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专题强化一运动图像问题
学习目标1.知道常见运动学图像的物理意义。2.会根据图像分析物体的运动情况。3.会分析图像并能进行图像间的相互转化。
考点一运动学图像的理解和应用
1.对s-t图像与v—t图像的理解
s—t图像
v—t图像
图像举例
意义
倾斜直线表示匀速直线运动;曲线表示变速直线运动
倾斜直线表示匀变速直线运动;曲线表示变加速直线运动
运动情况
甲做匀速直线运动,乙做速度逐渐减小的直线运动
丙做匀加速直线运动,丁做加
速度逐渐减小的变加速直线
运动
交点和“面积”
两条图线的交点表示相遇;图线与横轴所围面积无意义
两条图线的交点表示t?时刻速度相等,图线与横轴所围面积表示位移的大小
位移
0~t?时间内甲、乙位移相等
0~t2时间内丁的位移大于丙的位移
平均速度
0~ti时间内甲、乙平均速度相等
0~t2时间内丁的平均速度大于丙的平均速度
2.对a-t图像的理解
(1)图线①表示物体做加速度逐渐增大的直线运动,图线③表示物体做加速度逐渐减小的直线运动,图线②表示物体做匀变速直线运动。交点④表示加速度相等。
(2)由△v=a△t可知a-t图像中图线与横轴所围面积表示速度变化量。
图2
3.三点说明
(1)s-t图像与v—t图像都只能描述直线运动,且均不表示物体运动的轨迹。
(2)分析图像要充分利用图像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。角度1s-t图像
例1有经验的司机远远看见红灯并不紧急刹车而是调整油门缓慢减速,使汽车赶到路口时正好绿灯亮起,当绿灯亮起时,司机控制油门使汽车做匀加速直线运动,以开始加速时作为计时起点,0~5s内汽车的s-t图像如图1所示,6s后汽车以6s末的速度做匀速直线运动。下列说法正确的是()
图1
A.汽车在0~4s内通过的位移大小为30m
B.汽车做匀加速直线运动的加速度大小为4m/s2
C.汽车做匀速直线运动的速度大小为16m/sD.0~6s内汽车的平均速度大小为16m/s
听课笔记...
角度2v-t图像
例2(2023·南京高三模拟)潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域,浮力顿减,称之为掉深。如图2甲所示,某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。t=0时,该潜艇掉深,随后采取措施成功脱险,在0~30s时间内潜艇竖直方向的
v-t图像如图乙所示(设竖直向下为正方向)。不计水的粘滞阻力,则()
v/(m·s-1)
v/(m·s-1)
低密度海水区20
1030i7s
0
甲乙
高密度海水区
A.潜艇在掉深时的加速度为1m/s2
B.t=30s时潜艇回到初始高度
C.潜艇竖直向下的最大位移为100m
D.潜艇在10~30s时间内处于超重状态听课笔记
角度3a-t图像
例3(多选)(2023-湖北卷,8)t=0时刻,质点P从原点由静止开始做直线运动,其加速度a随时间t按图示3的正弦曲线变化,周期为2to。在0~3to时间内,下列
说法正确的是()
图3
A.t=2to时,P回到原点
B.t=2to时,P的运动速度最小C.t=to时,P到原点的距离最远
D。时,P的运动速度与时相同
听课笔记....-
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考点二“数学思维”分析非常规图像问题
对于非常规运动图像,可由运动学公式推导出两个物理量间的函数关系,来分析图像的斜率、截距、面积的含义。
图像种类
示例
分析思路
图像
由得=o+zat图像的斜率k截距为初速度vo
v2—s图像
由v2-v?=2as得v2=2as+v6图像的斜率k为2a,截距为v?
图像
k=v2 O
由vo,截距
图像的斜率k为
a-s图像
由v2-v?=2as得
面积表示速度平方变化量的一半
图像
由s=vt得面积表示运动时间t
例4如图4所示为甲车沿平直公路行驶过程中,位移s和时间t的比与时间t的关系图像。下列说法正确的是()
图4
A.甲车的加速度大小为5m/s2
B.t=2s时,甲车的速度大小为10m/s
C.0~2s内甲车的位移为10m
D.0~2s内甲车的位移大小为20m
听课笔记
…………
跟踪训练
(2024·安徽亳州模拟)放在水平面上的物体,在水平力F作用下开始运动,以物体静止时的位置为坐标原点,力F
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