1.4运动图像-2024年高考物理一轮复习100考点100讲

2024高考物理一轮复习100考点100讲 第一章 直线运动 第1.4讲 运动图像 【考点知识精讲】 1．x－t图象 (1)图象的意义 ①图线的物理意义：反映做直线运动的物体的位移随时间变化的规律。 ②图线斜率的意义：图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小；斜率的正负表示速度的方向。 (2)三种x－t图象的特例 甲表示静止，乙表示匀速直线运动，丙表示匀变速直线运动。 2．v－t图象 (1)图线的物理意义：反映做直线运动的物体的速度随时间变化的规律。 (2)图线斜率的意义：图线上某点切线的斜率的大小表示物体加速度的大小；斜率的正负表示加速度的方向。 (3)图线与坐标轴围成的“面积”的意义： ①图线与坐标轴围成的“面积”表示相应时间内的位移大小。 ②若此“面积”在时间轴的上方，表示这段时间内位移的方向为正方向，若此“面积”在时间轴的下方，表示这段时间内位移的方向为负方向。 (4)两种v－t图象的特例 ①匀速直线运动的v－t图象是与横轴平行的直线，如图线甲。 ②匀变速直线运动的v－t图象是一条倾斜的直线，如图线乙。 【名师点拨】　x－t图象和v－t图象的比较 下表是形状一样的图线在x－t图象与v－t图象中的比较。 x－t图象 v－t图象 ①表示物体做匀速直线运动(斜率表示速度v) ①表示物体做匀加速直线运动(斜率表示加速度a) ②表示物体静止 ②表示物体做匀速直线运动 ③表示物体静止在原点O ③表示物体静止 ④表示物体沿负方向做匀速直线运动，初位置为x0 ④表示物体做匀减速直线运动，初速度为v0 ⑤交点的纵坐标表示三个运动物体相遇时的位置 ⑤交点的纵坐标表示三个运动物体的共同速度 ⑥0～t1时间内物体位移为x1 ⑥t1时刻物体速度为v1(图中阴影部分面积表示物体在0～t1时间内的位移) 3、运动图象的应用 （1）.用图象解题可使解题过程简化,思路更清晰,而且比解析法更巧妙、更灵活。在有些情况下运用解析法可能无能为力,但是用图象法则会豁然开朗。 （2）.利用图象描述物理过程更直观。物理过程可以用文字表述,也可以用数学式表达,还可以用物理图象描述。如果能够用物理图象描述,一般来说会更直观且容易理解。 【方法归纳】 1．读图——获取解题信息 第一层 关注 坐标轴 (1)确认纵、横坐标轴对应的物理量及其单位 (2)注意纵、横坐标是否从零刻度开始 第二层 理解 截距、 斜率、 面积 图线在坐标轴上的截距表示运动的初始情况 斜率通常能够体现某个物理量(如v­t图象的斜率反映了加速度)的大小、方向及变化情况 最常见的是v­t图象中图象与时间轴所围面积表示位移，但要注意时间轴下方的面积为负，说明这段位移与正方向相反 第三层 分析 交点、 转折点、 渐近线 交点往往是解决问题的切入点，注意交点表示物理量相等，不一定代表物体相遇 转折点表示物理量发生突变，满足不同的函数关系式，如v­t图象中速度由增变减，表明加速度突然反向 利用渐近线可以求出该物理量的极值或确定它的变化趋势 2．对运动图象的“三点”提醒 (1)x­t图象、v­t图象都不是物体运动的轨迹，图象中各点的坐标值x、v与t一一对应。 (2)x­t图象、v­t图象的形状由x与t、v与t的函数关系决定。 (3)无论是x­t图象还是v­t图象，所描述的运动情况都是直线运动。 3. 图像问题的两种考法 考法一　根据图象信息分析物体的运动规律 解决此类问题时要根据物理情景中遵循的规律，由图象提取信息和有关数据，根据对应的规律公式对问题做出正确的解答。具体分析过程如下： 考法二　根据题目情境选择运动图象 ．依据某一物理过程，设计某一物理量随时间(或位移、高度、速度等)变化的几个图象或此物理过程中某几个物理量随某一量的变化图象，从中判断其正误。 ．解决该类问题一般依据物理过程，运用对应规律，确定某物理量的变化情况，从而确定选项的正确与否。 4. 解决图象转换类问题的一般流程： 　 5. 用函数思想分析图象问题 图象反映了两个变量(物理量)之间的函数关系，因此要由运动学公式推导出两个物理量间的函数关系，来分析图象的意义。比如由x＝v0t＋at2变形得＝at＋v0，所以在­t图象中，轴的截距表示初速度v0，图象斜率表示a；v2­x图象中，由v2－v02＝2ax可知v2＝v02＋2ax，图象斜率为2a；x­v2图象中由v2－v02＝2ax得x＝v2－v02，图象斜率为。　 　　 【典例分析】 【典例1】a、b、c三个物体在同一条直线上运动，它们的位移—时间图象如图所示，物体c的位移—时间图线是一条抛物线，坐标原点是抛物线的顶点，下列说法正确的是，g取10 m/s2。(　　) A．a、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度相同 B．a