【2019-2020】高中物理力学提升专题01运动学图像问题x_t图与v_t图
专题01 运动学图像-物理核心探秘
专题一v -t 图像问题问题分析在直线运动中,描述速度v 与时间t 的关系的图像,叫做v -t 图像,即v -t 图像反映运动物体的速度随时间的变化规律.如果物体做匀速直线运动,那么v -t 图像是一条与时间轴平行的直线,如图中的a 所示;如果物体做初速度为零的匀加速直线运动,那么v -t 图像是一条过原点的斜线,如图中的b 所示;如果物体做初速度不为零的匀减速直线运动,那么v -t 图像是一条不过原点的斜线,如图中的c 所示.1.v -t 图像的特点(1)由于时间没有负值,即不存在负时间轴,t = 0 时所对应的速度为物体的初速度,在作v -t 图像时不要画蛇添足.(2)在v -t 图像中,在时间t 轴上方的图线表示速度的方向为正方向,在时间t 轴下方的图线表示速度的方向为负方向.(3)图线的倾斜程度即图线的斜率,表示物体的加速度,斜率的数值大小等于加速度数值的大小;斜率为正,表示加速度的方向为正方向,斜率为负,表示加速度的方向为负方向.(4)某段时间内,图线与时间坐标轴所围成的“面积”的大小等于该段时间内物体的位移大小;所围面积在时间轴上方,表示位移为正方向,在时间轴下方,表示位移为负方向.2.两个物体v -t 图像的特点(l)两个物体v -t 图像是指在一个坐标系中涉及两个物体的的速度图线,这种情况一般出现在追及和相遇问题中.(2)在两个物体的v -t 图像中,两图线相交点表示在某时刻两物体的速度相等,但并不表示两者相遇.(3)如果两个物体从同一个地点同时出发,那么两个物体的v -t 图线与时间轴所围的“ 面积” 相等时两者相遇.(4)如果两个物体以初速度为零从不地点同时出发,当两者的速度相等,即两图线相交时,两者相距最远.3.关于v -t 图像的命题规律v -t 图像能够清楚、直观地表述物理规律,通过研究图像,我们就能够迅速地获取有关信息,有关v t 图像的考题常以图像为背景来考查直线运动的一些基本概念、物体的x -t (有时也表示s -t )图像、船渡河问题、物体的自由落体问题、物体的受力情况、物体的功和功率问题等,或者通过两个物体的v -t 图像考查直线运动的一些基本概念、相遇问题等.透视1 通过单个物体的v -t 图像考察直线运动规律对于这类题目,一般需要考生熟悉v -t 图像的特点,能够从图像中获取一些有用的信息,处理这样的题目,首先是判断出某时刻的速度或者是某一速度所对应的时间;然后是判断出物体的运动方向;最后是求出加速度的大小、平均速度、位移和路程等.【题1】质点做直线运动的v -t 图像如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8 s内( ) A.位移大小为8 m,方向向右B.路程为8 mC.平均速度大小为0. 25 m/s,方向向左D.平均速度大小为1 m/s,方向向右【解析】图线与时间坐标轴所围面积的大小等于位移的大小,在0~3 s内,位移的大小为x1=5 m,方向向左,则在前8 s内物体的位=3 m,方向向右,在3~8 s内物体的位移大小为x2移大小为2 m,方向向左,A错误;在前8 s内物体的路程为s =(3+5) m=8 m,B正确;在0~8 s内,物体的位移为x = -2 m,平均速度为v = x = -2 m/s= -2.5 m/s,负号表示平均t 8速度的方向向左,C正确,D错误.故正确答案为B、C透视2 通过v -t 图像考察物体的x -t 图像有关以v -t 图像为背景考查x -t 图像的题目,一般题目给出物体的v -t 图像,要求考生判断或者画出物体的x -t 图像.处理这类题目时,关键是要清楚v -t 图像与x -t 图像的区别:x -t 图像的纵轴表示位移,纵截距表示物体的初始位置,斜率表示物体运动的速度,两条图线的交点表示两物体相遇的时间和位置;而v -t 图像的纵轴表示速度,纵截距表示初速度,斜率表示加速度,两条图线的交点表示某时刻两物体的速度相等.【题2】图表示物体做直线运动的图像,则下图中描述物体运动过程的s -t 图像(s 为物体相对出发点的位移)正确的是( )【解析】根据题图可知,在0~ t 1 内,速度为v 1 并保持不变,物体做匀速直线运动,位移均匀增加,即 s - t 图像是一条过原点的直线;在t 1 ~ t 2 内,速度为零,物体静止,但物体的位移不为零,而与0~ t 1 内的位移相等;在t 2 ~ t 3 内,物体的速度为 -v 1 ,反向做匀速直线运动, 物体的位移均匀减小,减到零后再继续向左做匀速运动.由以上分析可知,正确答案为C .透视3 通过v - t 图像考察船渡河问题在船渡河问题中,有一类题目涉及船在静水中的 v - t 图像、河水流速的v - t 图像或者河水随与河岸距离变化的u - d 图像.处理这类题目时,首先需要考生分析题目中船速和水速的特点,以及两者之间的关系,然后再求船渡河的最短时间、最短距离、最大航行速度以及判 断船在水中航行的轨迹的特点等,【题3】船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示,河水的流速随与河岸的距离的变化关系如图乙所示,若要使船以最短时间渡河,则 ( )A. 船渡河的最短时间是60 sB. 船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直C .船在河水中航行的轨迹是一条直线D .船的最大航行速度是5 m/s【解析】由图乙可知,河水的速度不是均匀的,而是随与河岸的距离的变化而变化,故船在 河水中航行的轨迹不可能是一条直线,C 错误;要使船渡河的时间最短,船头必须与河岸垂 直,B 正确;从图乙可判断出河宽为300 m ,从图甲可得出船在静水中航行的速度为3 m/s , 故船渡河的最短时间为3003s=100 s, A 错误;当 d =150 m 时,河水的速度最大,船航行到该 点的合速度为5 m/s ,该值为最大航行速度,D 正确.故正确答案为B 、D .透视4 通过v - t 图像考察自由落体问题在小球的自由落体与反弹过程中,物体的速度是不断变化的,通过分析物体的v - t 图像, 就可以清楚地了解物体的运动规律,处理问题时,常常需要将物体的运动情景和 v - t 图像结合起来分析.【题4】小球由空中某点自由下落,与地面相碰后,弹至某一高度,小球自由下落和弹起过程的速度图像如图所示,不计空气阻力,g =10 m/s2 ,则( )A.小球下落的最大速度为5 m/sB.小球向上弹起的最大速度为3 m/sC.小球能弹起0.8 mD.小球在运动的全过程中路程为0.8 m【解析】根据题图可知,在0~0.5 s内,小球做自由落体运动,在0. 5~0.6 s内,小球与地面相碰后反弹做匀减速运动,故在t =0.5 s时小球的速度最大,下落的最大速度为5 m/s,反弹后小球的最大速度为-3 m/s,负号表示方向向上,A、B正确;根据公式v2g=h 可知,小球能弹起的最大高度为0.45 m,C错误,小球下落的高度为1. 25 m,反弹的最大高度为0.45 m,故小球在运动的全过程中路程为1.7 m,D错误,故正确答案为A、B.透视5 通过v -t 图像考察物体的受力情况在v -t 图像中,图像的斜率的大小等于加速度的大小,斜率的正负表示加速度的方向,而加速度与物体受到的合外力的关系为F =ma .因此,通过分析v -t 图像就可以判断物体受到的合外力情况.如果图像的斜率不变,那么加速度恒定,物体的受力恒定.透彻分析v -t 图像是处理这类问题的关键。
