内容正文:
第一章
运动的描述
第1讲 描述运动的基本概念
重难点
06 x-t图像的简单应用
第1讲 描述运动的基本概念
图像的建立:在直角坐标系中选时刻t为横轴,选位置x为纵轴,描绘的图像就是位置-时间图像。如果将
物体运动的初始位置选作位置坐标原点O,图像就成为位移-时间图像,又称x-t图像。
易混易错 x-t图像描述物体在某个时刻相对于原点在正方向或负方向的位置,因此x-t图像不是物体的
运动轨迹,其只能描述直线运动。
第1讲 描述运动的基本概念
根据x-t图像可以分析物体的运动性质,求解速度、运动方向、位移、路程等。
1.分析位置、位移和路程
位置:直接看纵坐标,纵坐标表示物体的位置。如图(a)中t1时刻,甲、乙均在x1位置处。
位移:质点在某段时间内的位移等于末、初时刻质点的位置坐标之差。如图(a)中t1~t2时间内质点甲运
动的位移为x2-x1。
路程:各分段位移大小之和。如图(a)中t1~t3时间内质点甲运动的
路程为|x2-x1|+|x3-x2|=2x2-x1-x3。
图(a)
第1讲 描述运动的基本概念
2.求解瞬时速度
根据v= 可知,x-t图线的斜率表示质点的速度,斜率的正负表示速度的方向,斜率为正,表示速度方向与
规定的正方向相同,斜率为负,表示速度方向与规定的正方向相反;斜率的绝对值 表示速度的大小,如
图(a)中t1~t2时间内质点甲图线的斜率比质点乙的大,说明质点甲运动得快,速度较大。
3.分析运动性质
由于x-t图线的斜率表示质点的速度,则平行于t轴的直线表示质点静止,倾斜直线表示质点做匀速直线
运动,曲线表示质点做变速直线运动,如图(b)所示。
第1讲 描述运动的基本概念
4.判断运动方向
看质点的位置坐标随时间的变化情况。当位置坐标始终为正值时,位置坐标增大,表示离参考点越来越
远,反之离参考点越来越近。如图(a)中质点甲的图线先上升后下降,此处的拐点表示质点运动反向,即t2
时刻质点运动反向。
5.分析两物体是否相遇
两图线相交表示两质点在这一时刻位于同一位置(相遇),如图(a)中的t1、t3时刻甲、乙两质点相遇。
第1讲 描述运动的基本概念
勘破疑难
分析x-t图像问题,需要关注图线的截距、斜率、交点、拐点等的物理意义:
(1)图线在纵轴上的截距表示质点在t=0时刻的位置,图线在横轴上的截距表示物体离开或返回参考点
的时刻。
(2)x-t图线的斜率k表示质点的速度,根据斜率的正负和斜率绝对值大小可判断速度的方向和大小。
(3)两条图线的交点表示相遇,图线的拐点表示速度发生变化。
第1讲 描述运动的基本概念
知识拓展
x-t图线是曲线,质点做变速直线运动,可以定性分析质点的加速、减速情况。x-t图线越来越陡峭,图线
切线斜率的绝对值越来越大,质点的速度越来越大,质点加速;x-t图线越来越平缓,图线切线斜率的绝对
值越来越小,质点的速度越来越小,质点减速。
越来越陡峭,质点加速
越来越平缓,质点减速
第1讲 描述运动的基本概念
典例 (多选)如图所示为甲、乙两物体在同一直线上运动的位置-时间图像,由图像可知 ( )
A.甲、乙两物体开始运动时的速度方向相反①
B.甲、乙两物体同时同地开始运动②
C.甲物体在0~4 s内的平均速率比乙物体在1~4 s内的平均速率大③
D.两图线交点④表示两物体速度相同
信息解读
①判断速度方向看斜率正负。
②看两图线的纵、横轴截距。
③平均速率等于路程与时间之比。
④表示相遇。
AC
第1讲 描述运动的基本概念
解析 甲物体开始运动时速度方向沿正方向,乙物体开始运动时速度方向沿负方向,A正确;甲物体在0
时刻从x=-5 m位置开始运动,乙物体在1 s时从x=0的位置开始运动,B错误;甲物体在0~4 s内的平均速率
为v甲= m/s=2.5 m/s,乙物体在1~4 s内的平均速率为v乙= m/s= m/s,则甲物体在0~4 s内的平均
速率比乙物体在1~4 s内的平均速率大,C正确;x-t图线的交点表示该时刻位置坐标相同,即两物体相遇,
比较速度应看图线的斜率,该时刻两图线的斜率不同,则速度不同,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
解题通法
第1讲 描述运动的基本概念
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