v-t图像专题
新人教版高中物理必修一课件 2.3匀变速运动vt图像专题 (共17张PPT)
A.
B.
.
C.
D.
课后作业
从车站开出的汽车,做匀加速直线运动,走了12s时,发现还有乘客 没上来,于是立即做匀减速运动至停车。汽车从开出到停止总共历 时20s,行进了50m.求汽车的最大速度。
段时间内( ) A. 加速度大小之比为1:3 B. 加速度大小之比为3:1 C. 位移大小之比为2:1 D. 位移大小之比为1:2
v (m/s)
4
1 -4
35
7 t (s)
例2、利用速度传感器与计算机结合,可以自动作出物体运动的图象。某同学在一次 实验中得到的运动小车的速度−时间图象如图所示,以下说法错误的是( ) A. 小车先做加速运动,后做减速运动 B. 小车运动的最大速度约为0.8m/s C. 小车做曲线运动 D. 小车的位移一定大于8m
写已知量: v 0 v0 12 a5 v 0
默写公式 : v v0at
代入汽车经过2.4s后停下来 了
第二步:求位移
写已知量:v0 12
a5
t 2.4s
默写公式:
x
v0t
1 2
at2
时间是2.4s哟!
x
v0t
1 2
at21 52.41 2(5)2.4214.4m
会用图像解决问题(一)
如图:飞机起飞可看成匀加速直线运动,经过4s后速度达到100m/s。 求:位移?
11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信,人不欺我;对事以诚信,事无不成。 12、首先是教师品格的陶冶,行为的教育,然后才是专门知识和技能的训练。 13、在教师手里操着幼年人的命运,便操着民族和人类的命运。2021/11/62021/11/6November 6, 2021 14、孩子在快乐的时候,他学习任何东西都比较容易。 15、纪律是集体的面貌,集体的声音,集体的动作,集体的表情,集体的信念。 16、一个人所受的教育超过了自己的智力,这样的人才有学问。 17、好奇是儿童的原始本性,感知会使儿童心灵升华,为其为了探究事物藏下本源。2021年11月2021/11/62021/11/62021/11/611/6/2021 18、人自身有一种力量,用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量,一旦他这样做,就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。 2021/11/62021/11/6
专题31 图像法(运动学图像线下面积的应用)(解析版)
2023年高三物理二轮常见模型与方法强化专训专练专题31 图像法(运动学图像线下面积的应用)【特训典例】一、v -t 图像线下面积的应用1.甲、乙两同学周末相约去科技馆,假设两人同时从各自家中出发,沿同一直线相向运动。
身上携带的手机带有运动传感器,分别记录了他们在这段时间内速率随时间的变化关系,如图所示。
从两人出发开始计时,经过相同时间4t 后两人同时到达科技馆。
其中,甲的速率随时间变化图像为两段四分之一圆弧,则下列说法正确的是( )A .1t 时刻,甲的加速度大于乙的加速度B .3t 时刻,甲的加速度小于乙的加速度C .20~t 时间内,甲的平均速度大小等于乙的平均速度大小D .40~t 时间内,甲的平均速度大小等于乙的平均速度大小 【答案】D【详解】AB .由v t -图像斜率的绝对值表示加速度大小结合几何关系可知1t 时刻和3t 时刻甲的加速度均等于乙的加速度,故AB 错误;C .由v t -与t 轴围成的面积表示位移可知20~t 时间内,甲的位移大小大于乙的位移大小,根据xv t=可知甲的平均速度大小大于乙的平均速度大小,故C 错误;D .由v t -与t 轴围成的面积表示位移可知结合几何关系可知40~t 时间内,甲的位移大小等于乙的位移大小,根据xv t=可知甲的平均速度大小等于乙的平均速度大小,故D 正确。
故选D 。
2.歼﹣20是我国自主研制的新一代隐身战斗机,具有隐身好、机动性强、战斗力强等特点。
在某次模拟演习中,歼﹣20巡航时发现前方5km 处有一敌机正在匀速逃跑。
歼﹣20立即加速追赶,在追赶的过程中两飞机的v -t 图像如图所示。
则下面说法正确的是( )A .歼﹣20追上敌机的最短时间为14sB .歼﹣20加速时的加速度大小为50m/s 2C .在追上敌机前,歼﹣20与敌机的最大距离为900mD .在追击的过程中,歼﹣20的最大速度为700m/s 【答案】B【详解】B .v -t 图像中图线斜率表示加速度,故240010050m/s 6a -==故B 正确; A .前14s 内歼﹣20与敌机的位移分别为201=6300m 2x v t at +=我;'0=5600m x v t =敌则=700m<5km x x x ∆=-我敌 因此歼﹣20在第14s 末并未追上敌机,故A 错误;C .当歼﹣20与敌机速度相同时,即在第6s 末,歼﹣20与敌机的距离最大,根据v -t 图像图线与x 轴的面积表示位移可得歼﹣20与敌机的最大距离为max 6(400100)m+5km=5.9km 2x ⨯-∆=故C 错误;D .由图可知在第14s ,歼﹣20达到最大速度,即max 021*********m/s v v at =+=+⨯=故D 错误。
高考复习专题——速度-时间图像
t/s
位移-时间图像
x-t图斜率的意义:
图像的斜率的大小表示物体运动的速度v的大小
图像的斜率的正负表示物体运动的速度v的方向
斜率为正(斜线向上) →速度方向为正方向
斜率为负(斜线向下) →速度方向为负方向
斜率为零 →速度大小为零
03
两种图像的对比
典型考点一
x-t 图像与 v-t 图像的对比
是(
)
答案 C
答案
03
课堂练习
课堂练习
1.(多选)某物体运动的速度—时间图像
如图所示,根据图像可知 ( AC )
A.0~2 s内的加速度为1 m/s2
B.0~5 s内的位移为10 m
C.第1 s末与第3 s末的
速度方向相同
D.第1 s末与第5 s末加速度方向相同
2.某质点运动的速度—时间图像如图所示,
C.在相同的时间内,质点甲、乙的位移相同
D.不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动,它
们之间的距离一定越来越大
15、某物体的v-t图像如图所示,下列有关说法正确的是(
)
C
V/(m/s)
A、因为图线是一条斜向上的直线,故其速度一直在
增大
B、速度的方向不随时间变化
C、加速度的方向不随时间变化
D、加速度的大小随时间变化
则下列判断正确的是( D )
v / m s 1
A.第1s末运动方向改变
