运动图像1.优秀PPT.ppt

直线运动的图像直线运动的图像图象是表示物理规律，探讨物理问题的重要方图象是表示物理规律，探讨物理问题的重要方法之一，不仅在力学中，在电磁学中、热学中也是法之一，不仅在力学中，在电磁学中、热学中也是常常用到的，图象的优点是能够形象、直观地反映常常用到的，图象的优点是能够形象、直观地反映出函数关系。出函数关系。1、对于运动图象要从以下几点来相识它的物理意义：、对于运动图象要从以下几点来相识它的物理意义：点：描述物体的运动状态点：描述物体的运动状态线：物体运动的性质线：物体运动的性质截：相识图像的截距的意义截：相识图像的截距的意义斜：能相识图像的斜率的意义斜：能相识图像的斜率的意义面：能相识图线覆盖面积的意义面：能相识图线覆盖面积的意义2、直线运动的图像主要有、直线运动的图像主要有v-t图象图象x-t图象两种图象两种(a-t图象图象)，从，从物理角度来说，它们反映了物体的运动过程；从数学角度来物理角度来说，它们反映了物体的运动过程；从数学角度来说，反映了两个物理量之间一一对应的函数关系说，反映了两个物理量之间一一对应的函数关系（1）x-t图象和图象和v-t图象，只能描述直线运动图象，只能描述直线运动单向或双向直单向或双向直线运动的位移和速度随时间变更的函数关系，而不能干脆用来线运动的位移和速度随时间变更的函数关系，而不能干脆用来描述方向变更的曲线运动描述方向变更的曲线运动（2）当为曲线运动时，应先将其分解为直线运动，然后才能）当为曲线运动时，应先将其分解为直线运动，然后才能用用x-t或或v-t图象进行描述图象进行描述一、基本概念一、基本概念1、位移、位移-时间图像（时间图像（x-t图像）图像）c、d两条为抛物线两条为抛物线a：静止：静止b：匀速直线：匀速直线c：匀加速直线：匀加速直线d：匀减速直线：匀减速直线由由x-t图像可以判定：图像可以判定：对应对应t时刻的位移时刻的位移对应某段位移所用的时间对应某段位移所用的时间物体的运动性质物体的运动性质对应对应t时刻的速度时刻的速度斜率大小表示速度大小斜率大小表示速度大小斜率正负表示速度方向斜率正负表示速度方向与位移正向相同还是相反与位移正向相同还是相反2、速度、速度-时间图像（时间图像（v-t图像）图像）a：匀速直线：匀速直线b：匀加速直线：匀加速直线c：匀减速直线：匀减速直线若物体静止，则若物体静止，则v-t图像与图像与t轴重合轴重合由由v-t图像可以判定：图像可以判定：对应对应t时刻的速度时刻的速度达到某一速度对应的时间达到某一速度对应的时间物体的运动性质物体的运动性质物体的位移物体的位移物体运动的加速度物体运动的加速度留意：留意：（1）不能把）不能把x-t图或图或v-t图中的直线或曲线当成物体运动的轨迹图中的直线或曲线当成物体运动的轨迹（2）x-t图和图和v-t图描述了物体的直线运动规律，图描述了物体的直线运动规律，v、x轴只能轴只能描述同始终线上的两个方向。描述同始终线上的两个方向。（3）在）在x-t图中，两物体运动图线的交点即为相遇点，对图中，两物体运动图线的交点即为相遇点，对应物体的位置相同应物体的位置相同在在v-t图中，交点不是相遇点，而是物体的同速时刻图中，交点不是相遇点，而是物体的同速时刻在在v-t图像中，两图线对应面图像中，两图线对应面积相同的时刻，即位移相同时刻，积相同的时刻，即位移相同时刻，也不确定是相遇点。也不确定是相遇点。v-t图像无法交待两物体的初位图像无法交待两物体的初位置关系！置关系！图线与时间轴间的面积表示位移图线与时间轴间的面积表示位移时间轴上方的面积表示正向位移时间轴上方的面积表示正向位移下方的面积表示负向位移下方的面积表示负向位移它们的代数和表示总位移它们的代数和表示总位移它们的确定值之和表示总路程它们的确定值之和表示总路程图线上任一点的切线斜率值表示该时刻的即时加速度图线上任一点的切线斜率值表示该时刻的即时加速度的大小的大小斜率的正负反映了加速度的方向与速度正方向是相同斜率的正负反映了加速度的方向与速度正方向是相同还是相反还是相反各做什么运动？