高考物理第一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)

1、高考物理第一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)§14直線運動的圖象及應(yīng)用【考點自清】一、位移時間圖象：1、圖象的物理意義：表示做直線運動物體的位移隨時間變化的關(guān)系。橫坐標表示從計時開始各個時刻，縱坐標表示從計時開始任一時刻物體的位置，即從運動開始的這一段時間內(nèi)，物體相對于坐標原點的位移。2、圖線斜率的意義：圖象的斜率表示物體的速度。如果圖象是曲線則其某點切線的斜率表示物體在該時刻的速度，曲線的斜率將隨時間而變化，表示物體的速度時刻在變化。斜率的正負表示速度的方向；斜率的絕對值表示速度的大小。3、勻速運動的位移時間圖象是一條直線，而變速直線運動的圖象則為曲線。4、圖象的交點的意義是表示兩物體在此時到達了同一位

2、置即兩物體“相遇”。5、靜止的物體的位移時間圖象為平行于時間軸的直線，不是一點。6、圖象縱軸的截距表示的是物體的初始位置，而橫軸的截距表示物體開始運動的時刻，或物體回到原點時所用的時間。7、圖象并非物體的運動軌跡。二、速度時間圖象：1、圖象的物理意義：表示做直線運動物體的速度隨時間變化的關(guān)系。橫坐標表示從計時開始各個時刻，縱坐標表示從計時開始任一時刻物體的速度。2、圖線斜率的意義：圖象的斜率表示物體加速度。斜率的正負表示加速度的方向；斜率的絕對值表示加速度大小。如果圖象是曲線，則某一點切線的斜率表示該時刻物體的加速度，曲線的斜率隨時間而變化表示物體加速度在變化。3、勻速直線運動的速度圖線為一條

3、平行于時間軸的直線，而勻變速直線運動的圖象則為傾斜的直線，非勻變速運動的速度圖線的曲線。4、圖象交點意義表示兩物體在此時刻速度相等，而不是兩物體在此時相遇。5、靜止物體的速度圖象是時間軸本身，而不是坐標原點這一點。6、圖象下的面積表示位移，且時間軸上方的面積表示正位移，下方的面積表示負位移。7、圖象縱軸的截距表示物體的初速度，而橫軸的截距表示物體開始運動的時刻或物體的速度減小到零所用時間。8、速度圖象也并非物體的運動軌跡?！局攸c精析】一、物理圖象的識圖方法：一軸、二線、三斜率、四面積、五截距、六交點運動學(xué)圖象主要有x-t圖象和v-t圖象，運用運動學(xué)圖象解題總結(jié)為“六看”：一看“軸”，二看“線”

4、，三看“斜率”，四看“面積”，五看“截距”，六看“特殊點”。1、“軸”：先要看清坐標系中橫軸、縱軸所代表的物理量，即圖象是描述哪兩個物理量間的關(guān)系，是位移和時間關(guān)系，還是速度和時間關(guān)系？同時還要注意單位和標度。2、“線”：“線”上的一個點一般反映兩個量的瞬時對應(yīng)關(guān)系，如x-t圖象上一個點對應(yīng)某一時刻的位移，v-t圖象上一個點對應(yīng)某一時刻的瞬時速度；“線”上的一段一般對應(yīng)一個物理過程，如x-t圖象中圖線若為傾斜的直線，表示質(zhì)點做勻速直線運動，v-t圖象中圖線若為傾斜直線，則表示物體做勻變速直線運動。3、“斜率”：表示橫、縱坐標軸上兩物理量的比值，常有一個重要的物理量與之對應(yīng)，用于求解定量計算中對

5、應(yīng)物理量的大小和定性分析中對應(yīng)物理量變化快慢的問題。如x-t圖象的斜率表示速度大小，v-t圖象的斜率表示加速度大小。4、“面積”：圖線和坐標軸所圍成的面積也往往表示一個物理量，這要看兩軸所代表的物理量的乘積有無實際意義。這可以通過物理公式來分析，也可以從單位的角度分析。如x和t乘積無實際意義，我們在分析x-t圖象時就不用考慮“面積”；而v和t的乘積vt=x，所以v-t圖象中的“面積”就表示位移。5、“截距”：表示橫、縱坐標軸上兩物理量在“初始”（或“邊界”）條件下的物理量的大小，由此往往能得到一個很有意義的物理量。6、“特殊點”：如交點，拐點（轉(zhuǎn)折點）等。如x-t圖象的交點表示兩質(zhì)點相遇，而v

