2020高中物理 第章 匀变速直线运动的研究 专题一 图象与追及问题讲义+测试（含解析）鲁科版1.docx

学必求其心得，业必贵于专精 学必求其心得，业必贵于专精 PAGE 24 - 学必求其心得，业必贵于专精 专题一　图象与追及问题 课堂任务　s.t图象与v。t图象 在物理学中,图象法是一种十分重要的思想方法,既可以用图象来描述物理问题，也可以用图象来解决物理问题，而且用图象法分析和解决物理问题往往比用解析法更简洁直观.图象法中常用到的就是平面直角坐标系；解决任何图象问题首先必须要注意横轴和纵轴所代表的物理意义。运动学中，位移-时间图象（s.t图象)和速度-时间图象(v-t图象）是两种最典型的图象。这两种图象里包含了大量的信息，考试时可能会从各个方面考查，下面我们进行具体全面的描述。 s。t图象、v。t图象的比较 例1　 (多选)a、b两个质点相对于同一原点在同一直线上运动的s.t图象如图所示,关于a、b的运动，下列说法正确的是(　　) A．a、b两个质点运动的出发点相距5 m B．质点a比质点b迟1 s开始运动 C．在0～3 s时间内，a、b的位移大小相等，方向相反 D．质点a运动的速率比质点b的速率大 [规范解答］　质点a从s0＝5 m处，t0＝0时出发，质点b从s0＝0处,t0＝1 s时出发，a的出发点在b的出发点沿正方向5 m处，b比a延迟1 s开始运动，A正确，B错误.0~3 s内,sa＝（0－5) m＝－5 m。sb＝5 m－0＝5 m，C正确。由题图可知，0～1 s时间内a的斜率不为0,b的速率为零，所以a运动的速率大于b运动的速率；1～2 s时间内,b的斜率大于a的斜率，所以b运动的速率大于a运动的速率；2～3 s时间内，b的位移图线是平行于时间轴的直线，速率是零，a的速率是零，所以a、b速率相等，所以D错误。 [完美答案］　AC 对于s。t图象： （1)若图象不过原点，则在纵轴上的截距表示物体相对参考点的初始位置s0（s0＝5 m);在横轴上的截距表示物体开始运动时刻t0(t0＝1 s）. (2)两图线相交，表示交点对应时刻两物体在同一位置。（如图中a、b的s。t图线相交) （3)图线的斜率大小表示物体的速度大小，斜率的正负表示物体的运动方向.(如图在1～2 s时间内,b的速度大于a的速度。a在0~2 s速度沿负方向，b在1～2 s的速度沿正方向） （4)图线是水平的，表示物体静止(如图中b在2~3 s时)；图线是直线，表示物体做匀速直线运动；图线是曲线，表示物体做变速直线运动。 eq \a\vs4\al(［变式训练1])　物体A、B的s.t图象如图所示，由图可知(　　) A．从第3 s起,两物体运动方向相同，且vA〉vB B．两物体由同一位置开始运动，但物体A比B迟3 s才开始运动 C．在5 s内两物体的位移相同，5 s末A、B相遇 D．5 s内A、B的平均速度相等 答案　A 解析　从图象可知，A、B不是从同一位置出发且物体A比B迟3 s才开始运动.s。t图象的倾斜程度反映物体的速度，则vA〉vB，A正确，B错误；物体B运动开始位置在物体A开始位置前方5 m处，但二者在5 s末到达同一位置，所以两者在5 s内位移不相同，平均速度也不相等,C、D错误。 例2　质点做直线运动的速度—时间图象如图所示，该质点(　　） A．在第1秒末速度方向发生了改变 B．在第2秒末加速度方向发生了改变 C．在前2秒内发生的位移为零 D．第3秒末和第5秒末的位置相同 ［规范解答]　由题图可知0~2 s内,速度为正,运动方向未改变，2 s末时，位移最大，v-t图线斜率表示加速度，1～3 s图线斜率未改变，故第2 s末加速度方向没有变化，A、B、C错误；由v.t图线与时间轴所围面积表示位移知，第3 s末和第5 s末质点位置相同，D正确。 [完美答案］　D (1）不管是位移图象还是速度图象，其折线的“折点”是突变点。如果是位移图象表示速度突变，如果是速度图象表示加速度突变。这里第1 s末速度并不突变,是加速度突然变为负方向。 （2）穿过横轴意味着纵轴物理量的正负发生了变化，但由其斜率代表的物理量并不变.如果是位移图象则表示位置坐标正负变了,但速度不变。例题中在第2 s末是速度方向发生了变化。但加速度由斜率决定，加速度不变。 (3)v-t图象图线与时间轴围成的图形的面积代表了物体的位移，横轴上方围成的面积位移为正,横轴下方围成的面积位移为负。总位移为各段所围面积的代数和. eq \a\vs4\al（[变式训练2］）　质点做直线运动的v。t图象如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8 s内平均速度的大小和方向分别为（　　） A．0。25 m/s　向右 B．0.25 m/s　向左 C．1 m/s　向右 D．1 m/s　向左 答案　B 解析　由图象面积计算0～3 s内质点的位移大小为s1＝2×3×eq \f（1,2) m＝3 m，方