;若此“面积”在时间轴的下方,表示这段时间内的位移方向为负方向。
【例2】 [粤教版必修1·P26·T11]甲、乙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1-5所示,则( )
图1-5
A.甲、乙两物体的运动方向一定相反
B.前4 s内甲、乙两物体的位移相同
C.在t=4 s时,甲、乙两物体的速度相同
D.甲物体的加速度比乙物体的加速度大
答案 C
拓展提升3 定性分析定量计算
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