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運動考點 | 高中物理v-t圖象的應(yīng)用

v-t圖象



2.圖象上橫截距表示速度為零的時刻(不是回到原點?。v截距表示物體運動的初速度。


3.圖象上的點表示某時刻質(zhì)點的運動速度。交點不表示兩物體相遇,而是表示此時刻兩物體的速度大小相等,方向也相同。


4.※判斷加速減速:


(1)速度的大小隨時間增大,則加速,速度的大小隨時間減小,則減速。(如⑦為勻加速直線運動。)

(2)當(dāng)加速度與初速度相同時為加速,反向時為減速。

(3)斜率為正,物體加速運動,斜率為負(fù),減速。

判斷速度方向:當(dāng)圖線位于t軸上方時,v的方向為正,圖線位于v下方時,v的方向為負(fù)。


5、※規(guī)定初速度的方向為正方向,和初速度方向相同的物理量前加 “+”號(一般省略),和初速度方向相反的物理量前加“-”號。


6、在v-t圖象中,在某段時間內(nèi)位移的大小等于圖線與時間軸所包圍的“面積”的大小。


對于x-t圖象和v-t圖象的比較




x-t圖象

v-t圖象

表示物體做勻速直線運動,斜率(圖線的傾斜程度)表示速度

表示物體做勻加速直線運動,斜率(圖線的傾斜程度)表示速度變化率

表示物體靜止

表示物體做勻速直線運動

表示物體靜止

表示物體靜止

表示物體自x0位置向負(fù)方向做勻速直線運動

表示物體以v0的初速度向正方向做勻減速直線運動

交點的縱坐標(biāo)表示三個物體此時刻相遇

交點的縱坐標(biāo)表示三個物體此時刻的速度是相同的

t1時刻的位移x1

t1時刻物體的速度v1

與④平行,表示速度相同

與④平行,表示速度變化快慢程度相同但做勻加速直線運動


1. 如圖所示為一物體做直線運動的v-t圖象,若用v1、a1 表示0~t1時間內(nèi)的速度和加速度,用v2、a2 表示t1~t2時間內(nèi)的速度和加速度,則( )



A.v1、a1反向,v2、a2同向
B.v1、a1同向,v2、a2反向
C.v1、v2反向,a1、a2同向
D.v1、v2同向,a1、a2反向


根據(jù)速度的正負(fù),分析速度的方向關(guān)系.根據(jù)圖象的斜率正負(fù)分析加速度的方向關(guān)系.

答案:AC
【解析】

A、B在0~t1時間內(nèi)物體做勻減速直線運動,速度與加速度反向,即v1、a1反向.t1~t2時間內(nèi)物體做勻加速直線運動,速度與加速度同向,即v2、a2同向.故A正確,B錯誤.


C、D由圖看出,在0~t1時間內(nèi)物體的速度v1為正值,t1~t2時間內(nèi)的速度v2為負(fù)值,說明v1與v2方向相反.

在0~t2時間內(nèi)圖線的斜率一直是負(fù)值,說明加速度一直為負(fù)值,則a1與a2方向相同.故C正確,D錯誤.


2. 下圖為一個物體做直線運動的v-t圖,若v1、a1表示物體在0~t1時間內(nèi)的速度與加速度,v2、a2表示物體在t1~t2時間內(nèi)的速度與加速度,下列說法正確的是( )



A.v1與v2方向相同,a1與a2方向相反

B.v1與v2方向相反,a1與a2方向相同

C.v1與v2方向相反,a1與a2方向相反

D.v1與v2方向相同,a1與a2方向相同


答案:A

【解析】

試題分析:圖象中斜率表示加速度,由圖可知0~t1時間內(nèi)斜率為正,t1~t2時間內(nèi)斜率為負(fù),故加速度方向相反;圖象都在時間軸的上方,速度均為正值,表示物體的運動方向均沿正方向,運動方向相同.故選A.

