文档内容
第三讲 运动的图像
知识梳理
一、v-t图像
1.图像的意义:v-t图像反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律,它只能描述物体做直线运动
的情况。
2.图像的斜率:v-t图线(或切线)的斜率表示物体的加速度.
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。
3.v-t图线与t轴所围“面积”表示这段时间内物体的位移。
t轴上方的“面积”表示位移沿正方向,t轴下方的“面积”表示位移沿负方向,如果上方与下方的
“面积”大小相等,说明物体恰好回到出发点。
4.图线上的点(t,v)的含义:在t时刻物体的速度为v,
二、x-t图像
1.图像的意义:x-t图像反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律。
图线的纵坐标含义不是位移而是位置。
2.x-t图像中的“交点”“斜率”“截距”的意义
(1)交点:两图线有交点,说明两物体相遇。
(2)斜率:表示速度的大小及方向。
(3)截距:纵轴截距表示t=0时刻的初始位置。
三、其他图像
1.a-t图像
由Δv=aΔt可知图像中图线与横轴所围面积表示速度变化量,如图甲所示.
2.-t图像
由x=vt+at2可得=v+at,截距b为初速度v,图像的斜率k为a,如图乙所示.
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3.v2-x图像
由v2-v2=2ax可知v2=v2+2ax,截距b为v2,图像斜率k为2a,如图丙所示.
0 0 0 知识练习
考点一、运动图像的理解及应用
1.处理图像问题的基本思路
例1、(2022·广东深圳市实验中学月考)如图为一质点做直线运动的v-t图像,下列说法正确的是( )
A.BC段表示质点通过的位移大小为34 m
B.在18~22 s时间内,质点的位移为24 m
C.整个过程中,BC段的加速度最大
D.整个过程中,E点所对应的时刻离出发点最远
例2、(2021山东潍坊三县10月联考)a、b两质点在同一直线上运动,它们运动的位移x随时间t变化的关
系如图所示,其中a质点的x-t图像为抛物线的一部分,第7 s末图像处于最高点,b质点的图像为直线。
下列说法正确的是( )
A.a质点的初速度大小为7 m/sB.a质点的加速度大小为2 m/s2
C.a质点减速过程运动的位移大小为50 m
D.两质点相遇时,b质点的速度小于a质点的速度
例3、(2022·潍坊二模)甲、乙两汽车沿同一平直公路同向行驶的v-t图像如图所示,t=10 s时两车恰好相
遇。下列分析正确的是( )
A.甲车的加速度大小为0.5 m/s2
B.t=0时,乙在甲前方5 m处
C.t=0时,甲在乙前方125 m处
D.甲追乙时,追上前甲、乙间最大距离为50 m
例4、甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶,在t=0到t=t 的时间内,它们的v-t图像如图所示,在这
1
段时间内( )
A.汽车甲的平均速度比乙大
B.汽车乙的平均速度等于
C.甲、乙两汽车的位移相同
D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大
课堂随练
训练1、甲、乙两车在同一条直道上行驶,它们运动的位移x随时间t变化的关系如图所示,已知乙车做匀
变速直线运动,其图线与t轴相切于10 s处,则下列说法正确的是( )
A.甲车的初速度为零
B.乙车的初位置在x=60 m处
0C.乙车的加速度大小为1.6 m/s2
D.5 s时两车相遇,此时甲车速度较大
训练2、在大雾天气中,甲、乙两汽车在一条平直的单行道上,乙在前、甲在后同向行驶。某时刻两车司
机同时听到前方有事故发生的警笛提示,同时开始刹车。两辆车刹车时的v-t图像如图所示,则( )
A.若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定等于112.5 m
B.若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定小于90 m
C.若两车发生碰撞,则一定是在刹车后20 s之内的某时刻
D.若两车发生碰撞,则一定是在刹车后20 s以后的某时刻
训练3、质点在某段时间内运动的v-t图像是一段抛物线,如图所示,关于0~t 和t ~t 两段时间内的运
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动,下列说法正确的是( )
A.两段时间内的速度方向相同
B.两段时间内的平均速度大小相等
C.两段时间内的加速度方向相同
D.0~t 内加速度逐渐减小,t~t 内加速度逐渐增大
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训练4、(2018·全国卷Ⅱ)(多选)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度—时间图象分别如图中
甲、乙两条曲线所示。已知两车在t 时刻并排行驶,下列说法正确的是( )
2
A.两车在t 时刻也并排行驶
1
B.t 时刻甲车在后,乙车在前
1
C.甲车的加速度大小先增大后减小
D.乙车的加速度大小先减小后增大考点二、用函数法解决非常规图像问题
例1、一物体由静止开始,在粗糙的水平面内沿直线运动,其加速度 a随时间t变化的a-t图像如图所示.