x
B.第2s末回到出发点
2
0
C.前3s的总位移为3m
D.第4s末回到出发点
2
1
2
3
4
t/s
3.如图所示是物体在某段运动过程中的v-t图象,在t1和t2
物理人教版必修一:v-t图图像专题 课件
A.在t2时刻火箭到达最大高度 B.在t4时刻火箭落回地面 C.在t1至t2时间内火箭加速度最大 D.在t2至 t3时间内火箭静止在最大高度处
2021/4/21
LOGO
7.某物体沿直线运动的v一t图象如图所示,由图可看出物
体 ( B)
A.沿直线向一个方向运动 B.沿直线做往复运动 C.该物体任意两秒内的位移为零 D.做匀变速直线运动
v/m•s-1
80
v620
v410
A
20
0
5
t110 1t52 20
LOGO
当图像是一条曲线时
加速度也在不断发生变化
aA
k
v t
v2 t2
v1 t1
在A点的加速度为过A点 t/s 所做图像切线斜率
v-t图像 LOGO
4. 基本类型
v/m•s-1
80
甲 甲:匀加速直线运动
60
丙 乙:匀减速直线运动
80
LOGO
60
40
v210
x1
0
t/s
5
10 15 20
25
v-220
速度v1大于零,方向与正方向相同;
x2 速度v2小于零,方向与正方向相反;
位移x1在零刻度上方,方向与正方向相同;
位移x2在零刻度下方,方向与正方向相反。
2021/4/21
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1.下列作直线运动的速度—时间图象中,
表示质点作匀变速直线运动的是(C )
时间内( D )
A、加速度大小之比为3 :1 B、位移大小之比为2:1 C、平均速度大小之比为2:1 D、平均速度大小之比为1:1
2021/4/21
物理V--t图像全解
5.两个图像相交代表两物体在该 时刻有相同的速度
匀加速直线运动
匀加速直线运动
判 定
匀加0 >0,a >0
v0 <0,a <0
减 的
v0 >0,a <0
v0 <0,a >0
方
匀减速
法
(a、v反向)
匀减速直线运动
匀减速直线运动
v/m·s-1
v/m·s-1
直线运动的V-t图象
1.纵轴是速度( v/m·s-1 )
图像
横轴是时间( t/s )
v
(t,v)
2.图象上任一点的坐标(t,v)
代表t时刻物体的速度为v
t0
0
t
t/s
3.图象和横轴的交点,代表该时刻 物体的速度为0,
v/m·s-1 0
1.图像平行于t轴,代表物 t/s 体做匀速直线运动
tanα ΔV V2 V1 a Δt t 2 t1
1.图象在t轴的上方V>0代表物
v/m·s-1
体沿正方向运动
v
2.图象在t轴的下方V<0代表
乙
物体沿反方向运动
0
t0 t
t/s 3.图像和横轴相交一次,代 表物体的运动方向改变一次
甲 4.直线的斜率代表物体的加速度:
a a 直线越倾斜,物体的加速度越大
1.v>0代表物体沿正方向做匀速直线运动(图 像在t轴上方)
2.v<0代表物体沿反方向做匀速直线运动(图 像在t轴下方)
1.图像是一条倾斜直线,代表物体做匀变 速直线运动
2.直线的斜率等于物体的加速度
v/m·s-1
V2
V
V1
t
0
x-t图象和v-t图象
专题一、 x-t 图象和v-t 图象1.使用运动图象解题“六看” x t 图象 v t 图象轴 横轴为时间t ,纵轴为位移x 横轴为时间t ,纵轴为速度v 线 倾斜直线表示匀速直线运动 倾斜直线表示匀变速直线运动 斜率 表示速度 表示加速度面积 无实际意义 图线和时间轴围成的面积表示位移 纵截距 表示初位置 表示初速度特殊点 拐点表示从一种运动变为另一种运动,交点表示相遇拐点表示从一种运动变为另一种运动,交点表示速度相等2、 x-t 图象和v-t 图象的比较和应用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理解.x-t 图像v-t 图像①表示物体做匀速直线运动,,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,,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,时刻前,;时刻后,③表示物体做匀减速直线运动, 时刻前,;时刻后,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,时间内位移的大小,在t轴上方位移为正,在t 轴下方位移为负3.对运动图象的三点说明(1)无论是x t 图象还是v t 图象都只能描述直线运动. (2)x t 图象和v t 图象不表示物体运动的轨迹.(3)x t 图象和v t 图象的形状由x 与t 、v 与t 的函数关系决定.专题一:x-t图像和v-t图像训练题1一物体做直线运动,其加速度随时间变化的a-t 图象如图所示。
x-t 图象和v-t图像专题
专题:位移—时间图象和速度—时间图象【自主学习】1、如图所示是一做直线运动的质点的位置—时间图象(x-t图象),P(t1,x1)为图象上一点,PQ为过P点的切线,与x轴交于点Q。
回答以下问题:(1)图象中P点的含义是什么?(2)t1时刻,质点的速度多大?沿什么方向运动?(3)0~t1时间内,质点做什么运动?(4)0~t1时间内,质点的平均速度多大?2、一物体自t=0时开始做直线运动,其速度与时间的关系图线如图所示,回答以下问题:(1)在0~2s内,物体沿方向做运动,加速度a= 。
(2)在4~5s内,物体沿方向做运动,加速度a= 。
(3)在第6s内,物体沿方向做运动,加速度a= 。
(4)在0~6 s内,物体的位移为m,路程为m。
(5)在哪一时刻物体离出发点最远?。
(6)在0~2 s内,物体的平均速度为m/s;在0~4 s内,物体的平均速度为m/s;【针对训练】1.一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.8 s末小车的位移为20 mB.前10 s内小车的加速度为3 m/s2C.20 s末小车的速度为-1m/sD.前25 s内小车做单方向直线运动2.电梯某段时间的v-t图像如图所示,该时间内电梯()A .0~5s 处于上升状态B .5~11s 的速度为0C .11~13s 的加速度大小为2.5m/s 2D .大约经过30层楼的高度3.如图甲所示,汽车水平向右做直线运动,位移x和时间t 之间的关系如图乙所示,则( )A .10~t 时间内,v 增加B .21~t t 时间内,v 不变C .21~t t 时间内,平均速度为2121x x t t --D .21~t t 时间内,运动的加速度一定增加4.做直线运动的质点的位移—时间图象(抛物线)如图所示,(2,12)P 为图线上的一点,PQ 为过P 点的切线,与x 轴交于点(0,4)Q ,则下列说法正确的是( ) A .质点的初速度大小为6m/sB .2s 时,质点的速度大小为4m/sC .质点的加速度大小为20.5m/sD .01s -内,质点的位移大小为4m5.一物体(视为质点)由静止开始沿直线运动,其速度v 随时间t 变化的规律如图所示。