各做什么运动？何时回到动身点何时回到动身点?1.1.某物体的位移图象如图某物体的位移图象如图6 6所示所示,则下列叙述正确则下列叙述正确的是的是 ()()A.A.物体运行的轨迹是抛物线物体运行的轨迹是抛物线B.B.物体运动的时间为物体运动的时间为8 s8 sC.C.物体运动所能达到的最大位移为物体运动所能达到的最大位移为80 m80 mD.D.在在t t=4 s=4 s时刻时刻,物体的瞬时速度为零物体的瞬时速度为零答案答案BCD2.如如图图141所示的位移所示的位移(x)时间时间(t)图图象和象和速度速度(v)时间时间(t)图图象中，象中，给给出四条曲出四条曲线线1、2、3、4代表四个不同物体的运代表四个不同物体的运动动状况，关于它状况，关于它们们的物的物理意理意义义，下列描述正确的是，下列描述正确的是()A图线1表示物体做曲线运动Bxt图象中t1时刻v1v2Cvt图象中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等D两图象中，t2、t4时刻分别表示2、4起先反向运动答案答案B3.下列哪个图象表示物体在做竖直上抛运动下列哪个图象表示物体在做竖直上抛运动？D 4.如图表示甲、乙两做直线运动物体相对同一原点的位移如图表示甲、乙两做直线运动物体相对同一原点的位移-时间图象。下面有关说法中正确的是：时间图象。下面有关说法中正确的是：A甲和乙都做匀速直线运动甲和乙都做匀速直线运动B甲、乙运动的动身点相距甲、乙运动的动身点相距s0C乙运动的速率大于甲运动的速率乙运动的速率大于甲运动的速率D乙比甲早动身乙比甲早动身t1的时间的时间E.在在s0/2处甲乙相遇处甲乙相遇ABCE5、甲、乙、丙三个物体从同一地点沿着一条直线运动xt图象如图所示，下列说法正确的是()A.甲物体做曲线运动B.乙物体做匀加速直线运动C.三个物体在0t0时间内的平均速度D.三个物体在0t0时间内的平均速率 tt0 x甲乙丙O答案答案CD、若X表示速度，物体做（）、若X表示位移，物体做（）s6、某物体的运动图象如图：A、往复运动；B、匀速直线运动；C、朝某一方向的直线运动；D、匀变速直线运动。活学活用 xAC在上题速度图象中，将vt图象转换为at图象（或F合t）图象。拓展vtaO留意图像的转换7、如图所示为一物体做直线运动的速度图象，初速、如图所示为一物体做直线运动的速度图象，初速度为度为v0末速度为末速度为vt，则物体在，则物体在t1时间内的平均速度为：时间内的平均速度为：A、v=(v0+vt)/2B、v(v0+vt)/2C、v(v0+vt)/2D、无法推断、无法推断tv0v0vtB8：甲、乙两个物体由同一位置动身沿同始终线运动时：甲、乙两个物体由同一位置动身沿同始终线运动时的图像如图，则下述说法中正确的有：的图像如图，则下述说法中正确的有：A、甲作匀速直线运动，乙作匀变速直线运动、甲作匀速直线运动，乙作匀变速直线运动B、两物体两次相遇的时刻是、两物体两次相遇的时刻是1秒和秒和4秒秒C、乙物体在头两秒作匀加速直线运动，两秒后作匀减、乙物体在头两秒作匀加速直线运动，两秒后作匀减速直线运动。速直线运动。D、2秒后两物体的运动方向相反秒后两物体的运动方向相反C对比对比:若是若是x-t图象图象则答案为则答案为 ：AD答案答案BD10.10.甲、乙两辆汽车在平直的马路上沿同一方向做直线运动甲、乙两辆汽车在平直的马路上沿同一方向做直线运动,t=0,t=0时刻同时经过马路旁的同一个路标时刻同时经过马路旁的同一个路标.在描述两车运动的在描述两车运动的v-tv-t图象中图象中(如图如图1),1),直线直线a a、b b分别描述了甲、乙两车分别描述了甲、乙两车 在在0 020 s20 s的运动状况的运动状况.