4.(双选)
图16
如图16所示为甲、乙两物体的位移—时间图象,则( )
A.甲、乙两物体都做变速运动
B.若甲、乙两物体在同一直线上运动,则一定会相遇
C.t1时刻甲、乙相遇
D.t2时刻甲、乙相遇
5.某物体运动的v-t图象如图17所示,下列说法不正确的是( )
图17
A.物体在第1s末运动方向发生变化
B.物体在第2s内和第3s内的加速度方向相同
C.物体在第2s末运动方向发生变化
D.物体在第1s末和第3s末的速度大小相同
6.(双选)如图18所示为某质点运动的速度—时间图象,下列有关该质点运动情况的判断正确的是( )
图18
A.0~t1时间内加速度为正,质点做加速运动
B.t1~t2时间内加速度为负,质点做减速运动
C.t2~t3时间内加速度为负,质点做减速运动
D.t3~t4时间内加速度为正,质点做加速运动
7.(双选)如图中每一个图都有两条图线,分别表示一种直线运动的加速度和速度随时间变化的图象,其中可能正确的是( )
8.
图19
如图19所示为甲、乙两质点在同一直线上运动的s-t图象,以甲的出发点为原点,出发时间即为计时的起点,则下列说法中不正确的是( )
A.甲、乙同时出发
B.甲开始运动时,乙在甲的前面s0处
C.甲、乙运动方向不同
D.甲在途中停止了一段时间,而乙没有停止,做的是匀速直线运动
9.
图20
如图20所示是一辆汽车做直线运动的s-t图象,对相应的线段所表示的运动,下列说法不正确的是( )
A.AB段表示静止
B.BC段发生的位移大于CD段发生的位移
C.CD段运动方向和BC段运动方向相反
D.CD段运动速度大小大于BC段运动速度大小
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
10.
图21
做直线运动的物体,其v-t图象如图21所示,试根据v-t图象判断:
(1)第1秒内,物体的加速度为多大?
(2)第2秒和第4秒内的加速度是否相同?
(3)在第4秒内,物体做什么运动?
11.如果一辆汽车做直线运动的s-t图象如图22所示,请分析:
图22
(1)以每5s为时间间隔,它在哪一段时间内的平均速度最大?
(2)据所得平均速度分析这辆汽车做什么运动.
第六节 用图象描述直线运动
课前预习练
1.
(1)一条倾斜的直线 直 曲
(2)速度 越大 越小
2.
(1)速度 速度 时间
(2)时间 速度 t轴 (3)倾斜的直线 位移 加速度
3.A [根据图象可知,物体速度先增大后减小,即先做加速运动,后做减速运动.由于图线在时间轴上方,速度方向都为正,方向相同,故选项A正确.]
4.A [速度、位移都是矢量,其正负表示与选取正方向的关系,两个矢量相同,必须大小和方向都相同;由于题目没有指明甲、乙两质点的初始位置,所以只根据甲、乙的速度方向相反,不能判断其具体的运动关系,它们有可能相向运动,也可能是反向运动.]
5.BD [物体的运动方向即为速度方向.由图象知,在t=2s前,速度为负,物体沿负方向运动,2s后速度为正,物体沿正方向运动,A是错的,B是正确的.
物体的位置由起点及运动的位移决定.取起点为原点则位置由位移决定.在v-t图象中,位移数值是图象与坐标轴所围的面积.由图象可知t<2s时物体的位移为负,t=2s时绝对值最大.t=2s后,位移为负位移与正位移的代数和,绝对值减小,所以t=2s时位移绝对值最大即物体离出发点最远,所以D正确,C错,所以选B、D.]
课堂探究练
1.直线②所表示的运动速度大 1m/s 2m/s
解析 位移图象的斜率表示速度,直线②的斜率比较大,故直线②所表示的运动速度大.以v1、v2分别表示直线①、②所表示的运动的速度,则v1=
=1m/s,v2=
=2m/s.
2.D [位移图象表明了位移随时间变化的关系,不是质点运动的轨迹,从图象可以看出,2s末到4s末物体处于静止状态;第3s内物体的位移为零,前4s内物体的位移为2m.]
点评 位移—时间图象是反映位移随时间变化的工具,图象上每一点表示某一时刻的位移,随时间的推移可反映出位移的变化,其斜率表示速度大小;v-t图象是用图象直观地反映速度随时间变化的工具,图象上每一点表示某一时刻的速度,随时间的推移可反映速度的变化.速度是矢量,其正负表示速度方向的变化.
3.
(1)具有一定的初速度
(2)变化 (3)变化;先变大再不变再变小后反向变大
解析
(1)由图象可知,在t=0时,v≠0,所以物体具有一定的初速度.
(2)在0~t3这段时间内,速度为正值,说明物体沿正方向运动,t3时刻以后,速度为负值,说明物体沿与正方向相反的方向运动,所以物体运动的方向发生了变化.
(3)速度的大小发生变化,在0~t1时间内逐渐增大,t1~t2时间内速度大小不变,t2~t3时间内速度逐渐减小,在t3时刻速度为零,在t3时刻以后,速度反向,但大小又在逐渐增大
点评
(1)v-t图象是用图象直观地反映速度随时间变化的工具.图象上每一点表示某一时刻的速度,随时间的推移可反映速度的变化.速度为矢量,其正负表示速度的方向.