高中物理 必修一 v-t图像专题
高中物理必修一v-t图像专题学校:__________姓名:__________班级:__________考号:__________一、单选题(共8小题)1.如图甲、乙所示为某物体运动位移和速度随时间变化的x-t图线和v-t图线,由图可知,在0~t1时间内( )A.物体做的是曲线运动B.B. 图甲中t12时刻,图线的斜率为v02C.物体做加速度越来越小的运动D.D. 在0~t1时间内物体的位移为x12.如图所示为一质点运动的v-t图像,下列说法正确的是( )A.该图像表示质点做曲线运动B.B. 10 s末质点离出发点最远C.前10 s内,质点的加速度方向与速度方向可能相反D.D. 0~20 s内,质点的加速度先减小后增大3.如图所示,甲图为某质点的x-t图象,乙图为某质点的v-t图像,下列关于两质点的运动情况的说法正确的是( )A. 0~2 s内:甲图质点做加速直线运动,乙图质点做匀速直线运动B. 2~3 s内:甲图质点和乙图质点均静止不动C. 3~5 s内:甲图质点和乙图质点均做减速运动,加速度为-15 m/s2D. 0~5 s内:甲图质点的位移为-10 m,乙图质点的速度变化为-10 m/s4.中央电视台在节目中已公布中国航空母舰舰载机突破了夜间起降技术,从而意味着中国航母朝实战化形成迈出了关键一步.舰载飞机在甲板上沿直线减速着陆的过程中,其加速度逐渐增大,下列各图中能反映其速度v随时间t变化关系的是( )5.某质点在一段时间内的速度—时间图像如图中曲线所示,图中倾斜虚线为速度-时间图像在t=2 s时的切线.由图可知( )A. 该质点做曲线运动B. 该质点在t=2 s时的加速度为10 m/s2C. 该质点在t=2 s时的加速度为2.5 m/s2D. 该质点在0~3 s时间内加速度逐渐增大,3 s后加速度逐渐减小6.某物体运动的v-t图像是一条直线,如图所示,下列说法正确的是( )A.物体始终向同一方向运动B.B. 物体在第2 s内和第3 s内的加速度大小相等,方向相反C.物体在0~2 s时间内速度方向与加速度方向相同D.D. 物体在前4 s内的加速度不变,均为1 m/s27.如图所示为某物体做直线运动的v-t图像,关于物体在前5 s的运动情况,下列说法正确的是( )A.物体的运动方向没有发生改变B.B. 物体运动的加速度大小不变,但方向发生了改变C.物体在前2 s内做加速运动D.D. 物体在后3 s内做加速运动8.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度-时间图像如图所示,由图像可知( )A. 0~t a时间内火箭的加速度小于t a~t b时间内火箭的加速度B. 在0~t b时间内火箭是上升的,在t b~t c时间内火箭是下落的C. t b时刻火箭离地面最远D. t c时刻火箭回到地面二、多选题(共6小题)9.(多选)对v-t图像的理解下列说法正确的是( )A. v-t图像描述了速率随时间变化关系B. v-t图像描述了速度随时间变化关系C. 图像上某点对应的纵坐标值为正,表示物体该时刻正向规定的正方向运动D. 图像纵坐标截距表示物体的初始位置10.(多选)如图所示是A、B两物体做直线运动的v-t图像,则下列说法中正确的是( )A. 物体A做加速直线运动B. 物体B做减速直线运动C. 物体A的加速度为正值,B的加速度为负值,所以A的加速度大于B的加速度D. 物体B的速度变化比A的速度变化快11.(多选)甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的v-t图像如图所示,则在t1时刻( )A.甲、乙运动的速度大小相等,方向相反B.B. 甲、乙运动的速度大小相等,方向相同C.甲、乙运动的加速度大小不等,方向相同D.D. 甲、乙运动的加速度大小不等,方向相反12.(多选)两质点A、B从同一地点开始运动的速度—时间图像如图所示,下列说法正确的是( )A.质点A的加速度大小为0.5 m/s2B.B. t=1 s时,质点B的运动方向发生改变C.t=2 s时,质点B的加速度方向不变D.D. B的加速度大小始终为1 m/s213.(多选)如图所示是某质点运动的速度-时间图像,由图像得到的正确结论是( )A.0~1 s内的加速度是2 m/s2B.B. 0~2 s内加速度方向始终与速度方向相同C.0~1 s内的加速度大于2~4 s内的加速度D.D. 0~1 s内的运动方向与2~4 s内的运动方向相反14.(多选)一质点沿一条直线运动,其位移随时间的变化关系如图所示,Oa段和cd段为直线、ac段为曲线,Oa段的平均速度为v1,ac段的平均速度为v2,cd段的平均速度为v3,Od段平均速度为v4,则( )A.Oa段和cd段均为匀速直线运动,速度相同B.B. v2可能等于v4C.v1、v2、v3和v4中v3最大D.D. 在ac段存在一个时刻,此时刻的瞬时速度等于v4三、计算题(共4小题)15.升降机由静止开始以恒定加速度a1加速上升2 s,速度达到3 m/s,接着匀速上升2 s,最后再以恒定加速度a2减速上升1 s才停下来.求:(1)匀加速上升的加速度大小a1和匀减速上升的加速度大小a2;(2)试画出物体运动的速度—时间图像.16.如图所示是一个质点运动的v-t图像,试求出该质点在0~4 s内、4~6 s内、6~12 s内的加速度.17.如图所示是甲、乙两个质点的vt图像.(1)根据图中数据求出它们的加速度的大小;(2)试说明vt图像中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系?18.如图甲所示为一质点沿直线运动的位置-时间图像.根据图像,求:(1)开始5 s内质点运动的总路程和平均速度;(2)请在图乙中画出与位置-时间图像相对应的速度-时间图像(即v-t图像,不需要写出分析过程).1.【【【【B【【【【x-t图线和v-t图线只能用来描述直线运动,故A错误;在题图甲中图线斜率代表速度,结合题图乙可知在t12时刻,题图甲中图线对应的斜率为v02,故B正确;由题图乙可知,物体做加速度恒定的直线运动,故C错误;0~t1时间内物体的位移为x1-x0,故D错误.2.