2019高中物理 第2章 運(yùn)動(dòng)學(xué)圖象專項(xiàng)探究教案 人教版必修1

1、初高中精品文檔運(yùn)動(dòng)學(xué)圖象一、梳理歸類1.直線運(yùn)動(dòng)的xt圖象(1)圖象的物理意義反映了做直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律.(2)圖線斜率的意義圖線上某點(diǎn)切線的斜率大小表示物體速度的大小圖線上某點(diǎn)切線的斜率正負(fù)表示物體速度的方向.(3)交點(diǎn)兩圖線交點(diǎn)，表示兩物體相遇.2.直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象(1)圖象的物理意義反映了做直線運(yùn)動(dòng)的物體的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.(2)圖線斜率的意義圖線上某點(diǎn)切線的斜率大小表示物體加速度的大小.圖線上某點(diǎn)切線的斜率正負(fù)表示加速度的方向.(3)兩種特殊的vt圖象勻速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象是與橫軸平行的直線.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象是一條傾斜的直線.(4)圖象與時(shí)間軸圍成的面積

2、的意義(如圖1)圖1圖象與時(shí)間軸圍成的面積表示位移.若此面積在時(shí)間軸的上方，表示這段時(shí)間內(nèi)的位移方向?yàn)檎?；若此面積在時(shí)間軸的下方，表示這段時(shí)間內(nèi)的位移方向?yàn)樨?fù).(5)交點(diǎn)兩圖線交點(diǎn)表示此時(shí)兩物體速度相同.(練習(xí)1甲、乙兩物體從同一點(diǎn)出發(fā)且在同一條直線上運(yùn)動(dòng)，它們的位移時(shí)間xt)圖象如圖2所示，由圖象可以看出在04s內(nèi)()歡迎使用下載！初高中精品文檔圖2A.甲、乙兩物體始終同向運(yùn)動(dòng)B.第4s末時(shí)，甲、乙兩物體間的距離最大C.甲的平均速度等于乙的平均速度D.乙物體一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)答案C解析由題圖可知在02s內(nèi)，甲、乙同向運(yùn)動(dòng)，在24s內(nèi)兩者反向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；第4s末兩物體相遇，兩物體間的距

3、離不是最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由題圖知在04s內(nèi)，甲、乙的位移都是2m，故平均速度相等，選項(xiàng)C正確；根據(jù)圖線斜率的絕對(duì)值等于速度的大小，可知乙物體一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.練習(xí)2如圖3所示，為某物體做直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象，由此可知()物體的位移大小x12m1m，選項(xiàng)A正確；在13s內(nèi)由題圖得，物體的加速度a圖3A.前1s物體的位移大小為1mB.前2s末物體的瞬時(shí)速度大小為2m/sC.前3s內(nèi)物體的加速度大小為3m/sD.前3s物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)答案A解析在vt圖象中，相應(yīng)圖線與時(shí)間軸所圍的面積表示位移，由題圖知，前1s內(nèi)12v02m/st3s1s1m/s，第2s末物體的瞬時(shí)速度vv0at2m/

4、s1m/s21s1m/s，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；第1s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，13s內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.二、考點(diǎn)歸納考點(diǎn)一運(yùn)動(dòng)學(xué)圖象的理解和應(yīng)用1.xt圖象與vt圖象的比較歡迎使用下載！圖象舉例意義初高中精品文檔xt圖象vt圖象傾斜直線表示勻速直線運(yùn)動(dòng)；曲線表示傾斜直線表示勻變速直線運(yùn)動(dòng)；曲線表變速直線運(yùn)動(dòng)示變加速直線運(yùn)動(dòng)特別處兩條圖線的交點(diǎn)表示相遇圖線與時(shí)間軸所圍面積表示位移運(yùn)動(dòng)甲做勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙做速度逐漸減小丙做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，丁做加速度逐漸情況位移平均速度的直線運(yùn)動(dòng)0t1時(shí)間內(nèi)甲、乙位移相等0t1時(shí)間內(nèi)甲、乙平均速度相等減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)0t2時(shí)間內(nèi)丁的位移大于丙的位移0t

5、2時(shí)間內(nèi)丁的平均速度大于丙的平均速度2.三點(diǎn)說(shuō)明(1)xt圖象與vt圖象都只能描述直線運(yùn)動(dòng)，且均不表示物體運(yùn)動(dòng)的軌跡；(2)分析圖象要充分利用圖象與其所對(duì)應(yīng)的物理量的函數(shù)關(guān)系；(3)識(shí)圖方法：一軸、二線、三斜率、四面積、五截距、六交點(diǎn).例1(多選)如圖4，直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位移時(shí)間(xt)圖線，由圖可知()圖4A.在時(shí)刻t1，a車追上b車B.在時(shí)刻t2，a、b兩車運(yùn)動(dòng)方向相反C.在t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，b車的速率先減少后增加D.在t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，b車的速率一直比a車的大答案BC解析由題圖可知，t1時(shí)刻，b車追上a車，故A錯(cuò)誤；xt圖象的斜率表示速度，由于t

6、2時(shí)刻a、b兩圖象的斜率一正、一負(fù)，故兩車運(yùn)動(dòng)方向相反，B正確；由b圖線的斜率的變化可以看出t1到t2這段時(shí)間b車的速率先減少后反向增加，C正確；如圖所示，在t3時(shí)刻b圖線的斜率與a圖線的相等，此時(shí)兩車的速率相等，故D錯(cuò)誤.歡迎使用下載！初高中精品文檔例2甲、乙兩汽車在一平直公路上同向行駛.在t0到tt1的時(shí)間內(nèi)，它們的vt圖象如圖5所示.在這段時(shí)間內(nèi)()B.汽車乙的平均速度等于v1v2甲圖5A.汽車甲的平均速度比乙的大2C.甲、乙兩汽車的位移相同D.汽車甲的加速度大小逐漸減小，汽車乙的加速度大小逐漸增大答案A解析根據(jù)vt圖象中圖線與時(shí)間軸所圍的面積表示位移，可以看出汽車甲的位移xt大于汽車乙