专题一运动学中的图像问题(共15种图像类型)(原卷版)
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。
高中物理t图像与vt图像
高中物理x-t图象与v-t图象全解一x-t图象1. 物理意义:描述物体运动的位移随时间变化的规律;x-t图象并不是物体运动的轨迹..2. 若图线为一条直线表示物体的速度不变..A.速度大小判断:直线的倾斜速度反映了物体做匀速直线运动的快慢;倾斜程度越大;位移随时间变化得越快;运动越快;直线的倾斜程度小;位移随时间变化得越慢;运动越慢..即图线的斜率表示速度的大小..B.速度方向判断:向上倾斜的直线表示沿正方向的匀速直线运动;向下倾斜的直线表示沿负方向的匀速直线运动;平行于时间轴的直线则表示物体静止..3. 凡是曲线均表示物体做变速运动..变速直线运动的x-t图象特点:变速直线运动的图象不是直线而是曲线;图象上某点的切线的斜率表示该时刻物体运动的速度的大小..说明:①物体开始运动的初始位置由t=0时的位移;即纵轴的截距决定..图线与时间轴的交点表示物体回到原点..②随着时间的增大;如果位移越来越大;则向前运动;速度为正;否则反向运动;速度为负..③区分位移和速度的正负方向的方法:位移方向是相对于坐标轴的原点;用“+”“-”号来表示;“+”表示质点在原点的正方向的一侧;“-”表示质点位于原点的另一侧;位移由“+”变为“-”并不表示质点的运动方向的改变..运动方向即速度方向用x-t图象中直线的斜率的正、负表示;直线斜率为正;表示质点在向正方向运动;直线斜率为负;表示质点向负方向运动..④如果几个物体在同一直线上运动;它们图线的交点表示物体相遇..4、斜率:表示直线相对于横轴的倾斜程度..直线与横轴正半轴方向的夹角的正切值即该直线相对于该坐标系的斜率90°<α<180°时;斜率为负..对于一次函数y=kx+b;k即该函数图像的斜率..k=tanα=Δy/Δx ∣k∣越大;倾斜程度越大k>0;0<α<90° ; 直线“上坡”k=0;α=0°; 直线y=b;平行于x轴k<0;90°<α<180° ; 直线“下坡”二v-t图象1. 匀速直线运动的v-t图象是一条平行于时间轴的直线..任一时间段对应的位移大小可以用直线与所对应的时间轴所包围的面积来表示..图形在t轴上方时位移的符号为正;图形在t 轴的下方时;位移的符号为负..2. 图象上横截距表示速度为零的时刻不是回到原点;纵截距表示物体运动的初速度..3. 图象上的点表示某时刻质点的运动速度..交点不表示两物体相遇;而是表示此时刻两物体的速度大小相等;方向也相同..4.※判断加速减速:1速度的大小随时间增大;则加速;速度的大小随时间减小;则减速..如⑦为匀加速直线运动..2当加速度与初速度相同时为加速;反向时为减速..3斜率为正;物体加速运动;斜率为负;减速..判断速度方向:当图线位于t轴上方时;v的方向为正;图线位于v下方时;v的方向为负.. 5、※规定初速度的方向为正方向;和初速度方向相同的物理量前加“+”号一般省略;和初速度方向相反的物理量前加“-”号..6、在v-t图象中;在某段时间内位移的大小等于图线与时间轴所包围的“面积”的大小..三对于x-t图象和v-t图象的比较:图象图象①表示物体做匀速直线运动;斜率图线的倾斜程度表示速度表示物体做匀加速直线运动;斜率图线的倾斜程度表示速度变化率②表示物体静止表示物体做匀速直线运动③表示物体静止表示物体静止④表示物体自x位置向负方向做匀速直线运动表示物体以v的初速度向正方向做匀减速直线运动⑤交点的纵坐标表示三个物体此时刻相遇交点的纵坐标表示三个物体此时刻的速度是相同的⑥t1时刻的位移x1t1时刻物体的速度v1⑦与④平行;表示速度相同与④平行;表示速度变化快慢程度相同但做匀加速直线运动四图像解析注:“│”表示该秒末物体的位置..四追及、相碰问题追及、相碰是运动学中研究同一直线上两个物体运动时常常涉及的两类问题;也是匀速直线运动规律在实际问题中的具体应用..1、追及、相碰的特征追及的主要条件是两个物体在追赶上时处在同一位置;常见的情形有三种:一是初速度为零的匀加速运动的物体甲追赶同方向的匀速的物体乙时;一定能追上;在追上之前两者有最大距离的条件是两物体速度相等;即V 甲=V 乙..二是匀速运动的物体甲追赶同方向做匀加速运动的物体乙时;存在一个恰好追上或恰好追不上的临界条件是两物体速度相等;即V 甲=V 乙..此临界条件给出了一个判断此中追赶情形能否追上的方法;即可通过比较两物体处在同一位置时的速度大小来分析;具体方法是:假定在追赶过程中两者能处在同一位置;比较此时的速度大小;若V 甲>V 乙;则能追上;若V 甲<V 乙;则追不上;如果始终追不上;当两物体速度相等时;两物体的间距最小..三是匀减速运动的物体追赶同方向的匀速运动的物体时;情形跟第二种相类似..两物体恰能“相碰”的临界条件是两物体处在同一位置时;两物体的速度恰好相等 2、解“追及”、相碰问题的思路: 解题的基本思路是:1.根据两物体运动过程的分析;画出物体运动的示意图..2.根据两物体的运动性质;分别列出两物体的位移方程..注意要将两物体运动时间的关系反映在方程中..3.由运动示意图找出两物体位移的关联方程..4.联立方程求解..。
2020年高考物理素养提升专题01 x-t图像、v-t图像在运动学中的应用(解析版)
素养提升微突破01 x-t图像、v-t图像在运动学中的应用运动图像运动观念是物理学科中物理观念的其中一大核心观念,而利用运动图像分析运动问题,是高考对运动观念的重要要求。
运动图像所蕴含的信息非常丰富,在反映物理量的关系和物体运动特征上更加直观方便。
能从运动图像上提取关键的信息,甚至画出某一运动过程的相关运动图像,在求解相关物理问题时,都能起到事半功倍的作用。
【2018·全国卷Ⅱ】甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度-时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。
已知两车在t2时刻并排行驶。
下列说法正确的是A.两车在t1时刻也并排行驶B.在t1时刻甲车在后,乙车在前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【答案】BD【解析】由题图知,t1~t2时间内,v甲>v乙,t2时刻两车相遇,则t1时刻甲车在乙车的后面,故A错误,B 正确;由图像的斜率知,甲、乙两车的加速度大小均先减小后增大,故C错误,D正确。
【素养解读】本题考查速度-时间图像的应用,意在考查考生利用速度-时间图像分析问题的能力,体现了高考对运动观念的要求。
三类运动学图像的理解一、位移-时间(x -t )图像(1)位移-时间图像反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律,图像并非物体运动的轨迹。
(2)位移-时间图像只能描述物体做直线运动的情况,这是因为位移-时间图像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-时间图像。
