第一章 专题强化 从x－t图像看速度-(配套课件) 2021-2022学年高一新教材物理必修第一册【步步高】学习笔记(人教版)(京津鲁琼辽粤浙渝鄂冀湘云晋皖黑吉桂)

专题强化　从x－t图像看速度 第一章　运动的描述 【学习目标】 1.能利用x－t图像判断速度的大小和方向. 2.理解图像相交即相遇. TANJIUZHONGDIAN　 TISHENGSUYANG 探究重点　提升素养 图1中的三条直线分别是甲、乙、丙三物体运动的x－t图像. (1)试分析甲、乙、丙三物体的运动情况并说明运动的方向. 导学探究 图1 答案　甲物体在t＝0时刻从x0＝5 m处沿正方向做匀速直线运动；乙物体处于静止状态；丙物体在t＝0时刻从x＝15 m处沿负方向做匀速直线运动. (2)求甲、乙、丙三物体运动的速度. v乙＝0 “－”表示沿负方向运动 (3)在t＝5 s时，三图线相交，交点坐标有什么意义？ 答案　在t＝5 s时，三图线交于x＝10 m处，表示在t＝5 s时，三物体在x＝10 m处相遇. 1.x－t图像为倾斜直线时，表示物体做匀速直线运动，如图2甲中的a、b所示. 直线的斜率(等于 )表示物体的速度，斜率的大小表示速度的大小，斜 率的正、负表示物体的运动方向，如图甲所示，b图线表示物体向正方向运动，a图线表示物体向负方向运动. 知识深化 图2 2.x－t图像为曲线时，表示物体做变速直线运动，如图乙中c表示物体的速度逐渐变大(图线切线越来越陡)，d表示物体的速度逐渐变小(图线切线越来越缓). 对于变速运动，某时刻的瞬时速度等于该时刻图线上对应点的切线的斜率，如图乙中d图线所代表的物体在A点的瞬时速度等于e的斜率. 3.纵截距表示运动物体的初始位移，如图甲所示，a所代表的物体的初始位置在x1处；b所代表的物体的初始位置在坐标原点. 4.交点表示同一时刻位于同一位置，即物体相遇. 例1　(多选)(2021·山东潍坊高一上期中)一辆汽车沿平直道路行驶，以x表示它相对出发点的位移，汽车在0～40 s内运动的x－t图像如图3所示.则汽车 A.10～20 s内做匀速运动 B.前10 s内速率是后20 s内速率的两倍 C.前10 s内与后20 s内运动方向相反 D.始终沿同一方向运动 图3 √ √ 解析　10～20 s内汽车的位置坐标不变，因此汽车处于静止状态，选项A错误； 前10 s内汽车的速度大小为3 m/s，后20 s内汽车的速度大小为1.5 m/s，选项B正确； 前10 s内汽车向正方向运动，后20 s内汽车向负方向运动，选项C正确，D错误. 针对训练1　质点沿直线运动，其位移－时间图像如图4所示，关于质点的运动，下列说法中正确的是 A.2 s末质点的位移为零，前2 s内位移为负， 后2 s内位移为正，所以2 s末质点改变了 运动方向 B.0～2 s内质点的位移为零，速度为零 C.质点做匀速直线运动，速度大小为0.1 m/s，方向与规定的正方向相反 D.质点在0～4 s内的位移大小为0.4 m，位移的方向与规定的正方向相同 图4 √ 解析　由题图图像可知：t＝0时刻质点从“负”方向上距原点0.2 m处沿规定的正方向做匀速直线运动，经4 s运动到“正”方向上距原点0.2 m处，由图像的斜率可得质点运动速度大小为0.1 m/s，方向与规定的正方向相同，在0～4 s内斜率没有变，故运动方向没有变，A、C错误； 质点在0～2 s内的位移大小为0.2 m，在0～4 s内的位移大小为0.4 m，方向均与规定的正方向相同，B错误，D正确. 例2　(多选)如图5所示，为甲、乙两物体相对于同一坐标的x－t图像，则下列说法正确的是 A.甲比乙早出发时间t0 B.甲、乙的出发点相同 C.甲的速率大于乙的速率 D.两物体在t1时刻相遇，相遇处位置坐标为x1 图5 √ √ x－t图像中，图线斜率的绝对值表示速率，由题图知，甲的速率小于乙的速率，选项C错误； 两图像在t1时刻相交，即两物体在t1时刻相遇，相遇处位置坐标为x1，选项D正确. 解析　由题图知，甲在0时刻出发，乙在t0时刻出发，故甲比乙早出发时间t0，选项A正确； 由题图知，甲的出发点在x0处，乙的出发点在O处，故甲、乙出发点不同，选项B错误； 针对训练2　甲、乙两物体向同一方向运动，已知甲的速度大于乙的速度，t＝0时乙在甲的前面一定距离处，则两物体的x－t图像是 √ 例3　如图6所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移－时间(x－t)图像.A质点的图像为直线，B质点的图像为过原点的抛物线，两图像交点C、D坐标如图所示.下列说法正确的是 A.t1时刻A追上B，t2时刻B追上A B.t1～t2时间内B质点的平均速度小于A质点的平均速度 C.质点A做直线运动，质点B做曲线运动 D.t1～t2时间内，A的速度一直大于B的速度 图5 √ x－t图像只能描述直线运动，C错误； t1～t2时间内，A的速度先大于B的速度，后小于B的速度，D错误. 解析　t1之前A质