7、的位移x乙，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)vx得，汽車甲的平均速度v甲大于汽車乙的平動(dòng)的位移x，即汽車乙的平均速度小于v1v2均速度v乙，選項(xiàng)A正確；汽車乙的位移x乙小于初速度為v2、末速度為v1的勻減速直線運(yùn)2，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)vt圖象的斜率反映了加速度的大小，因此汽車甲、乙的加速度大小都逐漸減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.變式1甲、乙兩車在同一條直道上行駛，它們運(yùn)動(dòng)的位移x隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象如圖6所示.已知乙車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其圖線與t軸相切于10s處.則下列說(shuō)法正確的是()圖6A.甲車的初速度為零B.乙車的初位置在x060m處C.乙車的加速度大小為1.6m/s2歡迎使用下載！D.5s時(shí)兩車相遇，此時(shí)甲車速度較

8、大答案Cx20解析由題圖可知甲車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度v甲t5初高中精品文檔m/s4m/s.故A錯(cuò)；由題圖可知乙車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，可看做是反方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有xat2.由題圖可知，當(dāng)其反向運(yùn)動(dòng)5s時(shí)，位移為20m.則有20a52，得加速度大小a1.6m/s2.因其12121共運(yùn)動(dòng)了10s，可得x021.6102m80m.C對(duì)，B錯(cuò)；t5s時(shí)，兩車相遇，但甲車速度v甲4m/s小于乙車速度v乙8m/s，D錯(cuò).變式2如圖7所示為甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象，則下列說(shuō)法中正確的是()度不相同，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；甲質(zhì)點(diǎn)在0t1時(shí)間內(nèi)的平均速度等于，乙質(zhì)點(diǎn)在0t20v0v022圖7A.在0t3時(shí)

9、間內(nèi)甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的平均速度相等B.甲質(zhì)點(diǎn)在0t1時(shí)間內(nèi)的加速度與乙質(zhì)點(diǎn)在t2t3時(shí)間內(nèi)的加速度相同C.甲質(zhì)點(diǎn)在0t1時(shí)間內(nèi)的平均速度小于乙質(zhì)點(diǎn)在0t2時(shí)間內(nèi)的平均速度D.在t3時(shí)刻，甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)都回到了出發(fā)點(diǎn)答案A解析因在0t3時(shí)間內(nèi)甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的速度圖線與t軸所圍“面積”相等，說(shuō)明位移相等，則甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的平均速度相等，故A項(xiàng)正確；在0t1時(shí)間內(nèi)，甲的圖線斜率為正值，加速度為正方向，在t2t3時(shí)間內(nèi)，乙的圖線斜率為負(fù)值，加速度為負(fù)方向，兩個(gè)加速0v0v022時(shí)間內(nèi)的平均速度等于，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖可知甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的速度均為正值.則兩質(zhì)點(diǎn)均做單向直線運(yùn)動(dòng)，不可能回到出發(fā)點(diǎn)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤.拓展點(diǎn)1非

10、常規(guī)圖象1.三類圖象(1)at圖象：由vv0at可知圖象與橫軸所圍面積表示速度變化量v，如圖8甲所示；x1x11at，圖象的斜率為(2)tt圖象：由xv0t2at2可得tv022a，如圖乙所示.歡迎使用下載！初高中精品文檔例3一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)，如圖9所示是從t0時(shí)刻開(kāi)始的質(zhì)點(diǎn)的t圖象(x為位移)，圖8(3)v2x圖象：由v2v022ax可知v2v022ax，圖象斜率為2a.2.解題技巧圖象反映了兩個(gè)變量(物理量)之間的函數(shù)關(guān)系，因此要由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)出兩個(gè)物理量間的函數(shù)關(guān)系，來(lái)分析圖象的意義.xt可以推知()A.質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)C.t2s時(shí)的速度是1m/s圖9B.加速度的大小是1m/s2D.t

11、2s時(shí)位移是3mt22C項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)t2s時(shí)，代入表達(dá)式xtt2，可得位移是4m，故D項(xiàng)錯(cuò)誤.答案Bx11解析由題意可得圖線的函數(shù)表達(dá)式為1t，即xtt2，又因?yàn)閯蜃兯僦本€運(yùn)1動(dòng)中位移公式為xv0t2at2，根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系得v01m/s，a1m/s20，因此質(zhì)點(diǎn)做勻加速運(yùn)動(dòng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確.當(dāng)t2s時(shí)，根據(jù)公式vv0at，求出速度是3m/s，故12變式3(2017江西南昌3月模擬)一輛汽車做直線運(yùn)動(dòng)，其v2x圖象如圖10所示.關(guān)于汽車的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()圖10A.汽車的初速度為4m/sB.汽車的加速度大小為0.5m/s2歡迎使用下載！0v0a0v02s內(nèi)位移x16m，D項(xiàng)錯(cuò)誤.初高中精品文檔C.汽車第4s末的速度為2m/sD.汽車前10s內(nèi)的位移為15m答案DA2解析由題圖可知初始時(shí)速度的平方為16m2/s2，則汽車的初速度v04m/s，項(xiàng)正確.由題圖可知v2與x的關(guān)系式為v242x，再與公式v2v022ax對(duì)比可知汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a0.5m/s，B