第4讲 运动图像问题-2024届高中物理一轮复习提升素养导学案（全国通用）

第04讲 运动图像问题 学习目标 明确目标 确定方向 1. 理解匀变速直线运动的x－t图象、v－t图象 2. 能够利用图像解决实际问题问题. 【知识回归】 回归课本 夯实基础 一运动图像 1位移—时间图像 （1）意义：反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律，图像并非物体运动的轨迹。 （2）位移—时间图像只能描述物体做直线运动的情况，。 (3)位移—时间图线上每一点的斜率表示物体该时刻的速度，斜率的大小表示速度的大小，斜率的正负表示速度的方向。 2．速度—时间(v ­t)图像 (1)速度—时间图像反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律，它也只能描述物体做直线运动的情况。 (2)速度—时间图线上每一点的斜率表示物体该时刻的加速度。 (3)速度—时间图线与t轴所围面积表示这段时间内物体的位移。 二、图像问题注意的几方面 1．坐标轴的意义 2图线的斜率：通常能够体现某个物理量的大小、方向及变化情况。 3面积：由图线、横轴，有时还要用到纵轴及图线上的一个点或两个点到横轴的垂线段，所围图形的面积，一般都能表示某个物理量，如v ­t图象中的面积，表示位移。 4截距：图线在纵轴上以及横轴上的截距。 5分析交点、拐点 【典例分析】 精选例题 提高素养 [例1]．如图甲，水火箭受水流的反作用力竖直上升。图乙是水火箭发射后时间内的图像，时刻的纵坐标为，其切线与纵轴的交点坐标为。则水火箭（　　） A．在时刻处于超重状态 B．在时刻的速率为 C．在时间内做加速运动 D．在时间内做竖直上抛运动 例一【答案】B 【详解】AC．根据x-t图像切线的斜率表示瞬时速度，知水火箭在0～t0时间内先做加速运动，后做减速运动，时刻处于减速上升，加速度向下，处于失重状态，故AC错误； B．水火箭在t0时刻的速率等于图像切线斜率大小，为 故B正确； D．在时间内因为加速度在变化，不是竖直上抛运动，故D错误。 故选B。 【例2】．大疆创新科技有限公司通过持续创新，在无人机、手持影像系统、机器人教育等多个领域，成为全球领先品牌，以一流的技术产品重新定义了“中国制造”的内涵，得到了全球市场的尊重和肯定。某款无人机进行调试时，某段过程中无人机运动的v-t图像如图所示。取竖直向上为正方向，对无人机在该过程中的运动，下列判断正确的是（　　） A．0～5s内匀速上升 B．10s末上升到最高点 C．第12s内的加速度大小为6m/s2 D．前10s内的平均速度与前12s内的平均速度相同 例2【答案】C 【详解】A． 0～5s内匀加速上升，A错误； B．11s末上升到最高点，10s末速度最大，B错误； C．第12s内的加速度大小为 C正确； D．根据 前10s内的位移与前12s内的位移相同，前10s的时间短平均速度大，D错误。 故选C。 【例3】多选17．一只翠鸟发现露出水面的游鱼，从高空由静止俯冲扎入水中捕鱼。若在翠鸟由静止俯冲至水面的过程中，位移与时间的比值随时间变化的图像为直线，如图所示，其中、均已知，翠鸟在空中运动的时间为，则下列说法正确的是（　　） A．翠鸟在空中运动的最大速度为 B．翠鸟在空中运动的最大速度为 C．翠鸟在空中运动的距离为 D．翠鸟在空中运动的距离为 例3【答案】BC 【详解】AB．由图像可得 变形得 可知翠鸟从高空由静止俯冲，做匀加速直线运动。根据得加速度为 所以当时，速度最大，大小为 故A错误，B正确； CD．由匀加速直线运动位移与时间关系可得翠鸟在空中运动的距离为 故C正确，D错误。 故选BC。 【例4】．已知甲乙两同学均由静止沿直线从A点经B运动到C点，且AB=BC，甲先以加速度运动从A运动到B，后紧接着以加速度从B运动到C；乙先以加速度从A运动到B，后紧接着再以加速度从B运动到C，其中，若甲乙两同学同时由A点出发，则谁先到达C点？（　　） A．甲同学先到达 B．乙同学先到达 C．同时到达 D．不能确定 例4【答案】B 【详解】由v-t图像： 斜率表示加速度，面积表示位移，甲、乙位移相等，即面积相等，可知乙先到达。 故选B。 【巩固练习】 举一反三 提高能力