【三年高考两年模拟】2017年高考一轮：1.3《运动图像》ppt课件

课标版物理第3讲运动图像一、x-t图像1.图像的意义(1)物理意义:反映了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a.图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的①。b.图线上某点切线的斜率的正负表示物体速度的②。2.两种特殊的x-t图像(1)匀速直线运动的x-t图像是一条倾斜的直线。(2)若x-t图像是一条平行于时间轴的直线,则表示物体处于静止状态。教材研读大小方向B.在运动的全过程,a质点运动得比b快C.在t=t1前b质点运动得比a快,在t=t1后a质点运动得比b快D.a和b两质点速度大小和方向都不同 答案B据题意,由位移-时间图像可知,a、b两质点同时出发但出发点不同,A选项错误;位移-时间图线的斜率表示物体的运动速度,由于a质点所对应图线斜率较大,则a质点的运动速度较大,B选项正确,C选项错误;由图像可知a、b两质点均向正方向运动,但a的速度较大,则D选项错误。自测1(2015黑龙江东部地区联考)如图所示是a和b两质点在同一条直线上运动的位移-时间图像,以下说法正确的是 ()A.两质点同地点而不同时出发二、v-t图像1.图像的意义(1)物理意义:反映了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a.图线上某点切线的斜率的大小表示物体运动的①的大小。b.图线上某点切线的斜率的正负表示②。 注意匀速直线运动的v-t图线的斜率为零,表示其加速度等于零。(3)图像与坐标轴围成的“面积”的意义a.图像与坐标轴围成的面积表示相应时间内的③。b.若此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为④;若此面积在时间轴的下方,表示这段时间内的位移方向为⑤。加速度加速度的方向位移的大小正方向负方向2.两种特殊的v-t图像(1)匀速直线运动的v-t图像是与横轴⑥的直线。(2)匀变速直线运动的v-t图像是一条⑦的直线。 注意(1)无论是x-t图像还是v-t图像都只能描述直线运动。(2)x-t图像和v-t图像不表示物体运动的轨迹。平行倾斜比较内容x-t图像v-t图像图像 其中④为抛物线 其中④为抛物线物理意义反映的是位移随时间的变化规律反映的是速度随时间的变化规律函数表达式①x=x0-vtv=v0-at②x=x0v=v0③x=vtv=at④x=kt2v=kt2三、x-t和v-t图像的比较物体的运动性质①表示从正位移处开始一直做反向匀速直线运动并经过零位移处表示先做正向匀减速运动,再做反向匀加速运动②表示物体静止不动表示物体做正向匀速直线运动③表示物体从零位移开始沿正向做匀速直线运动表示物体从静止开始沿正向做匀加速直线运动④表示物体做匀加速直线运动表示物体做加速度增大的加速直线运动斜率的意义斜率的大小表示速度的大小,斜率的正负表示速度的方向斜率的大小表示加速度的大小,斜率的正负表示加速度的方向图线与坐标轴围成的“面积”的意义无实际意义表示相应时间内的位移自测2(辨析题)(1)x-t图线是物体的运动轨迹。 ()(2)x-t图线是一条直线,说明物体一定做匀速直线运动。 ()(3)v-t图线是一条平行于t轴的直线,说明物体做匀速直线运动。 ()(4)x-t图线与时间轴围成的面积表示物体运动的路程。 () 答案(1)✕(2)✕(3)√(4)✕自测3(2015河北衡水第三次联考,8)(多选)如图所示,表示做直线运动的某一物体在0~6s内的运动图像,由于画图人粗心未标明是v-t图还是x-t图,但已知第1s内的速度小于第3s内的速度,下列说法正确的是 ()A.该图一定是v-t图B.该图一定是x-t图C.物体的速度越来越大D.物体的位移越来越大 答案AD若是x-t图像,图线的斜率表示速度,根据题图,该图线在第1s内的斜率不为零,而第3s内的斜率为零,这说明物体在第1s内的速度大于第3s内的速度,与题意不符,所以该图一定不是x-t图,一定是v-t图,选项B错误,A正确;v-t图像的纵坐标表示瞬时速度,根据题图,该物体的速度先增大(0~2s)后不变(2~4s)然后再逐渐减小(4~6s),选项C错误;v-t图线与横轴所围面积表示位移,根据题图,可知物体的位移越来越大,选项D正确。