考點:本題考查基本的讀圖能力,



3. 某物體的v-t圖象如圖所示,在下列給出的兩段時間內(nèi),合外力的功和沖量都相同的是( )



A.0~t1和t2~t1
B.t1~t2和t3~t4
C.0~t2和t2~t4
D.0~t1和t3~t4



根據(jù)動能定理:合外力做功等于物體動能的變化;由動量定理得知:合外力的沖量等于物體動量的變化量.根據(jù)兩個定理進(jìn)行分析.

答案: C


【解析】

A、0~t1內(nèi)動能的變化量為

,動量變化量為mv;t2~t3內(nèi)動能變化量為
,動量變化量為-mv;
根據(jù)動能定理可知這兩段時間內(nèi)合外力做功相等;而根據(jù)動量定理得知:合外力的沖量不同.故A錯誤.
B、t1~t2內(nèi)動能變化量為0-
=-
,動量變化量為0-mv=-mv.

t3~t4內(nèi)動能變化量為0-
=-
,動量變化量為0-(-mv)=mv.則知動能變化量相同,而動量變化量不同,所以合外力做功相等;合外力的沖量不同.故B錯誤.

C、0~t2和t2~t4內(nèi)動能變化量均為0,動量變化量均為0,根據(jù)兩個定理得知:合外力的功和沖量都相同.故C正確.
D、由上分析得知:0~t1和t3~t4內(nèi)動能變化量不同,動量變化量也不同,故合外力的功和沖量都不相同.故D錯誤.


4. 如圖所示是物體在某段運動過程中的 v-t圖象,在t1和t2時刻的瞬時速度分別為v1和v2,則由t1到t2的過程中(  )



A.加速度不斷減小             

B.加速度不斷增大

C.平均速度v>(v1+v2)/2     

D.平均速度v=(v1+v2)/2



答案:BC

【解析】

試題分析:在v-t圖像中,圖像的傾斜程度代表加速度,圍成的面積代表位移。所以在本圖中,加速度逐漸增加,所以B對。若其中有一個初速度、末速度都相同的勻減速直線運動,其平均速度為v=(v1+v2)/2

但是本圖中實際所謂面積大于勻減速直線運動,所以平均速度v>(v1+v2)/2,C正確


5. 如圖所示,(a)圖表示某物體在x軸方向上的分速度的v-t圖象,(b)圖表示該物體在y軸方向上的分速度的v-t圖象.求:



(1)物體在t=0時的速度;

(2)t=8 s時物體的速度;

(3)t=4 s時物體的位移.


答案:(1)3 m/s (2)5 m/s (3)4 

 m


【解析】根據(jù)圖象可以知道,物體在x軸方向上以3 m/s的速度做勻速直線運動,在y軸方向上做初速度為0、加速度為0.5 m/s2的勻加速直線運動,合運動是曲線運動.


(1)在t=0時,物體的速度v=

=3 m/s.


(2)在t=8 s時,物體沿x軸方向的速度為3 m/s,物體沿y軸方向的速度為4 m/s,所以物體的速度為v=

=5 m/s.


(3)在4 s的時間內(nèi)物體在x軸方向發(fā)生的位移為x=12 m,物體在y軸方向發(fā)生的位移為y=

at2=4 m,所以4 s內(nèi)物體發(fā)生的位移為s=
=4 
 m.


每日一題解析


質(zhì)量為2kg的物體在xoy平面上運動,在x軸方向的速度圖像和在y軸方向的位移圖像如圖所示,下列說法正確的是(      )



A、質(zhì)點的初速度為8m/s

B.質(zhì)點所受的合外力為3N             

C.t=0時,質(zhì)點速度方向與合外力方向垂直

D.2s末質(zhì)點速度大小為6m/s


答案:B


【解析】由位移時間圖像可知在y軸方向質(zhì)點做勻速直線運動,速度大小為傾斜直線的斜率大小為4m/s,方向沿著y軸負(fù)方向,在x軸上質(zhì)點做勻加速直線運動,初速度為3m/s,加速度大小為傾斜直線的斜率,大小為1.5m/s2,由速度的合成與牛頓第二定律可知B對;



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