内容正文:
专题 x-t图像和v-t图像专题
[学习目标]
1.能够识别运动物体的x-t图像和v-t图像。
2.理解x-t图像和v-t图像中“点”、“截距”、“斜率”的物理意义。
3.能利用图像分析物体的运动情况。
一、x-t图像
【思路】由x-t图像可求:
(1)任一时刻所对应的位置; (2)任意一段时间内的位移; (3)发生一段位移所用的时间。
(4) x-t图像只能描述直线运动,不能描述曲线运动。
1.如图所示为甲、乙两物体的位移随时间变化的图像。
(1)甲、乙两物体是否同时出发?是否同一位置出发?
(2)两个物体在0—10 s内位移各为多少?
(3)两图线的交点表示什么?
2.一辆汽车在教练场上沿着平直道路行驶,以x表示它相对于出发点的位移。如图近似描述了汽车在0时刻到50 s这段时间的x-t图像。通过分析回答以下问题:
(1)汽车最远位置距离出发点为 m;
(2)汽车在 时间内没有行驶;
(3)汽车在 时间内驶离出发点,在 时间内驶向出发点;
(4)汽车前50 s内的路程为 m,位移为 m。
二、v-t图像
3.如图所示是甲、乙两个质点的v-t图像。
(1)根据图中数据求出图像的斜率;
(2)由加速度定义分析在v-t图像中a与斜率的关系;
(3)试说明v-t图像中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系?
4.知识整理:
(1)利用v-t图像求解加速度的方法v-t图像为直线:如图所示,在图线上取两点,坐标分别为(t1,v1),(t2,v2),则a==。
(2)对v-t图线的斜率的理解
①v-t图像为直线时,斜率的绝对值表示加速度的大小;斜率的正负表示加速度的方向。
②v-t图像为曲线时,曲线上某点的切线的斜率表示此时的加速度。
5.如图,某物体的v-t图像是曲线,思考下列问题:
(1)此过程中,物体的速度大小如何变化?加速度怎么变化?
(2)如何得到A点对应时刻的加速度?
6.如图是做直线运动的某质点的v-t图像,请分析:
(1)质点在0~4 s、4~8 s、8~10 s、10~12 s内分别做什么运动?
(2)在0~12 s内,哪段时间该质点的加速度最大?
(3)在0~4 s、8~10 s、10~12 s内质点的加速度分别为多少,并说明加速度的方向。
7.跳伞运动员从高空悬停的直升机上跳下,运动员沿竖直方向运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.0~10 s内,运动员做加速度逐渐减小的加速运动
B.15 s以后运动员处于静止状态
C.0~15 s内,运动员的加速度方向始终与速度方向相同
D.运动员在10~15 s内的平均加速度等于2 m/s2
x-t图像
v-t图像
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表示物体向反方向做匀速直线运动,初位置为x0
③表示物体做减速直线运动,初速度为v0
④交点的纵坐标表示三个物体相遇时的位置
④交点的纵坐标表示三个运动物体某时刻有共同速度
⑤t1时间内物体的位移为x1
⑤t1时刻物体的速度为v1
三、 x-t图像和v-t图像中物体运动性质的比较
8.(多选)如图所示,甲图为某质点的x-t图像,乙图为某质点的v-t图像,下列关于两质点的运动情况的说法正确的是( )
A.0~2 s内甲图质点做匀速直线运动,乙图质点做加速直线运动
B.2~3 s内甲图质点和乙图质点均静止不动
C.3~5 s内甲图质点和乙图质点均做减速运动,加速度为-15 m/s2
D.0~5 s内甲图质点的位移为-10 m,乙图质点的速度变化量为-10 m/s
9.(v-t图像)(多选)某物体沿直线运动,其v-t图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.第1 s内和第6 s内的速度方向相反
B.第1 s内和第6 s内的加速度方向相反
C.第6 s内的加速度的大小大于第2 s内的加速度的大小
D.第6 s末物体回到出发点
参考答案
1.(1)否 否 (2)甲5m 乙20m(3)相遇
2.(1)30m(2)10-20s(3)0-10s,40-50s 20-40s(4)75 -15
3.(1)甲:2乙:1(2)斜率与加速度大小相等(3)大,小
4.
5.(1)速度增大 加速度减小(2)A点切线斜率
6.(1)加速,匀速,减速,加速(2)8-12s(3)2.5,-5,-5
7.A
8.AD
9.BC
学科网(北京)股份有限公司
$