6、-t圖象的交點表示兩質(zhì)點速度相等?！纠?】如圖所示，為A、B、C三物體從同一地點、同時出發(fā)沿同一方向做直線運動的xt圖象，在0t0時間內(nèi)()A、平均速度B、平均速率C、A一直在B、C的后面D、A的速度一直比B、C的速度大【解析】從x-t圖象知，在t0時刻A、B、C離起點O的位移相同，故A正確.由A在時刻t0已經(jīng)返回到終點，故路程關(guān)系是sA>sCsB，故平均速率vA>vCvB，B不正確。答案A【規(guī)律總結(jié)】對于圖象問題，首先要弄清坐標軸表示的意義，然后再弄清圖線所描述的規(guī)律.本題的圖線描述的是位移隨時間變化的規(guī)律，而不是物體的運動軌跡.【變式練習(xí)1】一宇宙空間探測器從 - blogid

7、=4958fdd20100ky34&url=、升高后9s、25s、45s，即在圖線上A、B、C三點探測器的運動情況如何？、求探測器在該行星表面達到的最大高度、計算該行星表面的重力加速度及發(fā)動機的推動力(假設(shè)行星表面沒有空氣).二、x-t圖象與v-t圖象的比較形狀相同的圖線，在不同的圖象中所表示的物理規(guī)律不同，通過下圖中的例子體會x-t圖象和v-t圖象中圖線表示的物理規(guī)律?！纠?】做直線運動的物體的v-t圖象如圖所示.由圖象可知()A、前10s物體的加速度為0.5m/s2，后5s物體的加速度為1m/s2B、15s末物體回到出發(fā)點C、10s末物體的運動方向發(fā)生變化D、10s末物體的加速度方

8、向發(fā)生變化【解析】從圖線的斜率可知物體在前10s內(nèi)的加速度為0.5m/s2，后5s內(nèi)的加速度為1m/s2，A正確.物體先沿正方向做勻加速直線運動，10s末開始做勻減速直線運動，運動方向不變，加速度方向發(fā)生了變化，15s末物體速度為零，離出發(fā)點距離37.5m，選項D正確，B、C錯誤。答案AD【規(guī)律總結(jié)】應(yīng)用v-t圖象分析物體的運動時，要抓住圖線的特征與運動性質(zhì)的關(guān)系，要抓住圖線的“點”、“線”、“面積”和“斜率”的意義?！咀兪骄毩?xí)2】若將上題中的圖象的縱軸(v軸)換成x軸，其他條件不變，試回答下列問題：、物體在010s和10s15s兩個階段分別做什么運動？、物體何時距出發(fā)點最遠，何時回到出發(fā)點？

9、【解析】、010s內(nèi)，物體的速度為v1k10.5m/s，物體沿x軸正方向做勻速直線運動.10s15s內(nèi)，物體的速度為v2k21m/s，物體沿x軸負方向做勻速直線運動.、從圖可直接判斷，物體10s末離出發(fā)點最遠，最遠距離為5m；第15s時，物體位移為0，回到出發(fā)點.三、應(yīng)用圖象分析問題【例3】摩托車在平直公路上從靜止開始啟動，a11.6m/s2，稍后勻速運動，然后減速，a26.4m/s2，直到停止，共歷時130s，行程1600m，試求：、摩托車行駛的最大速度；、若摩托車從靜止啟動，a1、a2不變，直至停止，行程不變，所需最短時間為多少.【規(guī)律總結(jié)】利用公式和圖象，都可以求出最大速度、最短時間等極

