内容正文:
专题02 匀变速直线运动的图像问题(32题)
考点1:分析运动图像所需的“六看” 2
考点2:非常规图像的解题思路 2
1:v-t 图像反应的各种物理量 3
2:v-t 图像的斜率意义 4
3:v-t 图像的面积意义 6
4:v-t 图像解决变加速运动的问题 7
5:x-t 图像问题 9
6:a-t 图像问题 11
7:v2x图像问题 13
8:t图像问题 14
考点1:分析运动图像所需的“六看”
看“轴”
看横轴、纵轴分别表示的物理意义,例如对于位移—时间图像,纵轴表示相对原点的位移x,横轴表示时间t;对于位置—时间图像,纵轴表示对应时刻的位置,横轴表示时间
看“线”
看图线的形状,例如xt图像为倾斜直线表示物体做匀速直线运动,vt图像为倾斜直线表示物体做匀变速直线运动,vt图像为曲线表示物体做变加速直线运动
看“斜率”
看图线上某点的斜率,例如xt图像的“斜率”表示速度,vt图像的“斜率”表示加速度。注意图线上某点的斜率为该点附近纵轴的变化量Δy与横轴的变化量Δx之比
看“截距”
根据横轴和纵轴的物理意义确定横截距或纵截距的物理意义,例如位置—时间图像(xt图像),纵截距表示初始位置,横截距表示经过原点的时刻
看“面积”
图线和坐标轴所围成的面积往往表示一个物理量,这要看两轴所代表的物理量的乘积有无实际意义,例如位移—时间图像(xt图像)“面积”无实际意义,而vt图像中,“面积”表示位移
看“交点”
图像中有两个不同物体的运动图线时,xt图像中交点表示对应时刻两物体相遇,vt图像中交点表示对应时刻两物体速度相等
考点2:非常规图像的解题思路
遇到非常规运动图像时,可以根据相应的物理规律写出两个物理量间的函数关系,进而确定图线斜率、截距或围成的面积的物理意义。
常见的非常规图像:
函数表达式(仅适用于匀变速直线运动)
斜率k/面积S
纵截距b
at图像
S=Δv
a0
v2x图像
由v2-v=2ax,得v2=v+2ax
k=2a
v
t图像
由x=v0t+at2,得=v0+at
k=a
v0
1:v-t 图像反应的各种物理量
1.(多选)(2022上·陕西渭南·高一白水县白水中学校考期末)甲、乙两车从同一地点开始运动的速度图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两车在第2s末相遇
B.甲、乙两车由同一地点出发
C.在甲、乙两车相遇前,第2s末两车相距最远
D.甲车沿着正方向运动,乙车沿着负方向运动
2.(2022上·河南省直辖县级单位·高一济源高中校考期末)如图所示为一物体做直线运动的v-t图像。则关于该物体的运动,下列说法中正确的是( )
A.该物体16~20s内的位移为6m B.该物体12~16s内的加速度最大
C.该物体12~20s内的平均速度为4m/s D.该物体16s末离出发点最远
3.(多选)(2022上·福建泉州·高一统考期末)2022年11月20日,卡塔尔足球世界杯开幕式期间,中国无人机表演惊艳世界。如图所示为其中一架无人机表演时竖直上升过程的v-t图像,则无人机( )
A.4~7s内处于悬停状态 B.在第2s末与第8s末的加速度大小之比为1:2
C.上升的最大高度为36m D.在上升过程中的平均速度大小为3m/s
4.(2022上·黑龙江大庆·高一大庆实验中学校考期末)质量为m的雪橇在倾角,足够长的斜坡向下滑动过程中,所受的滑动摩擦力为定值,空气阻力与速度成正比,比例系数。雪橇某段运动过程的图像如图中实线AD所示,且AB是曲线最左端那一点的切线,A点的坐标为(0,1)、B点的坐标为(2,3),已知g取,。下列说法中正确的是( )
A.当时,雪撬的加速度为 B.在s过程中雪橇的平均速度为
C.雪橇与斜坡间的动摩擦因数是0.5 D.雪橇的质量
2:v-t 图像的斜率意义
5.(2023上·湖北十堰·高一统考期末)小明骑着自行车正在以的速度匀速骑行。突然发现在其正前方处有一只小狗,小明立即刹车,小明的反应时间为1s,若从小明看见狗开始计时(t=0),其速度—时间图像如图所示,取重力加速度大小。
(1)求小明刹车时的加速度大小;
(2)求小明从发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离。
6.(2022上·海南省直辖县级单位·高一校考期末)如图所示,为某一物体的速度一时间图象,则由此可知物体是做( )
A.减速直线运动 B.匀速直线运动
C.匀加速直线运动 D.匀减速直线运动
7.(2022上·江苏无锡·高一统考期末)时刻,一质量为的小球被竖直向上抛出,其图像如图所示。重力加速度取,则下列说法正确的是( )
A.小球上升的最大高度为3.0m
B.前1s内,小球的位移为2.5m
C.时,小球的