第二章 习题课 x-t图像与v-t图像的识别及应用课件PPT

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高中同步学案优化设计GAO ZHONG TONG BU XUE AN YOU HAU SHE JI第二章2023学习目标思维导图1.能够识别运动的x-t图像和v-t图像。(物理观念)2.理解x-t图像和v-t图像中“点、截距、斜率、面积”的物理意义,能利用图像分析物体的运动情况。(科学思维)课堂篇 探究学习[情境探究]两形状完全相同的v-t图像和x-t图像,试说明两图像表述的运动有什么区别?要点提示 两个图像表示的运动都可以分三段不同的运动。甲:物体做初速度为零的匀加速直线运动,然后做匀速直线运动,最后一段做匀减速直线运动,直到速度为零,第1段运动的加速度大于第3段运动的加速度。乙:物体从坐标原点开始做匀速直线运动,然后静止,最后一段做反向匀速直线运动,回到坐标原点,第1段运动的速度大于第3段运动的速度。[知识点拨]在物理学中,图像法是一种十分重要的方法,用图像法分析和解决物理问题往往比用解析法更简洁直观。图像法中常用到的就是平面直角坐标系,解决任何图像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—时间图像(x-t图像)和速度—时间图像(v-t图像)是两种最典型的图像。这两种图像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。[实例引导]例题(多选)(2021四川雅安高一期末)甲、乙两物体同时同地沿同一方向做直线运动,甲的x-t图像和乙的v-t图像如图所示,下列说法正确的是(　　)A.0~2 s内,甲、乙两物体之间的距离一直增大B.第3 s内,甲、乙两物体速度方向相反C.2~4 s内,甲、乙均做减速运动D.6 s末,甲、乙两物体均回到原出发点解析 根据x-t图像的斜率表示速度,知0~2 s内甲物体沿正向做速度为2 m/s的匀速直线运动,乙沿正向做初速度为0的匀加速直线运动,甲的速度先大于乙的速度,后小于乙的速度,则甲、乙两物体之间的距离先增大后减小,故A错误;根据x-t图像的斜率表示速度,知第3 s内甲的速度为负,由v-t图像知第3 s内乙物体速度为正,则第3 s内甲、乙两物体速度方向相反,故B正确;2~4 s内,甲做负方向的匀速直线运动,乙2~3 s做正方向匀减速直线运动,3~4 s做负方向匀加速直线运动,故C错误;6 s末,甲的位移为零,v-t图像与时间轴所围的面积表示位移,则t=6 s时,乙的位移为零,故6 s末,甲、乙两物体均回到原出发点,D正确。答案 BD规律方法 v-t图像和x-t图像的应用技巧(1)确认是哪种图像,究竟是v-t图像还是x-t图像。(2)理解并熟记五个对应关系①斜率与加速度或速度对应;②纵截距与初速度或初始位置对应;③横截距对应速度或位移为零的时刻;④交点对应速度或位置相同;⑤拐点对应运动状态发生改变。变式训练(多选)(2021陕西咸阳高一期末)如图所示的位移—时间(x-t)图像和速度—时间(v-t)图像中给出四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是(　　)A.甲车做匀速直线运动,丙车做匀加速直线运动B.0~t1时间内,甲车通过的位移大于乙车通过的位移C.0~t2时间内,丙的平均速度大于丁的平均速度D.0~t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相距最远解析 位移—时间(x-t)图像中斜率表示速度,由图像可知,甲车做匀速直线运动,速度—时间(v-t)图像中纵坐标表示速度,由图像可知,丙车做匀加速直线运动,故A正确;由于两车都从原点出发,并在t1时刻,甲、乙两车相对原点的位移(纵坐标)相同,因此0~t1时间内,甲车通过的位移等于乙车通过的位移,B错误;在v-t图像中,图像与时间轴围成的面积等于物体的位移,显然在0~t2时间内,丁车的位移大于丙车的位移,因此丁车的平均速度大于丙车的平均速度,C错误;在t2时刻之前,丁车的速度大于丙车的速度,两车距离越来越大,在t2时刻之后,丙车的速度大于丁车的速度,两车距离越来越近,因此丙、丁两车在t2时刻相距最远,D正确。答案 AD1.如图所示为A、B两人在同一直线上运动的位移—时间图像,下列关于图像的分析正确的是(　　)A.0~2 s内,A、B两人同向而行B.0~2 s内,A的速度比B的速度大C.0~5 s内,A走的路程比B走的路程多D.0~5 s内,A的位移比B的位移大解析 位移—时间图像的斜率表示速度,斜率的正负表示速度的方向,所以0~2 s内A斜率为负,即速度沿负方向,B的斜率为正,即速度沿正方向,所以两人运动方向相反,故A错误;根据斜率等于速度,斜率绝对值越大,速度越大,可知0~2 s内A的速度比B的速度小,故B错误;在前5 s内,B正向运动60 m,静止2 s 时间后又负向运动30 m,即B走的总路程为90 m,A走的路程为60 m,故A走的路程比B走的路程少,故C错误;在前5 s内,A的位移大小为xA=60 m-0=60 m,B的位移大小为xB=30 m-0=30 m,选项D正确。答案 D2.(多选)(2021陕西宝鸡高一期末)下图为甲、乙、丙、丁四辆小车在同一直线上运动的x-t、v-t图像,由图可知,下列说法正确的是(　　)A.t1时刻甲、乙相遇B.t2时刻丙、丁相遇C.甲和丙都做匀速直线运动D.甲和丁都做匀速直线运动解析 由x-t图像可判断,t1时刻甲、乙位于同一位置,即相遇,故A正确;t2时刻丁的位移大于丙的位移,若它们从同一地点出发,则丁在丙的前方,没有相遇,故B错误;由x-t图像图线的斜率表示速度,可判断甲的速度恒定不变,故甲做匀速直线运动,乙静止;v-t图像图线的倾斜表示加速度,故可判断丙匀加速直线运动,丁则匀速直线运动,故C错误,D正确。答案 AD3.物体a、b从同一位置沿同一直线运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是(　　)A.t=2 s时,a、b的速度方向均发生改变B.t=4 s时,a、b相距20 mC.前4 s,a、b均做匀变速直线运动D.前4 s,a与b的加速度始终相同解析 由图像可知,前4 s,a的速度都为正方向,b的速度都为负方向,所以t=2 s时,a、b的速度方向均没有发生改变,A错误;图线与时间轴围成的面积表示位移,则t=4 s时,a、b相距 =20 m,B正确;图像的斜率表示加速度,由图像可知,前4 s,a、b的加速度方向都发生了变化,不是匀变速直线运动,C错误;图像的斜率表示加速度,由图像可知,前4 s,a与b的加速度方向始终相反,D错误。答案 B