高考物理一輪總復習 專題一 對運動圖象的剖析及應用課件 新人教版.ppt

專題提升一 對運動圖象的剖析及應用 突破一 三類 運動圖象的剖析 1 x t圖象 1 圖象的意義 圖象的物理意義 反映做直線運動的物體的位移隨時間 變化的規(guī)律 圖象斜率的意義 圖線上某點切線的斜率的大小表示物 體速度的大小 斜率的正負表示速度的方向 2 三種x t圖象的特例 圖Z1 1 勻速直線運動的x t圖象是一條傾斜的直線 如圖Z1 1 中圖線甲 勻變速直線運動的x t圖象是一條拋物線 如圖線乙 若x t圖象是一條平行于時間軸的直線 則表示物體處于 靜止狀態(tài) 如圖線丙 3 從直線運動的x t圖象可以獲得哪些運動信息 出發(fā)位置 時間為零時物體的位置為出發(fā)點 即圖象在 縱軸上的交點 速度的變化規(guī)律 看斜率的變化規(guī)律即可 任一時刻的位置 對應的縱坐標 某段時間內的位移 初末時刻縱坐標的差值 兩物體相遇的時刻與位置 兩物體運動的x t圖象交點對 應的橫 縱坐標 溫馨提示 x t圖象只能描述直線運動 不能描述曲線運動 圖象形狀不是運動的軌跡 例1 2013年新課標卷 改編 如圖Z1 2所示 直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位置 時間 x t 圖線 由圖可知 圖Z1 2 A 在時刻t1 a車追上b車B 在時刻t2 a b兩車運動方向相反C 在t1到t2這段時間內 b車的位移比a車的大D 在t1到t2這段時間內 b車的速率一直比a車的大 解析 由圖象可以看出 t1之前a在b之前 是b追a 故A錯 在x t圖象中 圖線的斜率表示速度 a的速度不變 b的速度先變小再變大 并且方向先沿正方向再反向 故t2時刻a b運動方向相反 B正確 D錯 在t1 t2時間內 a b兩車位移相同 故C錯 答案 B 2 v t圖象 1 圖象的物理意義 反映做直線運動的物體的速度隨時間 變化的規(guī)律 2 圖象斜率的意義 圖線上某點切線的斜率的大小表示物 體加速度的大小 斜率的正負表示加速度的方向 3 圖線與坐標軸圍成的 面積 的意義 圖線與坐標軸圍成的 面積 表示相應時間內的位移大 小 若此 面積 在時間軸的上方 表示這段時間內位移的方向為正方向 若此 面積 在時間軸的下方 表示這段時間內位移的方向為負方向 4 三種v t圖象的特例 勻速直線運動的v t圖象是與橫軸平行的直線 如圖Z1 3中圖線甲 勻變速直線運動的v t圖象是一條傾斜的直線 如圖Z1 3中圖線乙 圖Z1 3 圖Z1 4 若v t圖象是曲線 如圖Z1 4 不同點切線的斜率不同 表示物體做變加速運動 圖線丙表示物體的加速度逐漸變大 圖線丁表示物體的加速度逐漸減小 5 從直線運動的v t圖象可以獲得哪些運動信息 初始速度 時間為零時物體的速度 即圖象在縱軸上的 交點 加速度的變化規(guī)律 看斜率的變化規(guī)律即可 任一時刻的速度 對應的縱坐標 兩物體運動的位移大小 看速度 時間圖象所圍的面積 溫馨提示 v t圖象只能描述直線運動 不能描述曲線運動 圖象形狀不是運動的軌跡 例2 2014年新課標卷 甲 乙兩汽車在一平直公路上同向行駛 在t 0到t t1的時間內 它們的v t圖象如圖Z1 5 所示 在這段時間內 A 汽車甲的平均速度比乙的大 B 汽車乙的平均速度等于 v1 v22 C 甲 乙兩汽車的位移相同 圖Z1 5 D 汽車甲的加速度大小逐漸減小 汽車乙的加速度大小逐漸增大 解析 因為圖線與坐標軸所夾的面積是物體的位移 故在 平均速度大于乙車 選項A正確 C錯誤 因為乙車做變減速 運動故平均速度不等于 v1 v22 選項B錯誤 因為圖線的切線 的斜率等于物體的加速度 