运动学图像专题(含答案)
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运动学图象问题分析一、学习目标1.掌握s -t 、v -t 图象的特点并理解其意义2.会应用s -t 图象和v -t 图象解决质点运动的有关问题二、概念回顾位移和速度都是时间的函数,因此描述物体运动的规律常用位移-时间图象(s -t 图象)和速度-时间图象(v -t 图象).一、匀速直线运动的s-t 图象s-t 图象表示运动的位移随时间的变化规律。
匀速直线运动的s-t 图象是一条 。
速度的大小在数值上等于 ,即v = .二、直线运动的v t −图象1.匀速直线运动的v t −图象(图1)(1)匀速直线运动的v t −图象是与 。
(2)从图象不仅可以看出速度的大小,而且可以求出一段时间内的位移,其位移为 .2.匀变速直线运动的v t −图象(图2)(1)匀变速直线运动的v t −图象是 .(2)从图象上可以看出某一时刻瞬时速度的大小.(3)可以根据图象求一段时间内的位移,其位移为 .(4)还可以根据图象求加速度,其加速度的大小等于 .即a= , 越大,加速度也越大,反之则越小.三、区分s -t 图象、v t −图象1.如图3为v t −图象,A 描述的是 运动;B 描述的是 运动;C 描述的是 运动。
图中A 、B 的斜率为 (“正”或“负”),表示物体作 运动;C 的斜率为 (“正”或“负”),表示C 作 运动。
A 的加速度(“大于”、“等于”或“小于”)B 的加速度。
图线与横轴t 所围的面积表示物体运动的 。
图1 图2 图32.如图4为s-t 图象,A 描述的是 运动;B 描述的是 运动;C 描述的是 运动。
图中A 、B 的斜率为 (“正”或“负”),表示物体向运动;C 的斜率为 (“正”或“负”),表示C 向 运动。
A 的速度 (“大于”、“等于”或“小于”)B 的速度。
3.如图5所示,是A 、B 两运动物体的s -t 图象,由图象分析:A 图象与S 轴交点表示: ,A 、B 两图象与t 轴交点表示: , A 、B 两图象交点P 表示: , A 、B两物体分别作什么运动。
2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练专题06运动学图像导练目标导练内容目标1v-t 图像目标2与位移和时间有关的图像目标3与ax v v 2202=-有关的图像目标4a-t 图像【知识导学与典例导练】一、v-t 图像【例1】甲、乙两车沿平直公路同向行驶,0=t 时两车并排,甲车前5s 匀速之后匀减速,乙车匀减速直至停止,v t -图像如图所示,下列说法正确的是()A .两车位移之比:4:5x x =乙甲B .两车减速过程中的加速度之比:1:2a a =甲乙C .20s t =时两车间的距离最大,最大距离为50m D .5s =t 时两车间距离最大,最大距离为12.5m 【答案】C【详解】AB .v t -图像中图线与时间轴围成的面积表示位移,而图线的斜率表示加速度,由图像可知两车的位移之比:3:4x x =甲乙,两车减速过程中的加速度之比:2:3a a =甲乙,故AB 错误;CD .0~5s 的时间内乙车的速度始终大于甲车的速度,甲乙两车之间的距离一直在增大,5s ~20s 时间内,两车都做减速运动,但甲车做减速运动的加速度大于乙车做减速运动的加速度,因此任意时刻乙车的速度都大于甲车的速度,综合可知整个运动过程中乙车的速度都大于甲车的速度,故在20s t =时两车间的距离最大,且最大距离为50m ,故C 正确D 错误。
故选C 。
二、与位移和时间有关的图像【例2】物体B 、C 的位置坐标x 与时间t 的关系如图所示。
虚线A 是实线C 在0=t 时刻的切线,已知虚线A 与实线B 平行,实线C 是一条开口向下的抛物线。
则以下说法正确的是()A .在2s~4s 内的某一时刻,物体C 的速度可能大于物体B 的速度B .0~2s 内,物体C 的平均速度大于物体B 的平均速度C .0~4s 内,物体B 运动的路程比物体C 运动的路程多16mD .物体C 做匀变速直线运动,加速度大小为22m/s 【答案】D【详解】A .因为实线C 是一条开口向下的抛物线,则物体C 做匀变速直线运动,速度先减小后反向增大,虚线A 与实线B 平行,则只有0=t 时刻与4s t =时刻物体C 的速度与B 速度大小相等,且是速度最大的时刻,因此在2s~4s 内的某一时刻,物体C 的速度不可能大于物体B 的速度,故A 错误;B .0~2s 内,平均速度则有C 84m/s 2m/s 2v -==;B 80m/s 4m/s 2v -==故B 错误;C .0~4s 内,物体B 做单向直线运动,路程B 4m/s 4s 16m s =⨯=物体C 在t =2s 时刻运动发生反向,路程为C 8m 4m 8m 4m 8m s =-+-=则有B C 8m s s s ∆=-=故C 错误;D .物体C 先匀减速运动、后反向匀加速运动,加速度大小2240m/s 2m/s 2a -==故D 正确。
高一物理运动的图象试题答案及解析1.在平直公路上,汽车由静止开始做匀加速直线运动,当速度达到vmax后,立即关闭发动机直至静止,v-t图象如图所示,设汽车的牵引力为F,受到的摩擦力为Ff ,全程中牵引力做功为W1,克服摩擦力做功为W2,则()A.F∶Ff =1∶3B.W1∶W2=1∶1C.F∶Ff =4∶1D.W1∶W2=1∶3【答案】BC【解析】由运动图像可知汽车加速和减速阶段的加速度之比为3:1,即牵引力与摩擦力之比为4:1,牵引力的做功位移与摩擦力的做功位移为1:4,故做功之比为1∶1,选BC。
【考点】匀变速直线运动的图像、牛顿第二定律、恒力的功2.(12分)如左图所示,质量m=1kg的物体B置于倾角θ=37°的固定斜面上,用轻绳通过光滑的滑轮与物体A相连。
t=0时同时释放A、B,物体A拉动B沿斜面向上运动,已知斜面足够长,A落地后不再反弹,物体B运动的部分v-t图如图所示求:(1)物体A的质量;(2)物体B在上升过程中,和斜面摩擦产生的热量;(3)若物体B到达最高点时,剪断绳子。
取地面为零势能参考平面,物体B向下滑动过程中在何位置时具有的动能和势能相等。
【答案】(1)3kg;(2)240J;(3)7.5m。
【解析】(1)从v-t图像中可得0-4s内B在拉力作用下,沿斜面向上做加速度为a1=m/s2=5m/s2的加速运动,故有:对A有:mg-T=ma1(1)对B有:T-mB gsinθ-μmBgcosθ=mBa1(2)从v-t图像中可得在4-5s内A下落到底,故B做加速度大小为a2=10m/s2的减速运动,对B有:mB gsinθ+μmBgcosθ=mBa2(3)联立三式可得m=3kg。
(2)由T-mB gsinθ-μmBgcosθ=mBa1可得f=μmBgcosθ=4N,根据v-t图像围成的面积表示位移可得,B物体加速阶段的位移为x1=×4×20m=40m,物体做减速的位移为x2==20m,所以产生的热量为Q=μmBgcosθ(x1+x2)=240J(3)在最高点距离地面的高度为:H=(x1+x2)sinθ,动能和势能相等时,有:mgh=mv2,mg(H-h)= mv2+f,代入数据可得,h=7.5m【考点】牛顿第二定律,动能与重力势能。
