高考物理一輪總復(fù)習(xí) 專(zhuān)題一 對(duì)運(yùn)動(dòng)圖象的剖析及應(yīng)用課件 新人教版.ppt

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專(zhuān)題提升一 對(duì)運(yùn)動(dòng)圖象的剖析及應(yīng)用 突破一 三類(lèi) 運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的物體的位移隨時(shí)間 變化的規(guī)律 圖象斜率的意義 圖線上某點(diǎn)切線的斜率的大小表示物 體速度的大小 斜率的正負(fù)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(shí)間軸的直線 則表示物體處于 靜止?fàn)顟B(tài) 如圖線丙 3 從直線運(yùn)動(dòng)的x t圖象可以獲得哪些運(yùn)動(dòng)信息 出發(fā)位置 時(shí)間為零時(shí)物體的位置為出發(fā)點(diǎn) 即圖象在 縱軸上的交點(diǎn) 速度的變化規(guī)律 看斜率的變化規(guī)律即可 任一時(shí)刻的位置 對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo) 某段時(shí)間內(nèi)的位移 初末時(shí)刻縱坐標(biāo)的差值 兩物體相遇的時(shí)刻與位置 兩物體運(yùn)動(dòng)的x t圖象交點(diǎn)對(duì) 應(yīng)的橫 縱坐標(biāo) 溫馨提示 x t圖象只能描述直線運(yùn)動(dòng) 不能描述曲線運(yùn)動(dòng) 圖象形狀不是運(yùn)動(dòng)的軌跡 例1 2013年新課標(biāo)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(chē)a和b的位置 時(shí)間 x t 圖線 由圖可知 圖Z1 2 A 在時(shí)刻t1 a車(chē)追上b車(chē)B 在時(shí)刻t2 a b兩車(chē)運(yùn)動(dòng)方向相反C 在t1到t2這段時(shí)間內(nèi) b車(chē)的位移比a車(chē)的大D 在t1到t2這段時(shí)間內(nèi) b車(chē)的速率一直比a車(chē)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(cuò) 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(shí)刻a b運(yùn)動(dòng)方向相反 B正確 D錯(cuò) 在t1 t2時(shí)間內(nèi) a b兩車(chē)位移相同 故C錯(cuò) 答案 B 2 v t圖象 1 圖象的物理意義 反映做直線運(yùn)動(dòng)的物體的速度隨時(shí)間 變化的規(guī)律 2 圖象斜率的意義 圖線上某點(diǎn)切線的斜率的大小表示物 體加速度的大小 斜率的正負(fù)表示加速度的方向 3 圖線與坐標(biāo)軸圍成的 面積 的意義 圖線與坐標(biāo)軸圍成的 面積 表示相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移大 小 若此 面積 在時(shí)間軸的上方 表示這段時(shí)間內(nèi)位移的方向?yàn)檎较?若此 面積 在時(shí)間軸的下方 表示這段時(shí)間內(nèi)位移的方向?yàn)樨?fù)方向 4 三種v t圖象的特例 勻速直線運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(diǎn)切線的斜率不同 表示物體做變加速運(yùn)動(dòng) 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(yùn)動(dòng)的v t圖象可以獲得哪些運(yùn)動(dòng)信息 初始速度 時(shí)間為零時(shí)物體的速度 即圖象在縱軸上的 交點(diǎn) 加速度的變化規(guī)律 看斜率的變化規(guī)律即可 任一時(shí)刻的速度 對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo) 兩物體運(yùn)動(dòng)的位移大小 看速度 時(shí)間圖象所圍的面積 溫馨提示 v t圖象只能描述直線運(yùn)動(dòng) 不能描述曲線運(yùn)動(dòng) 圖象形狀不是運(yùn)動(dòng)的軌跡 例2 2014年新課標(biāo)卷 甲 乙兩汽車(chē)在一平直公路上同向行駛 在t 0到t t1的時(shí)間內(nèi) 它們的v t圖象如圖Z1 5 所示 在這段時(shí)間內(nèi) A 汽車(chē)甲的平均速度比乙的大 B 汽車(chē)乙的平均速度等于 v1 v22 C 甲 乙兩汽車(chē)的位移相同 圖Z1 5 D 汽車(chē)甲的加速度大小逐漸減小 汽車(chē)乙的加速度大小逐漸增大 解析 因?yàn)閳D線與坐標(biāo)軸所夾的面積是物體的位移 故在 平均速度大于乙車(chē) 選項(xiàng)A正確 C錯(cuò)誤 因?yàn)橐臆?chē)做變減速 運(yùn)動(dòng)故平均速度不等于 v1 v22 選項(xiàng)B錯(cuò)誤 因?yàn)閳D線的切線 的斜率等于物體的加速度 故甲乙兩車(chē)的加速度均逐漸減小 選項(xiàng)D錯(cuò)誤 答案 A 3 位置坐標(biāo)圖象表示物體位置的坐標(biāo)圖 圖線表示物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的路線 