自测4如图所示的x-t图像和v-t图像中,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.x-t图像中t1时刻v1v2C.v-t图像中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等D.两图像中,在t2、t4时刻2、4开始反向运动 答案B图线1表示的是变速直线运动,A错。因x-t图线的斜率表示速度,则可知t1时刻v1v2,B正确。因v-t图线和t轴围成的面积表示位移的大小,则可知0~t3时间内3的位移大于4的位移,可得  ,C错。t2时刻1物体开始折返,t4时刻4物体开始做减速运动,但没有折返,故D错。3v4v考点一运动图像的理解 理解图像中的“点”“线”“斜率”“面积”“截距”的物理意义。考点突破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”“交点”,它们往往对应一个特殊状态线表示研究对象的变化过程和规律,如v-t图像中图线若为倾斜直线,则表示物体做匀变速直线运动斜率表示纵、横坐标两物理量的比值,常有一个重要的物理量与之对应,用于定量计算对应物理量的大小和定性分析变化的快慢。如x-t图像的斜率表示速度,v-t图像的斜率表示加速度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图像与横轴包围的面积表示位移的大小截距表示横、纵坐标两物理量在“边界”条件下的大小。由此往往能得到一个很有意义的物理量 注意在物理图像中,只要纵轴和横轴所代表的物理量的乘积恰好是一个具有累积含义的物理量,那么图线与横轴围成的面积的数值就代表这个物理量的大小。如x=vt,则v-t图线与t轴围成的面积的数值即为位移的大小。 典例1(2015广东理综,13,4分)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-时间图像如图所示。下列表述正确的是 ()A.0.2~0.5小时内,甲的加速度比乙的大B.0.2~0.5小时内,甲的速度比乙的大C.0.6~0.8小时内,甲的位移比乙的小D.0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等 答案B在位移-时间图像中,图线的斜率表示物体的速度,由图知在0.2~0.5小时内,甲、乙两人的s-t图线皆为直线,且甲的图线斜率大,则知两人都做匀速运动,且甲的速度大,A错误、B正确;s-t图线上某点的纵坐标表示对应时刻物体的位移,两纵坐标的差值表示对应时间段内位移的大小,故0.6~0.8小时内,甲的位移比乙的位移大,C错误;物体单向直线运动中路程等于位移的大小,有反向运动时路程等于每个阶段中位移大小之和,故知0.8小时内两人位移相等,但甲骑行的路程大于乙骑行的路程,D错误。 (1)摩托车在0~20s这段时间的加速度大小a;(2)摩托车在0~75s这段时间的平均速度大小 。 答案(1)1.5m/s2(2)20m/s 解析(1)加速度a=  ①由v-t图像并代入数据得a=1.5m/s2 ②(2)设20s时速度为vm,0~20s内的位移s1= t1 ③v0tvvtm02v典例2(2015福建理综,20,15分)一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶,其运动过程的v-t图像如图所示。求:20~45s内的位移s2=vmt2 ④45~75s内的位移s3= t3 ⑤0~75s这段时间的总位移s=s1+s2+s3 ⑥0~75s这段时间的平均速度 =  ⑦代入数据得 =20m/s⑧m02vv123stttv(1)v-t图像中,图线向上倾斜表示物体的加速度为正,向下倾斜表示物体的加速度为负。(2)v-t图像中,图线与横轴所围成的“面积”在数值上等于物体的位移大小,在t轴上方的“面积”表示位移为正,在t轴下方的“面积”表示位移为负。