1.4运动学图像的分析与应用一、x-t图象与v-t图象的比较形状相同的图线,在不同的图象中所表示的物理规律不同,通过下图中的例子体会x-t图象和v-t图象中图线表示的物理规律.1.首先明确所给的图象是什么图象,即认清图象中横、纵轴所代表的物理量及它们的函数关系.特别是那些图形相似容易混淆的图象,更要注意区分.2.要清楚地理解图象中的“点”、“线”、“斜率”、“截距”、“面积”的物理意义:(1)点:图线上的每一个点对应研究对象的一个状态,特别要注意“起点”、“终点”、“拐点”,它们往往对应一个特殊状态.(2)线:表示研究对象的变化过程和规律,如v-t图象中图线若为倾斜直线,则表示物体做匀变速直线运动.(3)斜率:表示横、纵坐标上两物理量的比值,常有一个重要的物理量与之对应,用于求解定量计算对应物理量的大小和定性分析变化的快慢问题.如x-t图象的斜率表示速度的大小,v-t图象的斜率表示加速度的大小.(4)面积:图线与坐标轴围成的面积常与某一表示过程的物理量相对应.如v-t图象与横轴包围的“面积”大小表示位移大小.(5)截距:表示横、纵坐标两物理量在“边界”条件下的大小.题型一:根据图像分析物体的运动情况1.(2014·天津卷)质点做直线运动的速度—时间图象如图所示,该质点( )[拓展复习功能v 、a 、s 、] A .在第1秒末速度方向发生了改变 B .在第2秒末加速度方向发生了改变 C .在前2秒内发生的位移为零 D .第3秒末和第5秒末的位置相同2.(2015广东高考)甲乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时内的位移-时间图象如图所示.下列表述正确的是()A . 0.2-.05小时内,甲的加速度比乙的大B . 0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等C .0.6-0.8小时内,甲的位移比乙的小D .0.2-0.5小时内,甲的速度比乙的大3.(多选) 一质点在外力作用下做直线运动,其速度v 随时间t 变化的图象如图所示。
专题一 运动学中的图像问题知识点一、运动学中的图像问题1.v -t 图象的应用技巧(1)图象意义:在v -t 图象中,图象上某点的斜率表示对应时刻的加速度,斜率的正负表示加速度的方向.(2)注意:加速度沿正方向不表示物体做加速运动,加速度和速度同向时做加速运动. 2.x -t 图象的应用技巧(1)图象意义:在x -t 图象上,图象上某点的斜率表示对应时刻的速度,斜率的正负表示速度的方向. (2)注意:在x -t 图象中,斜率绝对值的变化反映加速度的方向.斜率的绝对值逐渐增大则物体加速度与速度同向,物体做加速运动;反之,做减速运动.知识点二、其他图像问题1.基本思路(1)解读图象的坐标轴,理清横轴和纵轴代表的物理量和坐标点的意义. (2)解读图象的形状、斜率、截距和面积信息. 2.解题技巧(1)应用解析法和排除法,两者结合提高选择题图象类题型的解题准确率和速度. (2)分析转折点、两图线的交点、与坐标轴交点等特殊点和该点前后两段图线. (3)分析图象的形状变化、斜率变化、相关性等.类型1 xt 图的应用解题1.(2023秋•惠山区校级月考)小明带着相机游玩鼓浪屿,边游玩边取景拍照,全程步行2万步。
如图为某段时间内的x ﹣t 图像,由图可知( ) A .在0~t 0时间内,小明的行走轨迹为一条曲线B .在0~t 0时间内,小明的加速度越来越小,行走的平均速度小于x 1−x 0t 0C .t 0时刻以后,小明做匀速直线运动D .游玩过程中,为实时监测相机的大致位置,可以将小明与相机视为一个质点2.(2023秋•安徽月考)一质点做匀变速直线运动的x ﹣t 图像如图所示,图像上的a 点对应6s 末的时刻,图像过a 点的切线与x 轴交于36m 处,质点在10s 末的瞬时速度为零,关于该质点的运动下列叙述正确的是( )A .前6s 内的平均速度为8m/sB .第6s 末的瞬时速度为14m/sC .第8s 未的瞬时速度为12m/sD .第8s 末的瞬时速度为4m/s类型2 匀变速直线运动下xt 图问题3.(2023秋•福州期中)2022年2月24日,俄罗斯对乌克兰发起特别军事行动。
专题08 典型运动学图像(一)1.路程-时间图像(x t -)图像物体做直线运动,如果在任意时刻的速度都相等,即在任意相等的时间内通过的位移都相等,则物体做的是匀速直线运动。
做匀速直线运动的物体的位移-时间图像是一条倾斜的直线。
如图所示:xtxt1t 1x B①②图1 图2 图1上各点切线斜率tan xk tα∆==∆表示速度v ,即图线的倾斜程度反映物体运动的快慢,其倾斜程度越大,速度越快。
斜率的大小表示做匀速直线运动物体的速度的大小,斜率的正负即为速度的正负。
注 意:(1)x -t 图像不代表物体的运动轨迹,x-t 图像中倾斜直线表示物体做匀速直线运动。
(2)若图像不过原点,有两种情况:①图像在纵轴上截距表示开始计时物体相对于参考点的位移; ②图像在横轴上的截距表示物体过一段时间再从参考点出发。
(3)两图线相交说明两物体相遇,其交点B 的横坐标表示相遇的时刻,纵坐标表示相遇处对参考点的位移。
如上图中,图线①和图线②相交于B 点,表示两物体在t 1时刻相遇,其中x 1表示相遇处对参考点的位移。
(4)图像是倾斜直线表示物体做匀速直线运动,图像是曲线则表示物体做变速运动。
2.速度-时间图像(v-t 图像) (1)图像的物理意义 由于t v a ∆∆=,而v-t 图像中的斜率k=tv∆∆=αtan ,所以αtan =a ,斜率的大小即为加速度的大小,斜率的正负即为加速度的正负。
(2)匀速直线运动的v -t 图像匀速直线运动的速度v 是恒定的,不随时间发生变化,所以v -t 图像是一条与横轴平行的直线。
(3)变速直线运动的v -t 图像在变速直线运动中,如果在任意相等的时间内速度的改变都相等,这种运动叫匀变速直线运动,它的v -t 图像是一条倾斜直线,如图所示,A 表示匀加速直线运动的v -t 图像,B 表示匀减速直线运动的图像。
vt(4)v -t 图像的应用(1)可求出任一时刻的速度。
(2)可求出达到某一速度所需的时间。
1.质点所受的力F随时间变化的规律如图所示,力的方向始终在一直线上。
已知t=0时质点的速度为零。
在图示t1、t2、t3和t4各时刻中,哪一时刻质点的速度最大?A.t1B.t2C.t3D.t42.一质点沿x示,则A.质点做匀速直线运动,速度为0.5m/sB.质点做匀加速直线运动,加速度为0.5m/s2C.质点在第1s内的平均速度0.75m/sD.质点在1s末速度为1.5m/s3.如图所示, 图中每一个图都有两条图线, 分别表示一种直线运动过程的加速度和速度随时间变化的图象,正确的是4.在2014年11月11日至16日的珠海航展中,中国展出了国产运-20和歼-31等最先进飞机。