在坐標(biāo)圖上能表示出物體運(yùn)動(dòng)的位移 例3 2013年新課標(biāo)卷 水平桌面上有兩個(gè)玩具車(chē)A和B 兩者用一輕質(zhì)細(xì)橡皮筋相連 在橡皮筋上有一紅色標(biāo)記R 在初始時(shí)橡皮筋處于拉直狀態(tài) A B和R分別位于直角坐標(biāo)系中的 0 2l 0 l 和 0 0 點(diǎn) 已知A從靜止開(kāi)始沿y軸正向做加速度大小為a的勻加速運(yùn)動(dòng) B平行于x軸朝x軸正向勻速運(yùn)動(dòng) 在兩車(chē)此后運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中 標(biāo)記R在某時(shí)刻通過(guò)點(diǎn) l l 假定橡皮筋的伸長(zhǎng)是均勻的 求B 運(yùn)動(dòng)的速度大小 圖Z1 6 解 設(shè)B車(chē)的速度大小為v 如圖Z1 6所示 標(biāo)記R在時(shí)刻t通過(guò)K l l 此時(shí)A B的位置分別為H G 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 H的縱坐標(biāo)yA G的橫坐標(biāo)xB分別為 xB vt 在剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí) 標(biāo)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(zhǎng)是均勻的 在以后任一時(shí)刻R到A和B的距離之比都為2 1 因此 在時(shí)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(wèn)題的解題思想 用圖象來(lái)描述兩個(gè)物理量之間的關(guān)系 是物理學(xué)中常用的方法 是一種直觀且形象的語(yǔ)言和工具 它運(yùn)用數(shù)和形的巧妙結(jié)合 恰當(dāng)?shù)乇磉_(dá)各種現(xiàn)象的物理過(guò)程和物理規(guī)律 運(yùn)用圖象解題的能力可歸納為以下兩個(gè)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(guò)程及規(guī)律 從中獲取有效信息 通常情況下 需要關(guān)注的特征量有三個(gè)層面 第一層 關(guān)注橫坐標(biāo) 縱坐標(biāo) 1 確認(rèn)橫坐標(biāo) 縱坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的物理量各是什么 2 注意橫坐標(biāo) 縱坐標(biāo)是否從零刻度開(kāi)始 3 坐標(biāo)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(gè)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(shí)還要用到縱軸及圖線上的一個(gè)點(diǎn)或兩個(gè)點(diǎn)到橫軸的垂線段 所圍圖形的面積 一般都能表 示某個(gè)物理量 如v t圖象中的面積 表示位移 但要注意時(shí)間 軸下方的面積為負(fù) 說(shuō)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(diǎn) 轉(zhuǎn)折點(diǎn) 漸近線 1 交點(diǎn) 往往是解決問(wèn)題的切入點(diǎn) 2 轉(zhuǎn)折點(diǎn) 滿(mǎn)足不同的函數(shù)關(guān)系式 對(duì)解題起關(guān)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(shì) 2 作圖和用圖 依據(jù)物體的狀態(tài)或物理過(guò)程所遵循的物理規(guī)律 作出與之 對(duì)應(yīng)的示意圖或數(shù)學(xué)函數(shù)圖象來(lái)研究和處理問(wèn)題 例4 多選 甲 乙兩質(zhì)點(diǎn)從同一位置出發(fā) 沿同一直線路面運(yùn)動(dòng) 它們的v t圖象如圖Z1 7所示 對(duì)這兩質(zhì)點(diǎn)在0 3s 內(nèi)運(yùn)動(dòng)的描述 下列說(shuō)法正確的是 A t 2s時(shí) 甲 乙兩質(zhì)點(diǎn)相遇B 在甲 乙兩質(zhì)點(diǎn)相遇前 t 1s時(shí) 甲 乙兩質(zhì)點(diǎn)相距最遠(yuǎn) 圖Z1 7 C 甲質(zhì)點(diǎn)的加速度比乙質(zhì)點(diǎn)的加速度小D t 3s時(shí) 乙質(zhì)點(diǎn)在甲質(zhì)點(diǎn)的前面答案 BD 方法總結(jié) 利用圖象法求解追及相遇問(wèn)題的思路 例5 一物體做加速直線運(yùn)動(dòng) 依次通過(guò)A B C三點(diǎn) 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(diǎn)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(yùn)動(dòng)的v t圖象如圖Z1 8所示 物體在B點(diǎn)的速度vB等于AC 段勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的速度 由于xAB xBC 則v t圖象中ABDO與BDEC對(duì)應(yīng)的面積相等 且小于BDE C 對(duì)應(yīng)的面積 因此有a1 a2 C項(xiàng)正確 圖Z1 8 答案 C