内容正文:
第四讲 运动图像问题
例题精讲
【例1】 A 【解析】A.0~t1时间段向上做减速运动,t1时刻达到最高点,选项A正确;
B.t2时刻运动员到达水面,t3时刻到达水内最低点,选项B错误;
C.图像的斜率等于加速度,可知t1~t2时间段与t2~t3时间段的加速度方向相反,选项C错误;
D.0~t3时间段的位移比t1~t3时间段的位移小,但是0~t3时间段比t1~t3时间段长,根据=
可知,0~t3时间段的平均速度比t1~t3时间段的平均速度小,选项D错误。故选A。
基础过关
1.(1)2.4 m/s,方向与正方向相同
(2)0.1 m/s2,方向与正方向相同
(3)4.2 m,方向与正方向相同
【详解】(1)0~2 s内的平均速度=m/s=2.4 m/s
方向与正方向相同;
(2)44.2~46.2 s内的加速度a=m/s2=0.1 m/s2
方向与正方向相同;
(3)44.2-46.2 s内的位移x= m=4.2 m
方向与正方向相同。
2.A 【解析】A.由图可知v-t图像的斜率表示加速度,0~t1时间内加速度为负且恒定,速度为正,加速度方向与速度方向相反,故0~t1时,汽车做匀减速直线运动,故A正确;B.t1~t2内,汽车做匀速直线运动,故B错误;C.0~t1内加速度为负,t2~t3内加速度为正,故0~t1和t2~t3内,汽车加速度方向相反,故C错误;D.0~t1和t2~t3内,汽车速度方向相同,均为正,故D错误。
故选A。
3.A 【解析】由图像可知,图像第四象限表示向下运动,速度为负值。当向下运动到速度最大时篮球与地面接触,运动发生突变,速度方向变为向上并做匀减速运动。故第一次反弹后上升至a点,此时速度第一次向上减为零,到达离地面最远的位置。故四个点中篮球位置最高的是a点。故选A。
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第四讲 运动图像问题
考点1 v-t图像
图像
物理意义
表示物体速度随时间变化的规律
识图
五要素
点
两图线交点,说明两物体此时刻速度相等
线
①②③表示匀变速直线运动;④表示匀速直线运动;⑤⑥⑦⑧表示非匀变速直线运动
斜
(切线)直线斜率表示物体(瞬时)加速度;上倾为正,下斜为负;陡缓表示大小
截
纵截距表示物体初速度
面
阴影部分的面积表示物体某段时间内发生的位移;t上为正,t下为负
考点2 与位移和时间有关的图像
x-t
图像
物理
意义
表示物体位置随时间变化的规律,不是物体运动的轨迹
识图
五要素
点
两图线交点,说明两物体此时刻相遇
线
①②③表示物体做匀速直线运动;④表示物体静止:⑤⑥表示物体做匀变速直线运动
斜
(切线、割线)直线斜率表示物体(瞬时、平均)速度;上倾为正,下斜为负;陡缓表示大小
截
纵截距表示开始计时物体位置
面
图线与t轴所围图形面积无意义
-t
图像
识图
步骤
1.根据图像写函数表达式;2.根据表达式找初速度和加速度两个主要物理量;
识图
五要素
点
两图线交点,说明两物体此时刻相遇
线
①②③表示物体做匀变速直线运动;④表示物体做匀速直线运动
斜
①②③斜率k=;上倾为正,下斜为负;陡缓表示大小。
截
③纵截距表示物体初速度;④图线b,表示匀速直线运动的速度
面
匀变速直线运动的图线与t轴所围图形面积不表示物体某段时间发生的位移
考点3 与v2-=2ax有关的图像
图像
种类
识图
步骤
1.根据v2-=2ax写出对应图线函数表达式;2.找初速度和加速度两个主要物理量;
识图
五要素
点
两圈线交点,说明两物体经过某段相同位移或在某一位置的速度平方值相同
线
①②④⑤表示物体做匀加速直线运动;③表示物体做匀减速直线运动
斜
v2-x图线料率k=2a;x-v2图线斜率k=;上倾为正,下斜为负;陡缓表示大小
截
在v2-x图线中纵截距表示物体初速度平方;在x-v2图线中横截距表示物体的初速度平方
面
图线与横轴所围图形面积无意义
图像
种类
识图
步骤
1.根据v-=2ax写出对应图线函数表达式;2.找初速度和加速度两个主要物理量
识图
五要素
点
两图线交点,说明两物体经过某段相同位移或在某一位置的速度相同
线
①②③表示物体做匀加速直线运动;④⑤表示物体做匀减速直线运动
斜
v-x图中面线的斜率k==·=a·;x-v图中图线的斜率k==·=v·
截
在v-x图线中纵截距表示物体初速度;在x-v图线中横截距表示物体的初速度
面
图线与横轴所围图形面积无意义
图像
种类
识图
五要素
点
两图线交点,说明两物体具有相同加速度
线
①表示物体做匀变速直线运动;②③④表示物体做非匀变速直线运动
斜
a-x图中图线的斜率k=-;x-v图中图线的斜率k=AVAva
截
纵截距表示物体初加速度
面
图线与x轴所围图形面积等于(-)
考点4 a-t图像
图像
物理
意义
表示物体加速度随时间变化的规律
识图
五要素
点
两图线交点,说明两物体此时刻加速度相等
线
①②③表示a均匀变化;④表示a恒定;⑤⑥表示a非均匀变化;a方向:t上为正,t下为负
斜
斜率表示物体加速度变化率,即加速度变化的快慢
截
纵截距表示物体初加速度
面
阴影部分的面积表示物体某段时间内速度变化量;t上为正,t下为负
1.v-t图像中,斜率的绝对值表示加速度的大小,斜率为正表示加速度沿规定的正方向,但物体不一定做加速运动;斜率为负,则加速度沿负方向,物体不一定做减速运动。
2.无论x一t图像、v一t图像是直线还是曲线,所描述的运动都是直线运动,图像的形状反映了x与t,v与t的函数关系,而不是物体运动的轨迹。
在2025年全运会跳水女子个人全能决赛中,王伟莹斩获冠军。如图所示为选手(可视为质点)跳水过程简化的v-t图像,以离开跳台时作为计时起点,取竖直向上为正方向,关于运动员说法正确的是( )
A.t1时刻达到最高点
B.t2时刻到达最低点
C.t1~t2时间段与t2~t3时间段的加速度方向相同
D.0~t3时间段的平均速度比t1~t3时间段的平均速度大
1.(2025·福建卷)某运动员训练为直线运动,其v-t图如图所示,各阶段图像均为直线。求:
(1)0~2 s内的平均速度;
(2)44.2~46.2 s内的加速度;
(3)44.2~46.2 s内的位移。
2.(2025·海南卷)如图所示是某汽车通过ETC过程的v-t图像,下面说法正确的是 ( )
A.0~t1内,汽车做匀减速直线运动
B.t1~t2内,汽车静止
C.0~t1和t2~t3内,汽车加速度方向相同
D.0~t1和t2~t3内,汽车速度方向相反
3.(2024·河北卷)篮球比赛前,常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过程,并得出了篮球运动的v-t图像,如图所示。图像中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是 ( )
A.a点
B.b点
C.c点
D.d点
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