高考物理双基突破专题04运动学图像精讲

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1、专题四运动学图像（精讲）物理规律的表达除了用公式外，有的规律还用图像表达，优点是能形象、直观地反映物理量之间的函数关系，这也是物理中常用的一种方法。对图像的要求可概括记为：“一轴二线三斜率四面积”。一、三种常见的运动学图像1．位移—时间（x−t）图象（1）图线的物理意义：x−t图象描述做直线运动物体的位移随时间变化的规律。但并不表示物体的运动轨迹，不能认为乙图线表示物体做曲线运动。位移—时间图像只能描述物体做直线运动的情况，这是因为位移—时间图像只能表示物体运动的两个方向：t轴上方代表正方向，t轴下方代表负方向；如果物体做曲线运动，则画不出位移—时间图像。（2）三种x−t图象的特例①匀速

2、直线运动的x−t图象是一条倾斜的直线，如图中图线甲；②匀变速直线运动的x−t图象是一条抛物线，如图线乙。③若x−t图象是一条平行于时间轴的直线，则表示物体处于静止状态，如图线丙。　　（3）图象反映的信息①⑦从图像上可判断运动性质。②从图像上可判断运动方向。③从图象中可知道某一时刻物体的位置；还可知道物体在任意一段时间内的位移或发生某一段位移所用的时间。直线是否过原点，取决于开始计时的位置是否作为位移的起始点。④可从图像上求速度：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，是与选定的正方向相同还是相反。⑤在同一位移图象中，可以比较两物体运动快慢。两条图线的交点表

3、示两个物体在该时刻具有相同的位置，即两个物体在该时刻相遇。⑥在位移图象中，图线在x轴上的截距表示物体在开始计时前已发生的位移（即初位移），在t轴上的截距表示计时一段时间后物体才开始运动。（4）位移—时间图像只能描述物体做直线运动的情况，这是因为位移—时间图像只能表示物体运动的两个方向：t轴上方代表正方向，t轴下方代表负方向；如果物体做曲线运动，则画不出位移—时间图像。【题1】如图所示位移图象，分别表示三个物体同时、同地、相向出发沿同一直线做直线运动的规律。试分析三个物体的运动情况。并回答：（1）从0～t0时刻三个物体发生的位移是否相同?经过的路程是否相同?（2）在t1时刻三个物体谁离出发

4、点最远?【答案】（1）相同，相同（2）③离出发点最远【题2】A、B两质点在同一直线上运动，t＝0时刻，两质点从同一地点运动的x−t图象如图所示，则下列说法正确的是A．A质点以20m/s的速度匀速运动B．B质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动C．经过4s，B质点的位移大于A质点的位移D．在图示的运动过程中，A、B两质点之间的距离在0～4s内某一时刻达到最大【答案】B【解析】x－t图象的斜率大小表示质点运动速度的大小，正负表示速度的方向，由x－t图象可知，A质点沿正方向做匀速直线运动，其速度v＝＝m/s＝10m/s，A错误；B质点最初4s沿正方向做减速运动，4～8s沿负方向做加速运

5、动，B正确；4s末，A、B两质点到达同一位置，两质点相遇，C错误；0～4s内，A、B间的距离先增大后减小，4s末A、B相遇，之后B质点反向运动，两质点间的距离继续增大，显然D错误。【题3】甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动，它们位移—时间（x－t）图象如图，由图象可以看出在0～4s内A．甲、乙两物体始终同向运动B．第4s末时，甲、乙两物体间的距离最大C．甲的平均速度等于乙的平均速度D．乙物体一直做匀加速直线运动【答案】C2．速度—时间（v−t）图象（1）图线的物理意义：速度图象描述做直线运动的物体的速度随时间变化的规律。v−t图像是直线还是曲线，所描述的运动情况都是直线运动，速

6、度图象也不表示物体的运动轨迹。（2）三种v−t图象的特例①匀速直线运动的v−t图象是与横轴平行的直线，如图中图线甲。②匀变速直线运动的v−t图象是一条倾斜的直线，如图线乙。③若v−t图象是曲线，如图，不同点切线的斜率不同，表示物体做变加速运动。图线丙表示物体的加速度逐渐变大，图线丁表示物体的加速度逐渐减小。（3）图象反映的信息①从图像上可判断运动性质。②从图像上可判断运动方向。由v>0（t轴上方）或v<0（t轴下方）可以确定物体的运动方向与选定的正方向相同或者相反。③从图象中可知道某一时刻物体的速度（初、末速度等）；还可知道物体在任意一段时间内的速度变化量或发生某一变化所用的时间。④可从

7、图像上求加速度：图线上某点切线的斜率的大小表示物体加速度的大小，斜率越大，表示加速度越大。斜率的正负表示加速度的方向，是与选定的正方向相同还是相反。⑤在同一速度图象中，两条图线的交点表示两个物体在该时刻具有相同的速度。⑥可以利用速度图象求出一段时间内物体发生的位移。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