专题提升 s-t图像与v-t图像的识别及应用 课件 -2025-2026学年高一上学期物理鲁科版必修第一册

第2章　匀变速直线运动 专题提升　s-t图像与v-t图像的识别及应用 学习目标 思维导图 1.能够识别物体运动的s-t图像和v-t图像。(物理观念) 2.理解s-t图像和v-t图像中“点、截距、斜率、面积”的物理意义,能利用图像分析物体的运动情况。(科学思维) 重难探究·能力素养全提升 导学探究 探究点一　位移—时间图像(s-t图像) 一物体沿直线运动的s-t图像如图所示,根据图像求: (1)前2 s内的位移,第3 s内的位移,前5 s内的位移; (2)0~2 s内、2~3 s内、3~5 s内的速度。 提示 (1)在前2 s内,位移Δs1=s2-s0=20 m;在第 3 s内,物体静止,位移Δs2=0;前5 s内的位移Δs3=s5-s0=-10 m。 知识归纳 两种常见运动的s-t图像 (1)匀速直线运动:s-t图像为倾斜直线,斜率大小是恒定的,表示速度不变。 (2)匀变速直线运动:s-t图像为抛物线(或抛物线的一部分),斜率的大小是变化的,由斜率的变化情况可以得知速度的变化情况。 典例剖析 【例题1】A、B两个质点做直线运动的位移—时间图像如图所示。则 (　　) A.在运动过程中,A质点总比B质点运动得快 B.在0~t1这段时间内,两质点的位移相同 C.当t=t1时,两质点的速度相等 D.当t=t1时,A、B两质点的加速度不相等 A 解析 在位移—时间图像中,图线的斜率对应物体的速度,所以A质点的速度比B质点的速度大,A正确。在位移—时间图像中,位移等于初、末时刻对应的纵坐标的坐标差,所以在0~t1这段时间内,A质点的位移大于B质点的位移,B错误。t1时刻时,两图像的斜率不同,两质点的速度不同,C错误。两物体都做匀速直线运动,加速度都等于零,D错误。 对点演练1 (多选)一辆汽车做直线运动的s-t图像如图所示,对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动,下列说法正确的是(　　) A.OA段运动最快 B.AB段静止 C.CD段表示的运动方向与初始运动方向相反 D.4 h内汽车的位移大小为30 km BC 表示汽车向负方向运动,故A错误,B、C正确;4 h内汽车又回到出发点,位移大小为零,故D错误。 导学探究 探究点二　s-t图像与v-t图像的区别 两形状完全相同的v-t图像和s-t图像如图甲、乙所示。试说明两图像表述的运动有什么区别。 提示 两个图像表示的运动都可以分三段不同的运动。甲:物体做初速度为零的匀加速直线运动,然后做匀速直线运动,最后一段做匀减速直线运动,直到速度为零,第一段运动的加速度大于第三段运动的加速度。乙:物体从坐标原点开始做匀速直线运动,然后静止,最后一段做反向匀速直线运动,回到坐标原点,第一段运动的速度大于第三段运动的速度。 知识归纳 s-t图像、v-t图像上的“点、斜率、面积、形状”的区别 比较项 s-t图像 v-t图像 点 某一时刻物体的位置 某一时刻物体的速度 斜率 速度 加速度 面积 无意义 位移 直线 平行于横轴:物体静止 倾斜直线:物体匀速 平行于横轴:物体匀速 倾斜直线:物体匀变速 曲线 变速直线运动 变加速直线运动 典例剖析 【例题2】质点沿x轴运动的位置x随时间t的变化图像如图所示,规定x轴正方向为运动的正方向。下列能大致反映该质点的速度v与时间t关系的图像是(　　) B 解析 在x-t图像中,直线的斜率表示速度,在0~1 s内斜率不变,速度不变,方向与规定的正方向相反;在1~2 s内直线的斜率不变,速度不变,方向与规定的正方向相同;在2~3 s内直线的斜率不变且小于前2 s内的斜率,速度大小不变且小于前2 s内的速度大小,故B正确。 对点演练2 (多选)在如图所示的位移—时间(s-t)图像和速度—时间(v-t)图像中,给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是(　　) A.t1时刻,乙车追上甲车 B.0~t1时间内,甲、乙两车的平均速度大小相等 C.