(3)位移-时间图线上每一点的斜率表示物体在该时刻的速度,斜率的大小表示速度的大小,斜率的正负表示速度的方向。
【典例1】【2019·湖北八校联考】(多选)如图所示为A 、B 两质点在同一直线上运动的位移-时间图像。
A质点的图像为直线,B 质点的图像为过原点的抛物线,两图像交点C 、D 的坐标如图。
下列说法正确的是A .A 、B 相遇两次B .t 1~t 2时间段内B 的平均速度与A 的速度相等C .A 、B 速度相等的时刻一定在t 1~t 2时间段内的中间时刻D .A 在B 前面且离B 最远时,B 的位置坐标为122x x + 【答案】ABC【解析】x -t 图像交点表示A 、B 同一时刻到达同一位置,即相遇,故选项A 正确;由题图可知,t 1~t 2时间段内,A 做匀速运动,A 、B 的位置变化相同,则B 的平均速度与A 的速度相等,B 的x -t 图像为过原点的抛物线,所以B 做匀加速运动,B 在t 1~t 2时间段内的平均速度等于其中间时刻的瞬时速度,故选项B 、C 正确;当A 、B 速度相等时,A 在B 前面且离B 最远,即t 1~t 2时间段内的中间时刻,此时A 的位置坐标为122x x +,B 的位置坐标小于122x x +,故选项D 错误。
高考物理难点解读:xt图像和vt图像的比较和应用
难点l x-t图像和v-t图像的比较和应用x-t图像和v-t图像有形同意不同、意同形不同的可比性,对图中两图像的理解和对比可加深对两类图像的认识.;x-t图像v-t图像①表示物体做匀速直线运动,ktxu=∆∆=,斜率表示物体的速度,斜率的绝对值越大,表示速度越大①表示物体做匀加速直线运动,ktua=∆∆=,斜率表示物体的加速度,斜率的绝对值越大,表示加速度越大②表示物体静止②表示物体做匀速直线运动③表示物体反向做匀速直线运动,2t时刻前,0>x;2t时刻后,0<x③表示物体做匀减速直线运动,2t时刻前,0>u;2t时刻后,<u纵轴截距表示物体初始时刻(位置)相对于参考点的位移;横轴截距表示物体到达参考点的时刻,之后,速度并不发生变化,但已经到达参考点的另一侧纵轴截距表示物体初始时刻的速度;横轴截距表示速度减为零的时刻,之后,加速度并不发生变化,但速度方向却发生了变化交点D的纵坐标表示物体相遇处距参考点的位移交点D的纵坐标表示物体的速度相等,交点不表示相遇x-t图像与t轴包围的面积无意义图中阴影“面积”值表示物体在1~0t,时间内位移的大小,在t轴上方位移为正,在t轴下方深化(l)x-t图像和v-t图像都不是物体的运动轨迹;(2)凡是能用v-t图像和x-t图像表示的运动都是直线运动;(3)x -t图像上两个运动的交点表示相遇,而v-t图像上的交点不表示相遇,只表示此时刻速度相同,在两物体追及问题中,v-t图像交点可能是距离最大(距离最小)的临界点,拓展上甲图中t时刻③的位移方向发生了变化,但数度大小,方向均2未发生变化。
由此得出,同一直线上,即使这一物理量的正,负发生变化,它的斜率代表的物理量不变思考你能分别定性说明1、2、3、4所代表的物体的运动情况吗?分析:x-t图像的斜率表示速度,斜率的变化反映速度的变化,可知1物体做加速运动,2物体先沿正方向做匀速运动,然后沿反方向做匀速运动;v-t图像的斜率表示加速度,3物体做加速度逐渐增大的变加速运动,4物体先做匀加速运动,然后做匀减速运动.典例 1如图所示的位移一时间和速度一时间图像中,给出的四条图线,l23.4代表四个不同物体的运动情况.下列描述正确的是A .图线1表示物体做曲线运动B.x -t 图像中1t 时刻21u u >C.v -t 图像中0至3t 时间内3物体和4物体的平均速度大小相等D .图线2和图线4中,2t 、4t 时刻都表示物体反向运动解析图像x-t 和u-t 图像都是用来描述直线运动的,图像并不是运动轨迹,A 项错误;经x-t 图像的斜率表示速度,所以在1t 时刻21u u > ,B 项正确;u-t 图像与t 轴所围的面积表示位移,所以在3~0t 时间内3物体的位移小于4物体的位移,3物体的平均速度小于4物体的平均速度,C 项错误;图线2中2t 时刻表示物体反向运动,图线4中4t 时刻不表示反向,只表示速度减小,D 项错误.答案:B .典例2(2011.海南卷)一物体自t=0时刻开始做直线运动,其速度图线如图所示,下列选项正确的是A .在s 6~0内,物体离出发点最川远为30 mB .在s 6~0内,物体经过的路程为40 mC .在s 4~0内,物体的平均速率为7.5 m/s .D .在s 6~5内,物体所受的合外力做负功●解析 由速度图线与时间轴所围面积代表物体的位移,且时间轴上方位移为正,时间轴下方位移为负,可知在s 6~0内物体离开出发点的最远距离等于时间轴上方速震圈线与时间轴所圈的面积,等于35 m ,A 错;s 5~0内物体速度为正,表明物体向一个方向运动,s 6~5内物体速度为负,表明物体向相反方向运动,s 6~5内物体的位移为5m ,故s 6~0内物体的路程为40 m ,B 对;物体做直线运动,平均速率等于平均速度,故s 4~0内物体的平均速率为s m s m 5.7430 ,C 对;s 6~5内物体的速度增大,合外力对物体做 正功,D 错.答案:BC.拓展根据典例2的u-t 图像试定性画出质点在s 6~0内的a-t 图像.闪记“六看”突破识图难关:一看“轴”,二看“线”,三看“斜率”,四看“面积”,五看“截距”,六看“特殊点”.‘。
高中物理x-t图像与v-t图像
高中物理x-t图象与v-t图象全解之五兆芳芳创作(一)x-t图象1. 物理意义:描述物体运动的位移随时间变更的纪律,x-t图象其实不是物体运动的轨迹.2. 若图线为一条直线暗示物体的速度不变.A.速度大小判断:直线的倾斜速度反应了物体做匀速直线运动的快慢,倾斜程度越大,位移随时间变更得越快,运动越快;直线的倾斜程度小,位移随时间变更得越慢,运动越慢.即图线的斜率暗示速度的大小.B.速度标的目的判断:向上倾斜的直线暗示沿正标的目的的匀速直线运动,向下倾斜的直线暗示沿负标的目的的匀速直线运动,平行于时间轴的直线则暗示物体静止.3. 但凡曲线均暗示物体做变速运动.变速直线运动的x-t图象特点:变速直线运动的图象不是直线而是曲线,图象上某点的切线的斜率暗示该时刻物体运动的速度的大小.说明:①物体开始运动的初始位置由t=0时的位移,即纵轴的截距决定.图线与时间轴的交点暗示物体回到原点.②随着时间的增大,如果位移越来越大,则向前运动,速度为正,不然反向运动,速度为负.③区分位移和速度的正负标的目的的办法:位移标的目的是相对于坐标轴的原点,用“+”“-”号来暗示,“+”暗示质点在原点的正标的目的的一侧,“-”暗示质点位于原点的另一侧,位移由“+”变成“-”其实不暗示质点的运动标的目的的改动.运动标的目的即速度标的目的用x-t图象中直线的斜率的正、负暗示,直线斜率为正,暗示质点在向正标的目的运动,直线斜率为负,暗示质点向负标的目的运动.④如果几个物体在同一直线上运动,它们图线的交点暗示物体相遇.4、斜率:暗示直线相对于横轴的倾斜程度.直线与横轴正半轴标的目的的夹角的正切值即该直线相对于该坐标系的斜率(90°<α<180°时,斜率为负).对于一次函数y=kx+b,k即该函数图像的斜率.k=tanα=Δy/Δx∣k∣越大,倾斜程度越大k>0,0<α<90° , 直线“上坡”k=0,α=0°,直线y=b,平行于x轴k<0,90°<α<180° , 直线“下坡”(二)v-t图象1. 