人教版高考物理一轮复习专题1直线运动热点专题系列1攻克运动学动力学类图像的应用课件
展开综合类型一 x-t、v-t和a-t图像1.三种图像的理解
2.处理图像问题可参考如下操作流程
例1 如图所示的位移—时间(x-t)图像和速度—时间(v-t)图像中给出四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是( )
A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动B.0~t1时间内,甲车通过的路程大于乙车通过的路程
C.0~t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相距最远D.0~t2时间内,丙、丁两车的平均速度相等
【答案】C 【解析】在x-t图像中表示的是做直线运动的物体的位移随时间的变化情况,而不是物体运动的轨迹.由于甲、乙两车在0~t1时间内做单向的直线运动,故在这段时间内两车通过的位移和路程均相等,A、B错误.在v-t图像中,t2时刻丙、丁速度相等,故两者相距最远,C正确.由图线可知,0~t2时间内丙的位移小于丁的位移,故丙的平均速度小于丁的平均速度,D错误.
变式1 (2020年广东名校联考)(多选)如图所示,图甲为质点a和b做直线运动的位移—时间图像,图乙为质点c和d做直线运动的速度—时间图像,由图可知( )
A.若t1时刻a、b两质点第一次相遇,则t2时刻两质点第二次相遇B.若t1时刻c、d两质点第一次相遇,则t2时刻两质点第二次相遇C.t1到t2时间内,四个质点中只有b和d两个质点的运动方向发生改变D.t1到t2时间内,四个质点中只有b和d两个质点的速率先减小后增大【答案】AD
例2 一辆摩托车在t=0时刻由静止开始在平直的公路上行驶,其运动过程的a-t图像如图所示,根据已知信息,可知( )A.摩托车的最大动能B.摩托车在30 s末的速度大小C.在0~30 s的时间内牵引力对摩托车做的功D.10 s末摩托车开始反向运动【答案】B
【解析】由图可知,摩托车在0~10 s内做匀加速运动,在10~30 s内做减速运动,故10 s末速度最大,动能最大,由v=at可求出最大速度,但摩托车的质量未知,故不能求出最大动能,A错误;根据a-t图线与t轴所围的面积表示速度变化量,可求出30 s内速度的变化量,由于初速度为0,则可求出摩托车在30 s末的速度大小,B正确;在10~30 s内牵引力是变力,由于不能求出牵引力,故不能求出牵引力对摩托车做的功,C错误;由图线与时间轴围成的面积表示速度变化量可知,30 s内速度变化量为零,所以摩托车一直沿同一方向运动,D错误.
变式2 (2020年山东师大附中月考)某物理兴趣小组用加速度传感器探究一质量为m的物体从静止开始做直线运动的情况,得到加速度随时间变化的关系如图所示,则由图像可知( )A.物体在t=6 s时速度为2.6 m/sB.物体在10~14 s内的平均速度为3.8 m/sC.物体先做加速运动,再做减速运动,最后做匀速运动D.物体在t=2 s与t=8 s时所受合外力大小相等,方向相反【答案】B
从t=0到t=10 s的时间内物体的加速度在变化,且方向一直为正,则物体先做加速度变大的变加速运动,再做加速度减小的变加速运动,最后做匀加速运动,故C错误;由图知,物体在t=2 s与t=8 s时的加速度大小相等、方向相同,由牛顿第二定律知,在这两个时刻物体所受合外力大小相等,方向相同,故D错误.
例3 (2020年河南名校模拟)在平直公路上甲、乙两车从同一地点出发,两车位移x和时间t的比值与时间t之间的关系如图所示.下列说法正确的是( )A.甲车的加速度大小为5 m/s2B.6 s末乙车速度减小到零C.甲车追上乙车前,2 s末甲、乙两车相距最远D.乙车速度减小到零时,甲车速度为30 m/s【答案】D
例4 (2020年四川名校期末)随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显,分析交通违法事例,将警示我们遵守交通法规,珍惜生命.如图所示为某型号货车紧急制动时(假设做匀减速直线运动)的v2-x图像(v为货车的速度,x为制动距离),其中图线甲为满载时符合安全要求的制动图像,图线乙为严重超载时的制动图像.某路段限速72 km/h,是根据该型号货车满载时安全制动时间和制动距离确定的,现有一辆该型号的货车严重超载并以54 km/h的速度行驶.通过计算求:
(1)驾驶员紧急制动时,该型号严重超载的货车制动时间和制动距离是否符合安全要求;(2)若驾驶员从发现险情到采取紧急制动措施的反应时间为1 s,则该型号货车满载时以72 km/h速度正常行驶的跟车距离至少应为多远?
变式4 (2020年南昌模拟)一辆汽车做直线运动,其v2-x图像如图所示.关于汽车的运动,下列说法错误的是( )A.汽车的初速度为4 m/sB.汽车的加速度大小为0.5 m/s2C.汽车第4 s末的速度为2 m/sD.汽车前10 s内的位移为15 m【答案】D
例5 (2020年菏泽一模)一辆汽车以20 m/s的速度在平直的公路上行驶,当驾驶员发现前方有险情时,立即进行急刹车,刹车后的速度v随刹车位移x的变化关系如图所示,设汽车刹车后做匀减速直线运动,则当汽车刹车后的速度减小为12 m/s时,刹车的距离x1为( )A.12 m B.12.8 m C.14 m D.14.8 m【答案】B
变式5 (2020年三明质检)如图所示四幅图为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
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