内容正文:
核心专题二 图像法解决运动问题
【素养目标】
1.能辨识各种简单运动对应的图像。
2.能结合图像分析物体在某段运动中经过的路程、时间、速度大小,并在此基础上进行简单的计算和推理。
◎重点:结合“s-t”“v-t”图像进行相关的分析和计算。
【专题突破】
1.“v-t”图像
例1 如图所示,这是一辆汽车在10 s内的速度图像,由图像可知 ( )
A.从第2 s到第4 s的过程中,汽车的速度减小
B.汽车在第5 s时的速度为30 m/s
C.汽车从第4 s到第6 s这两秒时间里共前进了30 m
D.汽车前4 s内做匀速运动
思路导引 (1)在“v-t”图像中,水平线表示物体做匀速直线运动,比如图中第4 s到第6 s;向上的斜线表示物体做加速直线运动,比如图中第0 s到第4 s;向下的斜线表示物体做减速直线运动,比如图中第6 s到第8 s、第8 s到第10 s;(2)在物体做匀速直线运动时,可以根据s=vt计算物体运动的路程。
对点自测
1.在平行赛道上比赛,甲、乙两车的速度与时间关系如图,下列说法正确的是 ( )
A.甲车做匀速运动,乙车做变速运动
B.t1时刻甲车比乙车运动得快
C.0~t1内两车所运动距离相等
D.t1时刻甲、乙两车速度相等
【答案】1.例1 B
对点自测
1.D
解析:由图像可知两辆车的“v-t”图像都不是水平的直线,所以都做变速运动,A错误;0~t1时间内,甲车的平均速度小于乙车的平均速度,由s=vt可知,甲车所运动的距离小于乙车运动的距离,C错误;t1时刻甲、乙两车的速度相等,即此时两车运动的快慢相同,故D正确,B错误。
2.“s-t”图像
例2 已知甲、乙两物体在水平面上从同一位置出发,沿同一方向做直线运动,小华同学根据甲、乙两物体运动时的情景描绘出其路程-时间图像,如图所示,则下列分析正确的是( )
A.甲和乙两物体同时出发
B.第8 s至第24 s,乙处于静止状态
C.第4 s至第19 s,甲和乙的平均速度不相等
D.整个过程中,甲的速度总是大于乙的速度
思路导引 (1)若两个物体从同一时刻起路程开始增加,则是同时出发;(2)在s-t图像中,平行于时间轴的直线代表物体处于静止状态;(3)某段时间内的平均速度等于该段时间内的路程与所用时间的比值,据此比较平均速度大小即可。
对点自测
2.甲、乙两车从同一地点同时向相同方向做直线运动,它们通过的路程随时间变化的图像如图所示,由图像可知下列说法不正确的是 ( )
A.乙车在8~20 s内处于静止
B.甲、乙两车在第15 s时相距80 m
C.甲车0~20 s内一直做匀速直线运动
D.甲、乙两车在前15 s的平均速度相等
【答案】2.例2 B
对点自测
2.B
解析:乙车在8~20 s内的路程不变,故乙处于静止状态,A正确。从图中可知,甲、乙两车在15 s时的路程都为80 m,且甲、乙两车从同一地点同时向相同方向做直线运动,故甲、乙两车在第15 s时相距0 m,根据v=可知甲、乙两车在前15 s的平均速度相等,B错误、D正确。甲车0~20 s内的图像为倾斜直线,表示随着时间的增加,路程均匀增大,故甲一直做匀速直线运动,C正确。
【方法突破】
s-t图像
图像的横坐标是时间、纵坐标是路程。
(1)图像形状与运动状态的对应
①水平直线,表示物体处于静止状态;
②倾斜的直线,表示物体做匀速运动;
③倾斜的曲线,表示物体做变速运动;
④图像从原点开始,表示物体从计时开始运动。
(2)多个物体运动图像
①当图像都过原点时,两个图像的交点处,经过时间相同、运动路程相同、平均速度相同。
②两个物体运动的图像,倾斜程度大的物体的运动速度大。
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