匀速直线运动的v-t图象是一条平行于时间轴的直线.任一时间段对应的位移大小可以用直线与所对应的时间轴所包抄的面积来暗示.图形在t轴上方时位移的符号为正,图形在t轴的下方时,位移的符号为负.2.图象上横截距暗示速度为零的时刻(不是回到原点!),纵截距暗示物体运动的初速度.3.图象上的点暗示某时刻质点的运动速度.交点不暗示两物体相遇,而是暗示此时刻两物体的速度大小相等,标的目的也相同.4.※判断加快加速:(1)速度的大小随时间增大,则加快,速度的大小随时间减小,则加速.(如⑦为匀加快直线运动.)(2)当加快度与初速度相同时为加快,反向时为加速.(3)斜率为正,物体加快运动,斜率为负,加速.判断速度标的目的:当图线位于t轴上方时,v的标的目的为正,图线位于v 下方时,v的标的目的为负.5、※规则初速度的标的目的为正标的目的,和初速度标的目的相同的物理量前加“+”号(一般省略),和初速度标的目的相反的物理量前加“-”号.6、在v-t图象中,在某段时间内位移的大小等于图线与时间轴所包抄的“面积”的大小.图象图象①暗示物体做匀速直线运动,斜率(图线的倾斜程度)暗示速度暗示物体做匀加快直线运动,斜率(图线的倾斜程度)暗示速度变更率②暗示物体静止暗示物体做匀速直线运动③暗示物体静止暗示物体静止④暗示物体自x0位置向负标的目的做匀速直线运动暗示物体以v0的初速度向正标的目的做匀加速直线运动⑤交点的纵坐标暗示三个物体此时刻相遇交点的纵坐标暗示三个物体此时刻的速度是相同的⑥t1时刻的位移x1t1时刻物体的速度v1⑦与④平行,暗示速度相同与④平行,暗示速度变更快慢程度相同但做匀加快直线运动(四)图像解析注:“│”暗示该秒末物体的位置.(四)追及、相碰问题追及、相碰是运动学中研究同一直线上两个物体运动时经常涉及的两类问题,也是匀速直线运动纪律在实际问题中的具体应用.1、追及、相碰的特征追及的主要条件是两个物体在追遇上时处在同一位置,罕有的情形有三种:一是初速度为零的匀加快运动的物体甲追赶同标的目的的匀速的物体乙时,一定能追上,在追上之前两者有最大距离的条件是两物体速度相等,即V甲=V乙.二是匀速运动的物体甲追赶同标的目的做匀加快运动的物体乙时,存在一个恰好追上或恰好追不上的临界条件是两物体速度相等,即V甲=V乙.此临界条件给出了一个判断此中追赶情形能否追上的办法,便可通过比较两物体处在同一位置时的速度大小来阐发,具体办法是:假定在追赶进程中两者能处在同一位置,比较此时的速度大小,若V甲>V乙,则能追上,若V甲<V乙,则追不上,如果始终追不上,当两物体速度相等时,两物体的间距最小.三是匀加速运动的物体追赶同标的目的的匀速运动的物体时,情形跟第二种相类似.两物体恰能“相碰”的临界条件是两物体处在同一位置时,两物体的速度恰好相等2、解“追及”、相碰问题的思路:解题的根本思路是:1.按照两物体运动进程的阐发,画出物体运动的示意图.2.按照两物体的运动性质,辨别列出两物体的位移方程.注意要将两物体运动时间的关系反应在方程中.3.由运动示意图找出两物体位移的联系关系方程.4.联立方程求解.。
高一物理图像专题:x-t图像与v-t图像的应用
高一物理新授课学案课题:x-t图像与v-t图像的应用类型一x-t图像的理解与应用1.x-t图像图像反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律,图像并非物体运动的轨迹。
2.x-t图像图像只能描述物体做直线运动的情况,这是因为位移—时间图像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。
3.x-t图像图像中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。
例1、如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车A和B的位移—时间(x-t)图像。
由图可知()A.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车的大针对训练1.如图所示为一质点的x-t图像。
由图像可知()A.0~40 s内质点做匀速直线运动B.前20 s运动的方向与后20 s运动的方向相同C.前20 s做速度增大的运动,后20 s做速度减小的运动D.前20 s为匀速运动,后20 s也为匀速运动,且速度大小相等类型二v-t图像的理解与应用1.速度—时间图像反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律,它也只能描述物体做直线运动的情况。
2.图线上某点切线的斜率大小表示加速度的大小,斜率正、负表示加速度的方向。
3.图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的位移大小。
若面积在时间轴的上方,表示位移方向为正方向;若面积在时间轴的下方,表示位移方向为负方向。
例2、A、B两个物体在同一直线上做匀变速直线运动,它们的速度—时间图像如图所示,则()A.A、B两物体运动方向一定相反B.前4 s内,A、B两物体的位移相同C.t=4 s时,A、B两物体的速度相同D.A物体的加速度比B物体的加速度大针对训练2.(多选)一辆车由甲地出发,沿平直公路开到乙地刚好停止,其速度—时间图像如图。
关于物体在0~t0和t0~3t0两段时间内的运动情况,下列正确的是() A.加速度大小之比为2∶1B.位移大小之比为1∶2C.平均速度大小之比为1∶1D.以上说法都不对巩固练习1.某物体沿水平方向运动,向右为正方向,其位移—时间图像如图,则该物体()A.在0~1 s内做曲线运动B.在1~2 s和2~3 s内的速度方向相反C.在1~2 s内的加速度为-4 m/s2D.在0~3 s内的总位移为-4 m2.如图为两个在同一直线上运动的物体A和B的v-t图像。
高中物理必修1匀变速直线运动X-t图像和v-t图象对比
x-t图像和v-t图象
【例1】请根据以下图象,说明物体各阶段的运动情况
(1)质点做OA 段做什么运动 (1)质点做OA 段做什么运动
(2)质点做AB 段做什么运动 (2)质点做AB 段做什么运动
(3)质点做BC 段做什么运动 (3)质点做BC 段做什么运动
(4)质点做CD 段做什么运动 (4)质点做CD 段做什么运动
【例2】请根据以下图象,说明物体各阶段的运动情况
【例3】下面四个图象分别是四个质点做直线运动的v-t 图象,试根据下图的图象回答下列问题
(1)第2s 末速度最大的是 。
(2)第2s 末回到起始位置的是 。
(3)第2s 内做匀加速运动的是 。
(2)第2s 内做匀减速运动的是 。
【例4】某物体沿直线运动的速度图象如图所示,下列说法正确的是( )
A. 物体在第1s 末运动方向发生变化
B. 物体在第2~3s 内和第6~7s 内的加速度相同
C. 物体在第2s 末返回出发点,然后向反方向运动
D. 物体的加速度大小始终不变
【例5】甲、乙两车同时同向沿直线驶向某地。
甲在前一半时间内以的速度v 1匀速运动,后一半时间内以的速度v 2匀速运动;而乙车在前一半路程上以的速度v 1匀速运动,后一半路程上以的速度v 2匀速运动。
试问:哪辆车先到达目的地?