10、值問題，但用圖象法顯然更直觀、簡潔?！咀兪骄毩?xí)3】物體沿一直線運動在t時間內(nèi)通過的路程為S。它在中間位置½S處的速度為v1，在中間時刻½t時的速度為v2，則v1、v2的關(guān)系為A、當物體作勻加速直線運動時，v1v2B、當物體作勻減速直線運動時，v1v2C、當物體作勻速直線運動時，v1v2D、當物體作勻減速直線運動時，v1v2 - blogid=4958fdd20100ky34&url=【解析】由題意，作出物體的v一t關(guān)系圖，½S點處的虛線把梯形面積一分為二，如圖所示，由圖可知，無論物體作勻加速直線運動還是作勻減速直線運動。在路程中間位置的速度v1始終大于中間

11、時刻的速度v2，當物體作勻速直線運動時，在任何位置和任何時刻的速度都相等。故正確答案A、C、D。四、速度時間圖象的遷移與妙用【例4】如圖所示，兩個光滑的斜面高度相同，右邊由兩部分組成且ABBCAD，兩小球a、b分別從A點沿兩側(cè)斜面由靜止滑下，不計轉(zhuǎn)折處的能量損失，哪一邊的小球先滑到斜面底端.【解析】兩小球從等高處沿光滑的斜面下滑(由靜止)，由于兩邊斜面傾角不同，下滑的加速度不同(aAB>aAD>aBC)，根據(jù)機械能守恒定律，兩球達到底端的速度大小相等，因此畫出其vt圖象如圖所示，其中折線為沿ABC斜面下滑的a球的速度圖象，直線為沿AD斜面下滑的b球的速度圖象。要滿足a、b兩圖線下方

12、的面積相等，必須使圖中畫有斜線部分的兩塊面積相等，那就一定有ta<tb，即沿ABC下滑的小球先到達底端?！疽?guī)律總結(jié)】圖象在中學(xué)物理中應(yīng)用十分廣泛，它能形象地表達物理規(guī)律，直觀地敘述物理過程，并鮮明地表示物理量間的各種關(guān)系。利用圖象解決物理問題，是學(xué)好物理的一種重要方法，由于其具有直觀形象、簡捷實用的特點，高考更加重視對圖象的理解與應(yīng)用，利用圖象法解決問題的知識點明顯增多，高考中命題的幾率也明顯提高?！咀兪骄毩?xí)4】一只老鼠從洞口爬出后沿一直線運動，其速度大小與其離開洞口的距離成反比。當其到達距洞口為d1的A點時速度為v1若B點離洞口的距離為d2（d2d1），求老鼠由A運動至B所需的時間。

13、- blogid=4958fdd20100ky34&url=【同步作業(yè)】1、(2010聊城模擬)如圖所示的xt圖象和vt圖象中，給出的四條曲線1、2、3、4代表四個不同物體的運動情況，關(guān)于它們的物理意義，下列描述正確的是 () A圖線表示物體做曲線運動Bxt圖象中t1時刻物體1的速度大于物體2的速度Cvt圖象中0至t3時間內(nèi)物體4的平均速度大于物體3的平均速度D兩圖象中，t2、t4時刻分別表示物體2、4開始反向運動【解析】運動圖象只能用來描述直線運動，A錯；xt圖象中，t1時刻物體1的斜率大于物體2，故B對；vt圖象，0至t3時間內(nèi)由速度時間圖象所圍的面積可知v4v3，C對；

14、t2時刻物體2開始反向，t4時刻物體4的速度方向不變，加速度開始反向，D錯答案：BC2、某物體的位移圖象如圖所示，則下列敘述正確的是 ()A物體運動的軌跡是拋物線B物體運動的時間為8sC物體運動所能達到的最大位移為80mD在t4s時刻，物體的瞬時速度為零【解析】位移隨時間的變化關(guān)系曲線并非為物體運動的軌跡由圖象可知，在04s內(nèi)物體沿正方向前進80m，非勻速；4s8s內(nèi)物體沿與原來相反的方向運動至原點在t4s時，圖線上該點處切線的斜率為零，故此時速度為零由以上分析知A錯，B、C、D均正確答案：BCD3、小球從空中自由下落，與水平地面相碰后彈到空中某一高度，其速度隨時間變化的關(guān)系如圖所示，取g10