假设航展中有两飞机甲、乙在平直跑道上同向行驶,0-t2时间内的v-t图象如图所示,下列说法正确的是A.飞机乙在0-t2B.飞机甲在0-t2内的平均速度比乙大C.两飞机在t1时刻一定相遇D.两飞机在0-t2内不可能相遇5.甲、乙两物体先后从同一地点出发,沿一条直线运动,它们的v-t图象如图所示,由图可知( )A .甲比乙运动得快,且早出发,所以乙追不上甲B .t=20s 时,乙追上了甲C .t=10s 时,甲与乙间的间距最大D .在t=20s 之前,甲比乙运动得快,t=20s 之后乙比甲运动得快6.如图所示t x -图象和t v -图象中,给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况,关于它们的物理意义,下列描述正确的是( )A. 图线1表示物体做曲线运动B. tx -图象中1t 时刻v 1=v 2 C. t v -图象中0至3t 时间内4的平均速度大于3的平均速度D. 两图象中,2t 、4t 时刻分别表示2、4开始反向运动7.A 、B 、C 三质点运动的x -t 图象如右图所示,则下列说法中正确的是( )A .在0~t 0这段时间内,三质点位移关系为x A >x c >x BB .在t 0时刻A 、B 、C 运动方向相同C .在0~t 0这段时间内,三质点的平均速度相等D .B 质点做匀加速直线运动,A 、C 加速度方向相反8.受水平外力F 作用的物体,在粗糙水平面上作直线运动,其v-t 图线如图所示,则( )A .在0~t 1秒内,外力F 大小不断增大B .在t 1时刻,外力F 为零C .在t 1~t 2秒内,外力F 大小可能不断减小D .在t 1~t 2秒内,外力F 大小可能先减小后增大9.一质点沿直线运动时的速度—时间图线如图所示,则以下说法中正确的是( )A .第1s 末质点的位移和速度都改变方向B .第2s 末质点的位移改变方向C .0-4s 内质点的位移为零D .第3s 末和第5s 末质点的位置相同10.如图所示是根据龟兔赛跑故事画出的乌龟和兔子赛跑过程中的位移-时间图象,根据图象可知下列说法中正确的是A .乌龟和兔子赛跑开始时是同时同地出发的B .乌龟和兔子赛跑开始时是同地出发,但兔子让乌龟先爬行一段时间C .兔子虽然中途休息了一会儿,但最终还是先到达终点D .乌龟中途虽然被兔子超过,但最终还是比兔子先到达终点11.如下图所示表示甲、乙两物体相对同一参考系的t s 图象,下面说法不正确的是( )A .甲和乙都做匀速直线运动B .甲和乙运动的出发点相距2sC .乙运动的速度大于甲运动的速度D .甲比乙早出发1t 时间12.如图所示是一个质点做匀变速直线运动的位置﹣时间(x ﹣t )图象中的一段,关于该质点的运动以下说法正确的有( )1-1A .质点做的是匀加速直线运动B .质点在t=3.5s 时的速度等于2m/sC .质点在经过图线上P 点所对应位置时的速度一定大于2m/sD .质点在第4s 内的路程大于2m13.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的v-t 图中(如图),直线a 、b 分别描述了甲、乙两车在0-20 s 的运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是( )A.在0-10s 内两车逐渐靠近B.在10-20 s 内两车逐渐靠近C.在5-15 s 内两车的位移相等D.在t=10 s 时两车在公路上相遇14.把一个物体以一定的初速度竖直向上抛出,物体达到最高点后落回抛出点。
运动学图像1.在中国,每年由于交通造成死亡的事故中50%以上都与酒后驾车有关,酒后驾车的危害触目惊心。
驾驶员从视觉感知前方危险,到汽车开始制动的时间称为反应时间,酒后驾驶将明显增加反应时间。
对比某驾驶员正常驾驶和酒后驾驶过程,记录感知前方危险后汽车运动v-t图线如图甲、乙所示。
则()A.图乙对应于正常驾车B.全过程酒后驾车的时间比较短C.全过程酒后驾车的位移比较小D.全过程酒后驾车的平均速度比较大2.在平直公路上行驶的甲车和乙车,其位移—时间图象分别为图中直线和曲线所示,图中t1对应x1,则()A.t1到t3时间内,乙车的运动方向始终不变B.B.在t1时刻,甲车的速度大于乙车的速度C.t1到t2时间内,某时刻两车的速度相同D.t1到t2时间内,甲车的平均速度小于乙车的平均速度3.李大妈买完菜后乘电梯上楼回家,其乘坐的电梯运行情况如图所示,可知()A.李大妈家所在楼层离地高度约40 mB.0~3 s内电梯的加速度大小为0.5 m/s2C.0~17 s内电梯的平均速度大小为0.75 m/sD.电梯加速运动的距离等于减速运动的距离4.甲、乙两辆汽车在平直公路上,从同一地点同时同向均做匀加速直线运动,甲、乙速度的平方随位移变化的图象如图所示,则()A.甲车的加速度比乙车的加速度小B.在x=0.5 m处甲、乙两车的速度均为2 m/sC.在t=2 s末甲、乙两车相遇D.在x=4 m处甲、乙两车不相遇5.一伞兵从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下,2 s时开启降落伞,其跳伞过程中的v-t图象如图所示,根据图象可知该伞兵()A.在0~2 s内做自由落体运动B.B.在2~6 s内加速度方向先向上后向下C.在0~14 s内先处于失重状态后处于超重状态D.在0~24 s内先匀加速再匀减速最终匀速直线运动6.受沿线焚烧秸杆产生烟雾影响,高速公路上发生多起多车辆追尾事故。
假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶,甲车在前,乙车在后,速度均为v0=30 m/s,距离s0=100 m。
1运动学图像问题处理方法一.对常规x--t 、v--t 图象的理解及应用例题1.一质点做匀变速直线运动,其运动的位移-时间图像如图所示,()11,P t x 为图像上一点。PQ 为过P 点的切线,与t 轴交于点()2,0Q t 。则下列说法正确的是( ) A .1t 时刻,质点的速率为11x t B .1t 时刻,质点的速率为12x t C .质点的加速度大小为1212x t D .质点的加速度大小为()1221122x t t t t - 【答案】D【分析】由题可知本题考查x t -图像、匀变速直线运动规律的应用。
【详解】AB .x t -图像的切线斜率表示速度,则1t 时刻,质点的速率为1112x v t t =- 选项AB 错误; CD .根据中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度可得12t时刻的速度为121x v t =根据加速度的定义有()1212211122/2v v x ta t t t t -==- 所以选项D 正确,C 错误。 故选D 。
例题2.甲、乙两辆汽车沿同一平直公路做直线运动,甲、乙运动的v t -图象如下图所示,图中实线表示甲车的运动图像,虚线表示乙车的运动图象。
已知0=t 时,甲车领先乙车5km ,关于两车运动的描述,下列说法正确的是( ) A .0~4h 时间内,甲、乙两车相遇3次 B .0~4h 时间内,甲、乙两车相遇2次 C .1h t =时,甲、乙两车第一次相遇 D .4h t =时,乙车领先甲车5km 2.【答案】AD【详解】ABC .甲、乙车做匀减速运动的加速度大小为:22040k m /h 10km /h 4v a t ===甲,226020k m /h 40km /h 1a -==乙,甲、乙两车开始运动时,由于v v >乙甲,乙车在后追击甲车,当221154010604022t t t t +-⨯=-⨯,时,解得:11h 3t =,21h t =,甲、乙相遇。