关于两车之间的位移关关于两车之间的位移关 系系,下列说法正确的是下列说法正确的是 ()()A.A.在在0 010 s10 s内两车渐渐靠近内两车渐渐靠近 B.B.在在101020 s20 s内两车渐渐远离内两车渐渐远离 C.C.在在5 515 s15 s内两车的位移相等内两车的位移相等 D.D.在在t=10 st=10 s时两车在马路上相遇时两车在马路上相遇图图1跳出题海，加强学法指导，加强思维实力的训练和培育，以增跳出题海，加强学法指导，加强思维实力的训练和培育，以增加应变实力：加应变实力：-解题四境界解题四境界就题论题就题论题 就题论理就题论理借题发借题发挥：挥：多题归一多题归一C11.a、b两车在两条平行的直车道上同方向行驶，它们的vt图象如图所示在t0时刻，两车间距离为d；t5 s的时刻它们第一次相遇关于两车之间的关系，下列说法正确的是At15 s的时刻两车其次次相遇Bt20 s的时刻两车其次次相遇 C在5 s15 s时间内，先是a车在前，而后是b车在前D在10 s15 s时间内，两车间距离渐渐变大答案答案A12、t=0时时,甲、乙两汽车从相距甲、乙两汽车从相距70 km的两地起先的两地起先 相向行驶相向行驶,它们的它们的v-t图象如图图象如图5所示所示.忽视汽车掉头所忽视汽车掉头所需时间需时间.下列对汽车运动状况的描述正确的是下列对汽车运动状况的描述正确的是 ()A.在第在第1小时末小时末,乙车变更运动方向乙车变更运动方向 B.在第在第2小时末小时末,甲、乙两车相距甲、乙两车相距10 km C.在前在前4小时内小时内,乙车运动加速度的大小总比甲乙车运动加速度的大小总比甲 车的大车的大 D.在第在第4小时末小时末,甲、乙两车相遇甲、乙两车相遇图图5BC留意图像的三点留意图像的三点 13.13.从同一地点同时起先沿同一方向从同一地点同时起先沿同一方向 做直线运动的两个物体做直线运动的两个物体A A、B B的的v tv t 图象如图图象如图4 4所示所示.在在0 0t0t0时间时间 内内,下列说法中正确的是下列说法中正确的是()()A.A A.A、B B两个物体的加速度大小都在不断减小两个物体的加速度大小都在不断减小 B.A B.A物体的加速度不断增大物体的加速度不断增大,B,B物体的加速度不断物体的加速度不断 减小减小 C.A C.A、B B两物体的位移都不断增大两物体的位移都不断增大 D.A D.A、B B两个物体的平均速度大小都大于两个物体的平均速度大小都大于图图4 4答案答案AC例例例例14.14.14.14.（2007200720072007广东）如图所示是某物体做直线运动广东）如图所示是某物体做直线运动广东）如图所示是某物体做直线运动广东）如图所示是某物体做直线运动的速度图象，下列有关物体运动状况推断正确的的速度图象，下列有关物体运动状况推断正确的的速度图象，下列有关物体运动状况推断正确的的速度图象，下列有关物体运动状况推断正确的是（是（是（是（）A A A A前两秒加速度为前两秒加速度为前两秒加速度为前两秒加速度为5 m/s25 m/s25 m/s25 m/s2B B B B4s4s4s4s末物体回到动身点末物体回到动身点末物体回到动身点末物体回到动身点C C C C6s6s6s6s末物体距动身点最远末物体距动身点最远末物体距动身点最远末物体距动身点最远D D D D8s8s8s8s末物体距动身点最远末物体距动身点最远末物体距动身点最远末物体距动身点最远 A15甲乙两车在一平直道路上同向运动，其图像甲乙两车在一平直道路上同向运动，其图像如图所示，图中如图所示，图中 和和 的面积分别为的面积分别为 S1 和和 S2。初始时，甲车在乙车前方。初始时，甲车在乙车前方S0处。处。A若若 ，两车不会相遇。，两车不会相遇。B若若 ，两车相遇，两车相遇2次。次。C若若 ，两车相遇，两车相遇1次。