【【【【D【【【【v-t图像只能描述直线运动,选项A错误;前20 s内,质点一直向正方向运动,因此20 s末质点离出发点最远,选项B错误;前10 s内,质点做加速运动,因此质点的加速度方向与速度方向一定相同,选项C错误;v-t图线切线的斜率的绝对值表示加速度的大小,因此0~20 s内,质点运动的加速度先减小后增大,选项D正确.3.【【【【D【【【【x-t图像的斜率表示物体运动的速度,v-t图像的斜率表示物体加速度,故0~2 s内甲图质点做匀速直线运动,乙图质点做加速直线运动,A错误;2~3 s内甲图质点x-t图像斜率为零,即速度为零,乙图质点速度恒定不变,做匀速直线运动,B错误;3~5 s内甲图的图线斜率恒定,质点做匀速直线运动,B错误;3~5 s内甲图的图线斜率恒定,质点做匀速直线运动,而乙图质点速度均匀减小,做减速直线运动,C错误;x-t图像表示质点的位置坐标随时间的变化,故甲图质点的位移为0-10 m=-10 m,v-t图像表示速度随时间变化的关系,速度由10 m/s变为0,故速度的变化为-10 m/s,D正确.4.【【【【D【【【【v-t图像的斜率代表加速度,根据题意,加速度逐渐增大,所以图像斜率大小逐渐增大,故A、B、C错误,D正确.5.【【【【C【【【【v-t图像反映了质点的速度v随时间的变化规律,不是质点的运动轨迹,选项A 错误;t=2 s时的加速度等于该时刻图线切线的斜率大小即a=2.5 m/s2,选项C正确,选项B错误;0~3 s,图像斜率逐渐减小,加速度逐渐减小,3 s后图像斜率逐渐增大,加速度逐渐增大,选项D错误.6.【【【【D【【【【由v-t图像可看出:0~2 s时间内物体向负方向运动,2~4 s时间内物体向正方向运动,故A错误;v-t图像斜率表示加速度,所以物体在第2 s内和第3 s内的加速度大小相等,方向相同,故B错误;物体在0~2 s时间内速度方向为负,加速度方m/s2=1 m/s2,向为正,故C错误;物体在前4 s内的加速度不变,加速度a=2−(−2)4−0故D正确.7.【【【【D【【【【物体在第2 s末运动方向改变,故A错;物体运动的加速度大小、方向都不变化,故B错;物体在前2 s内做减速运动,故C错;物体在后3 s内做加速运动,故D对.8.【【【【A【【【【由题意知,图像是以向上为正方向,Oa段为向上的加速运动,ab段仍为加速上升阶段,但ab段的加速度比Oa段的加速度大;bc段火箭速度仍向上,但加速度为负,即加速度与速度方向相反,火箭向上做减速运动,到t b时刻速度为零,即达到了最高点,故B、C、D错.9.【【【【BC10.【【【【AD【【【【由题图可知,物体A的速度随时间均匀增加,物体A做加速直线运动,故A对;物体B沿负方向运动,速度随时间均匀增加,做加速直线运动,故B错;v-t图像斜率的绝对值表示加速度的大小,图中B的斜率绝对值较大,则A的加速度小于B的加速度,故C错;B的加速度大,则B的速度变化比A的速度变化快,故D对.11.【【【【BD【【【【由题图知,两条直线的斜率的绝对值不等,斜率一正一负,所以甲、乙在t1时刻速度相同,加速度大小不等,方向相反.故选B、D.12.【【【【ACDm/s2=0.5 m/s2,选项A正确;t=1 s时,质点B的【【【【质点A的加速度大小为2−04运动方向没有改变,选项B错误;t=2 s时,质点B的速度方向改变但加速度方向不变,m/s2=-1 m/s2,在1~4 s内,B的加选项C正确;在0~1 s内,B的加速度为−1−01m/s2=1 m/s2,选项D正确.速度为2−(−1)4−113.【【【【AC【【【【由v -t 图像的斜率表示加速度,可得0~1 s 内的加速度a 1=2−01m /s2=2 m /s2,选项A 正确.1~2 s 内质点做匀速直线运动,加速度为0,选项B 错误.2~4 s 内的加速度a 2=0−24−2 m /s2=-1 m /s2,|a 1|>|a 2|,选项C 正确.由题图可知0~1 s 内的运动方向与2~4 s 内的运动方向相同,选项D 错误. 14.【【【【CD【【【【x -t 图线上两点连线的斜率表示运动的平均速度,Oa 段的斜率小于cd 段的斜率,故v 1<v 3,选项A 错误;连接ac ,ac 段斜率小于Od 段斜率,则v 2不可能等于v 4,选项B 错误;由图像斜率可知v 2<v 4<v 1<v 3,且ac 段曲线上一定有一点切线的斜率等于Od 连线的斜率,选项C 、D 正确. 15.【【【【(1)1.5 m /s2 3 m /s2 (2)见解析图 【【【【(1)由加速度公式a =ΔvΔt 得a 1=v−0t 1=1.5 m /s2,a 2=0−v t 2=-3 m /s2.故加速上升加速度大小为1.5 m /s2,减速上升加速度大小为3 m /s2.16.【【【【见解析【【【【0~4 s 内的加速度a 1=v 4−v 0∆t 1=12−64m /s2=1.5 m /s2,方向与初速度方向相同. 4~6 s 内的加速度a 2=0. 6~12 s 内的加速度a 3=v 12−v 6∆t 3=0−126m /s2=-2 m /s2,方向与初速度方向相反.17.【【【【见解析 【【【【(1)a 甲=∆v 1∆t 1=10−05m /s2=2 m /s2a 乙=∆v 2∆t 2=15−510m /s2=1 m /s2(2)由(1)知甲的加速度大于乙的加速度,由图像可以直观地看出,甲的图线比乙的图线“陡”,所以通过比较图线的“陡”、“缓”就可以比较加速度的大小.在同一个vt 图像中,图线“陡”的加速度较大,图线“缓”的加速度较小.18.【【【【(1)50 m 2 m/s,方向沿x轴负方向(2)见解析【【【【(1)由位置-时间图像可知,在开始5 s内,质点先由x1=10 m到x2=30 m,再返回到x3=0,总路程为l=20 m+30 m=50 m.开始5 s内的位移为Δx=x3-x1=-10 m,开始5 s内的平均速度为v̅=ΔxΔt =−105m/s=-2 m/s,平均速度方向沿x轴负方向.(2)由x-t图线斜率可得出各段速度,作出v-t图像如图所示.。
高一物理vt图像习题集