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高一物理xt图像vt图像知识点
高一物理xt图像vt图像知识点高一物理:XT图像与VT图像的知识点物理学是一门研究自然界及其运动规律的学科。
在物理学的学习过程中,掌握图像表达的知识是十分重要的一部分。
其中,XT图像和VT图像都是物理学中常见的图像表达形式。
本文将为大家介绍这两种图像的知识点。
一、XT图像XT图像是指在坐标系的X轴和T轴上分别表示自变量和因变量的图像形式。
其中,X轴表示自变量(通常是时间),T轴表示因变量(如位置、位移等)。
XT图像可以清晰地展示出物体的位置或位移与时间的关系。
首先,我们来看一个简单的例子。
假设有一个小球沿直线运动,在运动过程中,我们记录小球在不同时间点的位置。
如果我们将时间作为X轴,位置作为Y轴,将每个时刻的位置表示在坐标系中,连接这些点,就可以得到一个XT图像。
通过观察XT图像,我们可以清楚地看出小球在不同时间点的位置变化情况。
除了位置与时间的关系外,XT图像还能够帮助我们理解物体的速度。
在XT图像中,我们可以计算出物体在不同时间点的位移差,然后通过位移差与时间的比值,计算出物体在不同时间点的平均速度。
当物体运动匀速时,XT图像呈现为一条直线;而当物体运动加速或减速时,XT图像呈现为曲线。
二、VT图像VT图像是指在坐标系的V轴和T轴上分别表示自变量和因变量的图像形式。
其中,V轴表示自变量(通常是速度),T轴表示因变量(如时间)。
VT图像能够直观地展示出物体的速度与时间的关系。
例如,假设存在一个运动物体,我们记录下它在不同时间点的速度。
将时间作为X轴,速度作为Y轴,连接每个时刻的速度点,就可以得到一个VT图像。
通过观察VT图像,我们可以看出物体在不同时刻的速度变化情况。
与XT图像不同的是,VT图像能够帮助我们理解物体的加速度。
在VT图像中,我们可以计算出物体在不同时间点的速度变化率,然后通过速度变化率与时间的比值,计算出物体在不同时间点的平均加速度。
当物体加速运动时,VT图像呈现为一条斜向上的直线;而当物体减速运动时,VT图像呈现为一条斜向下的直线。
1 运动学图像问题(x-t与v-t)
运动学图像问题(x-t与v-t)【专题概述】用图像来描述两个物理量之间的关系,是物理学中常用的方法。
图像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。
运用图像解题的能力可以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和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像来研究和处理问题。
【典例精讲】1. 对x-t图像的认识:典例1 如图,折线是表示物体甲从A地向B地运动的x-t图象,直线表示物体乙从B 地向A地运动的x-t图象,则下列说法正确的是( )A.在2~6 s内甲做匀速直线运动B.乙做匀速直线运动,其速度大小为5 m/sC.从计时开始至甲、乙相遇的过程中,乙的位移大小为60 mD.在t=8 s时,甲、乙两物体的速度大小相等典例2 如图所示为甲、乙两物体运动的x-t图象,下列关于甲、乙两物体运动的说法,正确的是( )A.甲、乙两个物体同时出发B.甲、乙两个物体在同一位置出发C.甲的速度比乙的速度小D.t2时刻两个物体速度相同2、与x-t有关的追赶问题;典例3如图是在同一条直线上运动的A、B两质点的x-t图象,由图可知()A.t=0时,A在B后面B.B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面C.在0~t1时间内B的运动速度比A大D.A质点在0~t1做加速运动,之后做匀速运动典例4甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的位移-时间图象如图所示,则下列说法正确的是()A.t1时刻两车相距B.t1时刻乙车追上甲车C.t1时刻两车的速度刚好相等D.0到t1时间内,乙车的平均速度小于甲车的平均速度3 变速运动的x-t图像;典例5物体沿直线运动的位移—时间图象如图所示,则在0~4 s内物体通过的路程s 为( )A.s=2 m B.s=4 mC.s=10 m D.s>10 m典例6 如图所示为甲、乙、丙三个物体相对于同一位置的x-t图象,它们向同一方向开始运动,则在时间t0内,下列说法正确的是()A.它们的平均速度相等B.甲的平均速度最大C.乙的位移最小D.图象表示甲、乙、丙三个物体各自的运动轨迹4 利用v-t图像求位移典例7 (多选) 甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v -t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处C.两车另一次并排行驶的时刻是t=2 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典例8 如图是直升机由地面起飞的速度图象,试计算直升机能到达的最大高度及25 s 时直升机所在的高度是多少?5 v-t图像的综合运用典例9图所示是A、B两物体从同一地点出发,沿相同的方向做直线运动的v-t图象,由图象可知()A.A比B早出发5 sB.第15 s末A、B速度相等C.前15 s内A的位移比B的位移大50 mD.第10 s末A、B位移之差为75 m【专练提升】1、(多选)一遥控玩具小车在平直路上运动的位移—时间图象如图所示,则()A.15 s内汽车的位移为30 mB.20 s末汽车的速度大小为1 m/sC.前10 s内汽车的速度为3 m/sD.前25 s内汽车做单方向直线运动2、(多选)如图所示是A、B两运动物体的位移图象,下述说法中正确的是()A.A、B两物体开始时相距100 m,运动方向相同B.B物体做匀速直线运动,速度大小为5 m/sC.A、B两物体运动8 s时,在距A的出发点60 m处相遇D.A物体在运动中停了6 s3、(多选)甲、乙两车某时刻由同一地点,沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的位移-时间图象,即x-t图象如图所示,甲图象过O点的切线与AB平行,过C点的切线与OA平行,则下列说法中正确的是()A.在两车相遇前,t1时刻两车相距最远B.0~t2时间内甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度C.甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度D.t3时刻甲车在乙车的前方4、(多选)质点做直线运动,其x-t关系如图所示.关于质点的运动情况,下列说法正确的是()A.质点在0~20 s内的平均速度为0.8 m/sB.质点在0~20 s内的平均速度为1 m/sC.质点做单向直线运动D.质点做匀变速直线运动运动学图像问题(x-t与v-t)答案【典例精讲】典例1【答案】B典例2【答案】C典例3【答案】B【解析】由图象可知,t=0时,B在A后面,故A错误;B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面,B正确;在0~t1时间内B的斜率小于A,故B的运动速度比A小,C错误;A质点在0~t1时间内做匀速运动,之后处于静止状态,故D错误典例4【答案】B【解析】由图知,0到t1时间内,乙车在甲车后面追赶,t1时刻追上甲车,A错误,B 正确;x-t图象的斜率表示速度,t1时刻乙车速度大于甲车速度,C错误;0到t1时间内,两车位移相等,时间相等,根据=知,两车平均速度相等,D错误.典例5【答案】C【解析】由图可知:物体在前2 s内位移是4 m,后2 s内位移是-6 m,所以在0~4 s 内物体通过的路程s为10 m,故选C典例6【答案】A典例7【答案】BD【解析】在t=3 s时,两车并排,由图可得在1~3 s内两车发生的位移大小相等,说明在t=1 s时,两车并排,由图象可得前1 s乙车位移大于甲车位移,且位移差Δx=x2-x1=7.5 m,在t=0时,甲车在乙车前7.5 m处,选项A、C错误,选项B正确;在1~3 s内两车位移相同,由图象甲可求位移x=×(10+30)×2 m=40 m,选项D正确典例8【答案】600 m500 m典例9【答案】D【专练提升】1、【答案】ABC2、【答案】BC3、【答案】AC【解析】图象的纵坐标表示物体所在的位置,图象斜率表示速度,由图可知,0~t1时间甲的斜率大于乙,之后甲的斜率小于乙,A正确,B错误;由题知,甲图象过O点的切线与AB平行,则甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度,C正确;t3时刻两车的位置坐标相同,两车处在同一位置,D错误4、【答案】AC。