次。D若若 ，两车相遇，两车相遇1次次ABC留意把握追及模型留意把握追及模型16.甲乙两年在甲乙两年在马马路上沿同一方路上沿同一方向做直向做直线线运运动动，它，它们们的的v-t图图象如象如图图所示。两所示。两图图象在象在t=t1时时相交于相交于P点，点，P在横在横轴轴上的投影上的投影为为Q，OPQ的面的面积为积为S。在在t=0时刻，乙车在甲车前面，相距为时刻，乙车在甲车前面，相距为d。已知此。已知此后两车相遇两次，且第一次相遇的时刻为后两车相遇两次，且第一次相遇的时刻为t，则下面，则下面四组四组t和和d的组合可能是的组合可能是()08宁夏D17：甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度同时经过某一路标，：甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度同时经过某一路标，从今时起先甲车始终做匀速直线运动，乙车先加速后减速，从今时起先甲车始终做匀速直线运动，乙车先加速后减速，丙车先减速后加速，它们经过下个路标时速度又相同，则：丙车先减速后加速，它们经过下个路标时速度又相同，则：A甲车先通过下一个路标甲车先通过下一个路标B乙车先通过下一个路标乙车先通过下一个路标C丙车先通过下一个路标丙车先通过下一个路标D条件不足，无法推断条件不足，无法推断B18：一个物体竖直向上抛出：一个物体竖直向上抛出,假如在上升阶段假如在上升阶段和下降阶段所受的空气阻力数值相等和下降阶段所受的空气阻力数值相等,那么在那么在图中能够正确反映它的速度变更图中能够正确反映它的速度变更(以向上方向以向上方向为正方向为正方向)的是的是:B1.1.哪一过程的加速度大哪一过程的加速度大?2.2.哪一过程时间长哪一过程时间长?3.3.哪一过程图线跟坐标轴所围面积大哪一过程图线跟坐标轴所围面积大?19、在某些曲线运动中对、在某些曲线运动中对v-t图像的应用图像的应用例例1：如图所示物块从光滑斜面滑下，第一次沿：如图所示物块从光滑斜面滑下，第一次沿AB用时用时t1，其次次沿其次次沿ACD用时用时t2，已知，已知AB=AC+CD，BD在同一水平面。在同一水平面。试比较试比较t1和和t2t2t1速率速率-时间关系时间关系B20.有两个光滑固定斜面有两个光滑固定斜面AB和和BC，A和和C两点在同一水平两点在同一水平面上，斜面面上，斜面BC比斜面比斜面AB长，如图甲所示，一个滑块自长，如图甲所示，一个滑块自A点以速度点以速度vA上滑，到达上滑，到达B点时速度减小为零，紧接着沿点时速度减小为零，紧接着沿BC滑下，没滑块从滑下，没滑块从A点到点到C点的总时间是点的总时间是tC，那么图乙，那么图乙，正确表示滑块速度的大小正确表示滑块速度的大小v随时间随时间t变更规律的是（变更规律的是（）vAABC甲甲vtotctc/2vtotctc/2vtotctc/2vtotctc/2ABCD乙乙 p qABC21：一个固定在水平面上的光滑物块，其左侧面是斜面一个固定在水平面上的光滑物块，其左侧面是斜面AB，右侧面是曲面，右侧面是曲面AC。已知。已知AB和和AC的长度相同。两个的长度相同。两个小球小球p、q同时从同时从A点分别沿点分别沿AB和和AC由静止起先下滑，比由静止起先下滑，比较它们到达水平面所用的时间较它们到达水平面所用的时间A.p小球先到小球先到B.q小球先到小球先到C.两小球同时到两小球同时到D.无法确定无法确定vto p qvtq tp解：可以利用解：可以利用v-t图象图象(这里的这里的v是速率，曲线下是速率，曲线下的面积表示路程的面积表示路程s)定性地进行比较。在同一个定性地进行比较。在同一个v-t图象中做出图象中做出p、q的速率图线，明显起先时的速率图线，明显起先时q的的加速度较大，斜率较大；由于机械能守恒，末加速度较大，斜率较大；由于机械能守恒，末速率相同，即曲线末端在同一水平图线上。