(2)v-t图象表示的是速度随时间变化的关系,而不是物体运动的轨迹.
4.B
5.见解析
解析 速度的变化由图线可以直接看出,而加速度的变化需要看图线上各点的斜率如何变化.
如题图可知:
在0~t1时间内质点的速度逐渐增大,且不是匀变速直线运动,v-t图象的倾斜程度逐渐减小,图象的斜率逐渐减小,即加速度逐渐减小,速度增加得越来越慢;在t1~t2时间内,质点的速度为v1,加速度为零.
点评 加速度只反映速度变化的快慢,不反映速度的大小,加速度大,速度变化得快;加速度小,速度变化得慢;加速度为零,速度不变,即质点做匀速直线运动或静止.
6.3m/s2 向东 匀加速直线 0 匀速直线 1.5m/s2
向西 匀减速直线
7.见解析
解析
(1)在0~t1时间内速度由v0逐渐减小到零,在t1~t2时间内速度由零增大到v0.
(2)速度由初速度v0减小到零的过程是上升过程,所对应的时间为0~t1;速度由零增大到v0的过程是下降过程,所对应的时间为t1~t2.
(3)从图象中可以看出,上升过程速度为正,下降过程速度为负,因此,是选定上升过程的速度方向为正方向.
(4)由于上升过程与下降过程是对称的,故t2时刻刚好回落到蹦床上.
8.15km/h 15km/h -30km/h.
解析 由s-t图象知第一阶段的速度
v1=
=15km/h
第二阶段的速度v2=v1=15km/h
第三阶段的速度v3=
=
km/h=-30km/h.
课后巩固练
1.B 2.AC
3.A [在图所示的s-t图象中,由图象中各点切线的斜率表示物体的速率可知:
A汽车开始时做速度减小的变速运动,速度减小到零后反向做速度增大的变速运动,在20s内,它正向运动到离原点距离大于s0后又做反向运动回到离原点距离为s0处.B汽车是做匀速直线运动.C汽车做速度不断增大的变速运动,且它在运动过程中方向不变,即C汽车做单方向的变速直线运动.在20s内,三辆汽车的位移均为s0.因此,它们的平均速度相同,A正确.]
4.BC [从图象可以看出甲、乙都做匀速直线运动,而运动方向相反,若两者在同一直线上运动,两者一定会相遇,在t1时刻,甲、乙离开参考点的位移(矢量)相同,即两者在同一位置上,所以两者相遇,应选A、B、C.]
5.A
6.AB [由图象可知,在0~t1时间内加速度为正,速度也为正,加速度方向与速度方向相同,故质点做加速运动;在t1~t2时间内加速度为负,速度为正,加速度方向与速度方向相反,故质点做减速运动;在t2~t3时间内加速度为负,速度也为负,加速度方向与速度方向相同,故质点做加速运动;在t3~t4时间内加速度为正,速度为负,加速度方向与速度方向相反,质点做减速运动.]
7.AD [在A图中物体做匀变速直线运动,速度减小至零后再反向运动,其加速度a<0,所以是可能的,故A正确;在B、C图象中,速度恒定,其加速度为零,所以加速度不会变化,故B、C均错;在D图中,物体做匀加速直线运动,其加速度不变,且a>0,故有可能,D正确.]
8.C [在s-t图象中,图象开始时的横坐标表示初始时刻,纵坐标表示初始位置,甲、乙从计时开始同时出发,A对;甲出发时在原点,乙出发时在距原点的正方向s0处,B对;斜率表示速度,乙沿正方向做匀速直线运动,甲在0~t1和t2~t3沿正方向分别做匀速直线运动,但t1~t2斜率为零,即在途中停止了一会儿,D对,只有C不正确.]
9.B [分析题图可知:
AB段表示汽车静止;BC段表示汽车向正方向做匀速直线运动,发生的位移为8m,vBC=
=
m/s=4m/s;CD段表示汽车反方向做匀速直线运动,发生的位移为-12m,vCD=
=
m/s=-6m/s,负号表示运动方向与正方向相反.]
10.
(1)4m/s2
(2)加速度相同 (3)物体做沿负方向的加速度为负且不变的加速直线运动
解析
(1)物体在第1秒内,速度从0增加到4m/s,故加速度大小a1=
=
m/s2=4m/s2.
(2)第2秒和第3秒内的加速度相同,该过程中物体的加速度a2=a3=
=
m/s2=-2m/s2.
在第4秒内,物体的速度从0至-2m/s,故该过程中加速度a4=
=
m/s2=-2m/s2.
可见,第2秒和第4秒内的加速度相同.
(3)在第4秒内,物体做沿负方向的加速度为负且不变的加速直线运动.
11.见解析
解析 对于该题要正确地识别s-t图象,从图象数据出发,充分利用图象的数据,得到各段的平均速度,然后再分析物体速度的变化情况.
(1)前5s内平均速度v1=1m/s;5~10s内平均速度v2=3m/s;10~15s内的平均速度v3=5m/s;15~20s内的平均速度v4=7m/s.由此可见,汽车在15~20s这5s内的平均速度最大.
(2)由以上所得平均速度的大小可知,汽车正在做加速运动,速度随时间不断增大.