v -t 图像专题1.某物体做直线运动,其v -t 图如图所示,则:A .4秒时物体的位移为零B .加速度大小不变C .物体做匀变速直线运动D .沿直线作往复运动,在2秒时速度的方向改变2.如图一物体沿一直线运动的速度图象,由图象可知A .物体运动到t =3s 时,离开出发点的距离最远B .在t =3s 时物体改变运动方向C .0到2s 和5到6s 两段时间内物体加速度相同D .运动到t =6s 时,物体位移为3m,通过的路程为9m3.甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的速度图象如图所示,下列说法正确的是A .在0~t 1时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相反B .在0~t 1时间内,甲、乙加速度方向相同C .在0~t 2时间内,甲、乙运动方向相同D .在0~t 2时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相同4.甲、乙两物体由同一位置出发沿同一直线运动,其速度vt甲t 1 t 2 0乙图象由图所示,下列说法正确的是A.甲做匀速直线运动,乙做匀变速直线运动B.两物体两次相遇的时刻分别为2 s末和6 s末C.乙在前4 s内的平均速度大于甲的速度D.2 s后甲、乙两物体的速度方向相反5.某物体沿直线运动,其v—t图象如图所示,则下列说法正确的是A.第1s内和第6s内速度方向相反B.第1s内和第6s内的加速度方向相反C.第2s内的加速度为零D.第6s末物体回到原出发点6.如图为某物体在10 s内运动的v—t图象;关于物体在10s内的位移,下列数据正确的是A.60m B.40mC.48m D.54m7.如下图所示为甲、乙两质点的v-t图象,对于甲、乙两质点的运动,下列说法中正确的是A.质点甲向所选定的正方向运动,质点乙与甲的运动方向相反B.质点甲、乙的速度相同C.在相同的时间内,质点甲、乙的位移相同D.不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动,它们之间的距离一定越来越大8.某物体运动的速度—时间图象如所示,则可以判断物体的运动形式是A.朝某一个方向做直线运动 B.做匀变速直线运动C.做曲线运动 D.做来回往复的运动9.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.0-4s和4s-8s物体的加速度相同D.3s末与5s末的速度相同10.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度—时间图象如图所示,由图象可知A.0 ~ ta 段火箭的加速度小于ta~ tb段火箭的加速度B.在0 ~ tb 段火箭是上升的,在tb~ tc段火箭是下落的C.tb 时刻火箭离地面最远tatbtcD .t c 时刻火箭回到地面11.甲、乙两质点在一直线上做匀加速直线运动v ——t 图象如图所示,在3s 末两质点在途中相遇,两质点出发点间的距离是:A.甲在乙之前2mB.乙在甲之前2mC.乙在甲之前4mD.甲在乙之前4m12.a 、b 、c 三辆汽车在同一平直公路上行驶,它们的v -t 图象如图所示;由图象可知 A .a 汽车做匀速直线运动 B .b 汽车做匀速直线运动C .0—4s 内a 、b 两汽车运动方向相反D .第3 s 末,b 、c 两汽车的速度相同13.做直线运动的物体的v-t 图象如图所示.由图象可知 A.前10 s 物体的加速度为0.5 m/s2,后5 s 物体的加速度为-1 m/s 2123t/sB.5s 末和12.5s 末的速度相同C.10 s 末物体的运动方向发生变化D.10 s 末物体的加速度方向发生变化14.某物体运动的v-t 图象如图所示,下列说法正确的是A .物体做匀变速直线运动B .物体在第2s 内和第3s 内的运动方向相反,加速度方向相反C .1s 末、3s 末物体处于同一位置D .6s 末物体回到出发点15.物体作匀加速直线运动,已知加速度为2m/s 2,那么任意1秒时间内A .物体的末速度一定等于初速度的2倍B .物体的末速度一定比初速度大2m/sC .第5s 的初速度一定比第4 s 的末速度大2m/sD .第5s 的初速度一定比第4s 的初速度大2m/s16.某物体的位移图象如图所示,若规定向东为正方向,试求物体在OA 、CD 、DE各阶段的t/速度大小及方向;参考答案1.ABD解析试题分析:图像与坐标轴围成的面积表示位移,在坐标轴上方表示正方向位移,在坐标轴下方表示负方向位移,4秒时物体的合位移为零,A 正确;图像的斜率表示加速度大小,所以加速度大小都为22/a m s ,但是方向不同,所以加速度不同,故物体做的不是匀变速直线运动,B 正确C 错误;图像速度的正负表示方向,从图像中可以看出0-2s 沿正方向运动,2-4s 沿负方向运动,做往复运动,在2秒时速度的方向改变,D 正确考点:考查了速度时间图像2.ABCD解析图线与横轴包围面积表示位移,t =3s 时位移最大,A 对;t =3s 时物体速度方向由正方向变为负方向,B 对;.0到2s 和5到6s 图线斜率相同,加速度相同,C 对;由图线与横轴包围面积可知物体位移为3m,通过的路程为9m,D 对;3.B解析考点:.分析:v-t 图象的斜率等于物体的加速度;只要速度时间图象是一条直线,则物体运动的加速度保持不变;速度的正负代表物体运动的方向.解答:解:A 、由图可知在0~t 1时间内,甲的v-t 的斜率小于乙的v-t 图的斜率,由于v-t的斜率等于物体的加速度,故甲的加速度小于乙的加速度,故A错误.B、在0~t时间内甲乙两物体速度图象的斜率都大于0,故甲乙两物体的加速度1方向相同,故B正确.时间内甲的速度大于0,而乙的速度小于0,即两物体运动方向相反,故C、在0-t1C错误.时间内,甲的v-t的斜率小于乙的v-t图的斜率,由于v-t的斜率等于D、在0~t1物体的加速度,故甲的加速度小于乙的加速度,又由于斜率都大于0,故加速度方向相同.故D错误.故选B.点评:解决图象问题一是要注意图象的横纵坐标的含义以确定是什么图象;二是要明白图象代表的物理含义速度图象的斜率等于物体的加速度.4.BC解析甲做匀速直线运动,乙加速度不恒定,为变加速直线运动,A错;图像与横轴包围面积表示位移,B对;乙在前4 s内的位移大于甲,平均速度大于甲,C对;甲、乙两物体的速度方向始终相同,D错;5.B解析由图像纵坐标知速度始终沿正方向,A错;由斜率知第1s内和第6s内的加速度方向相反,B对;第2s内的加速度为5米每二次方秒,C错;第6s末物体离出发点最远,D错;解析分析:要求物体在10s内发生的位移,可以用运动学公式,但需求物体的加速度,也可以用“速度图象与时间轴围成的面积等于物体通过的位移”进行求解.本题用第二种方法比较简单.解答:解:速度图象与时间轴围成的面积等于物体通过的位移,故在10s内物体的位移x= 2+6/2×10=40m故B正确.故选B.点评:用“速度图象与时间轴围成的面积等于物体通过的位移”求位移是一种比较简洁的方法,要注意掌握.7.A解析试题分析:由图线可知,质点甲向所选定的正方向运动,质点乙与甲的运动方向相反,选项A正确;质点甲、乙的速度大小相同,方向相反,选项B错误;在相同的时间内,质点甲、乙的位移大小相同,方向相反,选项C错误;如果甲乙从不同的地点相向运动,则甲乙之间的距离逐渐减小,选项D错误;考点:v-t图线.