丙、丁两车在t2时刻相遇 D.0~t2时间内,丙、丁两车的平均速度大小相等 AB 解析 甲、乙由同一地点向同一方向运动,在t1时刻前,甲的位移大小大于乙的位移大小,在t1时刻甲、乙位移大小相等,则A正确;在t1时刻两车的位移大小相等,由 ,甲、乙两车在0~t1时间内的平均速度大小相等,B正确;由v-t图像与时间轴围成的面积表示位移可知,丙、丁两车在t2时刻对应v-t图线的面积不相等,即位移大小不相等,C错误;0~t2时间内,丁的位移大小大于丙的位移大小,时间相等,由 可知丁的平均速度大小大于丙的平均速度大小,故D错误。 学以致用·随堂检测全达标 1 2 3 1.一物体在某点从静止开始做匀加速直线运动,其中物体运动的位移为s、加速度为a、速度为v、运动时间为t,则下列图像一定错误的是(　　) D 解析 加速度a恒定不变,D错误;v=at∝t,A可能正确;s= ∝t2,B可能正确;v2=2as∝s,C可能正确。 4 1 2 3 2.(多选)某物体做匀变速直线运动的速度—时间图像如图所示,下列说法正确的是(　　) A.物体始终沿正方向运动 B.物体先向负方向运动,在t=2 s后开始向正方向运动 C.在t=2 s前物体位于出发点负方向上,在t=2 s后位于 出发点正方向上 D.前4 s内,在t=2 s时,物体距出发点最远 BD 4 1 2 3 解析 物体在前2 s内沿负方向运动,后2 s内沿正方向运动,故A错误,B正确;t=0时物体位于原点,前2 s物体沿负方向运动,t=2 s时离出发点最远,后沿正方向运动,图线与时间轴围成的面积表示位移,t=4 s时回到出发点,故0~4 s内物体一直位于出发点负方向,故C错误,D正确。 4 1 2 3 4 3.(多选)有四个运动的物体A、B、C、D,物体A、B运动的s-t图像如图甲所示;物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v-t图像如图乙所示。以下判断正确的是(　　) A.物体A和B均做匀速直线运动且A的速度比B的大 B.在0~3 s的时间内,物体B运动的位移大小为10 m C.t=3 s时,物体C追上物体D D.t=3 s时,物体C与物体D相距45 m AB 1 2 3 4 解析 在s-t图像中,图线的斜率表示物体的速度,由甲图可知,代表物体A和B的图线斜率为定值且前者的斜率大于后者,所以A、B均做匀速直线运动,且A的速度比B的大,故A正确;由甲图可知,在0~3 s的时间内,物体B从s=0处运动到s=10 m处,其位移大小为10 m,故B正确;在v-t图像中,图线与坐标轴所围面积表示物体的位移,由乙图可知,t=3 s时,两物体的位移分别为 1 2 3 4.一质点在6 s内的s-t图像如图所示,试据此分析质点的运动情况并画出它的v-t图像。 4 质点的运动情况:0~2 s内做匀速直线运动,速度大小为3 m/s,2 s末离开出发点6 m;2~4 s内物体静止于离出发点6 m处;4~5 s内质点反方向做匀速直线运动,速度大小为6 m/s,5 s末回到出发点;5~6 s质点继续以6 m/s的速度反方向做匀速直线运动,6 s末位移为-6 m。v-t图像如图所示。 答案 见解析 1 2 3 4 (2)0~2 s内的速度v1==10 m/s,2~3 s内物体静止,速度v2=0,3~5 s内的速度v3= m/s=-15 m/s。 解析 由题图可以求出OA、AB、BC、CD各段的速度vOA= km/h=15 km/h,vAB= km/h=0,vBC= km/h=15 km/h,vCD= km/h=-30 km/h,负号 sC= m=15 m,sD= m=37.5 m,则有sD-sC=22.5 m,即物体C与物体D相距22.5 m,故C、D错误。 解析 s-t图像上直线的斜率表示速度,所以0~2 s 的速度v1==3 m/s 2~4 s的速度v2=0 4~6 s的速度v3==-6 m/s $