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1、2020屆高三新課標物理一輪原創(chuàng)精品學案 專題03 運動圖象
第一課時
一、勻變速直線運動的圖象
(一)知識點歸納
s v
o t o t
用圖象研究物理現(xiàn)象、描述物理規(guī)律是物理學的重要方法,運動圖象問題主要有:s-t、v-t、a-t等圖象。
1、s-t圖象。能讀出s、t、v 的信息(斜率表示速度)。
2、v-t圖象。能讀出s、t、v、a的信息(斜率表示加速度,曲線下的面積表示位移)??梢妚-t圖象提供的信息最多,應用也最廣。
位移圖象(s-t)
速度圖象(v-t)
加速度圖象(a-
2、t)
勻速直線運動
勻加速直線運動
(a>0)
拋物線(不要求)
勻減速直線運動
(a<0)
拋物線(不要求)
備注
位移圖線的斜率表示速度
①斜率表示加速度
②圖線與橫軸所圍面積表示位移,橫軸上方“面積”為正,下方為負
(二)疑難辯析
s-t圖象與v-t圖象的比較
如圖所示是形狀完全相同的圖線,在不同的圖象中意義完全不同,下表是對形狀一樣的s-t圖象與v-t圖象意義上的比較。
s-t圖象
v-t圖象
①表示從原點開始的勻速直線運動(斜率表示速度v)
①表示初速為零的勻加速直線運動(斜率表示加速度a)
②表示物體靜止
3、
②表示物體勻速直線運動
③表示物體向反方向勻速直線運動
③表示物體勻減速直線運動
④交點縱坐標表示三個運動質點相遇時的位移
④交點縱坐標表示三個運動質點的速度相同
⑤t1時刻物體位移為s1
⑤t1時刻物體的速度為v1(圖線下方的面積表示0~t1時間內的位移
二、高考要點精析
(一)s-t圖象的應用要點
☆考點點撥
要清楚地理解圖象中的“點”、“線”、“斜率”、“截距”的物理意義。
①點:兩圖線交點,說明兩物體相遇。
②線:表示研究對象的變化過程和規(guī)律。若為傾斜直線,則表示物體做勻速直線運動。若為曲線,則表示物體的速度在變化。
③斜率: s-t圖象的斜率表示速度
4、大小。
④截距:縱軸截距表示t=0時刻的初始位移,橫軸截距表示位移為零的時刻。
【例1】A、B、C三質點同時同地沿一直線運動,其s-t圖象如圖所示,則在0~t0這段時間內,下列說法中正確的是 ( )
B
C
A
s
t
t0
O
A.質點A的位移最大
B.質點C的平均速度最小
C.三質點的位移大小相等
D.三質點平均速度一定不相等
☆考點精煉
s/m
t/s
s0
t0
t
O
甲
乙
1.如圖所示,為甲、乙兩物體相對于同一坐標的s-t圖象,則下列說法正確的是( )
①甲、乙均做勻變速直線運動
②甲比乙早出發(fā)時間t0
③
5、甲、乙運動的出發(fā)點相距s0
④甲的速率大于乙的速率
A.①②③ B.①④
C.②③ D.②③④
第二課時
v
t
O
v
甲
乙
丙
t乙
t甲
t丙
解析:甲、乙、丙三輛汽車在平直的公路上經過某路標,當它們經過下一個路標時的位移相同。從此時刻開始甲車做勻速直線運動,乙車先做勻加速直線運動后做勻減速直線運動,丙車先做勻減速直線運動后做勻加速直線運動。它們以相同的速度同時第一個路標,經過下一個路標時的速度又相同。根據(jù)題意,可作出它們運動的v-t圖象,圖象下方包圍的面積值表示位移大小,所以它們的圖象包圍的面積值應相等,如右圖。由圖象可知,乙車先通過下一路標,甲車次
6、之,丙車最后通過下一路標。
答案:B
3.某物體由靜止開始,做加速度為a1的勻加速直線運動,運動時間為t1,接著物體又做加速度為a2的勻減速直線運動,再經過時間t2,其速度變?yōu)榱?,則物體在全部時間內的平均速度為 ( )
A. B.
C. D.
三、考點落實訓練
1.將物體豎直向上拋出后,如圖所示,如果在上升階段和下落階段所受空氣阻力大小相等,則:
(1)能正確反映物體的速度(以豎直向上作為正方向)隨時間變化的是( )
(2)能正確反映物體的速率隨時間變化的是( )
5.如圖所示是物體運
7、動的v-t圖象,從t=0開始,對原點的位移最大的時刻是( )
A.t1
B.t2
C.t3
D.t4
8.如圖所示為在同一直線上運動的A、B兩質點的x-t圖象,由圖可知( )
A.t=0時,A在B的前面
B.B在t2時刻追上A,并在此后跑在A的前面
C.B開始運動的速度比A小,t2時刻后才大于A的速度
D.A運動的速度始終比B大
9.飛機從一地起飛,到另一地降落,如果飛機在豎直方向的分速度vy與時間t的關系曲線如圖所示(作圖時規(guī)定飛機向上運動時vy為正),則在飛行過程中,飛機上升的最大高度是_____m,在t = 2200s到t = 2400s
8、一段時間內,它在豎直方向的分加速度ay為 _____m/s2。
10.豎直上拋物體經8s落地,其v-t圖象如圖所示,則拋出點距地面的高度為_______m,拋出后經_____s物體到達最高點,最高點離地面的高度是_______m。
11.明明同學講了一個龜兔賽跑的故事,按照明明講的故事情節(jié),聰聰畫出了兔子和烏龜?shù)奈灰茍D象如圖所示,請你依照圖象中的坐標,并結合物理學的術語來講述這個故事.在講故事之前,先回答下列問題.
(1)小李故事中的兔子和烏龜是否在同一地點同時出發(fā)?
(2)烏龜做的是什么運動?
(3)兔子和烏龜在比賽途中相遇過幾次?
(4)哪一個先通過預定位移到達終點?
考點落實訓練參考答案:
1.(1)B;(2)E
2.D(小球先作自由落體運動,初速為零,與地面作用時間不計,可判斷D正確)
3.C
4.C
5.B
6.A
7.A
8.AB
9.8000;0.1
10.80,3,125
11.解析:(1)故事中的兔子和烏龜是在同一地點,但不是同時出發(fā),兔子出發(fā)的時間晚。(2)烏龜做的是勻速直線運動。(3)兔子和烏龜在比賽途中相遇過2次。(4)烏龜。