解析试题分析:速度的正负代表方向,由图可知速度方向没有变化,A正确,CD错误;在v—t图像中斜率表示加速度,由图像可知图像的斜率发生变化,不是匀变速直线运动,B错误;考点:本题考查v—t图像;9.D解析试题分析:由图可短号,4s末物体返回出发点,A错;2s末物体运动方向改变,B 错;0-4s和4s-8s物体的加速度大小相同,但方向相反,C错;3s末与5s末的速度相同,都是5m/s,D正确;考点: v-t图象10.A解析试题分析:由图象可知0~ta 斜率小于ta~tb的斜率,因此0~ta的加速度小于t a ~tb的加速度,故A正确;从图象可知整个过程火箭都在上升,而且在tc时刻到达最高点,故选项BCD错误.考点:本题考查匀变速直线运动的图像;11.D解析试题分析:该题应用v-t图象中,图线与时间轴所围城的图形的面积为该物体的位移,从而可求出甲、乙两物体的位移,即可判断出前后位置关系.由在v-t图象中,图线与时间轴所围城的图形的面积为该物体的位移可得:甲的位移为11S222m S346m S S624m22乙乙甲甲,,,所以选项D正确,选项A、B、C错误.故选D.考点:匀变速直线运动的图像.点评:利用图象解题是分析解决物体运动问题的好方法之一,尤其是利用速度-时间图象,充分利用当同地出发时,速度相等时距离最大;图线和时间轴所围成的图形的面积即为物体在该时间段内的位移.利用图象解决运动物体,首先要分清是速度-时间图象还是位移-时间图象.12.AD解析试题分析:v-t图像中倾斜程度代表加速度,所围成面积代表这段时间的位移;因此a代表直线运动,b代表匀减速直线运动,c代表初速度为零的匀加速直线运动;由于三个物体的速度方向都是正数,方向相同,因此AD对,BC错;考点:v-t 图像点评:本题考察了v-t 图像的含义倾斜程度代表加速度,所围成面积代表这段时间的位移;13.ABD解析试题分析:v-t 图像的斜率表示物体的加速度,所以前10s 内物体的加速度为225/0.5/10a m s m s ==,后5s 内的加速度为22205/1/5a m s m s -==-,A 正确; 根据公式0v v at =+可得5s 末的速度为2.5m/s,12.5s 末的速度为2.5m/s,故B 正确;0-15s 过程中,物体都是在正方向上运动,C 错误;10s 前物体做加速运动,10s 后物体做减速运动,故D 正确;所以选ABD考点:考查了对v-t 图像的理解点评:V-T 图像的斜率表示物体运动的加速度,速度的正负表示物体的运动方向14.C解析试题分析:v-t 图象中,倾斜的直线表示匀变速直线运动,斜率表示加速度,图象与坐标轴围成的面积表示位移.在时间轴上方的位移为正,下方的面积表示位移为负,看物体是否改变运动方向就看速度图象是否从时间轴的上方到时间轴的下方;A.由图象可知:物体的加速度变化,物体做变加速运动,故A错误;B.物体在第2s内、第3s内图象的斜率相同,所以加速度是相同的,故B错误;C.物体在1s末至3s末图象与时间轴围成的面积为零,该时间内物体的位移为零,物体处于同一位置,故C准确;D.物体在6s末图象与时间轴围成的面积为零,此时没有回到出发点,故D错误.故选C.考点:匀变速直线运动的图像.点评:本题是速度--时间图象的应用,要明确斜率的含义,知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义,能根据图象读取有用信息,属于基础题.15.BD解析试题分析:加速度为2m/s2,物体的末速度不一定等于初速度的2倍,A错误;由∆可知,加速度为2m/s2,任意1秒时间内,末速度一定比初速度大2m/s,B正atv=确;第5s初与第4s末是同一时刻,速度应相同,C错误;第5s初即第4s末,则第5s的初速度一定比第4s的初速度大2m/s,故D正确;考点:本题考查加速度的定义16.物体在t=0开始从原点出发向东做匀速直线运动,历时2s,接着的3s-5s 内静止;第6s 内继续向东做匀速直线运动;第7s-8s 匀速反向行驶,至8s 末回到出发点;在第9s-12s 内从原点西行做匀速直线运动;由s-t 图象得各阶段的速度如下:OA 段:26111==t s v =3m/s 方向向东; 3分 CD 段:212444-==t s v =-6m/s 方向向西; 3分 DE 段:44555-==t s v =-1m/s 方向向西; 3 解析略。
高一必修一Vt图t图像专题完整版
高一必修一V t图t图像专题HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】1、所示的4个图象中表示匀速直线运动的是()2.质点做直线运动,速度图象如图所示,关于图中4秒内的运动情况,以下判断哪个正确( )A第1秒保持静止B第2秒平均速度最大C第3秒初离出发点最远 D第4秒末回到出发点3.如图所示是一个物体向东运动的速度图像,由图可知在0一10s内物体的加速度大小是 ,方向是 ;在10一40s内物体的加速度为,在40一60s内物体的加速度大小是 ,方向是。
0-60S总位移总路程平均速度平均速率4.如图所示,v—t图像中,表示物体做匀减速运动的是( ),5. v-t图象如图所示,在0-1s内质点做匀加速运动,加速度为 m/s2,位移 m,在1-3s内质点做匀减速运动,加速度为 m/s2,位移 m,在3-4s内质点做运动,加速度为 m/s2, 位移 m,在1-4s 内质点做运动,加速度为 m/s2位移 m,路程 m6.(高考广东)下图是某物体做直线动的速度图象,下列有关物体运动情况判断正确的是( )A.前两秒加速度为5m/s2B.4s末物体回到出发点C.6s末物体距出发点最远D.8s末物体距出发点最远7.(高考宁夏)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秒的运动情况。
