高考物理热点题型归纳与变式演练:专题02 运动学图像
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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)t
x-图像的理解及应用 (3)
(二)t
v-图像的理解 (4)
热点题型二两类常规运动图象的区分 (7)
热点题型三运动学图像在实际问题中的应用 (9)
类型一根据题目情景选择运动图象 (9)
类型二根据图象信息分析物体的运动规律 (10)
类型三图像的转换 (12)
热点题型四“四类非常规运动学图像”的理解与应用 (14)
类型一a-t图象 (14)
类型二x
t
-t图象 (15)
类型三v2-x图象或x-v2图象 (17)
类型四x-v图象 (18)
【题型归纳】
热点题型一运动图象的理解
【题型要点】1.运动学图象主要有x-t、v-t、a-t图象,应用图象解题时主要看图象中的“轴”“线”“斜率”“点”“面积”“截距”六要素:
点
两线交点表示对应纵、横
坐标轴物理量相等两线交点表示两
物体相遇
两线交点表示两
物体在该时刻速
度相同
两线交点表示两
物体该时刻加速
度相同
面积图线和时间轴所围的面
积,也往往代表一个物理
量,这要看两物理量的乘
积有无意义
无意义
图线和时间轴所
围的面积,表示
物体运动的位移
图线和时间轴所
围的面积,表示
物体的速度变化
量
截距图线在坐标轴上的截距一
般表示物理过程的“初始”
情况
在纵轴上的截距
表示t=0时的位
移
在纵轴上的截距
表示t=0时的速
度
在纵轴上的截距
表示t=0时的加
速度
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 m
D.在3 s前某时刻质点A、B速度相等
【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。PQ为过P点的切线,与x轴交于点Q(0,4 m)。已知t=0时质点的速度大小为8 m/s,则下列说法正确的是()
A.质点做匀减速直线运动
B.t=2 s时,质点的速度大小为6 m/s
C.质点的加速度大小为2 m/s2
D.0~1 s内,质点的位移大小为4 m
【变式2】(2020·青岛二模)A、B两物体沿同一直线运动,运动过程中的x-t图象如图所示,下列说法正确的是()
A .4 s 时A 物体运动方向发生改变
B .0~6 s 内B 物体的速度逐渐减小
C .0~5 s 内两物体的平均速度相等
D .0~6 s 内某时刻两物体的速度大小相等
(二)t v 图像的理解
理解v-t 图像的注意点
(1)运动方向的改变:速度由正变负或由负变正,表示运动方向发生改变.
(2)两物体的初始位置:对t =0时两条vt 图线不相交,并不表示两物体初始位置不同,位置是否相同应根据题干条件判定.
(3)运动加速度:从图线的斜率得到加速度,斜率的大小表示加速度的大小,斜率的正负反映了加速度的方向.
(4)运动的位移:从图线与时间轴围成的面积得到位移,图线与时间轴围成的面积表示位移的大小,第一象限的面积表示与规定的正方向相同,第四象限的面积表示与规定的正方向相反.
【例2】(2020·广州惠州调研)一汽车沿平直公路运动,某段时间内的速度-时间图象如图所示,则( )
A .在0-t 1时间内,汽车做匀减速直线运动
B .在0-t 1时间内,汽车的位移等于v 1t 1
C .在t 1-t 2时间内,汽车的平均速度等于v 1+v 22
D .在t 1-t 2时间内,汽车的平均速度小于v 1+v 22
【变式1】2017年8月28日,第十三届全运会跳水比赛在天津奥体中心游泳跳水馆进行,重庆选手施廷懋以总成绩409.20分获得跳水女子三米板冠军.某次比赛从施廷懋离开跳板开始计时,在t 2时刻施廷懋以速度v 2入水,取竖直向下为正方向,其速度随时间变化的规律如图所示,下列说法正确的是( )