1 运动学图像问题(x-t与v-t)
运动学图像问题(x-t与v-t)【专题概述】用图像来描述两个物理量之间得关系,就是物理学中常用得方法。
图像就是一种直观且形象得语言与工具,它运用数与形得巧妙结合,恰当地表达各种现象得物理过程与物理规律。
运用图像解题得能力可以归纳为以下两个方面:1、读图2、作图与用图依据物体得状态与物理过程所遵循得物理规律,作出与之对应得示意图或数学函数图像来研究与处理问题。
x-t图像v-t图像物理意义表示位移随时间得变化规律,可直接判定各时刻物体得位置或相对参考点得位移表示速度随时间得变化规律,可直接判定各时刻物体得速度图像斜率表示物体运动得速度,其值为正说表示物体得加速度,其值【典例精讲】1、对x-t图像得认识:典例1 如图,折线就是表示物体甲从A地向B地运动得x-t图象,直线表示物体乙从B 地向A地运动得x-t图象,则下列说法正确得就是( )A.在2~6 s内甲做匀速直线运动B.乙做匀速直线运动,其速度大小为5 m/sC.从计时开始至甲、乙相遇得过程中,乙得位移大小为60 mD.在t=8 s时,甲、乙两物体得速度大小相等典例2 如图所示为甲、乙两物体运动得x-t图象,下列关于甲、乙两物体运动得说法,正确得就是( )A.甲、乙两个物体同时出发B.甲、乙两个物体在同一位置出发C.甲得速度比乙得速度小D. t2时刻两个物体速度相同2、与x-t有关得追赶问题;典例3如图就是在同一条直线上运动得A、B两质点得x-t图象,由图可知()A.t=0时,A在B后面B.B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A得前面C.在0~t1时间内B得运动速度比A大D.A质点在0~t1做加速运动,之后做匀速运动典例4甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车得位移-时间图象如图所示,则下列说法正确得就是()A.t1时刻两车相距B.t1时刻乙车追上甲车C.t1时刻两车得速度刚好相等D.0到t1时间内,乙车得平均速度小于甲车得平均速度3 变速运动得x-t图像;典例5物体沿直线运动得位移—时间图象如图所示,则在0~4 s内物体通过得路程s为( )A.s=2 mB.s=4 mC.s=10 mD.s>10 m典例6 如图所示为甲、乙、丙三个物体相对于同一位置得x-t图象,它们向同一方向开始运动,则在时间t0内,下列说法正确得就是()A.它们得平均速度相等B.甲得平均速度最大C.乙得位移最小D.图象表示甲、乙、丙三个物体各自得运动轨迹4 利用v-t图像求位移典例7 (多选) 甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v -t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处C.两车另一次并排行驶得时刻就是t=2 sD.甲、乙车两次并排行驶得位置之间沿公路方向得距离为40 m典例8 如图就是直升机由地面起飞得速度图象,试计算直升机能到达得最大高度及25 s 时直升机所在得高度就是多少?5 v-t图像得综合运用典例9图所示就是A、B两物体从同一地点出发,沿相同得方向做直线运动得v-t图象,由图象可知()A.A比B早出发5 sB.第15 s末A、B速度相等C.前15 s内A得位移比B得位移大50 mD.第10 s末A、B位移之差为75 m【专练提升】1、(多选)一遥控玩具小车在平直路上运动得位移—时间图象如图所示,则()A. 15 s内汽车得位移为30 mB. 20 s末汽车得速度大小为1 m/sC.前10 s内汽车得速度为3 m/sD.前25 s内汽车做单方向直线运动2、(多选)如图所示就是A、B两运动物体得位移图象,下述说法中正确得就是()A.A、B两物体开始时相距100 m,运动方向相同B.B物体做匀速直线运动,速度大小为5 m/sC.A、B两物体运动8 s时,在距A得出发点60 m处相遇D.A物体在运动中停了6 s3、(多选)甲、乙两车某时刻由同一地点,沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车得位移-时间图象,即x-t图象如图所示,甲图象过O点得切线与AB平行,过C点得切线与OA平行,则下列说法中正确得就是()A.在两车相遇前,t1时刻两车相距最远B. 0~t2时间内甲车得瞬时速度始终大于乙车得瞬时速度C.甲车得初速度等于乙车在t3时刻得速度D.t3时刻甲车在乙车得前方4、(多选)质点做直线运动,其x-t关系如图所示.关于质点得运动情况,下列说法正确得就是()A.质点在0~20 s内得平均速度为0.8 m/sB.质点在0~20 s内得平均速度为1 m/sC.质点做单向直线运动D.质点做匀变速直线运动运动学图像问题(x-t与v-t)答案【典例精讲】典例1【答案】B典例2【答案】C典例3【答案】B【解析】由图象可知,t=0时,B在A后面,故A错误;B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A得前面,B正确;在0~t1时间内B得斜率小于A,故B得运动速度比A小,C错误;A质点在0~t1时间内做匀速运动,之后处于静止状态,故D错误典例4【答案】B【解析】由图知,0到t1时间内,乙车在甲车后面追赶,t1时刻追上甲车,A错误,B正确;x -t图象得斜率表示速度,t1时刻乙车速度大于甲车速度,C错误;0到t1时间内,两车位移相等,时间相等,根据=知,两车平均速度相等,D错误.典例5【答案】C【解析】由图可知:物体在前2 s内位移就是4 m,后2 s内位移就是-6 m,所以在0~4 s 内物体通过得路程s为10 m,故选C典例6【答案】A典例7【答案】BD【解析】在t=3 s时,两车并排,由图可得在1~3 s内两车发生得位移大小相等,说明在t=1 s时,两车并排,由图象可得前1 s乙车位移大于甲车位移,且位移差Δx=x2-x1=7.5 m,在t=0时,甲车在乙车前7.5 m处,选项A、C错误,选项B正确;在1~3 s内两车位移相同,由图象甲可求位移x=×(10+30)×2 m=40 m,选项D正确典例8【答案】600 m500 m典例9【答案】D【专练提升】1、【答案】ABC2、【答案】BC3、【答案】AC【解析】图象得纵坐标表示物体所在得位置,图象斜率表示速度,由图可知,0~t1时间甲得斜率大于乙,之后甲得斜率小于乙,A正确,B错误;由题知,甲图象过O点得切线与AB平行,则甲车得初速度等于乙车在t3时刻得速度,C正确;t3时刻两车得位置坐标相同,两车处在同一位置,D错误4、【答案】AC。
高中物理xt图像与vt图像
高中物理x t图像与v t图像Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998高中物理x-t图象与v-t图象全解(一)x-t图象1. 物理意义:描述物体运动的位移随时间变化的规律,x-t图象并不是物体运动的轨迹。
2.若图线为一条直线表示物体的速度不变。
A.速度大小判断:直线的倾斜速度反映了物体做匀速直线运动的快慢,倾斜程度越大,位移随时间变化得越快,运动越快;直线的倾斜程度小,位移随时间变化得越慢,运动越慢。
即图线的斜率表示速度的大小。
B.速度方向判断:向上倾斜的直线表示沿正方向的匀速直线运动,向下倾斜的直线表示沿负方向的匀速直线运动,平行于时间轴的直线则表示物体静止。
3. 凡是曲线均表示物体做变速运动。
