第6讲 物体运动的判断 从v-t图像看加速度(解析版)

第6讲物体运动的判断从v-t图像看速度
如图,大街上,车辆如梭,有加速的,有减速的,有来有往.
(1)汽车做加速运动时,加速度的方向与速度方向有什么关系?减速时呢?
(2)汽车的加速度增大(或减小),对汽车的速度变化有什么影响?
【答案】(1)汽车做加速运动时,加速度方向与速度方向相同;汽车做减速运动时,加速度方向与速度方向相反.
(2)汽车的加速度增大,汽车速度变化得更快;汽车的加速度减小,汽车速度变化得更慢.
一、速度图像
1.由图像能判断不同时刻对应的瞬时速度
(1)瞬时速度为正,说明物体沿选定的正方向运动,如图中的图线1、4、5;
(2)瞬时速度为负,说明物体沿与选定的正方向相反的方向运动,如图中的图线2、3;
(3)若图线经过t6。
2.根据图像判断物体的运动性质
(1)若图线平行于t轴,则表示物体做匀速直线运动,如上图中的图线1、2;
(2)若图线不平行于t轴,则表示物体做变速运动,如上图中的图线3、4、5、6。
3.截距的意义
(1)纵轴上的截距:表示初始时刻物体的瞬时速度;
(2)横轴上的截距:表示该时刻物体的速度为零,该时刻前后物体的速度方向相反。
4.图线交点的意义:两条图线相交,表示该时刻两物体的瞬时速度相同。
二、从v­t图像看加速度
1.v­t图像的斜率:表示物体运动的加速度,即a=Δv
Δt。(如图所示)
2.a的定性判断:在同一v­t图像中,图线的斜率越大,其加速度也越大。
3.a的定量计算:在图线上取两点,坐标分别为(t1,v1),(t2,v2),则a=v2-v1
t2-t1。三、物体运动性质的判断
1.加速度的大小决定了速度变化的快慢
(1)
(2)
2.加速度方向与速度方向的关系决定了速度大小的变化——加速、减速的判断
(1)加速度与速度同向时,物体做加速运动;
(2)加速度与速度反向时,物体做减速运动。
例题1.如图是做直线运动的某质点的v-t图像,请分析:
(1)质点在图中各段时间内分别做什么运动?
(2)在0~4s、8~10s、10~12s内质点的加速度各是多少?
【答案】见解析
【解析】
(1)在0~4s内质点的速度不断增大,且方向始终沿正方向,则质点做正向加速直线运动;在4~8s内,质点的速度始终为10m/s,则质点做正向匀速直线运动;在8~10s内,质点的速度不断减小,且方向始终为正,则质点做正向减速直线运动;在10~12s内,质点的速度不断增大,且方向始终为负,则质点做负向加速直线运动.
(2)由a =Δv Δt 得0~4s 内的加速度a 1=10-04-0
m/s 2=2.5m/s 28~10s 内的加速度a 2=0-1010-8
自动投篮机m/s 2=-5m/s 210~12s 内的加速度a 3=-10-012-10
m/s 2=-5m/s 2对点训练1.(多选)某物体沿直线运动,其v -t 图像如图所示,下列说法正确的是()
A .第1s 内和第2s 内物体的加速度大小相等
B .第1s 内和第2s 内物体的加速度方向相反
C .第3s 内物体的速度方向和加速度方向相同
智能平衡代步车D .第2s 末物体的加速度为零
【答案】ABC5460a
【解析】物体在第1s 内的加速度a 1=2-01m/s 2=2m/s 2,在第2s 内的加速度a 2=0-21
m/s 2=-2m/s 2,选项A 、B 正确;第3s 内,物体沿与正方向相反的方向做加速运动,速度方向与加速度方向一定相同,选项C 正确;物体在第2s 末的加速度为-2m/s 2,选项D 错误.例题2.(多选)两质点A 、B 从同一地点开始运动的速度—时间图像如图所示,下列说法正确的是()
A .质点A 的加速度大小为0.5m/s 2
B .t =1s 时,质点B 的运动方向发生改变
C .t =2s 时,质点B 的加速度方向不变