若选物体开始运动的方向为正方向,那么,下列说法中正确的是( )
A.在0~2 s的时间内,物体先做匀速直线运动后做匀减速运动
B.在2 s时物体的位移最大
C.在2~3 s的时间内,物体速度的变化量为-1 m/s
D.在0~4 s的时间内,物体的位移为零
例2、(2022·安徽省六校第二次联考)一个运动物体的-t图像如图所示,根据图像,下列说法正确的是(
)
A.物体初速度大小为b
B.物体的加速度大小为
C.a时刻物体的速度大小为0
D.0~a时间内物体的位移大小为
例3、(2021湖南岳阳第一中学高三二模)某品牌的一款无人驾驶汽车在直线测试时,速度的二次方与位移
的关系图像如图所示。自经过x=0位置时开始计时,该车在2 s内的位移大小为( )
A.2.0 m B.2.6 m
C.3.0 m D.3.6 m
课堂随练
训练1、一物体在外力作用下由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的关系图像如图所示.下列说
法正确的是( )A.物体运动的最大速度是4 m/s
B.t=4 s时物体回到出发点
C.t=4 s时物体开始反向运动
D.t=1 s时和t=3 s时物体的瞬时速度相同
训练2、(多选)一质点沿x轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其t的图象如图所示,则( )
A.质点做匀速直线运动,速度为0.5 m/s
B.质点做匀加速直线运动,加速度为0.5 m/s2
C.质点在2 s末的速度为2.5 m/s
D.质点在第2 s内的位移为2 m
训练3、(多选)近年来,我国的高速铁路网建设取得巨大成就,高铁技术正走出国门.在一次高铁技术测试
中,机车由静止开始做直线运动.测试段内机车速度的二次方v2与对应位移x的关系图像如图所示.在该
测试段内,下列说法正确的是( )
A.机车的加速度越来越大
B.机车的加速度越来越小
C.机车的平均速度大于
D.机车的平均速度小于
同步训练
1、(多选)(2018全国3)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线
运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是( )A.在t 时刻两车速度相等
1
B.从0到t 时间内,两车走过的路程相等
1
C.从t 到t 时间内,两车走过的路程相等
1 2
D.从t 到t 时间内的某时刻,两车速度相等
1 2
2、(多选)(2021广东)赛龙舟是端午节的传统活动。下列 和 图像描述了五条相同的龙舟从同
一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程,其中能反映龙舟甲与其它龙舟在途中出现
船头并齐的有( )
A. B. C. D.
3、甲、乙两物体分别在水平面上做直线运动,取向右为正方向,它们运动的相关图像分别如图甲、乙所
示.已知乙的初速度为0,下列说法正确的是( )
A.甲物体2 s时的运动方向发生变化
B.乙物体2 s时的运动方向发生变化
C.甲物体0~2 s内的平均速度与2~4 s内的平均速度相同
D.乙物体4 s时的位置与0时刻的位置相同
4、(2022·马鞍山一模)a、b两物体从同一地点同时出发,沿相同方向运动。图甲是 a做匀加速直线运动的x
-t图像,图乙是b做匀减速直线运动的x-v2图像。则下列说法正确的是( )A.t=1.25 s时两物体速度相等
B.前2 s内两物体间距离一直在变大
C.t=0时刻,a的速度为2 m/s,b的速度为12.5 m/s
D.a的加速度大小为4 m/s2,b的加速度大小为8 m/s2
5、(2022·梅州第一次质检)如图所示,两条图线是驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的 v-t图
像。驾驶员的反应时间为0.5 s(从发现问题到制动的时间),下列说法正确的是( )
A.从t=0到停下,汽车在干燥路面的平均速度较小
B.从t=0到停下,汽车在湿滑路面的位移是干燥路面的2倍
C.从t=0.5 s到停下,汽车在湿滑路面和干燥路面的平均速度大小相等
D.从t=0.5 s到停下,汽车在湿滑路面和干燥路面的加速度之比为1∶2
6、(2016·全国卷Ⅰ)(多选)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其vt图象如图所示。已知两车在t=3 s时并
排行驶,则( )
A.在t=1 s时,甲车在乙车后
B.在t=0时,甲车在乙车前7.5 m
C.两车另一次并排行驶的时刻是t=2 s
D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m
7、(2021·四川省绵阳市高三(上)一诊)(多选)甲、乙两个物体沿同一直线运动,甲做匀速运动,乙做初速度
为零的匀加速运动,它们的位置x随时间t的变化如图所示,当t =2 s时,甲、乙相距最远,AB是乙的图
1线与t轴交点的切线。则( )
A.甲、乙相距的最远距离是18 m
B.乙的加速度大小是2 m/s2
C.在t=5 s时,甲、乙相遇
2
D.x=40 m
0
8、一物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的规律如图所示.取物体开始运动的方向为正方
向,则下列关于物体运动的v-t图像正确的是( )