第二节匀速直线运动的图象

吴BG老师高一物理暑假补习资料金桥新王牌1图1－17BAtv图1－18第二节匀速直线运动的图象理解理解匀速运动的规律，理解s-t图像的物理意义，能通过图像求匀速运动的速度，从图像的斜率判断速度的大小，学习匀速运动的v-t图线，理解该图像的物理意义，知道图像与t轴间所围得面积的数值就等于位移的大小，感悟图像在描述物理规律时的形象、直观、简洁美。基础级1．怎样理解匀速直线运动的定义定义：物体在一条直线上运动，且在任意相等的时间间隔内通过的位移相等，这种运动称为匀速直线运动①匀速直线运动的前提：沿直线运动，不能往返，即轨迹是直线②运动的特点：时间若相等，位移必相等。且时间的选取是任意的，可长可短。若物体在t=1s内，位移s=1m，则物体在0.1s内，位移为0.1m；物体在0.01s内，位移为0.01m2．关于匀速直线运动的位移时间图像为了描述物体的位移随时间变化的关系，我们可以任意选择一个平面直角坐标系，用横轴表示时间，用纵轴表示位移，画出位移和时间的关系图线，这种图象叫做位移-时间图象，简称为位移图象。如图1－8所示，就是物体做匀速运动的位移图象。取初位置为坐标原点时，物体的位移等于末位置的坐标，因此这个图象也可以叫做物体的位置-时间图象。应用位移图象，我们可以求出物体在任意时间内的位移，也可以反过来求出物体通过任一位移所需的时间。位移图象中，两条图线的交点表示两物体处于同一位置，即两物体相遇。①匀速直线运动的s-t图像一定是一条直线②直线是否过原点？若开始计时时刻的初始位置作为位移的零点，直线过原点；若开始计时时的初位置不作为位移的零点，则图像就不过原点。③根据图像可以知道质点在任意一段时间内的位移；也可以知道发生一段位移所需的时间。④s-t图像表示的是位移随时间变化的情况，而不是运动的轨迹。0-4s时间内：表示物体做与选定的正方向同向的匀速直线运动4-8s时间内：表示物体静止8-10s时间内：表示物体做与选定的正方向相反的匀速直线运动，10时物体回到运动的初始位置。0-10s时间内：始终沿同一直线运动，总位移为零。10-12s时间内：表示物体做与选定的正方向相反的匀速直线运动。12-14s时间内：表示物体做与选定方向相同的匀速直线运动。3．关于匀速直线运动的速度时间图像速度时间图像只能表示两个方向的运动，即向东或向西，向南或向北，如图中若A是向东的匀速直线运动，B则表示向西的匀速直线运动。面积表示物Oxt图1－16吴BG老师高一物理暑假补习资料金桥新王牌2体发生的位移。如图图1－184.用比值定义物理量本节课，我们用位移与发生这个位移所用时间的比值来定义速度。这种用比值来定义物理量的方法是物理学中的一种常用方法。我们在初中所学的一些物理量也可用比值来定义。例如，密度可以定义为质量与体积的比值，压强可以定义为压力与面积的比值，等等。今后，我们还将接触更多用比值定义的物理量。5.从位移图象求速度在如图1－22所示的匀速直线运动的位移图象中，比值tx越大，直线OP就越陡。所以我们把tx叫做直线的斜率。比值tx是匀速直线运动的速度v。所以，在匀速直线运动中，位移图象的斜率等于运动的速度。在同一个坐标平面上，斜率越大，即直线越陡，表示速度越大。发展级6．变速直线运动的s-t图像？变速直线运动的s-t图像不是直线，而是曲线，可以取时间相同的几条竖直线，发现相等的时间内位移不等，如图y2y1（图1－20）图像上某点的切线的斜率表示该时刻物体运动速度的大小，图中B点所表示的速度比A点所表示的速度小（图1－21）7．在s-t图像中，怎样区分位移的正方向、负方向和速度的正方向、负方向？位移的方向是人为规定的，与质点的实际运动方向无关。作s-t图像时，质点的位移方向是相对于坐标轴原点的，用“+”“-”表示，“+”表示质点在原点的正方向一侧，“-”表示质点位于原点另一侧。位移由“+”变为“-”并不表示质点运动方向的改变。质点运动方向即速度方向用s-t图像中直线斜率的正、负表示，直线斜率为正，表示质点向正方向运动，直线斜率为负，表示质点向负方向运动。