微专题5运动图像问题1.x -t 图像、v -t 图像都只能描述直线运动,且不表示物体运动的轨迹.2.x -t 图像的斜率表示物体运动的速度,图线交点表示相遇.3.v -t 图像的斜率大小表示加速度的大小,斜率的正负表示加速度的方向.4.v -t 图像中图线与t 轴所围成的图形的面积表示该段时间内的位移.图线在t 轴上方,表示位移为正;图线在t 轴下方,表示位移为负.5.有些特殊图像,比如v 2-x 图像、xt -t 图像、a -t 图像、x -t 2图像等,先确定纵坐标与横坐标的函数关系,再从图像的斜率、截距、面积等找突破口,从而求解相关物理量.1.(2023·青海省海东一中模拟)某同学将一小球(可看成质点)从平台边缘竖直向上抛出,来模拟跳水运动员的运动过程,从小球抛出时开始计时,若小球的速度与时间关系的图像如图所示,不计空气阻力.则下列说法正确的是()A .小球在1.2s 时到达最高点B .小球在水中时最深处的加速度最大C .跳台与水面的高度差是2.4mD .小球潜入水中的深度为3.2m 答案C解析小球在0.4s 到达最高点时速度为零,A 项错误;速度-时间图像的斜率表示加速度,1.2s 刚入水时v -t 图像斜率最大,此时小球的加速度最大,B 项错误;v -t 图像与t 轴所围的面积表示位移,故跳台与水面的高度差h 1=1.2-0.4 ×82m -0.4×42m =2.4m ,C 项正确;若小球入水后做匀减速直线运动,小球潜入水中的深度h 2=2.0-1.2 ×82m =3.2m ,因为小球做变减速运动,图像中不规则图形的面积小于三角形的面积,所以小球潜入水中的深度小于3.2m ,D 项错误.2.(多选)如图所示,A 、B 分别是甲、乙两球从同一地点、沿同一直线运动的v -t 图线,根据图线可以判断()A .两球始终在做初速度方向相反的匀减速直线运动B .在2~8s 内,两球加速度的大小相同,方向相反C .两球在t =2s 时速率相等D .两球在t =8s 时都回到出发地答案CD解析由题图可知,两球的初速度方向相反,甲球先做匀减速直线运动,后反向做匀加速直线运动,乙球先反向做匀减速直线运动,后正向做匀加速直线运动,A 错误;甲球的加速度为a 甲=-40-408m/s 2=-10m/s 2,乙球的加速度为a 乙=20+208-2m/s 2=203m/s 2,B 错误;在t =2s 时,甲球的速率为v 甲=v 0甲+a 甲t =40-10×2m/s =20m/s =v 乙,C 正确;v -t 图像与t 轴所围成的面积表示位移大小,由题图可知,两球在t =8s 时位移均为零,D 正确.3.(2023·湖南六校联考)甲、乙两个物体从同一地点同时出发,沿同一直线运动,运动过程中的位移—时间(x -t )图像如图所示,下列说法正确的是()A .甲物体始终沿同一方向运动B .乙物体运动过程中位移大小增加得越来越快C .在0~t 2时间内,某时刻甲、乙两物体的速度相同D .在0~t 2时间内,甲、乙两物体在t 1时刻相距最远答案C解析t 1时刻前后甲的x -t 图线斜率由正变到了负,说明速度方向发生了变化,选项A 错误;乙的x -t 图线斜率恒定,说明乙做匀速直线运动,位移大小均匀增加,选项B 错误;由题图可知t 1~t 2时间内甲的x -t 图线斜率从小于乙的x -t 图线斜率递增到大于乙的x -t 图线斜率,则甲的x -t 图线斜率肯定有某一时刻与乙的x -t 图线斜率相等,即两者速度相等,此时甲、乙两者相距最远,选项C 正确,D 错误.4.(2023·河北保定市模拟)甲、乙两小车在同一水平路面上做匀变速直线运动,从t =0时刻开始计时,甲、乙的位移—时间图像分别为图线a 和图线b .下列说法正确的是()A .0~2s 内,甲、乙的平均速度大小相等B .0~4s 内,甲、乙的路程相等C .第2s 末,甲的速度大于乙的速度D .甲、乙的加速度大小之比为3∶5答案D解析由x -t 图像可知0~2s 内,甲的位移大小为x 甲=5m -2m =3m ,乙的位移大小为x 乙=5m -0=5m ,可知0~2s 内,甲、乙的平均速度大小关系为v 甲=x 甲t =32m/s<v 乙=x 乙t =52m/s ,A 错误;由x -t 图像可知,0~4s 内,甲从5m 处运动到2m 处再回到5m 处,可知甲的路程为s 甲=2×(5-2)m =6m ,乙从0处运动到5m 处再回到0处,可知乙的路程为s 乙=2×(5-0)m =10m ,可知0~4s 内,甲、乙的路程不相等,B 错误;x -t 图像的切线斜率表示速度,可知第2s 末,甲、乙的速度都为零,C 错误;0~2s 内,可认为甲逆向做初速度为零的匀加速直线运动,则有x 甲=12a 甲t 2,0~2s 内,可认为乙做逆向初速度为零的匀加速直线运动,则有x 乙=12a 乙t 2,可得甲、乙的加速度大小之比为a 甲a 乙=x 甲x 乙=35,D 正确.5.(2023·河北石家庄市质检)某品牌汽车在测试场进行直线行驶性能测试,测试车内所装加速度传感器记录的数据经简化处理后,得到加速度a 随时间t 的变化关系如图所示,已知该测试车由静止开始运动,则关于测试车的说法正确的是()A .0~8s 内先加速运动然后匀速运动最后减速运动B .2s 末和7s 末的加速度方向相反C .8s 末的速度大小为24m/sD .0~8s 内的平均加速度大小为5m/s 2答案D解析根据a -t 图像可知0~4s 汽车做加速度随时间均匀增加的加速直线运动,4~6s 汽车做匀加速直线运动,6~8s 汽车做加速度逐渐减小的加速直线运动,即0~8s 内汽车都在做加速运动,选项A 错误;0~8s 内整个a -t 图线均在时间轴的上方,虽然加速度的大小在变化,但加速度的方向没有改变,选项B 错误;设8s 末的瞬时速度为v ,a -t 图线与时间轴所围成的梯形面积表示速度变化量,即Δv =v -0=12×8×(2+8)m/s ,解得v =40m/s ,选项C 错误;由a =Δv Δt可得a =408m/s 2=5m/s 2,选项D 正确.6.在相互平行的平直公路上,A 、B 两车沿同一方向做直线运动,两车运动的位移与时间的比值xt 与t 之间的关系图像如图所示,已知两车在t =2s 时刻正好并排行驶,下列说法中正确的是()A .B 车做匀加速直线运动B .t =2s 时刻,A 车的速度为4m/sC .0~4s 内,A 车运动的位移为32mD .t =0时刻A 车在前,B 车在后答案C解析根据x =v 0t +12at 2整理得x t =v 0+12at ,由题图可知A 做初速度为0,加速度为a =4m/s 2的匀加速运动,物体B 做速度为4m/s 的匀速运动,t =2s 时刻,A 车的速度为v 2=at 2=8m/s ,选项A 、B 错误;0~4s 内,A 车运动的位移为x 4=12at 42=12×4×42m =32m ,选项C 正确;2s 内A 的位移x 2=12at 22=12×4×22m =8m ,B 的位移x 2′=8m ,则t =0时刻A 、B 两车并排,选项D 错误.7.(多选)(2023·江西抚州市临川区模拟)如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图像,下列说法正确的是()A .甲图中,物体在0~t 0这段时间内的平均速度为v 02B .乙图中,物体的加速度大小为0.5m/s 2C .丙图中,阴影面积表示t 1~t 2时间内物体的速度变化量D .丁图中,t =3s 时物体的速度大小为25m/s 答案BCD解析由v -t 图线与坐标轴围成的面积表示位移大小,可知甲图中,物体在0~t 0这段时间内的位移大于12v 0t 0(平均速度大于12v 0),选项A 错误;根据v 2=2ax 可知乙图中,2a =1m/s 2,则物体的加速度为0.5m/s 2,选项B 正确;根据Δv =at 可知,丙图中阴影部分的面积表示t 1~t 2时间内物体的速度变化量,选项C 正确;由x =v 0t +12at 2可得x t =v 0+12at ,结合丁图可知12a=102m/s 2=5m/s 2,即a =10m/s 2,则v 0=-5m/s ,故t =3s 时物体的速度为v 3=(-5+10×3)m/s =25m/s ,选项D 正确.8.