内容正文:
第一章
第六节 用图象描述直线运动
学习目标
1.掌握匀速直线运动的位移图象的特点,并能根据位移图象求速度.
2.掌握匀速直线运动的速度图象的特点,并能根据速度图象求位移.
3.掌握匀变速直线运动的速度图象,并能根据速度图象求初速度、加速度
和位移.
4.初步掌握匀变速直线运动的平均速度公式 并能做简单的应用.
内容索引
Ⅰ自主预习梳理
Ⅱ 重点知识探究
Ⅲ 当堂达标检测
自主预习梳理
Ⅰ
一、位移图象
1.位移-时间图象
用横坐标表示时间t,用纵坐标表示 ,建立平面直角坐标系,所画出的 随时间t的变化图象,叫位移-时间图象(s-t图象),简称为位移图象.
2.匀速直线运动的位移图象是 的直线,图象的 表示速度.
位移s
位移s
一条倾斜
斜率
二、速度图象
1.在平面直角坐标系中,用纵坐标表示物体运动的 ,用横坐标表示_____,得出的图象称为速度-时间图象(v-t图象),简称速度图象.
2.匀速直线运动的v-t图象是一条 .图线与t轴________
___表示的是位移.
3.匀变速直线运动的v-t图象是一条 的直线,在v轴上的截距表示__
_____,直线的斜率表示的是 .某段时间内的平均速度
速度
时间
和横轴平行的直线
包围的面
积
倾斜
初
速度
加速度
1.判断下列说法的正误.
(1)物体的位移-时间图象就是物体的运动轨迹.( )
(2)位移-时间图象是直线的说明物体在做直线运动,是曲线的说明物体在做曲线运动.( )
(3)位移-时间图象向上倾斜说明速度在增大,向下倾斜说明速度在减小.( )
(4)物体的v-t图象是一条倾斜直线时,物体的加速度恒定.( )
(5)物体的v-t图象向上倾斜说明物体的速度在增大,向下倾斜说明物体的速度在减小.( )
即学即用
×
×
×
√
×
2.如图1所示,为一质点沿直线运动的v-t图象,则它在0~12 s内的位移s=_____m,路程s′=____m.
图1
解析 v-t图线与t轴所围图形的“面积”表示位移,0~6 s内的位移s1=v1t1=10 m/s×6 s=60 m,6~12 s内的位移s2=v2t2=-20 m/s×6 s=-120 m,0~12 s内的位移s=s1+s2=-60 m,路程s′=|s1|+|s2|=180 m.
-60
180
解析
答案
Ⅱ
重点知识探究
一、位移图象
导学探究
一辆汽车做匀速直线运动的数据表
答案
时间t/s 0 10 20 30 40 ……
位移s/m 0 300 600 900 1 200 ……
(1)建立如图2所示的平面直角坐标系,用横轴表示时间t,纵轴表示位移s,将物体做匀速直线运动的数据描在坐标系中,然后用平滑的曲线(或直线)连接起来.
图2
答案 如图所示
(2)图象有什么特点?图线的斜率表示什么?
答案
1.s-t图象的理解
(1)斜率:斜率的绝对值表示速度的大小;斜率的正负表示速度的方向.
(2)截距:纵截距表示物体起始位置.
(3)交点:交点表示两物体在同一时刻处于同一位置,
即相遇.
2.几种常见的位移-时间图象
(1)静止物体的s-t图象是平行于时间轴的直线,如
图3直线A.
知识深化
图3
(2)匀速直线运动的s-t图象是一条倾斜的直线,如图直线B和C,其斜率表示速度.其中B沿正方向运动,C沿负方向运动.
(3)若物体的s-t图象为曲线,如图4所示.
图4
则说明相等的时间Δt内,位移Δs不相等,也说明物体的速度在变化,图线切线的斜率表示那一瞬时的速度.
A.前15 s内汽车的位移为30 m
B.20 s末汽车的速度为-1 m/s
C.前10 s内汽车的加速度为3 m/s2
D.前25 s内汽车做单方向直线运动
例1 (多选)一遥控玩具小汽车在平直路面上运动的位移—时间图象如图5所示,则下列说法错误的是
解析
答案
√
图5
√
解析 从图象上可以看出前15 s内汽车的位移为30 m,选项A正确;
前10 s内汽车做匀速直线运动,加速度为零,10~15 s内汽车静止,15~25 s内汽车做反向匀速直线运动,选项C、D错误.
例2 如图6是在同一条直线上运动的A、B两质点的s-t图象,由图可知
解析
答案
A.t=0时,A在B后面
B.B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面
C.在0~t1时间内B的运动速度比A大
D.A质点在0~t1时间内做加速运动,之后做匀速运动
图6
√
解析 由图象可知,t=0时,B在A后面,故A错误;
B质点在t2秒