南方新高考高考物理大一輪復(fù)習(xí) 專題提升一 對運(yùn)動圖象的剖析及應(yīng)用課件

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1、專題提升一對運(yùn)動圖象的剖析及應(yīng)用突破一 “三類”運(yùn)動圖象的剖析1.x-t 圖象(1)位移-時(shí)間圖象反映了做直線運(yùn)動的物體的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律，圖象并非物體運(yùn)動的軌跡.(2)位移-時(shí)間圖象只能描述物體做直線運(yùn)動的情況，這是因?yàn)槲灰?時(shí)間圖象只能表示物體運(yùn)動的兩個(gè)方向：t 軸上方代表正方向，t 軸下方代表負(fù)方向；如果物體做曲線運(yùn)動，則畫不出位移-時(shí)間圖象.(3)位移-時(shí)間圖線上每一點(diǎn)的斜率表示物體該時(shí)刻的速度，斜率的大小表示速度的大小，斜率的正負(fù)表示速度的方向.(4)三種 x-t 圖象的特例圖 Z1-1勻速直線運(yùn)動的 x-t 圖象是一條傾斜的直線，如圖 Z1-1中圖線甲所示.勻變速直線運(yùn)動的 x

2、-t 圖象是一條拋物線，如圖圖線乙所示.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)，如圖圖線丙所示.溫馨提示：x-t 圖象只能描述直線運(yùn)動，不能描述曲線運(yùn)動，圖象形狀不是運(yùn)動的軌跡.例 1：(2013 年新課標(biāo)全國卷改編)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(shí)間(x-t)圖線.由圖可知()圖 Z1-2A.在時(shí)刻 t1，a 車追上 b 車B.在時(shí)刻 t2，a、b 兩車運(yùn)動方向相反C.在 t1 到 t2 這段時(shí)間內(nèi)，b 車的位移比 a 車的大D.在 t1 到 t2 這段時(shí)間內(nèi)，b 車的速率一直比 a 車的大解析：由圖象可

3、以看出，t1 之前 a 在b 之前，是b 追 a，故A 錯誤.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)動方向相反，B 正確，D 錯誤.在 t1t2 時(shí)間內(nèi)，a、b 兩車位移相同，故 C 錯誤.答案：B2.v-t 圖象(1)速度-時(shí)間圖象反映了做直線運(yùn)動的物體的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，它也只能描述物體做直線運(yùn)動的情況.(2)速度-時(shí)間圖線上每一點(diǎn)的斜率表示物體該時(shí)刻的加速度.(3)速度-時(shí)間圖線與 t 軸所圍面積表示這段時(shí)間內(nèi)物體的位移.(4)三種 v-t 圖象的特例勻速直線運(yùn)動的 v-t 圖象是與橫軸平行的直

4、線，如圖 Z1-3圖線甲所示.勻變速直線運(yùn)動的 v-t 圖象是一條傾斜的直線，如圖圖線乙所示.圖 Z1-3圖 Z1-4若 v-t 圖象是曲線(如圖 Z1-4 所示)，不同點(diǎn)切線的斜率不同，表示物體做變加速運(yùn)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.溫馨提示：v-t 圖象只能描述直線運(yùn)動，不能描述曲線運(yùn)動，圖象形狀不是運(yùn)動的軌跡.例 2：(多選，2016 年新課標(biāo)全國卷)甲、乙兩車在平直公路上同向行駛，其 v-t 圖象如圖 Z1-5 所示.已知兩車在 t3 s時(shí)并排行駛，則()A.在 t1 s 時(shí)，甲車在乙車后B.在 t0 時(shí)，甲車在乙車前方 7.5 mC.兩車另一次并

5、排行駛的時(shí)刻是 t2 sD.甲、乙車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為 40 m圖 Z1-5答案：BD3.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)動的路線，在坐標(biāo)圖上能表示出物體運(yùn)動的位移.例 3：(2013 年新課標(biāo)全國卷)水平桌面上有兩個(gè)玩具車 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 從靜止開始沿 y 軸正向做加速度大小為 a 的勻加速運(yùn)動，B 平行于 x 軸朝 x 軸正向勻速運(yùn)動.在兩車此后運(yùn)動的過程中，標(biāo)記 R 在某時(shí)刻通過點(diǎn)(l

6、，l).假定橡皮筋的伸長是均勻的，求 B 運(yùn)動的速度大小.圖 Z1-6解：設(shè) B 車的速度大小為 v.如圖 Z1-6 所示，標(biāo)記 R 在時(shí)刻 t 通過 K(l，l)，此時(shí) A、B 的位置分別為 H、G.由運(yùn)動學(xué)公式，H 的縱坐標(biāo) yA、G 的橫坐標(biāo) xB 分別為xBvt在剛開始運(yùn)動時(shí)，標(biāo)記 R 到A 和B 的距離之比為21，即OEOF21由于橡皮筋的伸長是均勻的，在以后任一時(shí)刻 R 到A 和B的距離之比都為 21.因此，在時(shí)刻 t 有HKKG21由于FGHIGK，有 HGKGxB (xBl)HGKG(yAl)2l突破二 圖象問題的解題思想用圖象來描述兩個(gè)物理量之間的關(guān)系，是物理學(xué)中常用的方法.

7、是一種直觀且形象的語言和工具.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(yīng)的示意圖或數(shù)學(xué)函數(shù)圖象來研究和處理問題.例 4：(2014 年福建卷)如圖 Z1-7 所示，滑塊以初速度 v0 沿表面粗糙且足夠長的固定斜面，從頂端下滑，直至速度為零.對于該運(yùn)動過程，若用 h、s、v、a 分別表示滑塊的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t 表示時(shí)間，則下列圖象最能正確描述這一運(yùn)動規(guī)律的是()圖 Z1-7ABCD解析：設(shè)斜面傾角為，滑塊沿斜面下滑時(shí)，由牛頓第二定律有 m

8、gsin mgcos ma，agsin gcos ，因此滑塊下滑時(shí)加速度不變，選項(xiàng) D 錯誤；滑塊減速下滑時(shí)的位移 s 錯誤.答案：B例 5：一物體做加速直線運(yùn)動，依次通過 A、B、C 三點(diǎn)，xABxBC，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 vBvAvC，則()A.a1a2C.a1a2B.a1a2D.不能確定2解析：作出物體運(yùn)動的 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)動中間時(shí)刻的速度，由于 xABxBC，則 v-t 圖象中 ABDO 與 BDEC 對應(yīng)的面積相等，且小于 BDEC對應(yīng)的面積，因此有 a1a2，C 項(xiàng)正確.圖 Z1-8答案：C