15、m/s2。則()A小球下落的最大速度為5 m/sB小球第一次反彈的初速度的大小為3m/sC小球能彈起的最大高度為0.45mD小球能彈起的最大高度為1.25m【解析】結(jié)合題給vt圖，可以確定是以豎直向下為正方向的由題圖知00.5s過程為下落過程，最大速度為5m/s，A正確；0.5s0.8s過程為反彈過程，初速度大小為3m/s，B正確；由vt圖線與坐標軸所圍面積為位移可得反彈的最大高度為h12(0.80.5)×3÷2m0.45m，C正確，D錯答案：ABC4(2010東城模擬)一質(zhì)點自x軸原點出發(fā)，沿x軸正方向以加速度a加速，經(jīng)過t0時間速度變?yōu)関0，接著以a加速度運動，當速度變

16、為v02時，加速度又變?yōu)閍，直至速度為v04時，加速度再變?yōu)閍，直到速度變?yōu)関08，其vt圖象如圖所示，則下列說法正確的是 ()A質(zhì)點一直沿x軸正方向運動B質(zhì)點將在x軸上一直運動，永遠不會停止C質(zhì)點最終靜止時離開原點的距離一定大于v0t0D質(zhì)點運動過程中離原點的最大距離為v0t0【解析】由vt圖可知，質(zhì)點先沿x軸正向運動，經(jīng)2t0時間反向加速后減速，接著又正向加速后減速，如此反復(fù)，但每次位移總比前一次小，最終停止，質(zhì)點在運動過程中在2t0時刻離原點最遠，其位移大小等于大三角形面積v02t0v0t0，只有D對答案：D5小李講了一個龜兔賽跑的故事，按照小李講的故事情節(jié)，兔子和烏龜?shù)奈灰茍D象如圖所示

17、，由圖可知 ()A兔子和烏龜是同時同地出發(fā)B兔子和烏龜在比賽途中相遇過兩次C烏龜做的是勻速直線運動，兔子是沿著折線跑的D烏龜先通過預(yù)定位移到達終點【解析】由題圖可知，兔子和烏龜在同一地點，但不是同時出發(fā)，兔子自認為自己跑得快，肯定贏，所以比烏龜晚出發(fā)時間t1，故選項A錯圖中烏龜和兔子的xt圖象兩次相交，表示在比賽途中它們相遇兩次：第一次是t2時刻兔子追上烏龜，第二次是t4時刻烏龜又追上了兔子，故選項B正確烏龜一直做勻速直線運動，而兔子也在做直線運動，只是中間停了一段，結(jié)果是烏龜先通過預(yù)定的位移到達終點，烏龜贏了綜上所述，正確的選項為B、D。答案：BD6甲、乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向做直

18、線運動，t=0時刻同時經(jīng)過公路旁的同一個路標。在描述兩車運動的v-t圖象中(如圖)，直線a、b分別描述了甲、乙兩車在020s的運動情況。關(guān)于兩車之間的位移關(guān)系，下列說法正確的是(    )A在010s內(nèi)兩車逐漸靠近B在1020s內(nèi)兩車逐漸遠離C在515s內(nèi)兩車的位移相等D在t=10s時兩車在公路上相遇【解析】甲車做速度為5m/s的勻速直線運動，乙車做初速度為10m/s的勻減速直線運動.在t=10s時，兩車的速度相同，在此之前，甲車的速度小于乙車的速度，兩車的距離越來越大;在此之后，甲車的速度大于乙車的速度，兩車的距離又逐漸減小，在t=20s時兩車相遇，故選項A、B

19、、D均錯.515s內(nèi)，兩圖線與時間軸所圍成的面積相等，故兩車的位移相等，選項C正確.答案  C7（2008海南卷8）t0時，甲乙兩汽車從相距70km的兩地開始相向行駛，它們的vt圖象如圖所示忽略汽車掉頭所需時間下列對汽車運動狀況的描述正確的是A在第1小時末，乙車改變運動方向B在第2小時末，甲乙兩車相距10kmC在前4小時內(nèi)，乙車運動加速度的大小總比甲車的大D在第4小時末，甲乙兩車相遇【解析】速度圖像在t軸下的均為反方向運動，故2h末乙車改變運動方向，A錯；2h末從圖像圍成的面積可知乙車運動位移為30km，甲車位移為30km，相向運動，此時兩車相距70km-30km-30km=10km