如图所示是一物体做直线运动的v -t 图像,则下列根据v -t 图像作出的加速度—时间(a -t )图像和位移—时间(x -t )图像正确的是()答案A解析由v -t 图像知,0~1s 内,物体做匀速直线运动,加速度a 1=0,位移x =v t ,x 与t成正比;1~3s 内,物体的加速度不变,做匀变速直线运动,加速度a 2=-1m/s 2,位移为x =v 0(t -1s)+12a 2(t -1s)2=(-12t 2+2t -32)m ,可知x -t 图像是开口向下的抛物线;3~5s 内,物体沿负方向做匀减速直线运动,加速度a 3=0.5m/s 2,位移为x =-v 0(t -3s)+12a 3(t -3s)2,x -t 图像是开口向上的抛物线,且3~5s 内物体的位移内为-1m ,由数学知识知,只有A 选项对应的图像正确.9.(多选)为检测某新能源动力车的刹车性能,现在平直公路上做刹车试验,动力车整个刹车过程中位移与速度平方之间的关系图像如图所示,下列说法正确的是()A .动力车的初速度为20m/sB .刹车过程动力车的加速度大小为5m/s 2C .刹车过程持续的时间为10sD .从开始刹车时计时,经过6s ,动力车的位移为30m 答案AB解析根据v 2-v 02=2ax 得x =12a v 2-12a v 02,结合题图有12a =-110s 2/m ,-12av 02=40m ,解得a =-5m/s 2,v 0=20m/s ,选项A 、B 正确;刹车过程持续的时间t =-v 0a=4s ,选项C 错误;从开始刹车时计时,经过6s ,动力车的位移等于其在前4s 内的位移,x 4=v 0+02t =40m ,选项D 错误.。
2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题05 运动学的常见图像特训目标 特训内容 目标1v -t 图像(1T —4T )目标2与2021at t v x +=有关的图像(5T —8T ) 目标3 与ax v v 2202=-有关的图像(9T —13T )目标4a -t 图像(14T —17T )目标5x v-1图像(18T —19T )一、v -t 图像1.将一小球竖直向上抛出,过一段时间小球回到抛出点。
以向上为正方向,绘制出小球从抛出到回到抛出点(t 2时刻)的v t -图如图所示。
小球运动过程中仅受重力和空气阻力。
下列说法正确的是( )A .小球上升过程所用时间为全过程所用时间的一半B .小球上升过程中空气阻力做功和下降过程中空气阻力做功相等C .小球回到出发点时的速率2v 和抛出时的速率1v 相等D .v t -图在t 轴上方所围面积与t 轴下方所围面积大小相等 【答案】D【详解】D .v t -图中图线与坐标轴所围面积表示小球的位移,依题意小球上升和下降的位移大小相等,所以在t 轴上方所围面积与t 轴下方所围面积大小相等。
故D 正确; A .小球上升过程,由牛顿第二定律可得11mg f a m +=下降过程,有22mg f a m-=可知上升过程的加速度大于下降过程加速度,根据212h at =易知上升过程时间短,小球上升过程所用时间小于全过程所用时间的一半。
故A 错误;C .小球运动过程,始终有阻力做功,所以小球回到出发点时的速率2v 小于抛出时的速率1v 。
故C 错误;B .由图可知上升过程加速度逐渐减小,即随速度减小,阻力减小,下降过程加速度逐渐减小,即随速度增加阻力变大。
由上面选项分析可知,上升的平均阻力大于下降的平均阻力,根据W fh =可知小球上升过程中空气阻力做功大于和下降过程中空气阻力做功。
故B 错误。
故选D 。
2.哈尔滨工业大学计算学部设计了一款能够与人协作、共同完成冰壶比赛的机器人。
图像专题:在运动学中的图像,主要是 S-T 图像和 V-T 图像。
题目给我们一个图像,我们首先要看这个图像是描述什么物理量跟什么物理量之间的关系,也就是看横坐标和纵坐标分别表示什么。
这一点非常重要,如果这一步错了,那接下来所有你做的判断很有可能都是错的!我们一定要学会从图像中尽可能多的读取到多一点信息。
给我们一个图像,我们除了要看横纵坐标外,还要看什么呢?1、看变化趋势,看走势。
比如 S-T 图像中,S 是随时间变大了,还是变小了,还是先变大后变小,等等。
2、看起点,也就是看截距。
比如 S-T 图像中 T=0 时的位移,就代表物体的出发点离 O 点多远。
再比如,V-T 图像 中 T=0 时的速度就代表物体的初速度。
3. 看斜率,弄懂图像中斜率代表的物理含义。
一般的,纵轴的单位除以横轴的单位得出来一个单位,这个单位是谁的单位,那么图像中曲线的切线斜率,它的物理含义就代表谁(不信,你试试)。
比如,从 S-T 图像中切线的斜率就代表速度,切线的倾斜程度就代表物体速度的大小,越倾斜,速度就越大。
这里,还要注意速度的正负。
同样,V-T 图像中切线的斜率就代表加速度,切线的倾斜程度就代表物体加速度的大小,越倾斜,加速度就越大。
这里,要注意加速度的正负。
4. 看面积,弄清图像中横纵轴围成的面积代表的物理含义。
一般的,纵轴的单位乘以横轴的单位得出来一个单位, 这个单位是谁的单位,那么面积的物理含义就代表谁(不信,你试试)。
比如,V-T 图像中的面积就代表位移。
在这里,试卷对我们的要求就更高了,要求我们还要定量算出位移的大小。
追及、相遇问题常有以图像题出现的。
5.看交点。
如果时间为 t1 时,两曲线有交点,那就说明,这时候两物体有相同的物理量,这个物理量就是纵轴。
比如,S-T 图中如果图像有交点,那就说明那个时刻有相同的位移。
【练习题】1 某同学从学校匀速向东去邮局,邮寄信后返回学校,在图中能够正确反映该同学运动情况 s-t 图像应是图应是()2. 图为 P 、Q 两物体沿同一直线作直线运动的 s-t 图,下列说法中正确的有( )A. t 1 前,P 在 Q 的前面B. 0~t 1,Q 的路程比 P 的大C. 0~t 1,P 、Q 的平均速度大小相等,方向相同D.P 做匀变速直线运动,Q 做非匀变速直线运动3. 物体 A 、B 的 s-t 图像如图所示,由右图可知 ()A.从第 3s 起,两物体运动方向相同,且 vA>vBB.两物体由同一位置开始运动,但物体A 比B 迟 3s 才开始运动C.在 5s 内物体的位移相同,5s 末 A 、B 相遇D.5s 内 A 、B 的加速度相等4.A 、B 、C 三质点同时同地沿一直线运动,其 s -t 图象如图所示,则在 0~t 0 这段时间内,下列说法中正确的是 ()SA .质点 A 的位移最大B .质点C 的平均速度最小C .三质点的位移大小相等D .三质点平均速度不相等t第 1 页 共 3 页tABC第 2 页 共 3 页5. 某物体运动的图象如图所示,则物体做 ( )A .往复运动B .匀变速直线运动C .朝某一方向的直线运动D .不能确定6.一枚火箭由地面竖直向上发射,其 v-t 图象如图所示,由图象可知( )A. 0-t 1 时间内火箭的加速度小于 t 1-t 2 时间内火箭的加速度B. 