关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是( )A.在0—10秒内两车逐渐靠近B.在10~20秒内两车逐渐远离C.在5~15秒内两车的位移相等D.在t=10秒时两车在公路上相遇8.某物体做直线运动,物体的速度时间图线如图所示.若初速度的大小为V0,末速度的大小为V t,则在时间t1,内物体的平均速V平均( )A.等于(V0+V t)/2B.小于(V0+V t)/2C.大于(V0+V t)/2D.条件不足,无法比较路程、位移1.关于位移和路程,下列说法正确的是() A.沿直线运动的物体,位移和路程是相等的B.质点沿不同的路径由A到B,路程可能不同而位移一定相同C.质点通过一段路程,其位移一定不为零D.质点运动位移的大小可能大于路程2、某人将小球从2米高处竖直向下抛出,被地面碰撞后又竖直向上弹起5米的高度再被接住,这一过程,小球通过的路程和发生的位移大小分别是()A、7米,7米B、7米,3米C、7米,2米D、2米,5米a.v.Δv关系1.在匀变速直线运动中,关于物体的速度与加速度的方向关系,下列说法正确的是()A.加速度与速度的方向相同B.加速度与速度的方向相反C.加速度与速度的方向可能相同也可能相反 D.加速度与速度变化的方向相同 E. 物体的速度改变越快,其加速度也越大 F. 物体的速度越大,其加速度也越大 G. 物体的速度改变量越大,其加速度也越大H. 物体的速度为零,其加速度一定为零2.若汽车的加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时( ) A.汽车的速度也减小B.汽车的速度仍在增大 C.当加速度减小到零时,汽车静止 D.当加速度减小到零时,汽车速度达到最3.关于匀变速直线运动,下列说法正确的是( )A.加速度的大小和方向是不变的B.加速度的大小决定于速度的大小C.加速度的大小决定于速度变化的大小D.加速度的大小决定于速度变化的快慢4.关于匀变速直线运动,下列说法正确的是( ) A.加速度的方向就是速度的方向 B.加速度的方向就是位移的方向 C.匀加速直线运动中,物体的加速度与速度方向相同D.匀减速直线运动中,位移和速度都随时间的增加而减小平均速度计算1.短跑运动员在100m竞赛中测得5s末速度是10.4m/s,10s末到达终点速度是10.2m/s,此运动员在这100m中平均速度为()A.10.42. 如图所示为某校学生开展无线电定位“搜狐”比赛,甲、乙两人从O到达A点搜到狐狸,两人的搜狐路径已在图中标出,则A甲的平均速度大于乙的平均速度 B. 两人运动的平均速度相等C. 甲的位移大于乙的位移D. 甲的路程等于乙的路程3.一个物体做匀加速直线运动,在t秒内经过的位移是x,它的初速度为v0,t秒末的速度为v t,则物体在这段时间内的平均速度为A.xt B.v0+v tt C.v t-v0t D.v t+v024.关于速度,下列说法中正确的是( )A.平均速度就是速度的平均值,它只有大小没有方向,是标量 B.瞬时速度不为零,平均速度可以为零C.运动物体在某一时刻或某一位置时的速度,叫瞬时速度,是一个矢量 D.汽车上的速度计是用来测量汽车平均速度大小的仪器 E.火车在隧道中速度是平均速度 F.火车过隧道口的速度是瞬时速度5.汽车在过某段路,前一半位移平均速度10m/s,后一半位移速度30m/s,则全程平均速度为6.在08北京奥运会中,牙买加选手博尔特是一公认的世界飞人,在“鸟巢”400m环形赛道上,博尔特在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9.69s和19.30s的成绩破两项世界纪录,获得两枚金牌。
初中物理“s-t”图像与“v-t”图像专题辅导
初中物理“s-t”图像与“v-t”图像
图像可以直观、形象地反映物理量之间的动态变化,是研究物理问题的重要方法。
正确区别物体运动时的“s -t ”图像和“v -t ”图像的关键是根据图像的形状理解两个物理量之间的变化关系。
一、路程与时间图像(“s -t ”图像)
“s -t ”图像描述了物体通过的路程随时间变化的规律。
1. 图1中的图像是一条水平线,由此可知,不同时刻t 1和t 2对应的路程s 相同,这说明物体处于静止状态。
图1
2.图2中的图像是一条斜线,由此可知,不同时刻t 1和t 2对应的路程不同,这说明物体在运动,由图可知,2121t t s s =,它可变形为2
211t s t s =,即两个时刻的速度相同,又由于初中阶段只研究直线运动,故该图像表示物体在做匀速直线运动。
图2
3.图3中的甲和乙两个图像都表示物体在做匀速直线运动,但在相同的时刻t ,s 2大于s 1,故甲的速度大于乙的速度。
图3
总结:在“s -t ”图像中。
水平线表示物体静止;斜线表示物体在做匀速直线运动,且斜线越陡,物体的速度越大。
二、速度与时间图像(“v-t”图像)
“v-t”图像描述了物体的速度随时间变化的规律,由上面的分析可知,图4中的水平线表示物体的速度不变,物体在做匀速直线运动;图5中的斜线表示物体的速度在不断变化,物体在做变速直线运动。
图4 图5。
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v-t图像专题
图像可以直观反映两物理量之间的关系,形象描述物理规律。
直观形象性不仅体现在用图像法解物理题,更表现在用图像法处理实验数据。
要想利用图像直观功能,必须首先掌握图像基本知识。
如图像中的交点、截距、斜率、面积等物理意义,会解相关图像题。
在高中物理,首先接触的就是v-t图像,它是高中物理学习的重点之一。
学好v-t图像,是迁移应用其它图像的基础。
应用图象研究物理问题,有利于培养学生数形结合,形象思维,灵活处理物理问题的能力,也是高考中体现能力的命题点。
一、图像基本要点
第一,看轴
分析图象题,首先需明确图像物理意义,即看轴:(1)确认横坐标、纵坐标对应的物理量各是什么。
(2)关注坐标轴物理量的单位。
(3)留心坐标轴起点数值是否为零。
第二,抓点
“点”是认识图像的基础。
物理图象上的“点”代表某一物理状态,它包含着该物理状态的特征。
从“点”着手分析时,应注意从几个特殊的“点”入手分析,主要有:⑴截距点。
它反映当一个物理量为零时,另一个物理量的数值。
即表明研究对象的一个状态。
⑵交点。
它反映了两个不同的研究对象,此时有相同的物理量。
如v-t图的交点,表明此刻两物体速度相同。
(3)最值点。
它表明当某一物理量取值合适时,另一物理达到最大或最小值。
⑷突变点。
通常反映物理过程在该点发生突变,一般产生在物体运动的边界处。
第三,懂斜率
图像中,直线或曲线在某点的斜率通常具有明确的物理意义。
物理图象的斜率代表两个物理量增量之比值,其往往代表比值定义得到的另一物理量,且斜率的正负表示该物理量的方向。
如x-t图象的斜率为速度,v-t图象的斜率为加速度等。
第四,知面积
面积是指图线与坐标轴所围成的。
在某些图像中,面积往往代表另一个物理量的大小。
如v—t图象中所围面积代表位移,a-t图像中所围的面积代表速度的变化,F—x图象中所围面积为力做的功,(1/v)—x图象与1/v轴所围的面积代表时间等。
二、v-t图像题
1 会解v-t图像题
