运动图象问题
运动学图象主要有x-t图象和v-t图象, 运用运动学图象解题可总结为六看: 一看“轴”,二看“线”,三看“斜率”,四看“面积”,五看“截距”,六看“特殊点”. 1.一看“轴”:先要看清两轴所代表的物理量,即图象是描述哪两个物理量之间的关系. 2.二看“线”:图象表示研究对象的变化过程和规律.在v-t图象和x-t图象中倾斜的直线分别表示物体的速度和位移随时间变化的运动情况. 3.三看“斜率”:x-t图象中斜率表示运动物体的速度大小和方向.v-t图象中斜率表示运动物体的加速度大小和方向.
4.四看“面积”:即图线和坐标轴所围的面积,也往往代表一个物理量,v和t的乘积vt=x有意义,所以v-t图线与横轴所围“面积”表示位移,x-t图象与横轴所围面积无意义. 5.五看“截距”:截距一般表示物理过程的初始情况,例如t=0时的位移或速度. 6.六看“特殊点”:例如交点、拐点(转折点)等.例如x-t图象的交点表示两质点相遇,但v-t图象的交点只表示速度相等.
题型一:通过单个物体的图象考察直线运动规律
例1质点作直线运动的v-t图象如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8s内,下列说法正确的是( )
A.位移的大小为8m,方向向右 B.所经过的路程为8m
C.平均速度为0.25m/s,方向向左 D.平均速度为1m/s,方向向右 答案:BC
题型二:通过v-t图象考察x-t图象
例2如图甲所示为物体做直线运动的v-t图象.若将该物体的运动过程用x-t图象表示出来(其中x为物体相对出发点的位移),则图乙中的四幅图描述正确的是 ( )
答案C
题型三:通过v-t图象考察船渡河问题
例3船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示,河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示,则( ) A.船渡河的最短时间60s
B.要使船以最短时间渡河,船在行驶过程中,船头必须始终与河岸垂直 C.船在河水中航行的轨迹是一条直线 D.船在河水中的最大速度是5m/s 答案:BD
题型四:通过图象考察物体的自由落体问题
小球由空中某点自由下落,与地面相碰后,弹至某一高度,小球自由下落和弹起过程的速度图象如图所示,不计空气阻力,g=10m/s2,则( )
A.小球下落的最大速度为5m/s B.小球向上弹起的最大速度为3m/s C.小球能弹起0.8m D.小球在运动的全过程中路程为0.8m 答案AB
题型五:通过图象考察物体的受力情况
例5某物体做直线运动的v-t图象如图甲所示,据此判断图乙(F表示物体所受合力,x表示物体的位移)四个选项中正确的是( )
图甲 图乙
答案B
题型六:通过物体的图象考察功率问题
例6如图所示是质量为2kg的物体在水平面上运动时的v-t图象,以水平向右为正方向。以下判断正确的是( )
A.在0~1秒内质点的平均速度为1m/s B.在0~3秒内,物体一直向右运动 C.在3s末,合外力的功率为16W D.在1~6秒内,合外力做正功 答案:C
题型七:通过两个物体的运动图象考察直线的运动规律
例7:两物体甲和乙在同一直线上运动,它们在0~0.4s时间内的v﹣t图象如图所示.若仅在两物体之间存在相互作用,则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为( )
A.和0.30s B.3和0.30s C.和0.28s D.3和0.28s
题型八:通过两个物体的运动图象考察相遇问题
例8甲、乙两车在同一水平道路上,一前一后相距x=6 m,乙车在前,甲车在后,某时刻两车同时开始运动,两车运动的过程如图所示,则下列表述正确的是( ) A.当t=4 s时两车相遇 B.当t=4 s时两车间的距离最大 C.两车有两次相遇 D.两车有三次相遇 答案:D 例9:甲乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的v-t图象如图所示.两图象在t=t1时相交于P点,P在横轴上的投影为Q,△OPQ的面积为S.在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距为d.已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t′,则下面四组t′和d的组合可能是( ) A.t't1,ds B.t'答案:D
111113t1,dsC.t't1,ds D.t't1,ds 242224