变速直线运动的x-t图象特点:变速直线运动的图象不是直线而是曲线,图象上某点的切线的斜率表示该时刻物体运动的速度的大小。
说明:①物体开始运动的初始位置由t=0时的位移,即纵轴的截距决定。
图线与时间轴的交点表示物体回到原点。
②随着时间的增大,如果位移越来越大,则向前运动,速度为正,否则反向运动,速度为负。
③区分位移和速度的正负方向的方法:位移方向是相对于坐标轴的原点,用“+”“-”号来表示,“+”表示质点在原点的正方向的一侧,“-”表示质点位于原点的另一侧,位移由“+”变为“-”并不表示质点的运动方向的改变。
运动方向即速度方向用x-t图象中直线的斜率的正、负表示,直线斜率为正,表示质点在向正方向运动,直线斜率为负,表示质点向负方向运动。
④如果几个物体在同一直线上运动,它们图线的交点表示物体相遇。
4、斜率:表示直线相对于横轴的倾斜程度。
直线与横轴正半轴方向的夹角的正切值即该直线相对于该坐标系的斜率(90°<α<180°时,斜率为负)。
对于一次函数y=kx+b,k即该函数图像的斜率。
k=tanα=Δy/Δx∣k∣越大,倾斜程度越大k>0,0<α<90° , 直线“上坡”k=0,α=0°,直线y=b,平行于x轴k<0,90°<α<180° , 直线“下坡”(二)v-t图象1. 匀速直线运动的v-t图象是一条平行于时间轴的直线。
高中物理x-t图像与v-t图像
x-t图象与v-t图象全解(一)x-t图象1. 物理意义:描述物体运动的位移随时间变化的规律,x-t图象并不是物体运动的轨迹。
2.若图线为一条直线表示物体的速度不变。
A.速度大小判断:直线的倾斜速度反映了物体做匀速直线运动的快慢,倾斜程度越大,位移随时间变化得越快,运动越快;直线的倾斜程度小,位移随时间变化得越慢,运动越慢。
即图线的斜率表示速度的大小。
B.速度方向判断:向上倾斜的直线表示沿正方向的匀速直线运动,向下倾斜的直线表示沿负方向的匀速直线运动,平行于时间轴的直线则表示物体静止。
3. 凡是曲线均表示物体做变速运动。
变速直线运动的x-t图象特点:变速直线运动的图象不是直线而是曲线,图象上某点的切线的斜率表示该时刻物体运动的速度的大小。
说明:①物体开始运动的初始位置由t=0时的位移,即纵轴的截距决定。
图线与时间轴的交点表示物体回到原点。
②随着时间的增大,如果位移越来越大,则向前运动,速度为正,否则反向运动,速度为负。
③区分位移和速度的正负方向的方法:位移方向是相对于坐标轴的原点,用“+”“-”号来表示,“+”表示质点在原点的正方向的一侧,“-”表示质点位于原点的另一侧,位移由“+”变为“-”并不表示质点的运动方向的改变。
运动方向即速度方向用x-t图象中直线的斜率的正、负表示,直线斜率为正,表示质点在向正方向运动,直线斜率为负,表示质点向负方向运动。
④如果几个物体在同一直线上运动,它们图线的交点表示物体相遇。
4、斜率:表示直线相对于横轴的倾斜程度。
直线与横轴正半轴方向的夹角的正切值即该直线相对于该坐标系的斜率(90°<α<180°时,斜率为负)。
对于一次函数y=kx+b,k即该函数图像的斜率。
k=tanα=Δy/Δx∣k∣越大,倾斜程度越大k>0,0<α<90°, 直线“上坡”k=0,α=0°,直线y=b,平行于x轴k<0,90°<α<180°, 直线“下坡”(二)v-t图象1. 匀速直线运动的v-t图象是一条平行于时间轴的直线。
高中物理(9):x-t图像与v-t图像的比较
高中物理(9):x-t图像与v-t图像的比较高中物理必修一第二章匀变速直线运动的研究第五节 x-t图像与v-t图像的比较x-t图像与v-t图像的比较考点一:x-t图象考点一:x-t图象(1)图象的意义①图线的物理意义:反映做直线运动的物体的位移随时间变化的规律。
②图线斜率的意义:图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小;斜率的正负表示速度的方向。
(2)三种x-t图象的特例①匀速直线运动的x-t图象是一条倾斜的直线,如图中图线甲;②匀变速直线运动的x-t图象是一条抛物线,如图线乙。
③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,如图线丙。
典例:如图所示的位移(x)-时间(t)图象和速度(v)-时间(t)图象中给出四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动B.0~t1时间内,甲车通过的路程大于乙车通过的路程C.0~t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相距最远D.0~t2时间内,丙、丁两车的平均速度相等解析在x-t图象中图线表示的是做直线运动的物体的位移随时间的变化情况,而不是物体运动的轨迹,由于甲、乙两车在0~t1时间内做单向的直线运动,故在这段时间内两车通过的位移和路程均相等,A、B选项均错;在v-t图象中,t2时刻丙、丁速度相等,故两者相距最远,C选项正确;由图线可知,0~t2时间内丙的位移小于丁的位移,故丙的平均速度小于丁的平均速度,D选项错误。
答案C总结1.x-t图象、v-t图象都不是物体运动的轨迹,图象中各点的坐标值x、v与t一一对应。
2.x-t图象、v-t图象的形状由x 与t、v与t的函数关系决定。
3.无论是x-t图象还是v-t图象,所描述的运动都是直线运动考点二:v-t图象(1)图线的物理意义:反映做直线运动的物体的速度随时间变化的规律。
(2)图线斜率的意义:图线上某点切线的斜率的大小表示物体加速度的大小;斜率的正负表示加速度的方向。
v-t图像与x-t图像的区别
v-t图像与x-t图像的区别
因为纵坐标不同,图像所表⽰的物理意义是不同的,v-t图像表⽰的是速度相对于时间的变化,在t轴上⽅是表⽰的是速度在正⽅向,在t轴下⽅表⽰速度是沿负⽅向的;⽽x-t图像表⽰的是物体的位置相对于时间的变化,图像在x轴上⽅时表⽰物体在原点的正⽅向。
v-t图像与x-t图像的区别
v-t图简称速度图像,它显⽰出物体在不同时刻速度的⼤⼩。
由于匀速直线运动速度相同,所以图像是⼀条平⾏于时间t轴的直线。
物理中x-t图像是位移时间图像。
1、根据x-t图像可以确定物体在某⼀的时刻位置。
2、根据 x-t图像可以确定物体在⼀段时间位移。
3、根据 x-t图像的斜率可以确定物体运动速度的⼤⼩和⽅向。
最新高中物理x-t图像与v-t图像
高中物理x-t图象与v-t图象全解(一)x-t图象1. 物理意义:描述物体运动的位移随时间变化的规律,x-t图象并不是物体运动的轨迹。
2.若图线为一条直线表示物体的速度不变。
A.速度大小判断:直线的倾斜速度反映了物体做匀速直线运动的快慢,倾斜程度越大,位移随时间变化得越快,运动越快;直线的倾斜程度小,位移随时间变化得越慢,运动越慢。
即图线的斜率表示速度的大小。
B.速度方向判断:向上倾斜的直线表示沿正方向的匀速直线运动,向下倾斜的直线表示沿负方向的匀速直线运动,平行于时间轴的直线则表示物体静止。
3. 凡是曲线均表示物体做变速运动。
变速直线运动的x-t图象特点:变速直线运动的图象不是直线而是曲线,图象上某点的切线的斜率表示该时刻物体运动的速度的大小。
说明:①物体开始运动的初始位置由t=0时的位移,即纵轴的截距决定。
图线与时间轴的交点表示物体回到原点。
②随着时间的增大,如果位移越来越大,则向前运动,速度为正,否则反向运动,速度为负。
③区分位移和速度的正负方向的方法:位移方向是相对于坐标轴的原点,用“+”“-”号来表示,“+”表示质点在原点的正方向的一侧,“-”表示质点位于原点的另一侧,位移由“+”变为“-”并不表示质点的运动方向的改变。
运动方向即速度方向用x-t图象中直线的斜率的正、负表示,直线斜率为正,表示质点在向正方向运动,直线斜率为负,表示质点向负方向运动。
④如果几个物体在同一直线上运动,它们图线的交点表示物体相遇。
4、斜率:表示直线相对于横轴的倾斜程度。
直线与横轴正半轴方向的夹角的正切值即该直线相对于该坐标系的斜率(90°<α<180°时,斜率为负)。
对于一次函数y=kx+b,k即该函数图像的斜率。
k=tanα=Δy/Δx∣k∣越大,倾斜程度越大k>0,0<α<90°, 直线“上坡”k=0,α=0°,直线y=b,平行于x轴k<0,90°<α<180°, 直线“下坡”(二)v-t图象1. 匀速直线运动的v-t图象是一条平行于时间轴的直线。