D .第2s 内,质点B 的速度方向与加速度方向相同
【答案】AC
【解析】质点A 的加速度大小为2-04
m/s 2=0.5m/s 2,选项A 正确;t =1s 时,质点B 的运动方向没有改变,选项B 错误;t =2s 时,质点B 的速度方向改变但加速度方向不变,选项C 正确;第2s 内,质点B 的速度方向为负,加速度方向为正,故选项D 错误.
环境风洞对点训练2.一汽车以36km/h 的速度在水平路面上匀速行驶,驾驶员发现正前方斑马线上
有行人后立即刹车使汽车做匀减速运动.已知该驾驶员的反应时间为0.4s ,汽车行驶过程中的v -t 图像如图所示,则汽车刹车的加速度大小为()
A .15m/s 2
B .18m/s 2
C .5m/s 2
D .4.2m/s 2
【答案】C 【解析】由单位换算可知36km/h =10m/s ,v -t 图像的斜率表示加速度,则刹车的加速度
为a =0-102.4-0.4
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m/s 2=-5m/s 2,选项C 正确,A 、B 、D 错误.
1.由v ­t 图像可以确定物体在某时刻速度的大小和方向
纵坐标的绝对值为瞬时速度的大小,正、负表示瞬时速度的方向,正值表示速度的方向与正方向相同,负值表示与正方向相反。
2.应用v ­t 图像求解图像为直线的加速度的方法
如图所示,在图线上取两点,坐标分别为(t 1,v 1),(t 2,v 2),则a =
Δv Δt
=v 2-v 1t 2-t 1
。3.v ­t 图像为直线时,直线斜率的意义
(1)斜率的大小表示加速度的大小。
(2)斜率的正负表示加速度的方向:
①斜率为正表示加速度的方向与正方向相同,如图中图线a 所示;
②斜率为负表示加速度的方向与正方向相反,如图中图线b 所示。
4.v ­t 图像为曲线,曲线上某点的切线的斜率的意义
(1)大小表示该时刻加速度的大小。
(2)正负表示该时刻加速度的方向。
(3)如图中d 图线在t 1时刻的加速度等于切线Ae 的斜率,由此可知:
①图线c 的加速度逐渐增大,方向沿正方向;
②图线d 的加速度逐渐减小,方向沿正方向。
例题3.(多选)某物体沿直线运动,其v -t 图像如图所示,则下列说法中正确的是()
A .第1s 内和第6s 内的速度方向相反
B .第1s 内和第6s 内的加速度方向相反
C .第6s 内的加速度的大小大于第2s 内的加速度的大小
D .第6s 末物体回到出发点
手动刨冰机【答案】BC
【解析】第1s 内和第6s 内速度均为正值,方向相同,A 错误;第1s 内为加速直线运动,a 与v 同向,第6s 内为减速直线运动,a 与v 反向,B 正确;第2s 内的加速度为
10-02m/s 2=5m/s 2,第6s 内的加速度为0-101
m/s 2=-10m/s 2,C 正确;前6s 内速度均为正值,物体始终沿正方向运动,D 错误.
对点训练3.(多选)某火箭由地面竖直向上发射时,其v -t 图像如图所示,则下列表述正确的是()
A .0~t 1时间内火箭的加速度小于t 1~t 2时间内的加速度
B .在0~t 2时间内火箭上升,t 2~t 3时间内火箭下降
C .0~t 3时间内,火箭一直向上运动
D .在0~t 3时间内,火箭最大加速度大小为
v 2t 3-t 2【答案】ACD
【解析】由题图可知,火箭的速度一直为正值,说明火箭一直在向上运动,故B 错误,C 正确.由v -t 图像的斜率表示火箭的加速度,可知0~t 1时间内的加速度小于t 1~t 2时间内

本文发布于:2024-09-21 12:30:37,感谢您对本站的认可!

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