第一章 专题强化1 速度—时间图像 从位移—时间图像看速度(配套教参Word)-【步步高】2025-2026学年高一物理必修第一册学习笔记(教科版)
专题强化1 速度—时间图像 从位移—时间图像看速度
[学习目标] 1.理解速度—时间图像,会通过图像描述物体的运动(重点)。2.能利用x-t图像判断并计算速度的大小和方向,理解x-t图像相交即相遇(重点)。
一、速度—时间图像
一物体做直线运动,测得其运动过程中一段时间内的速度大小如表所示,尝试在坐标纸中作出物体运动的v-t图像,并根据图像分析物体速度在怎样变化。
t/s | 0 | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
v/(m·s-1) | 0.72 | 0.77 | 0.82 | 0.86 | 0.92 | 0.97 |
答案
速度在增大
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1.速度—时间图像:用纵轴表示速度v,用横轴表示时间t,建立直角坐标系。根据测量的数据标注在坐标系中,再把各数据点连接成一条光滑的曲线,即得到v-t图像。
2.速度—时间图像的意义:直观表示物体运动的速度随时间变化的规律。
如图所示为一个物体沿某一条直线运动的v-t图像,至少从以下三个方面分别说明它的速度是怎样变化的?
(1)物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度?物体在第2 s末的速度大小为多少?
(2)物体的速度大小变化吗?物体是加速运动还是减速运动?
(3)物体运动的方向是否变化?哪个时刻发生变化?第3 s末和第5 s末的速度是否相同?
答案 (1)物体从静止开始运动;第2 s末的速度大小为10 m/s。
(2)变化。0~1 s是加速运动,1~3 s是匀速运动,3~4 s是减速运动,4~5 s是反向加速运动。
(3)变化。0~4 s沿正方向运动,4~5 s沿负方向运动;在第4 s末运动方向发生改变。第3 s末和第5 s末的速度大小相等,但方向相反,故不相同。
例1
(多选)(2024·甘孜州高一期中)做直线运动的物体,其v-t图像如图所示,下列判断正确的是( )
A.物体在1 s末改变运动方向
B.物体在前3 s内运动方向不变
C.物体在3 s末运动方向改变
D.物体在2 s末和4 s末的速度相同
答案 BC
解析 前3 s内物体的速度方向均为正,运动方向没有改变,A错误,B正确;由题图可知物体在t=3 s后速度为负,说明物体改变了运动方向,C正确;物体在2 s末和4 s末的速度大小都为2 m/s,但方向相反,D错误。
例2
(多选)甲、乙两物体在同一条直线上运动,它们的速度—时间图像分别如图中a、b所示,在t1时刻( )
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A.它们的运动方向相同
B.甲一定在乙的后面
C.甲的速度比乙的速度大
D.乙的速度比甲的速度大
答案 AD
解析 在t1时刻,由题图可看出甲、乙的速度均为正值,甲、乙的运动方向是相同的,选项A正确;由于在零时刻甲和乙的位置未知,则无法判断t1时刻甲、乙的位置,选项B错误;由题图可看出t1时刻乙的速度大于甲的速度,选项C错误,D正确。
1.由v-t图像直接读出任一时刻所对应的速度。
2.可以从v-t图像上直接判断速度的方向;图像位于t轴上方,表示物体向正方向运动;图像位于t轴下方,表示物体向负方向运动。
3. 如图所示,v-t图像中两条图线的交点表示两个物体在该时刻具有相同的速度。
注意:v-t图像只能表示直线运动,速度有正、负两个方向。
二、从x-t图像看速度
图中的三条直线分别是甲、乙、丙三个物体运动的x-t图像。
(1)试分析甲、乙、丙三个物体的运动情况并说明运动的方向;
(2)求甲、乙、丙三个物体运动的速度;
(3)在t=5 s时,三图线相交,交点坐标有什么意义?
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