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【2019-2020】高中物理力学提升专题01运动学图像问题x_t
图与v_t图
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部门:__________________
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【专题概述】
用图像来描述两个物理量之间的关系,是物理学中常用的方法。
图像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。
运用图像解题的能力可以归纳为以下两个方面:
1.读图
2、作图和用图
依据物体的状态和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像来研究和处理问题。
【典例精讲】
1. 对x-t图像的认识:
典例1 如图,折线是表示物体甲从A地向B地运动的x-t图象,直线表示物体乙从B地向A地运动的x-t图象,则下列说法正确的是( )
A.在2~6 s内甲做匀速直线运动
B.乙做匀速直线运动,其速度大小为5 m/s
C.从计时开始至甲、乙相遇的过程中,乙的位移大小为60 m
D.在t=8 s时,甲、乙两物体的速度大小相等
【答案】B
典例 2 如图所示为甲、乙两物体运动的x-t图象,下列关于甲、乙两物体运动的说法,正确的是( )
A.甲、乙两个物体同时出发
B.甲、乙两个物体在同一位置出发
C.甲的速度比乙的速度小
D. t2时刻两个物体速度相同
【答案】C
2、与s-t有关的追赶问题;
典例3 如图是在同一条直线上运动的A、B两质点的x-t图象,
由图可知( )
A.t=0时,A在B后面
B.B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面
C.在0~t1时间内B的运动速度比A大
D.A质点在0~t1做加速运动,之后做匀速运动
【答案】B
【解析】由图象可知,t=0时,B在A后面,故A错误;B质点在
t2秒末追上A并在此后跑在A的前面,B正确;在0~t1时间内B的
斜率小于A,故B的运动速度比A小,C错误;A质点在0~t1时间内
做匀速运动,之后处于静止状态,故D错误
典例 4 甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的位移-时间图象如图所示,则
下列说法正确的是( )
A.t1时刻两车相距
B.t1时刻乙车追上甲车
C.t1时刻两车的速度刚好相等
D.0到t1时间内,乙车的平均速度小于甲车的平均速度
【答案】B
【解析】由图知,0到t1时间内,乙车在甲车后面追赶,t1时刻追上甲车,A错误,B正确;x-t图象的斜率表示速度,t1时刻乙车速度大于甲车速度,C错误;0到t1时间内,两车位移相等,时间相等,根据=知,两车平均速度相等,D错误.
3 变速运动的x-t图像;
典例5 物体沿直线运动的位移—时间图象如图所示,则在0~4 s 内物体通过的路程s为 ( )
A.s=2 m B.s=4 m
C.s=10 m D.s>10 m
【答案】C
【解析】由图可知:物体在前2 s内位移是4 m,后2 s内位移是-6 m,所以在0~4 s内物体通过的路程s为10 m,故选C 典例6 如图所示为甲、乙、丙三个物体相对于同一位置的x-t
图象,它们向同一方向开始运动,则在时间t0内,下列说法正确的是( )
A.它们的平均速度相等
B.甲的平均速度最大
C.乙的位移最小
D.图象表示甲、乙、丙三个物体各自的运动轨迹
【答案】A
4 利用v-t图像求位移
典例7 (多选) 甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v -t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处
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 【答案】BD
【解析】在t=3 s时,两车并排,由图可得在1~3 s内两车发生的位移大小相等,说明在t=1 s时,两车并排,由图象可得前1 s 乙车位移大于甲车位移,且位移差Δx=x2-x1=7.5 m,在t=0时,甲车在乙车前7.5 m处,选项A、C错误,选项B正确;在1~3 s内两车位移相同,由图象甲可求位移x=×(10+30)×2 m=40 m,选项D正确
典例8 如图是直升机由地面起飞的速度图象,试计算直升机能到达的最大高度及25 s时直升机所在的高度是多少?
【答案】600 m 500 m
5 v-t图像的综合运用
典例9 图所示是A、B两物体从同一地点出发,沿相同的方向做直线运动的v-t图象,由图象可知( )
A.A比B早出发5 s
B.第15 s末A、B速度相等
C.前15 s内A的位移比B的位移大50 m
D.第10 s末A、B位移之差为75 m
【答案】D
6 利用图像求追击相遇问题:
典例10 在水平轨道上有两列火车A和B,相距s,A车在后面做初速度为、加速度大小为2a的匀减速直线运动,而B车同时做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动,两车运动方向相同。
要使两车不相
撞,求A车的初速度满足什么条件。
【答案】v0<
【解析】:利用速度-时间图像求解,先作A、B两车的速度-时间图像,其图像如图乙所示,设经过t时间两车刚好不相撞,则
对A车有vA=v=v0-2at
对B车有vB=v=at
以上两式联立解得t=
经t时间两车发生的位移大小之差,即为原来两车间的距离s,它可用图中
的阴影面积表示,由图像可知
s== =
所以要使两车不相撞,A车的初速度v0应满足的条件是 v0<。
【总结提升】
利用图像解题的关键是要灵活的运用图像的斜率,交点、以及面积所代表的物理意义来分析问题、在追击相遇中利用图像解题更是能达到事半功倍的效果,对于追击相遇问题,可总结如下:
速度小者追速度大者
【专练提升】
1、(多选)一遥控玩具小车在平直路上运动的位移—时间图象如图所示,则( )
A. 15 s内汽车的位移为30 m
B. 20 s末汽车的速度大小为1 m/s
C.前10 s内汽车的速度为3 m/s
D.前25 s内汽车做单方向直线运动
【答案】ABC
2、(多选)如图所示是A、B两运动物体的位移图象,下述说法中正确的是( )
A.A、B两物体开始时相距100 m,运动方向相同
B.B物体做匀速直线运动,速度大小为5 m/s
C.A、B两物体运动8 s时,在距A的出发点60 m处相遇
D.A物体在运动中停了6 s
【答案】BC
3、 (多选)甲、乙两车某时刻由同一地点,沿同一方向开始做直
线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的位移-时间图象,即x -t图象如图所示,甲图象过O点的切线与AB平行,过C点的切线与OA平行,则下列说法中正确的是( )
A.在两车相遇前,t1时刻两车相距最远
B. 0~t2时间内甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度
C.甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度
D.t3时刻甲车在乙车的前方
【答案】AC
【解析】图象的纵坐标表示物体所在的位置,图象斜率表示速度,由图可知,0~t1时间甲的斜率大于乙,之后甲的斜率小于乙,A正确,B错误;由题知,甲图象过O点的切线与AB平行,则甲车的初速度等
于乙车在t3时刻的速度,C正确;t3时刻两车的位置坐标相同,两车
处在同一位置,D错误
4、(多选)质点做直线运动,其x-t关系如图所示.关于质点的
运动情况,下列说法正确的是( )
A.质点在0~20 s内的平均速度为0.8 m/s
B.质点在0~20 s内的平均速度为1 m/s C.质点做单向直线运动
D.质点做匀变速直线运动
【答案】AC。