例1雨滴从高空由静止落下,若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落速度的增大而增大,下列图象可能正确反映雨滴下落运动情况的是()下列图像是匀变速直线运动的是()
解析:雨滴下落过程中受到随速度增大而增大的空气阻力作用,其与重力的合力将逐渐减小,即做加速度不断减小的运动。
在v-t中,加速度不断减小表现在图线的斜率不断减小。
因此选B 。
第二空会有同学漏选D ,这就提醒我们首先必须看清坐标轴。
由于D 选
项是a-t 图,它是一条水平直线,也表示匀变速直线运动。
例2 (2014 山东卷15)一质点在外力作用下做直线运动,其速度v 随时间t 变化的图像如图。
在图中标出的时刻中,质点所受合外力的方向与速度方向相同的
有( )
A 、t 1
B 、t 2
C 、t 3
D 、t 4
解析:v-t 图像中,速度、斜率(加速度)的正负均表示方向。
质点所受合外力的方向与速度方向相同,即加速度方向与速度方向,显然,t 1、t 3时刻两者相同。
例3 (2014 重庆卷5)以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比。
下列用虚线和实线描述两物体运动的υ-t 图象可能正确的是
解析:分析可知,在t 轴截距点处,对应的物理状态是两物体运动到最高点,速度为零,加速度都为g ,因此,在该点处,两图线的斜率应相等,由此选择D 。
解决此题,需要抓住截距点,根据截距点的处特征,做出判断。
例4 (2014 大纲卷14)—质点沿x 轴做直线运动,其v-t 图像如图所示。
质点在t= 0时位于x = 5m 处,开始沿x 轴正向运动。
当 t=8s 时,质点在轴上的位置为( )
A. x = 3m
B. x= 8m
C. x= 9m
D. x=14m
解析:这题主要考查v-t 图像面积的物理意义是位移。
根据图像,可求得t 轴上方的梯形面积大小为6,即向正方向发生位移为6m 。
t 轴下方梯形面积大小为3,即向反方向发生位移为3m 。
因此,8秒内,向正方向发生位移为3m ,t=0时,x=5m ,那么t=8s 时,x=5m+3m=8m 。
选择B 。
引申提高:一只老鼠从洞口跑出后沿一直线运动,其速度大小与其离开洞口的距离成反比,当其到达距洞口为d 1的A 点时速度为V 1,若B 点离洞口的距离为d 2(d 2﹥d 1),求老鼠由A 运动至B 所需的时间?
点拨:根据速度定义,分析画出(1/v )-x 图像,进一步利用图像面积的物理意义是时间变化来求解。
2 会用v-t 图解题
2.1回到原点
例5 处于光滑水平地面上的质点,由静止开始以加速度a 做匀加速运动,经时间t ,立即改为以加速度大小a '做匀减速运动,又经过t 秒恰好回到出发点,求加速度大小a ',末速度v ? v t
01t 2t 3t 4t
解析:此题是字母物理量,如用公式法,会较繁琐,且不易求解。
如用图像法,将直观呈现这些量之间的关系,进而求得答案。
图像如下所示,由于回到原点,t 轴上方三角形面积应等于下方三角形面积,设图与t 轴交点时间为t ',可列式: 211(2t t )22att a '''=-,其中at a t t
'='-,解得时间43t t '=,所以3a a '=,2v at =
另解:为计算简便,可将加速度a '的运动等效成下图虚线AD 和BC 两个运动的合成。
根据题意,三角形OAD 与三角形BDC 面积相等,可列式:
11222at t t v ⨯⨯=⨯⨯,直接解得2v at =,所以33at a a t
'==。
变式1:一个物体在恒力F 作用下由静止开始运动,速度达到V ,然后换成一个方向相反大小为3F 的恒力作用,经过一段时间后,物体回到出发点,求物体回到原出发点时的速度? 变式2:在光滑水平面上用F1向右拉一物体,作用t 秒后,改用F2向左拉物体,作用t 秒后正好回到出发点,此时动能增加32J ,问:F1做功多少,
F2做功多少?
2.2 同路程不同加速度
例6(2013 广东卷19)游乐场中,从高处A 到水面B
处有两条长度相同的光滑轨道。
甲、乙两小孩沿不同轨道同
时从A 处自由滑向B 处,下列说法正确的有
A.甲的切向加速度始终比乙的大
B.甲、乙在同一高度的速度大小相等
C.甲、乙在同一时刻总能到达同一高度
D.甲比乙先到达B 处
解析:对于“路程相同,加速度不同”的题目,一般利用速率时间图像求解。
根据题意,初速度、末速度大小相同,作出图像如下所示。
显然,甲加速度先大于乙,后小于乙,A 错;同一高度时重力做功相同,所以速度大小相等,B 对;通过图像,发现同一时刻,甲路程大,即高度小,所以C 错;由图看出,t 2>t 1,因此D 对。
变式:(2014上海卷)如图,竖直平面内的轨道I 和II 都由两
段细直杆连接而成,两轨道长度相等。
用相同的水平恒力将穿在轨
道最低点B 的静止小球,分别沿I 和II 推至最高点A ,所需时间分
别为t 1、t 2;动能增量分别为△E k1、△E k2.假定球在经过轨道转折点
前后速度大小不变,且球与I 、II 轨道间的动摩擦因数相等,则
A .1212 k k E E t t ∆>∆>;
B .1212 k k E E t t ∆=∆>;
C .1212 k k E E t t ∆>∆<;
D .1212 k k
E E t t ∆=∆<;
点拨:根据动能定律,各力所做总功等于动能变化。
两个过程中,重力及水平恒力做功显然相等。
通过分析知,无论哪个过程,摩擦力所做功都等于μFs,其中F 指重力与水平恒力的合力,s 指AB 在F 方向上的投影。
因此,动能变化相等,末速度也相等。
画出速率时间图像,可得t 2<t 1。
2.3 非匀变速直线运动
例7:一辆汽车在起动过程中,当速度达到5m/s 时保持功率不变,从此时起以0.5min 钟时间内行驶了300m ,则在这0.5min 末,汽车的速度( )
A.可能等于20 m/s
B.小于15 m/s
C.等于15 m/s
D.大于15 m/s
解析:汽车保持功率不变,做加速度不断减小的加速运动。
由此画出下图曲线,为得到速度v A 的大小,可添加辅助线,使直线、曲线与两轴所围成的面积都为300m 。
对直线而言,做匀加速直线运动,其平均速度大小30010/30m v m s s
=
=,由于初速为5m/s ,因此v B =15m/s ,显然v A 小于15 m/s 。
变式:物体做加速度越来越大的减速直线运动, 在一段时间内的初速度和末速度分别为0v 、t v ,在这段时间内的平均速度为v ,则v 和012
t v v v +=的大小关系( ) A.v >v 1 B.v <v 1 C.v >v 1 D. 无法确定。