幻灯片 1
第一章 运动的描述
习题课 物体运动的xt图象与vt图象
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幻灯片 31.识别并应用xt图象、vt图象.
2.在xt图象、vt图象上加深理解速度、加速度的概念.
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幻灯片 4一、位移图象(xt图象)
1.图象的横纵坐标轴
图象的横坐标轴为t,表示时间;纵坐标轴为x,表示位移.
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幻灯片 52.图象的建立
在平面直角坐标系中,用横轴表示时间t,用纵轴表示位移x,根据给出(或测定)的数据,作出几个点的坐标,用平滑的曲线将几个点连起来,则这条线就表示了物体的运动特点.这种图象就叫做位移—时间图象,简称位移图象.如图为物体从初始位置开始,每经过5 s的位移都是30 m的xt图象.
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幻灯片 63.图象的物理意义
xt图象反映了物体位移随时间的变化规律,它反映了物体的位置(x)怎样随时间(t)变化.
例如:若物体静止,其位置不随时间变化,运动的xt图象如图甲所示,若物体匀速运动,其位移关系满足x=vt,运动的xt图象如图乙所示.
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幻灯片 74.xt图象反映的信息
(1)由xt图象可以确定物体各个时刻所对应的位移或物体发生一段位移所需要的时间.
(2)若物体做匀速直线运动,则xt图象是一条倾斜的直线,直线的倾斜程度表示物体的速度.(如图乙)
(3)若xt图象为平行于时间轴的直线,表明物体处于静止状态.
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幻灯片 8(4)若物体做变速直线运动,xt图象为曲线,如图所示在时间t1~t3内的平均速度等于直线AC的倾斜程度,t2时刻的瞬时速度对应图象上B点的切线的斜率.
(5)图线倾斜程度的正、负表示物体运动方向的正、负.倾斜程度为正,则物体向正方向运动;倾斜程度为负,物体向负方向运动.
注意:xt图象表示的是位移随时间变化的规律,不是物体的运动轨迹.
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幻灯片 9二、速度图象(vt图象)
1.图象的横纵坐标轴
vt图象的横坐标轴为t,表示时间;纵坐标轴为v,表示物体的运动速度.
2.图象的建立
以速度v为纵坐标,时间t为横坐标建立直角坐标系,根据运动的v、t描点,用平滑曲线连线,得到运动的vt图象.
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幻灯片 103.图象的物理意义
vt图象反映了物体的速度随时间的变化规律,它描述了物体的速度v如何随时间发生变化.
例如:图甲是匀速运动的vt图象,图乙是物体运动速度随时间均匀减小的vt图象.
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幻灯片 114.vt图象反映的信息
(1)由图象的纵横坐标可知任一时刻速度的大小和方向或物体的某一速度所对应的时刻.
(2)根据速度的正负(纵坐标的正负)可以判断运动的方向.速度为正,表示物体沿正方向运动;速度为负,表示物体沿负方向运动.
(3)由vt图线的倾斜程度可以比较物体速度变化的快慢——加速度.倾斜程度越大,表示速度变化越快;反之越慢.
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(4)可由图线与横轴所围部分的面积确定物体的位移,面积的大小等于位移的大小,面积的正负表示位移的方向.若包围面积在t轴上面,对应正向位移,若包围面积在t轴下面,则对应负向位移.
(5)可由图线的形状判断物体的运动性质,例如:平行于t轴的直线表示匀速直线运动.
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幻灯片 14 如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的xt图象,下面说法正确的是( )
A.甲、乙两物体的出发点相距x0
B.甲、乙两物体都做匀速直线运动
C.甲物体比乙物体早出发的时间为t1
D.甲、乙两物体向同方向运动
xt图象的识别与应用
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幻灯片 15解析:xt图线反映了物体位移随时间变化规律.由图可知,甲从距原点x0处出发,乙由原点出发,故两物体出发点相距x0,A对;两图线都是倾斜直线,即两物体都做匀速直线运动,B对;甲开始计时就出发,乙在计时后t1才出发,故甲比乙早出发时间t1,C对;甲、乙图线的倾斜程度分别为负值和正值,表明甲向负方向运动,乙向正方向运动,甲、乙运动方向相反,D错.
答案:ABC
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幻灯片 17【针对训练】 1.如图所示为甲、乙物体从同一地点运动的xt图象,则下列说法正确的是( )
A.甲物体做变速直线运动,乙物体做匀速直线运动
B.两物体的初速度都为零
C.在t1时间内两物体平均速度大小相等
D.相遇时,甲的速度大于乙的速度
答案:ACD
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幻灯片 18 下表是通过测量得到的一辆摩托车沿直线运动时速度随时间的变化.
vt图象的识别与应用
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请根据测量数据:
(1)画出摩托车运动的vt图象;
(2)求摩托车在第一个10 s内的加速度;
(3)根据画出的vt图象,利用求曲线倾斜的正弦值的方法求出第一个10 s内的加速度;
(4)求摩托车在最后15 s内的加速度.
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幻灯片 21答案:(1)见解析图 (2)2 m/s2,与运动方向相同
(3)见解析 (4)2 m/s2,与运动方向相反
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幻灯片 23【针对训练】 2.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度—时间图象如图所示,由图象可知( )
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A.O~ta段火箭的加速度小于ta~tb段火箭的加速度
B.在O~tb段火箭是上升的,在tb~tc段火箭是下降的
C.tb时刻火箭离地面最远
D.tc时刻火箭回到地面
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解析:由于vt图象中直线的斜率表示加速度的大小,由此知O~ta段的加速度小于ta~tb段的加速度,A正确.由于图象均在t轴上方,表明速度方向均向上,故B项错.由于tb~tc段火箭仍然上升,故C、D项错.
答案:A
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幻灯片 26 如图所示,表示一质点在6 s内的xt图象,试据此分析质点的运动情况并画出它的vt图象.
xt图象、vt图象的综合应用
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幻灯片 28答案:见解析
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【题后总结】 xt图象中,速度方向根据图线倾斜程度的正负确定;vt图象中,速度方向由纵坐标v的正负判定,v为正,表示向正方向运动,v为负,表示向负方向运动.
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幻灯片 30【针对训练】 3.如图所示,表示物体做匀速直线运动的图象是( )
答案:BCD
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幻灯片 32误区:把位移图象与轨迹混淆导致错解
【典型例题】 A、B、C三物体同时同地出发做直线运动,它们运动情况如图所示,在20 s的时间内,它们的平均速度vA、vB、vC平均速率vA′、vB′、vC′的关系正确的是( )
A.vA=vB=vC
B.vA>vB=vC
C.vA′>vC′>vB′
D.vA′>vB′=vC′
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幻灯片 33答案:AD
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【误区警示】本题易把位移图象与轨迹混为一谈,误认为路程lA>lC>lB而导致速率vA′>vC′>vB′,从而错选C项.实质上,本题中B、C均做单方向直线运动,B匀速从x=0运动到x0处,而C变速从x=0运动到x0处.
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谢谢观看!
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