故甲乙兩車的加速度均逐漸減小 選項D錯誤 答案 A 3 位置坐標圖象表示物體位置的坐標圖 圖線表示物體實際運動的路線 在坐標圖上能表示出物體運動的位移 例3 2013年新課標卷 水平桌面上有兩個玩具車A和B 兩者用一輕質細橡皮筋相連 在橡皮筋上有一紅色標記R 在初始時橡皮筋處于拉直狀態(tài) A B和R分別位于直角坐標系中的 0 2l 0 l 和 0 0 點 已知A從靜止開始沿y軸正向做加速度大小為a的勻加速運動 B平行于x軸朝x軸正向勻速運動 在兩車此后運動的過程中 標記R在某時刻通過點 l l 假定橡皮筋的伸長是均勻的 求B 運動的速度大小 圖Z1 6 解 設B車的速度大小為v 如圖Z1 6所示 標記R在時刻t通過K l l 此時A B的位置分別為H G 由運動學公式 H的縱坐標yA G的橫坐標xB分別為 xB vt 在剛開始運動時 標記R到A和B的距離之比為2 1 即 OE OF 2 1 由于橡皮筋的伸長是均勻的 在以后任一時刻R到A和B的距離之比都為2 1 因此 在時刻t有HK KG 2 1 由于 FGH IGK 有HG KG xB xB l HG KG yA l 2l 突破二圖象問題的解題思想 用圖象來描述兩個物理量之間的關系 是物理學中常用的方法 是一種直觀且形象的語言和工具 它運用數(shù)和形的巧妙結合 恰當?shù)乇磉_各種現(xiàn)象的物理過程和物理規(guī)律 運用圖象解題的能力可歸納為以下兩個方面 1 讀圖 即從圖象中獲取有用信息作為解題的條件 弄清試題中圖象所反映的物理過程及規(guī)律 從中獲取有效信息 通常情況下 需要關注的特征量有三個層面 第一層 關注橫坐標 縱坐標 1 確認橫坐標 縱坐標對應的物理量各是什么 2 注意橫坐標 縱坐標是否從零刻度開始 3 坐標軸物理量的單位也不能忽視 第二層 理解斜率 面積 截距的物理意義 1 圖象的斜率 通常能夠體現(xiàn)某個物理量 如速度 的大小 方向及變化情況 2 面積 由圖線 橫軸 有時還要用到縱軸及圖線上的一個點或兩個點到橫軸的垂線段 所圍圖形的面積 一般都能表 示某個物理量 如v t圖象中的面積 表示位移 但要注意時間 軸下方的面積為負 說明這段位移與正方向相反 3 截距 圖線在縱軸上以及橫軸上的截距 第三層 分析交點 轉折點 漸近線 1 交點 往往是解決問題的切入點 2 轉折點 滿足不同的函數(shù)關系式 對解題起關鍵作用 3 漸近線 往往可以利用漸近線求出該物理量的極值或確 定它的變化趨勢 2 作圖和用圖 依據(jù)物體的狀態(tài)或物理過程所遵循的物理規(guī)律 作出與之 對應的示意圖或數(shù)學函數(shù)圖象來研究和處理問題 例4 多選 甲 乙兩質點從同一位置出發(fā) 沿同一直線路面運動 它們的v t圖象如圖Z1 7所示 對這兩質點在0 3s 內運動的描述 下列說法正確的是 A t 2s時 甲 乙兩質點相遇B 在甲 乙兩質點相遇前 t 1s時 甲 乙兩質點相距最遠 圖Z1 7 C 甲質點的加速度比乙質點的加速度小D t 3s時 乙質點在甲質點的前面答案 BD 方法總結 利用圖象法求解追及相遇問題的思路 例5 一物體做加速直線運動 依次通過A B C三點 xAB xBC 物體在AB段的加速度為a1 在BC段的加速度為a2 且物體在B點的速度為vB vA vC2 則 A a1 a2B a1 a2C a1 a2D 不能確定 解析 作出物體運動的v t圖象如圖Z1 8所示 物體在B點的速度vB等于AC 段勻變速直線運動中間時刻的速度 由于xAB xBC 則v t圖象中ABDO與BDEC對應的面積相等 且小于BDE C 對應的面積 因此有a1 a2 C項正確 圖Z1 8 答案 C