8．用图像阐明物理规律是物理学中常用的方法，具有简明直观的特点，由于刚开始接触图像，所以要注意从数形关系以及函数图像与物理量间的对应关系，去领会s-t图线的物理含义Oxt图1－19△x△tP图1－20图1－21吴BG老师高一物理暑假补习资料金桥新王牌3分析直线运动的位移-时间图像时，要把握三点来分析1.图线是直线还是曲线。如果图线是直线，则表示物体做匀速直线运动，否则一定是变速直线运动2.物体开始运动的初始位置。物体开始运动的初始位置由t=0时的位移---即纵坐标的截距决定3.物体运动的方向。随着时间增大，如果物体位移越来越大，则物体向前运动，速度为正，否则物体做反方向运动，速度为负。应用【例1】下列关于匀速直线运动的说法正确的有()A．速度不变的运动是匀速直线运动B．相等的时间内通过的路程相等的直线运动是匀速直线运动C．任何相等时间通过的路程都相同的运动一定是匀速直线运动D．速度方向不变的运动一定是匀速直线运动。【例2】对于直线运动速度公式tsv，下列说法正确的是（）A．物体的速度v随s的增加而增大B．物体的速度v随t的增加而减小C．物体的速度v随s的增加而增大，随t的增加而减小D．物体的速度v与s、t无关【例3】一人看到闪电12.3s后又听到雷声。已知空气中的声速约为330m/s—340m/s，光速为3×l08m/s，于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1km，根据你所学的物理知识可以判断（）A.这种估算方法是错的，不可采用；B.这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离；C.这种估算方法没有考虑光的传播时间，结果误差很大；D.即使声速增大2倍以上，本题的估算结果依然正确。【例4】测音员利用回声测距离：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1秒第一次听到回声，又过0.5秒再次听到回声，已知声速v=340米/秒，则两峭壁间的距离为___________米。【例5】“大洋一号”配备有一种声呐，可测量海水的深度。其原理是：用超声波发生器垂直向海底发射超声波，超声波在海底反射，若已知超声波在海水中的波速，通过测量从发射超声波到接收到反射波的时间，就可推算出船所在位置的海水深度。现已知超声波在海水中的波速为1500m/s，船静止时，测量从发射超声波到接收到反射波的时间为8s，试计算该船所在位置的海水深度。吴BG老师高一物理暑假补习资料金桥新王牌4【例6】如图所示是A、B两运动物体的位移图像，下述说法正确的是（）(A)A、B两物体开始时相距100m，同时相向运动；(B)B物体做匀速直线运动，速度大小为5m/s；(C)A、B两物体运动8s时，在距B的出发点60m处相遇；(D)A物体运动中停了6s。【例7】如图所示，I和II分别是甲、乙两物体的s-t图像，则甲物体的速度v1=__30___m/s，乙物体的速度v2=___20__m/s。t=15s时，甲、乙两物体相距s=_______m，甲、乙两物体到达位移300m处的时间差是t=____s。【例8】有两个物体都做匀速直线运动，且方向相同，甲物体每ls内的位移都是4m，乙物体每1s内的位移都是2m。乙物体先经过观察者，此时刻取作t=0,到t=1.5s时，甲物体也经过同一观察者，试在如图的坐标系中作出甲和乙运动的位移图线。【例9】一个物体做匀速直线运动从甲地到乙地，在乙地静止了一段时间，又从乙地做匀速直线运动返回甲地，图中描述此物运动的四个位移图线中，正确的是()【例10】图中画出了两个物体甲和乙的位移图线，从t=0起的3s时间内，甲的位移是_______，乙的位移是________，由此可知，________的运动的速度大。【例11】如图所示，在同一个坐标系中画出了三个物体a、b、c运动的位移图线，三条都是倾斜直线，且直线a和直线b平行。则t时刻速度最大的是_______，0-t时间内位移大小关系是____。