内容正文:
第一章
运动的描述
第1讲 描述运动的基本概念
高频考点
07 v-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
(1)以时间t为横轴、速度v为纵轴建立平面直角坐标系。
(2)根据测量数据计算出不同时刻的瞬时速度值,在坐标系中描点。
(3)用平滑的曲线把这些点连接起来,即得到v-t图像。
方法技巧 v-t图像的作图要求:
(1)不能简单地将相邻两点用线段连接起来,应先判断图线的大体走势,然后用平滑的曲线将各点连接
起来。
(2)如果有些点难以落在曲线上,应使它们均匀分布在曲线两侧,这样的曲线更符合实际规律。
第1讲 描述运动的基本概念
1.读取某一时刻物体的速度大小和方向
读取相应t对应的v,v的绝对值表示速度大小,v的正负表示速度的方向。t轴上方速度v均为正值,物体沿
正方向运动;t轴下方速度v均为负值,物体沿负方向运动。如图所示,2 s末质点的速度为2 m/s,方向沿正
方向;4 s末质点的速度为-2 m/s,负号表示速度方向沿负方向。
2.求解物体的加速度
根据a= 可知,v-t图线的斜率表示加速度,斜率的绝对值 表示加速度的大小,斜率的正负表示加速度
第1讲 描述运动的基本概念
的方向。如图中0~1 s时间内,质点的加速度a1= m/s2=1 m/s2;1~2 s时间内,质点的加速度为零,做匀速
直线运动;2~3 s时间内,质点的加速度a3= m/s2=-2 m/s2,负号表示加速度方向与正方向相反。
3.截距:纵轴截距表示初始时刻物体的速度,横轴截距表示速度为零的时刻,常为速度方向改变的时刻。
如图中,物体的初速度为v0=1 m/s,t=3 s时,速度为零,t=3 s前后速度由正变为负,说明t=3 s时物体的速度方
向将发生改变。
4.从图像中求出位移
物体在某段时间内的位移可以用其v-t图线与时间轴所围图形的面积来表示,若所围图形在t轴上方,则
表示位移沿正方向;若所围图形在t轴下方,则表示位移沿负方向(第二章会具体学习)。
5.判断物体运动的性质
根据图线形状(倾斜程度)判断物体的运动性质:若图线平行于时间轴,则表示物体做匀速直线运动,如图
第1讲 描述运动的基本概念
中1~2 s内物体以2 m/s的速度做直线运动;若图线不平行于时间轴,则表示物体做变速运动。
判断物体做加速还是减速运动,不必去管加速度大小,只需看加速度的方向与速度的方向是否相同:a、
v同向,v增大,即做加速运动,如图中0~1 s内和3~4 s内,物体的速度均匀增大;a、v反向,v减小,即做减速运
动,如图中的2~3 s内,物体的速度均匀减小。
6.v-t图像中,如果图线是曲线,物体的速度非均匀变化,那么曲线上某点的切线的斜率表示物体在该点对
应时刻的瞬时加速度,曲线上某两点连线的斜率表示物体在这两点对应时间间隔内的平均加速度。
勘破疑难
与分析x-t图像问题相似,求解v-t图像问题,需要关注图线的截距、斜率、与t轴围成的面积等表示的物
理意义。
第1讲 描述运动的基本概念
知识拓展
v-t图线是曲线时,判断物体的运动性质:
(1)a、v同向(v、a均为正值),v增大(加速运动)
①若a增大(切线斜率增大),v增加得越来越快,做加速度增大的加速运动,如图线c;
②若a减小,v增加得越来越慢,做加速度减小的加速运动,如图线d。
第1讲 描述运动的基本概念
(2)a、v反向(v为正值、a为负值),v减小(减速运动)
①a增大,v减小得越来越快,如图线f;
②a减小,v减小得越来越慢,如图线e。
第1讲 描述运动的基本概念
思维误区
某物体做直线运动的v-t图像如图所示:
(1)误认为图线斜向上即代表物体做加速运动。如图所示,0~t1时间内a、v反向,物体做减速运动。
(2)误认为跨过t轴的倾斜直线前后两段加速度大小相等、方向相反。如图所示,0~t1和t1~t2时间内物体
的加速度大小相等、方向相同。
第1讲 描述运动的基本概念
典例 如图所示是某质点运动的v-t图像,请回答:
(1)质点在图中各段做什么性质的运动①?
(2)在0~4 s内、8~10 s内、10~12 s内质点的加速度②各是多少?
信息解读
①判断速度方向、加速度方向的关系,a、v同向,做加速运动;a、v反向,做减速运动。
②根据v-t图线的斜率求加速度。
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)在0~4 s内,质点的速度不断增大,且方向始终沿正方向,则质点沿正方向做加速直线运动;在4~
8 s内,质点的速度始终为10 m/s,则质点沿正方向做匀速直线运动;在8~10 s内,质点的速度不断减小,且
方向始终为正,则质点沿正方向做减速直线运动;在10~12 s内,质点的速度不断增大,且方向始终为负,则
质点沿负方向做加速直线运动。
(2)由a= 得,质点在0~4 s内的加速度a1= m/s2=2.5 m/s2,8~10 s内的加速度a2= m/s2=-5 m/s2,10
~12 s内的加速度a3= m/s2=-5 m/s2。
答案 (1)见解析 (2)2.5 m/s2 -5 m/s2 -5 m/s2
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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