1-1(多选)如图所示为某物体在0~t3时间内的速度-时间图像,其中t3-t2=t2-t1= t1,v1=-3v2,则下列说法正确的是 () A.0~t3时间内,速度方向改变了三次12B.0~t3时间内,加速度方向改变了两次C.0~t1时间内,物体的位移为 v1t1D.t1~t2和t2~t3时间内物体的位移大小之比小于3∶1 答案CD在0~t3时间内,速度方向在0~t1时间内改变了一次,在t1~t3时间内改变了一次,即共改变了两次,A项错误;加速度方向仅在t1时刻发生了改变,B项错误;0~t1时间内,物体的位移为 (v1+v2)t1= (v1- v1)t1= v1t1,C项正确;物体在t1~t2时间内的位移大小小于 v1(t2-t1),而在t2~t3时间内的位移大小大于 (-v2)(t3-t2),由于v1=-3v2,因此物体在t1~t2和t2~t3时间内的位移大小之比小于3∶1,D项正确。13121213131212 考点二运动图像的应用运用运动图像解题不仅思路清晰,而且在很多情况下可使解题过程得到简化,起到比解析法更巧妙、更灵活的独特效果。在有些情况下运用解析法可能无能为力或异常繁琐,但是利用图像法可能会使你豁然开朗。这里谈的图像法包括两层含义:其一,根据题意画图;其二,对题目已给图像进行必要的转换。 典例3如图所示,两物体从高度相同、路径不同的光滑斜面顶端由静止下滑,物体通过两条路径的长度相等,通过C点前后速度大小不变,且到达最低点B、D时两物体的速度相等,则下列说法正确的是 ()A.物体沿AB斜面运动时间较短B.物体沿ACD斜面运动时间较短C.物体沿两个光滑斜面运动时间相等D.无法确定 答案B由于两斜面光滑,且物体通过C点前后速度大小不变,两物体到达斜面最低点的速度大小相等,而且两物体运动路程相等,故可用速度-时间图像进行分析比较,从图中可以看出,沿ACD运动时,起始阶段加速度较大,故其速度图像起始阶段斜率较大,且二者末速度相等,为了保证最后速度大小一样且路程(v-t图线与t轴包围的面积)相等,可以看到通过AB的时间t1大于通过ACD的时间t2,所以沿ACD斜面运动时间较短,故B正确。 典例4学校对升旗手的要求是:国歌响起时开始升旗,当国歌结束时国旗恰好升到旗杆顶端。已知国歌从响起到结束的时间是48s,国旗上升的高度是17.6m。若国旗先向上做匀加速运动,时间持续4s,然后做匀速运动,最后做匀减速运动,减速时间也为4s,国旗到达旗杆顶端时的速度恰好为零。求:国旗加速运动时加速度的大小及匀速运动时的速度大小。 答案0.1m/s20.4m/s 解析解法一:对于国旗加速上升阶段:x1= a1 对于国旗匀速上升阶段:v2=a1t1t2=48s-4s-4s=40sx2=v2t21221t对于国旗减速上升阶段:x3=v2t3- a3 对于全过程:a1=a3x1+x2+x3=17.6m由以上各式可得:a1=0.1m/s2v2=0.4m/s解法二:画出v-t图像如图所示1223t 17.6= (40+48)v2v2=0.4m/sa1= =0.1m/s21221vt应用图像分析物理问题,要掌握好以下基本步骤:(1)认真审题,根据题中所需求解的物理量,结合相应的物理规律确定横、纵坐标所需表示的物理量。(2)根据题意,结合具体的物理过程,应用相应的物理规律,将题目中的速度、加速度、位移、时间等物理量的关系通过图像准确直观地反映出来。(3)题目中一般会直接或间接给出速度、加速度、位移、时间四个量中的三个量的关系,作图时要通过这三个量准确确定图像,然后利用图像对第四个量作出判断。2-1(2015安徽淮南二中期中)甲物体从A点由静止开始,先以加速度a1做匀加速直线运动,紧接着以加速度大小为a2做匀减速直线运动到B点,速度减为零。乙物体从A点由静止开始,先以加速度a1做匀加速直线运动,接着做匀速直线运动,经过一段时间后又以加速度大小为a2做匀减速直线运动到C点速度减为零。如果甲和乙全过程运动的总时间相等,运动方向相同,乙物体匀速运动时间等于其匀变速运动时间,B、C之间距离为20米,则甲物体运动的总位移为 ()A.100米B.80米C.60米D