为速率相同，即曲线末端在同一水平图线上。为使路程相同（曲线和横轴所围的面积相同），使路程相同（曲线和横轴所围的面积相同），明显明显q用的时间较少。用的时间较少。Ba球先到球先到22：两支完全相同的光滑直角弯管：两支完全相同的光滑直角弯管(如图所示如图所示)现有两只相同现有两只相同小球小球a和和a/同时从管口由静止滑下，问谁先从下端的出口掉出同时从管口由静止滑下，问谁先从下端的出口掉出？(假设通过拐角处时无机械能损失假设通过拐角处时无机械能损失)例：老鼠离开洞窟沿直线前进，它的速度与到洞窟的距例：老鼠离开洞窟沿直线前进，它的速度与到洞窟的距离成反比，当它行到离洞窟距离为离成反比，当它行到离洞窟距离为d1的甲处时速度为的甲处时速度为v1，求：，求：（1）老鼠行进到离洞窟距离为）老鼠行进到离洞窟距离为d2的乙处的速度多大？的乙处的速度多大？（2）从甲处到乙处要用多长时间？）从甲处到乙处要用多长时间？（1）由老鼠的速度与到洞窟的距离成反比，得）由老鼠的速度与到洞窟的距离成反比，得v2d2=v1d1,所以老鼠行进到离洞窟距离为所以老鼠行进到离洞窟距离为d2的乙处时速度的乙处时速度v2=d1v1/d2（2）由老鼠的速度与到洞窟的距离成反比，作出）由老鼠的速度与到洞窟的距离成反比，作出图象，如图象，如图所示图所示从从d1到到d2的的“梯形面积梯形面积”就等于从就等于从甲处到乙处所用的时间甲处到乙处所用的时间4、图像法的拓展应用、图像法的拓展应用解：解：补充：归纳法与演绎法题型补充：归纳法与演绎法题型 从某些个别物理现象或特殊的物理过程动身从某些个别物理现象或特殊的物理过程动身,可以推论可以推论出具有普遍意义的一般性结论出具有普遍意义的一般性结论;这种从个别到一般这种从个别到一般,从特殊从特殊到普遍的逻辑推理方式叫归纳法到普遍的逻辑推理方式叫归纳法.与归纳法的思维程序相反与归纳法的思维程序相反,从某个具有普遍意义的一般从某个具有普遍意义的一般性原理动身性原理动身,也可以推论出某一个别的物理现象或特殊的物也可以推论出某一个别的物理现象或特殊的物理过程理过程;这种从一般到个别这种从一般到个别,从普遍到特殊的推理方式叫做从普遍到特殊的推理方式叫做演绎法演绎法.例例1：质点以加速度：质点以加速度a从静止动身做直线运动从静止动身做直线运动.在时刻在时刻t,加加速度变为速度变为2a,时刻时刻2t;加速度变为加速度变为3a;求在时刻求在时刻nt时质时质点的速度以及点的速度以及nt秒内质点通过的总位移秒内质点通过的总位移.解解:时刻速度tat2tat+2at3tat+2at+3atntat+2at+3at+nat时间平均速度第1t内第2t内第3t内第nt内例例2 2：ABAB两点相距两点相距s,s,将将s s平分为平分为n n等份等份.今让一物体今让一物体(可视为可视为质点质点)从从A A点由静止起先向点由静止起先向B B做匀加速运动做匀加速运动,但每过一个等但每过一个等份点份点,加速度都增加加速度都增加a/n,a/n,试求该物体到达试求该物体到达B B点时的速度点时的速度.解析解析:,:,由于物体在每等份段上都做匀加速运动由于物体在每等份段上都做匀加速运动,所以每段所以每段的初速度末速度应满足同样关系的初速度末速度应满足同样关系:各式相加得:例例3 3：一弹性小球自：一弹性小球自4.9m4.9m高处自由落下高处自由落下,当它与水平地面当它与水平地面每碰撞一次后每碰撞一次后,速度减小到碰前的速度减小到碰前的7/9,7/9,试计算小球从起先试计算小球从起先下落到停止运动所用的时间下落到停止运动所用的时间.解:小球每次碰撞后做竖直上抛运动第一次碰后速率:第一次碰后上升回落时间:其次次碰后速率:其次次碰后上升回落时间:第n次碰后上升回落时间:所求总时间:利用等比数列求和可得:T=8s创新创新P9、应用、应用2