在 0-t 2 时间内火箭上升,t 2-t 3 时间内火箭下落C. t 2 时刻火箭离地面最远D.t 3 时刻火箭回到地面7. 如图为一物体沿直线运动的速度图象,由此可知 ()A. 2s 末物体返回出发点B. 4s 末物体运动方向改变C. 3s 末与 5s 的加速度大小相等,方向相反D. 8s 内物体的位移为零8.一台先进的升降机被安装在某建筑工地上,升降机的运动情况由电脑控制,一次竖直向上运送重物时,电脑屏幕上显示出重物运动的 v —t 图线如图所示,则由图线可知 ( )A. 重物先向上运动而后又向下运动B .重物的加速度先增大后减小 C .重物的速度先增大后减小 D .重物的位移先增大后减小9. 如图所示为初速度 v0 沿直线运动的物体的速度图象,其末速度为 v , O在时间 t 内,下列关于物体的平均速度和加速度 a 说法正确的是 ( )vA.v + v ,a 随时间减小 vv > 0B. v 2+ v v >0 2C. v < v 0+ v 2 D.v = v 0 + v 2,a 随时间增大,a 随时间减小,a 随时间减小v 0Ott10. a 和 b 两个物体在同一直线上运动, 它们的 v -t 图像分别如图中的 a 和 b 所示. 在 t1 时刻: ()A . 它们的运动方向相反B. 它们的加速度方向相反C. a 的速度比 b 的速度大D. b 的速度比 a 的速度大11.小球由空中某点自由下落,与地面相碰后,弹至某一高度,小球下落和弹起过程的速度图象如图所示,不计空气阻力, 则 ( )A. 小球下落的最大速度为 5 m/sB. 小球向上弹起的最大高度为 3 mC. 两个过程小球的加速度大小都为 10 m/s2D.两个过程加速度大小相同,方向相反第 3 页共3 页参考答案:图像专题:1.C 2.AC 3.AC 4.C 5.C 6.A 7.CD 8.C 9.C 10.BD 11.AC第 4 页共3 页“”“”At the end, Xiao Bian gives you a passage. Minand once said, "people who learn to learn are very happy people.". In every wonderful life, learning is an eternal theme. As a professional clerical and teaching position, I understand the importance of continuous learning, "life is diligent, nothing can be gained", only continuous learning can achieve better self. Only by constantly learning and mastering the latest relevant knowledge, can employees from all walks of life keep up with the pace of enterprise development and innovate to meet the needs of the market. This document is also edited by my studio professionals, there may be errors in the document, if there are errors, please correct, thank you!。
高一物理运动的图象试题答案及解析1.某人骑自行车在平直道路上行进,图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图象。
某同学在分析图像时用虚线做了近似处理。
下列说法正确的是A.在t1时刻,虚线反映的加速度比实际的大B.在0~t1时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的大C.在t1~t2时间内,由虚线计算出的位移比实际的大D.在t3~t4时间内,虚线反映的是匀速直线运动【答案】BD【解析】在t1时刻,虚线的斜率小于实线的斜率,故虚线反映的加速度比实际的小,选项A错误;在0~t1时间内,由虚线计算出的位移比实际大,故由虚线计算出的平均速度比实际的大,选项B正确;在t1~t2时间内,虚线部分围成的面积比实线部分围成的面积小,故由虚线计算出的位移比实际的小,选项C错误;在t3~t4时间内,虚线是平行于横轴的直线,故虚线反映的是匀速直线运动,选项D 正确。
【考点】v-t图线及其物理意义。
2.有四个运动的物体A、B、C、D,物体A、B运动的s-t图象如图中甲所示;物体C、D从同一地点沿同一方向运动的 v-t 图象如图4中乙所示.根据图象做出的以下判断,其中正确的是()A.物体A和B均做匀速直线运动且A的速度比B更大B.在0─3s的时间内,物体B运动的位移为15mC.t=3s时,物体C追上物体DD.t=3s时,物体C与物体D之间有最大间距【答案】AD【解析】据题意,从甲图可知物体A、B做匀速直线运动,图线A的斜率更大,则物体A的速率较大,故A选项正确;在0-3s内物体B的位移为10m,故B选项错误;从乙图可知,在3s时刻,C、D物体速度相等,此时之后物体C速度大于D的速度,物体C在靠近物体D,故3s时刻C、D有最大距离,且D的位移更大,故C选项错误而D选项正确。
【考点】本题考查对速度-时间图像和位移-时间图像的理解3.如图,物体做平抛运动时,描述物体在竖直方向上的分速度Vy(取向下为正)随时间变化的图像是【答案】D=gt,所以速度与时间成正【解析】平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,竖直方向的速度为vy比。
专题一 运动学图像——精剖细解备考讲义高考对于这部分知识点主要以直线运动的情景进行命题,体现物理知识在现实生活当中的应用。
主要考查的知识点有常规运动学图像:①x −t 图像;②v−t 图像;③a -t 图像等;非常运动学图像:x t -t 图像;v 2-x 图像;x -t 2图像;x t 2-1t图像;vx 图像。
知识点1:运动学图像1.常规运动学图像 图像类型 图像包含的知识图例x −t 图像 物理意义:反映物体做直线运动的速度随时间变化的规律。
匀速直线运动的图像是一条与横轴平行的直线,匀变速直线运动的图像是一条倾斜的直线; 图线上某点切线斜率的大小(正负)表示物体在该时刻的速度大小(方向)。
纵轴截距表示t =0时刻的初始位置,横轴截距表示位置坐标为零的时刻。
v−t 图像 物理意义:反映物体做直线运动的速度随时间变化的规律。
匀速直线运动的图像是一条与横轴平行的直线,匀变速直线运动的图像是一条倾斜的直线; 图线上某点切线斜率的大小(正负)表示物体在该时刻的加速度大小(方向)。
图像与时间轴围成的面积表示物体在该段时间内运动的位移。
若此面积在时间轴的上方(下方),则表示这段时间内的位移方向为正(为负)。
纵轴截距表示初速度,横轴截距表示速度为零的时刻。
a -t 图像 物理意义:反映物体做直线运动的加速度随时间变化的规律。
包围面积的意义:图像和时间轴所围面积表示该段时间内速度的变化量。
图像解题的方法:确认横坐标、纵坐标对应的物理量;观察图像的走势,获取斜率、截距、面积、交点、转折点等信息,将物体的运动图像转化为物体的运动模型。
