内容正文:
专题提升2 对运动图像的理解与应用
物理
[素养目标]
1.能理解并区分s-t图像与v-t图像.
2.掌握图像类问题的解题思路.
3.掌握用图像研究匀变速直线运动的方法.
物理
分类研析
随堂演练
物理
分类研析
突破要点,提升关键
类型一 s-t图像与v-t图像的比较
1.s-t图像与v-t图像的比较
项目 s-t图像 v-t图像
物理意义 反映位移随时间的变化规律 反映速度随时间的变化规律
轴 纵轴为位移s 纵轴为速度v
线 (1)平行于t轴的直线表示静止;
(2)倾斜直线表示匀速直线运动 (1)平行于t轴的直线表示匀速直线运动;
(2)倾斜直线表示匀变速直线运动
斜率 表示速度 表示加速度
纵截距 表示初位置 表示初速度
交点 表示该时刻相遇 表示该时刻速度相同
面积 无实际意义 图线与时间轴围成的面积表示位移
物理
2.s-t图像与v-t图像的实例对比
比较内容 s-t图像 v-t图像
图像
物体
的运
动性
质 ① 表示物体由坐标原点开始做匀速直线运动(斜率表示速度v) 表示物体做初速度为零的匀加速直线运动(斜率表示加速度a)
② 表示物体静止不动 表示物体做正方向的匀速直线运动
③ 表示物体向反方向做匀速直线运动 表示物体做正方向的匀减速直线
运动
④ 交点的纵坐标表示三个运动物体相遇时的位置 交点的纵坐标表示三个运动物体的速度相同
⑤ t1时刻物体的位移为s1;图中阴影部分的面积没有实际意义 t1时刻物体的速度为v1;图中阴影部分的面积表示物体①在0~t1时间内的位移
物理
[例1] (2022·山东淄博检测)如图所示为某新型电动汽车试车时的v-t图
像,则下列说法中正确的是( )
A.在0~6 s内,新型电动汽车的加速度不变
B.在6~10 s内,新型电动汽车处于静止状态
C.在4 s末,新型电动汽车向相反方向运动
D.在12 s末,新型电动汽车的加速度为-1 m/s2
D
物理
物理
规律方法
运动学图像的“五看”
比较项 s-t图像 v-t图像
轴 纵轴为位移s 纵轴为速度v
线 倾斜直线表示匀速直线运动 倾斜直线表示匀变速直线运动
斜率 表示速度 表示加速度
面积 无实际意义 图线与坐标轴围成的面积表示位移
纵截距 表示初位置 表示初速度
物理
C
[对点训练1] 在帆船训练场,某课外研究小组利用传感器研究一帆船的运动,得到帆船的s-t图像如图所示.由图像可知( )
A.0~t1和t1~t2时间内,帆船做加速运动,且加速度大小不相等
B.0~t1时间内,帆船做加速运动;t2~t3时间内,帆船做减速运动
C.t1~t2和t2~t3时间内,帆船做速度不同的匀速运动
D.0~t3时间内,帆船始终朝同一个方向运动
物理
解析:根据s-t图像的斜率表示速度,知0~t1和t1~t2时间内,帆船都做匀速运动,加速度大小均为零,故A错误;t2~t3时间内,帆船的速度不变,做匀速运动,故B错误;根据图像的斜率表示速度,斜率的正负表示速度的方向,则知t1~t2和t2~t3时间内,帆船做速度不同的匀速运动,故C正确;0~t2时间内,帆船朝正向运动,而t2~t3时间内,帆船朝负向运动,故D错误.
物理
类型二 图像问题的解题思路
用图像来描述两个物理量之间的关系,是物理学中常用的方法,是一种直观且形象的语言和工具.它运用数和形的巧妙结合,恰当地表达各种现象的物理过程和物理规律.运用图像解题的能力可归纳为以下两个方面:
1.读图
物理
2.作图和用图
依据物体的状态或物理过程所遵循的物理规律,作出与之对应的示意图或数学函数图像来研究和处理问题.
物理
A.物体做匀加速直线运动的加速度大小为 1 m/s2
B.物体做匀变速直线运动
C.物体的初速度大小为0.5 m/s
D.物体的初速度大小为1 m/s
ABC
物理
规律方法
对于运动图像,首先要看坐标轴,搞清图像的物理意义,其次分析图像的斜率、截距、面积等含义,来研究物体的运动情况.
物理
[对点训练2] 物体做直线运动,它的加速度随时间变化图像如图所示,已知在t=0时,物体的速度为零,下列说法正确的是( )
A.t=2 s时,物体恰好回到出发点
B.t=50 s时,物体离出发点50 m
C.t=2 s时,物体速度大小为零
D.物体做往复运动
C
物理
物理
随堂演练
检测效果,发展素养
B
解析:A选项为位移—时间图像,图线与t轴相交的两个时刻即为相同的初始位置,说明物体回到了初始位置;B,C,D选项中的图像均为速度—时间图像,要回到初始位置,则t轴上方的图线与坐标轴围成的“面积”和t轴下方的图线与坐标轴围成的“面积”相等,显然B选项中只有t轴上方的“面积”,故B选项表示物体一直朝一个方向运动,不会回到初始位