浙江专版2019版高考物理大一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动的研究第3课时运动图象创新学案.doc
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1、【 精品教 育资源文库 】 第 3 课时 运动图象 1.x t 图象 (1)图线的物理意义:反映做直线运动的物体的 位移 随时间变化的规律。 (2)图线斜率的意义:图线上某点切线的斜率的大小表 示物体 速度 的大小;斜率的正负表示速度 的方向。 (3)三种 x t 图象的特例: 匀速直线运动的 x t 图象是一条 倾斜的直线 , 如图线 甲 。 匀变速直线运动的 x t 图象是一条 抛物线 , 如图线 乙 。 表示静止的 x t 图象是一条 与横轴平行的直线 , 如图线 丙 。 2.v t 图象 (1)图线的物理意义:反映做直线运动的物体的 速度随时间变化 的规律。 (2)图线斜率的意 义:
2、图线上某点切线的斜率的大小表示物体 加速度 的大小;斜率的正负表示 加速度的方向 。 (3)图线与坐标轴围成的 “ 面积 ” 的意义: 图线与坐标轴围成的 “ 面积 ” 表示相应时间内的 位移大小 。 若此 “ 面积 ” 在时间轴的上方 , 表示这段时间内位移的方向为 正方向 , 若此 “ 面积 ” 在时间轴的下方 , 表示这段时间内位移的方向为 负方向 。 (4)两种 v t 图象的特例: 匀速直线运动的 v t 图象是与横轴 平行的直线 , 如图线 甲 。 【 精品教 育资源文库 】 匀变速直线运动的 v t 图象是一条 倾斜的直线 , 如图线 乙 。 【思考判断】 1.x t 图象表示
3、物体运动的轨迹 ( ) 2.x t 图象的交点表示两个物体相遇 ( ) 2.x t 图象只能描述直线运动 ( ) 4.两条 v t 图象的交点表示两个物体相遇 ( ) 5.v t 图象只能描述直线运动 ( ) 考点 x t 图象和 v t 图象的理解及应用 (d/d) 要点突破 图象问题的解题思路 用图象来描述两个物理量之间的关系 , 是物理学中常用的方法 , 是一种直观且形象的语言和工具。它运用数和形的巧妙结合 , 恰当地表达各种现象的物理过程和物理规律。运用图象解题的能力可归纳为以下两个方面: 1.读图 2.作图和用图 依据 物体的状态或物理过程所遵循的物理规律 , 作出与之对应的示意图或
4、数学函数图象来研究和处理问题。 典例剖析 【例 1】 (2017 东阳学考模拟 )一遥控玩具汽车在平直路上运动的位移时间图象如图所示 , 则 ( ) 【 精品教 育资源文库 】 A.15 s 内汽车的位移为 300 m B.前 10 s 内汽车的加速度为 3 m/s2 C.20 s 末汽车的速度为 1 m/s D.前 25 s 内汽车做单方向直线运动 解析 因为是位移时间图象 , 15 s 末的位移为 30 m, 前 10 s 内汽车的速度为 3 m/s, 加速度为零 , A、 B 均错误; 20 s 末汽车的速度 v 1 m/s, C 正确;由 x t 图线的斜率表示速度可知:汽车在 0
5、10 s 沿正方向运动 , 10 s 15 s 静止 , 15 s 25 s 沿负方向运动 , D错误。 答案 C 【例 2】 (2017 金华七校联考 )物体运动的 v t 图象如图所示 , 设向右为正 , 下列关于前4 s 内物体运动情况的判断 , 下列说法正确的是 ( ) A.物体始终向右运动 B.物体先向右运动 , 第 2 s 末开始向左运动 C.第 3 s 末物体在出发点的左侧 D.第 4 s 末物体距出发点最远 解析 速度的正、负表示物体运动方向 , 故前 2 s 物体向右运动 , 后 2 s 向左运动 , A 错误 ,B 正确;由于前 2 s 物体一直向右运动 , 离出发点越来越
6、远 , 第 2 s 末开始又向左运动 , 逐渐靠近出发点 , 因此第 2 s 末物体离出发点最远 , D 错误;物体在 4 s 末回到出发点 , 故 3 s末物体在出发点右侧 , C 错误。 答案 B 【例 3】 摩托车在平直公路上从静止开始启动 , a1 1.6 m/s2, 稍后匀速运动 , 然后减速 ,a2 6.4 m/s2, 直到停止 , 共用时 130 s, 行程 1 600 m, 试求: (1)摩托车行驶的最大速度 vmax; 【 精品教 育资源文库 】 (2)若摩托车从静止启动 , a1、 a2不变 , 直到停止 , 行程不变 , 所需最 短时间为多少? 解析 (1)整个过程分为
7、三个阶段:匀加速运动 , 匀速运动 , 匀减速运动。可借助 v t 图象表示 , 如图所示。利用公式 v2max v20 2ax 有: v2max2a1 ?130 s vmaxa1 vmaxa2 vmaxv2max2a2 1 600 m,其中 a1 1.6 m/s2, a2 6.4 m/s2, 解得 vmax 12.8 m/s(另一解舍去 )。 (2)借助 v t 图象可以证明:当摩托车先以 a1 匀加速运动 , 速度达到 vmax,紧接着以 a2匀减速运动直至停止时 , 行程不变 , 而时间最短 , 如图所示 , 设最短时间为 tmin。 则 tmin vmaxa1 vmaxa2 vmax
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