解题常用的两种方法:①函数斜率面积法:先由运动学规律推导出两个物理量间的函数表达式,再根据函数表达式的斜率、截距的意义求出相应的问题,特别是解决对于不太熟悉的图像等要注意这种转化。
②函数数据代入法:先由运动学规律推导出两个物理量间的函数表达式,再把图像中的特殊数据代入函数表达式进行计算。
专题01 运动图像分析和计算(解析版)类型一运动图像分析【方法技巧】(1)弄清楚图像的横坐标及纵坐标所表示的物理量,并根据图像的形状确定这两个物理量之间的关系。
(2)分析图像的起点、交点、拐点和终点的含义,收集和概括相关的信息。
(3)由问题入手,从图像中寻找相关信息解题。
【专项训练】1.如图所示,下面四个图像反映汽车在做匀速直线运动的是( )A. ①④B. ①③C. ②③D. ②④【答案】C【解析】解:①图像中线段与时间轴平行,物体处于静止状态;②此图像表示汽车通过的路程与所用时间成正比,也就是做匀速直线运动;③此图像表示汽车速度保持不变,一直在匀速直线运动;④此图像的意思是汽车加速行驶。
反映汽车在做匀速直线运动的是②③,故C正确,ABD错误。
故选:C。
匀速直线运动的s−t图像是一条倾斜的直线,直线的倾斜程度表示速度的大小;匀速直线运动的v−t图像是一条平行于时间轴的直线。
本题考查匀速直线运动的特点,将物理规律以函数或统计图表的形式呈现,体现了数学学科的基础性、工具性,是中考命题的热点。
2.某物体v−t的图像如图所示,下列说法正确的是( )A. 物体保持静止状态B. 物体运动的速度与时间成反比C. 物体运动的速度与时间成正比D. 图中阴影部分面积表示物体通过的路程【答案】D【解析】解:A、v−t图象是一条水平直线,说明物体在做匀速直线运动,故A错误;BC、匀速直线运动的物体的速度是不变的,即该物体的速度与时间不成比例关系,故BC错误;D、由速度公式的变形s=vt可知图中阴影部分面积表示物体通过的路程,故D正确。
故选:D。
v−t图像是一条水平直线,说明物体在做匀速直线运动,匀速直线运动的物体的速度是不变的,由速度公式的变形s=vt可知图中阴影部分面积表示物体通过的路程。
本题考查学生对v−t图像的认识和对速度公式的理解,属于基础题。
3.如图所示,图甲是小车甲运动的s−t图像,图乙是小车乙运动的v−t图像,由图像可知( )A. 甲车速度大于乙车速度B. 甲车速度小于乙车速度C. 甲车做匀速直线运动,乙车静止D. 甲、乙两车经过5s通过的路程都是10m【答案】D【解析】解:ABC、甲图为s−t图像,为一过原点的倾斜直线,说明甲车通过的路程与时间成正比,做的是匀速直线运动,则甲的速度为:v甲=s甲t甲=10m5s=2m/s;乙图为v−t图像,乙的图像与t轴平行,说明乙做匀速直线运动,v乙=2m/s,所以甲车速度等于乙车速度,故ABC错误;D、甲、乙都以2m/s匀速运动,经过5s通过的路程均为:s′=vt′=2m/s×5s=10m,故D 正确;故选:D。
15、力学中的三类图像问题(运动学图像、动力学图像、功和能图像)一、运动学常规图像一、基础知识要记牢(1)高考中关于动力学问题的图象主要有x-t图象、v-t图象、F-t图象等。
(2)在v-t图象中:①“点”的意义:图象上的任一点表示对应时刻物体的速度。
②“线”的意义:任一段线段在v轴上投影,则影长表示在对应时间段内物体速度的变化量。
③“斜率”的意义:“斜率”表示物体的加速度。
④“面积”的意义:图象与坐标轴围成的“面积”表示物体在对应的时间段内发生的位移。
⑤“截距”的意义:纵轴截距表示物体出发时的速度,横轴截距表示物体出发时距计时起点的时间间隔或速度为零的时刻。
二、方法技巧要用好(1)首先弄清图象纵、横坐标的含义(位移、速度、加速度等)。
(2)利用图象分析动力学问题时,关键要将题目中的物理情境与图象结合起来分析,利用物理规律或公式求解或作出判断。
(3)弄清图象中斜率、截距、交点、转折点、面积等的物理意义,从而充分利用图象提供的信息来解决问题。
读懂图象三步走第一关注横、纵坐标(1)确认横、纵坐标对应的物理量各是什么。
(2)注意横、纵坐标是否从零刻度开始。
(3)坐标轴物理量的单位不能忽视。
第二理解斜率、面积、截距的物理意义(1)图线的斜率:通常能够体现某个物理量的大小、方向及变化情况。
(2)面积:由图线、横轴,有时还要用到纵轴及图线上的一个点或两个点到横轴的垂线段所围图形的面积,一般都能表示某个物理量。
如v-t图象中的面积,表示位移。
(3)截距:图线在纵轴上以及横轴上的截距。
第三分析交点、转折点、渐近线(1)交点:往往是解决问题的切入点。
(2)转折点:满足不同的函数关系式,对解题起关键作用。
(3)渐近线:往往可以利用渐近线求出该物理量的极值。
例1.(2020·山西太原市高三期末)甲、乙两质点同时沿同一直线运动,它们的xt图象如图所示.关于两质点的运动情况,下列说法正确的是( )A.在0~t0时间内,甲、乙的运动方向相同B.在0~t0时间内,乙的速度一直增大C.在0~t0时间内,乙平均速度的值大于甲平均速度的值D.在0~2t0时间内,甲、乙发生的位移相同【解析】:在0~t0时间内,甲、乙的运动方向相反,选项A错误;在位移—时间图象中,斜率表示速度,在0~t0时间内,乙的速度一直减小,选项B错误;在0~t0时间内,乙的位移为2x0,甲的位移为x0,乙平均速度的值(v乙=2x0t0)大于甲平均速度的值(v甲=x0t0),选项C正确;在0~2t0时间内,甲发生的位移是-2x0,乙发生的位移是2x0,负号说明两者方向不同,选项D错误.【答案】:C针对训练1.(多选)舰载战斗机在航母甲板上加速起飞过程可看做匀加速直线运动,某段时间内战斗机的位移—时间图线如图所示,则( )A.在x=16 m至x=26 m这段过程中,战斗机的平均速度小于20 m/sB.在x=16 m至x=26 m这段过程中,战斗机的平均速度大于20 m/sC.在M点对应的位置,战斗机的速度小于20 m/sD.在M点对应的位置,战斗机的速度大于20 m/s【解析】在x=16 m至x=36 m这段过程中,运动时间等于1 s,由于是加速运动,因此在x=16 m至x=26 m这段过程中,运动时间一定大于0.5 s,由此可知平均速度小于20 m/s,在t=2 s至t=3 s这段时间内,平均速度为20 m/s,因此在t=2.5 s时的速度为20 m/s,由于M点对应的时刻大于2.5 s,可知瞬时速度大于20 m/s。