20、，B對；從圖像的斜率看，斜率大加速度大，故乙車加速度在4h內(nèi)一直比甲車加速度大，C對；4h末，甲車運動位移120km，乙車運動位移30m，兩車原來相距70km，故此時兩車還相距20km，D錯。答案：BC8（2008廣東卷10）某人騎自行車在平直道路上行進，圖中的實線記錄了自行車開始一段時間內(nèi)的v-t圖像，某同學(xué)為了簡化計算，用虛線作近似處理，下列說法正確的是A在t1時刻，虛線反映的加速度比實際的大B在0t1時間內(nèi)，由虛線計算出的平均速度比實際的大C在t1-t-2時間內(nèi)，由虛線計算出的平均速度比實際的大D在t3-t-4時間內(nèi)，虛線反映的是勻速運動【解析】vt圖線的斜率表示物體的加速度，vt圖線與

21、坐標軸圍成的面積表示物體的位移，據(jù)此判斷選項B、D正確。需要注意的是若為曲線，則曲線的切線的斜率表示物體的加速度。答案BD9甲、乙、丙三輛汽車以相同的速度同時經(jīng)過某一路標，從此時開始，甲車一直做勻速直線運動，乙車先加速后減速，丙車先減速后加速，它們經(jīng)過下一路標時速度又相 - blogid=4958fdd20100ky34&url=【解析】由題可知這三輛汽車的初、末速度相同，它們發(fā)生的位移相同，而題中并不知乙、丙兩車在各階段是否做勻速直線運動，因此，我們只能分析它們的一般運動，即變速直線運動，這樣勻變速直線運動的規(guī)律就無法求解這一問題，如果我們利用圖象法，即在同一坐標系中，分別做出這三輛

22、車的v-t圖象，如圖所示，由此可知：乙車到達下一個路標的時間最短，即乙車最先通過下一個路標。 - blogid=4958fdd20100ky34&url=10兩支完全相同的光滑直角彎管(如圖所示)現(xiàn)有兩只相同小球a和a/ 同時從管口由靜止滑下，問誰先從下端的出口掉出？(假設(shè)通過拐角處時無機械能損失)【解析】首先由機械能守恒可以確定拐角處v1> v2，而兩小球到達出口時的速率v相等。又由題薏可知兩球經(jīng)歷的總路程s相等。由牛頓第二定律，小球的加速度大 - blogid=4958fdd20100ky34&url= - blogid=4958fdd20100ky34&ur

23、l= - blogid=4958fdd20100ky34&url= a2。根據(jù)這些物理量大小的分析，在同一個v-t圖象中兩球速度曲線下所圍的面積應(yīng)該相同，且末狀態(tài)速度大小也相同（縱坐標相同）。開始時a球曲線的斜率大。由于兩球兩階段加速度對應(yīng)相等，如果同時到達（經(jīng)歷時間為t1）則必然有s1>s2，顯然不合理。考慮到兩球末速度大小相等（圖中vm），球a/ 的速度圖象只能如實線所示。因此有t1< t2，即a球先到。11甲、乙兩車同時同向沿直線駛向某地，甲在前一半時間以v1勻速運動，后一半時間以v2勻速運動.乙在前一半路程以v1勻速運動，后一半路程以v2勻速運動，先到目的地的是_.【解析】圖中畫出了甲與乙的x-t圖線，圖象畫好答案也出現(xiàn)了，t乙t甲，所以甲先到達目的地；圖中假設(shè)v1v2，若v2v1可得到同樣的結(jié)果，此題也能用vt圖象求解，無論用xt圖象還是vt圖象，都要比用計算的方法簡捷得多.12質(zhì)點P以O(shè)點為平衡位置豎直向上作簡諧運動，同時質(zhì)點Q也從O點被豎直上拋，它們恰好同時到達最高點，且高度相同，在此過程中，兩質(zhì)點的瞬時速度vP與vQ的關(guān)系應(yīng)該是()A.vPvQ  &