吴BG老师高一物理暑假补习资料金桥新王牌5【例12】如图所示的物体不做匀速直线运动的图像是（)【例13】〖多〗如图所示为甲、乙两物体在同一直线沿相同方向运动的S—t图像。以甲的出发点为原点，出发时间为计时起点，则（）A．乙比甲早出发B．甲开始运动时，乙在甲前面S0m处；C．在0-t1时间内，甲的速度大于乙的速度；D．在t3时刻，甲与乙相遇。【例14】如图所示，一同学沿一直线行走，现用频闪照相记录了他行走中9个位置的图片，观察图片，能比较正确反映该同学运动的速度—时间图像的是()【例15】一物体沿直线运动，第1s内运动了2m，第2s内运动了4m，第3s内运动了6m，第4s内运动了8m，则物体()A．在这4s内做匀速直线运动B．在第4s内做匀速直线运动C．在这4s内做变速直线运动D．在第4s内做变速直线运动【例16】判断下列物体的运动哪些一定是匀速直线运动()A．某人向东走了2m，用时3s，再向南走2m，用时3s的过程；B．某人向东走了10m，用时3s，接着继续向东走20m，用时6s的全过程；C．某人向东走20m用时6s,接着转身向西走20m用时6s的全过程；D．某人始终以3m/s的速度向西行走。吴BG老师高一物理暑假补习资料金桥新王牌6练习题1.物体A、B的s-t图像如图所示，由图可知()。(A)从第3s起，两物体运动方向相同，且vAvB(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的平均速度相等2.甲、乙两地相距220km，A车用40km/h的速度由甲地向乙地匀速运动，B车用30km/h的速度由乙地向甲地匀速运动。两车同时出发，B车出发后1h，在途中暂停2h后再以原速度继续前进，求两车相遇的时间和地点。3.一辆汽车向悬崖匀速驶近时鸣喇叭，经t1=8s后听到来自悬崖的回声；再前进t2=27s，第二次鸣喇叭，经t3=6s又听到回声.已知声音在空气中的传播速度v0=340m/s，求:(1)汽车第一次鸣喇叭时与悬崖的距离；(2)汽车的速度。4．一列火车沿平直的轨道行驶，从经过某一路标开始计时，在前5s内的位移是50m，前10s内位移是100m，前20s内的位移是200m，则这列火车A．一定是匀速直线运动B．一定不是匀速直线运动C．可能是匀速直线运动D．以上均不正确5．如图所示，甲（图1－22）乙（图1－23）两图表示运动物体的位移和时间关系图像，试判断两物体做什么样的运动。图1－22图1－23吴BG老师高一物理暑假补习资料金桥新王牌76．图1－24是两个匀速直线运动的位移图象。哪条直线所表示的运动的速度大?各是多大？7．图1－25是做直线运动的甲、乙两个物体的位移—时间图象，由图象可知（）A.乙开始运动时，两物体相距20mB.在0~10s这段时间内，两物体间的距离逐渐增大C.在10~25s这段时间内，两物体间的距离逐渐变小D.两物体在10s时相距最远，在25s时相遇8．一个物体做匀速直线运动从甲地到乙地。该物体在乙地停留了一段时间后，又从乙地做匀速直线运动返回到甲地。在图1－26描述该物体整个运动过程的几个位移图象中，正确的是（）9．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v1匀速运动，后一半时间内以的速度v2匀速运动；而乙车在前一半路程上以的速度v1匀速运动，后一半路程上以的速度v2匀速运动。试问：哪辆车先到达目的地？10.如图1－35所示为一个质点做直线运动的位移图象，试根据图象对该质点的运动性质及特点做出描述。t/s102030x/m0102030甲乙图1－25x/mt/s654321O123456②图1－24①sOtsOtsOtsOtA图1－26BCD甲乙ss2sO2甲t甲t乙tt图1－28stOt1t2图1－35吴BG老师高一物理暑假补习资料金桥新王牌811．如图为某物体运动的位移时间图像，则物体（）A．做往复运动B．做匀速直线运动C．朝某一方向做直线运动D．不能确定物体的运动情况12．如图所示