2021届高考物理一轮复习热点题型归纳与变式演练专题02 运动学图像【专题导航】目录热点题型一运动图象的理解 (1)(一)tx-图像的理解及应用 (4)(二)tv-图像的理解 (5)热点题型二两类常规运动图象的区分 (8)热点题型三运动学图像在实际问题中的应用 (10)类型一根据题目情景选择运动图象 (10)类型二根据图象信息分析物体的运动规律 (11)类型三图像的转换 (13)热点题型四“四类非常规运动学图像”的理解与应用 (15)类型一a-t图象 (16)类型二xt-t图象 (17)类型三v2-x图象或x-v2图象 (18)类型四x-v图象 (19)【题型归纳】热点题型一运动图象的理解2.三点说明(1)x-t图象与v-t图象都只能描述直线运动, 且均不表示物体运动的轨迹;(2)分析图象要充分利用图象与其所对应的物理量的函数关系;(3)识图方法: 一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点.3.x-t图象、v-t图象、a-t图象是如何描述物体的运动性质的(1)x-t图象中, 若图线平行于横轴, 表示物体静止, 若图线是一条倾斜的直线, 则表示物体做匀速直线运动, 图线的斜率表示速度;(2)v-t图象中, 若图线平行于横轴, 表示物体做匀速直线运动, 若图线是一条倾斜的直线, 则表示物体做匀变速直线运动, 图线的斜率表示加速度;(3)a-t图象中, 若图线平行于横轴, 表示物体做匀变速直线运动, 若图线与横轴重合, 则表示物体做匀速直线运动.【解题方法】运动学图象问题常见的是x-t和v-t图象, 在处理特殊图象的相关问题时, 可以把处理常见图象的思想以及方法加以迁移, 通过物理情境遵循的规律, 从图象中提取有用的信息, 根据相应的物理规律或物理公式解答相关问题.处理图象问题可参考如下操作流程:x 图像的理解及应用(一)t位移图象的基本性质(1)横坐标代表时刻, 而纵坐标代表物体所在的位置, 纵坐标不变即物体保持静止状态;(2)位移图象描述的是物体位移随时间变化的规律, 不是物体的运动轨迹, 斜率等于物体运动的速度, 斜率的正负表示速度的方向, 质点通过的位移等于x的变化量Δx.【例1】(2020·湖北鄂南高中、华师一附中等八校第一次联考)A、B两质点在同一平面内同时向同一方向做直线运动, 它们的位置—时间图象如图2所示, 其中A是顶点过原点的抛物线的一部分, B是过点(0,3)的一条直线, 两图象相交于坐标为(3,9)的P点, 则下列说法不正确的是()A. 质点A做初速度为零、加速度为2 m/s2的匀加速直线运动B. 质点B以2 m/s的速度做匀速直线运动C.在前3 s内, 质点A比B向前多前进了9 mD. 在3 s前某时刻质点A、B速度相等【答案】C【解析】质点A的运动方程为x=at2, 则初速度为零, 加速度a=2 m/s2, 故A正确;B直线的斜率表示速度, 故质点B做匀速直线运动, 质点B的速度为v==m/s=2 m/s, 故B正确;在前3 s内, 质点B的位移为6 m, 质点A的位移为9 m, 质点A比B向前多前进了3 m, 故C错误;t=1 s时刻, 质点A的速度为2 m/s, 质点B以v=2 m/s的速度做匀速直线运动, 故D正确.【变式1】(多选)(2019·福建漳州二模)某个做直线运动的质点的位置—时间图象(抛物线)如图所示, P(2 s,12 m)为图线上的一点。
图像专题:
在运动学中的图像,主要是S-T图像和V-T图像。
题目给我们一个图像,我们首先要看这个图像是描述什么物理量跟什么物理量之间的关系,也就是看横坐标和纵坐标分别表示什么。
这一点非常重要,如果这一步错了,那接下来所有你做的判断很有可能都是错的!
我们一定要学会从图像中尽可能多的读取到多一点信息。
给我们一个图像,我们除了要看横纵坐标外,还要看什么呢?
1、看变化趋势,看走势。
比如S-T图像中,S是随时间变大了,还是变小了,还是先变大后变小,等等。
2、看起点,也就是看截距。
比如S-T图像中T=0时的位移,就代表物体的出发点离O点多远。
再比如,V-T图像中T=0时的速度就代表物体的初速度。
3.看斜率,弄懂图像中斜率代表的物理含义。
一般的,纵轴的单位除以横轴的单位得出来一个单位,这个单位是谁的单位,那么图像中曲线的切线斜率,它的物理含义就代表谁(不信,你试试)。
比如,从S-T图像中切线的斜率就代表速度,切线的倾斜程度就代表物体速度的大小,越倾斜,速度就越大。
这里,还要注意速度的正负。
同样,V-T图像中切线的斜率就代表加速度,切线的倾斜程度就代表物体加速度的大小,越倾斜,加速度就越大。
这里,要注意加速度的正负。
4.看面积,弄清图像中横纵轴围成的面积代表的物理含义。
一般的,纵轴的单位乘以横轴的单位得出来一个单位,这个单位是谁的单位,那么面积的物理含义就代表谁(不信,你试试)。
比如,V-T图像中的面积就代表位移。
在这里,试卷对我们的要求就更高了,要求我们还要定量算出位移的大小。
追及、相遇问题常有以图像题出现的。
5.看交点。
如果时间为t1时,两曲线有交点,那就说明,这时候两物体有相同的物理量,这个物理量就是纵轴。
比如,S-T图中如果图像有交点,那就说明那个时刻有相同的位移。
【练习题】
1某同学从学校匀速向东去邮局,邮寄信后返回学校,在图中能够正确反映该同学运动情况s-t图像应是图应是( )
2.图为P、Q两物体沿同一直线作直线运动的s-t图,
下列说法中正确的有( )
A. t1前,P在Q的前面
B. 0~t1,Q的路程比P的大
C. 0~t1,P、Q的平均速度大小相等,方向相同
D. P做匀变速直线运动,Q做非匀变速直线运动
3.物体A、B的s-t图像如图所示,由右图可知( )
A.从第3s起,两物体运动方向相同,且vA>vB
B.两物体由同一位置开始运动,但物体A比B迟3s才开始运动
C.在5s内物体的位移相同,5s末A、B相遇
D.5s内A、B的加速度相等
4.A、B、C三质点同时同地沿一直线运动,其s-t图象如图所示,则在0~t0这段时间内,下列说法中正确的是( )
A.质点A的位移最大
B.质点C的平均速度最小
C.三质点的位移大小相等
D.三质点平均速度不相等S
A
B
C
t v v 0 t O v 5.某物体运动的图象如图所示,则物体做 ( )
A .往复运动
B .匀变速直线运动
C .朝某一方向的直线运动
D .不能确定
6.
一枚火箭由地面竖直向上发射,其v-t 图象如图所示,由图象可知( )
A .0-t 1时间内火箭的加速度小于t 1-t 2时间内火箭的加速度
B .在0-t 2时间内火箭上升,t 2-t 3时间内火箭下落
C .t 2时刻火箭离地面最远
D .t 3时刻火箭回到地面
7.如图为一物体沿直线运动的速度图象,由此可知 ( )
A. 2s 末物体返回出发点
B. 4s 末物体运动方向改变
C. 3s 末与5s 的加速度大小相等,方向相反
D. 8s 内物体的位移为零
8. 一台先进的升降机被安装在某建筑工地上,升降机的运动情况由电脑控制,一次竖直向上运送重物时,电脑屏幕上显示出重物运动的v —t 图线如图所示,则由图线可知 ( )
A .重物先向上运动而后又向下运动
B .重物的加速度先增大后减小
C .重物的速度先增大后减小
D .重物的位移先增大后减小 9.如图所示为初速度v0沿直线运动的物体的速度图象,其末速度为v ,在时间t 内,下列关于物体的平均速度和加速度a 说法正确的是 ( )
A . ,a 随时间减小
B . ,a 随时间增大
C . ,a 随时间减小
D . ,a 随时间减小 10. a 和b 两个物体在同一直线上运动, 它们的v -t 图像分别如图中的a 和b 所示. 在t1时
刻: ( )
A . 它们的运动方向相反
B. 它们的加速度方向相反
C. a 的速度比b 的速度大
D. b 的速度比a 的速度大
11.
小球由空中某点自由下落,与地面相碰后,弹至某一高度,小球下落
和弹起过程的速度图象如图所示,不计空气阻力, 则 ( )
A.小球下落的最大速度为5 m/s
B.小球向上弹起的最大高度为3 m
C.两个过程小球的加速度大小都为10 m/s2
D.两个过程加速度大小相同,方向相反 t V O 20v v v +>2
0v v v +>2
0v v v +<2
v v v +=
参考答案:
图像专题:1.C 2.AC 3.AC 4.C 5.C 6.A 7.CD 8.C 9.C 10.BD 11.AC。