南方新高考高考物理大一轮复习 专题提升一 对运动图象的剖析及应用课件

专题提升一对运动图象的剖析及应用突破一 “三类”运动图象的剖析1.x-t 图象(1)位移-时间图象反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律，图象并非物体运动的轨迹.(2)位移-时间图象只能描述物体做直线运动的情况，这是因为位移-时间图象只能表示物体运动的两个方向：t 轴上方代表正方向，t 轴下方代表负方向；如果物体做曲线运动，则画不出位移-时间图象.(3)位移-时间图线上每一点的斜率表示物体该时刻的速度，斜率的大小表示速度的大小，斜率的正负表示速度的方向.(4)三种 x-t 图象的特例图 Z1-1匀速直线运动的 x-t 图象是一条倾斜的直线，如图 Z1-1中图线甲所示.匀变速直线运动的 x-t 图象是一条抛物线，如图图线乙所示.若 x-t 图象是一条平行于时间轴的直线，则表示物体处于静止状态，如图图线丙所示.温馨提示：x-t 图象只能描述直线运动，不能描述曲线运动，图象形状不是运动的轨迹.例 1：(2013 年新课标全国卷改编)如图 Z1-2 所示，直线a 和曲线 b 分别是在平直公路上行驶的汽车 a 和 b 的位置-时间(x-t)图线.由图可知()图 Z1-2A.在时刻 t1，a 车追上 b 车B.在时刻 t2，a、b 两车运动方向相反C.在 t1 到 t2 这段时间内，b 车的位移比 a 车的大D.在 t1 到 t2 这段时间内，b 车的速率一直比 a 车的大解析：由图象可以看出，t1 之前 a 在b 之前，是b 追 a，故A 错误.在 x-t 图象中，图线的斜率表示速度，a 的速度不变，b的速度先变小再变大，并且方向先沿正方向再反向，故 t2 时刻a、b 运动方向相反，B 正确，D 错误.在 t1t2 时间内，a、b 两车位移相同，故 C 错误.答案：B2.v-t 图象(1)速度-时间图象反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律，它也只能描述物体做直线运动的情况.(2)速度-时间图线上每一点的斜率表示物体该时刻的加速度.(3)速度-时间图线与 t 轴所围面积表示这段时间内物体的位移.(4)三种 v-t 图象的特例匀速直线运动的 v-t 图象是与横轴平行的直线，如图 Z1-3图线甲所示.匀变速直线运动的 v-t 图象是一条倾斜的直线，如图图线乙所示.图 Z1-3图 Z1-4若 v-t 图象是曲线(如图 Z1-4 所示)，不同点切线的斜率不同，表示物体做变加速运动.图线丙表示物体的加速度逐渐变大，图线丁表示物体的加速度逐渐减小.温馨提示：v-t 图象只能描述直线运动，不能描述曲线运动，图象形状不是运动的轨迹.例 2：(多选，2016 年新课标全国卷)甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其 v-t 图象如图 Z1-5 所示.已知两车在 t3 s时并排行驶，则()A.在 t1 s 时，甲车在乙车后B.在 t0 时，甲车在乙车前方 7.5 mC.两车另一次并排行驶的时刻是 t2 sD.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图 Z1-5答案：BD3.位置坐标图象表示物体位置的坐标图，图线表示物体实际运动的路线，在坐标图上能表示出物体运动的位移.例 3：(2013 年新课标全国卷)水平桌面上有两个玩具车 A和 B，两者用一轻质细橡皮筋相连，在橡皮筋上有一红色标记 R.在初始时橡皮筋处于拉直状态，A、B 和 R 分别位于直角坐标系中的(0，2l)、(0，l)和(0，0)点.已知 A 从静止开始沿 y 轴正向做加速度大小为 a 的匀加速运动，B 平行于 x 轴朝 x 轴正向匀速运动.在两车此后运动的过程中，标记 R 在某时刻通过点(l，l).假定橡皮筋的伸长是均匀的，求 B 运动的速度大小.图 Z1-6解：设 B 车的速度大小为 v.如图 Z1-6 所示，标记 R 在时刻 t 通过 K(l，l)，此时 A、B 的位置分别为 H、G.由运动学公式，H 的纵坐标 yA、G 的横坐标 xB 分别为xBvt在刚开始运动时，标记 R 到A 和B 的距离之比为21，即OEOF21由于橡皮筋的伸长是均匀的，在以后任一时刻 R 到A 和B的距离之比都为 21.因此，在时刻 t 有HKKG21由于FGHIGK，有 HGKGxB (xBl)HGKG(yAl)2l突破二 图象问题的解题思想用图象来描述两个物理量之间的关系，是物理学中常用的方法.是一种直观且形象的语言和工具.它运用数和形的巧妙结合，恰当地表达各种现象的物理过程和物理规律.运用图象解题的能力可归纳为以下两个方面.1.读图2.作图和用图依据物体的状态或物理过程所遵循的物理规律，作出与之对应的示意图或数学函数图象来研究和处理问题.例 4：(2014 年福建卷)如图 Z1-7 所示，滑块以初速度 v0 沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零.对于该运动过程，若用 h、s、v、a 分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t 表示时间，则下列图象最能正确描述这一运动规律的是()图 Z1-7ABCD解析：设斜面倾角为，滑块沿斜面下滑时，由牛顿第二定律有 mgsin mgcos ma，agsin gcos ，因此滑块下滑时加速度不变，选项 D 错误；滑块减速下滑时的位移 s 错误.答案：B例 5：一物体做加速直线运动，依次通过 A、B、C 三点，xABxBC，物体在 AB 段的加速度为 a1，在 BC 段的加速度为 a2，且物体在 B 点的速度为 vBvAvC，则()A.a1a2C.a1a2B.a1a2D.不能确定2解析：作出物体运动的 v-t 图象如图Z1-8 所示，物体在 B点的速度 vB 等于 AC段匀变速直线运动中间时刻的速度，由于 xABxBC，则 v-t 图象中 ABDO 与 BDEC 对应的面积相等，且小于 BDEC对应的面积，因此有 a1a2，C 项正确.图 Z1-8答案：C