第3节 运动图像 追及与相遇问题 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/7/8 4:57:27星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第3节 运动图像 追及与相遇问题

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(1)x-t图像和v-t图像都表示物体运动的轨迹。(×) (2)x-t图像和v-t图像都只能描述直线运动。(√) (3)x-t图像上两图线的交点表示两物体相遇。(√) (4)v-t图像上两图线的交点表示两物体此时相遇。(×)

(5)同一直线上运动的两物体,后者若追上前者,后者速度必须大于前者。(√) (6)同一直线上运动的两物体,速度相等时,两物体相距最远或最近。(√) (7)两物体同向运动恰好不相碰,则此时两物体速度相等。(√)

要点一 三类运动图像的比较

1.位移—时间(x -t)图像

(1)位移—时间图像反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律,图像并非物体运动的轨迹。 (2)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。 (3)位移—时间图线上每一点的斜率表示物体该时刻的速度,斜率的大小表示速度的大小,斜率的正负表示速度的方向。 [示例1] (2015·广东高考)甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时内的位移—时间图像如图1-3-1所示。下列表述正确的是( )

图1-3-1

A.0.2~0.5小时内,甲的加速度比乙的大 B.0.2~0.5小时内,甲的速度比乙的大 C.0.6~0.8小时内,甲的位移比乙的小 D.0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等

[解析] 在0.2~0.5小时内,位移—时间图像是倾斜的直线,则物体做匀速直线运动,所以在0.2~0.5小时内,甲、乙两人的加速度都为零,选项A错误;位移—时间图像的斜率绝对值大小反映了物体运动速度的大小,斜率绝对值越大,速度越大,故0.2~0.5小时内甲的速度大于乙的速度,选项B正确;由位移—时间图像可知,0.6~0.8小时内甲的位移大于乙的位移,选项C错误;由位移—时间图像可知,0.8小时内甲、乙往返运动过程中,甲运动的路程大于乙运动的路程,选项D错误。

[答案] B

2.位置坐标(x -y)图像

表示物体位置的坐标图,图线表示物体实际运动的路线,在坐标图上能表示出物体运动的位移。

[示例2] (多选)图1-3-2为甲、乙、丙三个军事小分队进行军事行动的运动图像,下列说法正确的是( )

图1-3-2

A.甲、丙两个分队的运动路线为曲线,乙分队的运动路线为直线 B.甲、乙、丙三个分队的位移相等 C.甲、乙、丙三个分队的平均速度相等 D.甲、乙、丙三个分队运动的路程相等

[解析] 位置坐标图像显示的是物体的运动轨迹,从图可以看出甲、丙两个分队运动路线为曲线,乙分队的运动路线为直线,A正确;三个队的初末位置相同,位移相等,但运动路程不同,B正确,D错误;因不知道三个分队运动的时间大小关系,故无法比较三个分队的平均速度大小关系,C错误。

[答案] AB

3.速度—时间(v -t)图像

(1)速度—时间图像反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律,它也只能描述物体做直线运动的情况。

(2)速度—时间图线上每一点的斜率表示物体该时刻的加速度。 (3)速度—时间图线与t轴所围面积表示这段时间内物体的位移。

[示例3] (2016·延安模拟)甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶,在t=0到t=t1的时间内,它们的v -t图像如图1-3-3所示,在这段时间内( )

图1-3-3

A.汽车甲的平均速度比乙的大 B.汽车乙的平均速度等于

v1+v2

2

C.甲、乙两汽车的位移相同

D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大

[解析] 平均速度等于位移与时间的比值,在v -t图像中,图形的面积代表位移的大小,根据图像可知道,甲的位移大于乙的位移,由于时间相同,所以汽车甲的平均速度比乙的v1+v2大,故A正确,C错误;由于乙车做变减速运动,平均速度不等于,故B错误;因

2为切线的斜率等于物体的加速度,汽车甲和乙的加速度大小都是逐渐减小,故D错误。

[答案] A

要点二 图像问题的解题思路

用图像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。运用图像解题的能力可归纳为以下两个方面:

1.读图