1、第六节 用图象描述直线运动 课前自主预习 1. 匀速直线运动的 s-t 图象是一条 。速度的大小在数值上等于 。. 答案:过原点的直线 图象的斜率 2. 如图 1-6-1 所示为 图象,A 描述的是vt _运动;B 描述的是 运动;C 描述 的是 运动;图中 A、B 的斜率为 (“正”或“负”) ,加速度的方向为_方向 ;C 的斜率为 _(“ 正” 或“ 负”) ,加速度的方向为_方向。 A 的加速度 (“ 大于”、 “等于”或“小于” )B 的加速度。 图线与横轴 t 所围的面积表示物体运动的 。. 答案:初速度为零的匀加速直线,初速度为 v1 的 匀加速直线;初速度为 v2 的匀减速直线,
2、正, 正,负,负,大于,位移 3.如图 1-6-2 所示,该图是物体的_图象。 (1)OA 段物体做_直线运动,AB 段物体 处于_状态,BC 段物体做_直线运 动; (2)物体在前 2s 内的位移是_m ,前 6s 内的位 移是_m,第 4s 内的位移是 _m,后 4s 内 的位移是_m。 答案:位移 (1)匀速 静止 匀速 (2)8 8 0 8 4. (单选) 图 1-6-3 为一物体做直线运动的 v-t 图象,则在 0t 1 和 t1t 2 时间内( ) A.速度方向相同,加速度方向相同 B.速度方向相同,加速度方向相反 C.速度方向相反,加速度方向相同 D.速度方向相反,加速度方向相反
3、 解析:由于 0t 1 和 t1t 2 时间内的速度都在 t 轴上方,即都 为正值,表明与规定的正方向相同,即速度方向相同,由图象可 知,加速度等于直线的斜率,所以 0t 1 时间内加速度为正, t1t 2 时间内加速度为负.即方向相反,故 B 正确,A 、C、D 均 错. 答案:B 5. (单选) 如图 1-6-4 所示是甲、乙、丙三个物体做直线运动 的位移图象,在 0t 1 时间内,下列说法正确的是 ( ) A.甲的平均速度最大 B.乙的平均速度最小 C.三者的平均速度相同 D.乙的平均速度最大 解析:由题图可知,甲、乙、丙三个物体在时间 t1 内的位 移均为 s1,由 可知,三者的平均速
4、度均为 ,故 C 正确.tvsv 答案:C 图 1-6-2 1 2 3 4 t/s v/m/s 0 A B C v1 v2 图 1-6-1 图 1-6-3 图 1-6-4 课堂互动探究 知识点 1 匀速直线运动的位移图象 新知探究 “龟兔赛跑”这则寓言故事早已妇孺皆知了。兔子先快 跑了一段,然后看到乌龟没有追上来,就躺在树下睡起了 大觉。此时,乌龟一直在努力向前跑,兔子醒来一看,乌 龟此时已经快到终点了,它便快速跑到终点,但最后还是 乌龟胜利了。 (1)某同学根据“龟兔赛跑”的故事用图象描述了兔子 和乌龟的直线运动过程,如图 1-6-5 所示,则该图象描述的 是兔子和乌龟_随_变化的图象。 (
5、2)从图可知,_时刻乌龟出发,做 _运动,_时刻兔子出发,先做 _运动,_到_时刻,兔子睡了一大 觉,位移没有发生变化,_时刻,乌龟最先达到终点 Sm。 (3)在一个直角坐标系中,用横坐标表示 ,用纵坐标表示物体的 , 再将物体做匀速直线运动时的数据在坐标系中描点。由这些点所得到的图象表示物体位移 与时间的关系,称为位移时间图象(s-t 图象) (4) 描述物体运动的 的规律。位移图象不是物体的运动轨迹。物体做 直线运动,其位移图象可能是曲线。 答案:(1)位移 时间 (2 )0 匀速直线 t1 匀速直线 t2 t3 t4 (3)时间,位 移 (4) 位移随时间变化 重点归纳 匀速直线运动的位
6、移-时间图像的特点 1s=vt,显然匀速直线运动 st 图是 s=vt 的反映; 2通过 st 图可以直接读出运动过程中对应时刻物体的位置:即对应在 s 轴上的读 数;算出某段时间的位移:S=S 末 S 初 3 st 图中直线的斜率表示匀速直线运动的速度。斜率为正,速度方向为正;斜率 为负,速度方向为负;如果斜率为零(即图线与 t 轴平行) ,表明物体速度为零,为静止。 4如果两条图线相交,交点表明此时两物体的位置是一样的,即相遇。 5s t 图中图线位于 t 轴上方,表明物体正处于参考点的正方向上;图线位于 t 轴下 方,表明物体正处于参考点的负方向。 6s 轴上的截距表示出发点的位置,t
7、轴上的截距表示出发点的时刻。 例: 图像含义:A:物体一直静止于距参考点 S0 处 t2 t3 t4 图 1-6-5 图 1-6-6 B:物体于距参考点 S0 处往负方向作匀速直线运动,在 t0 时刻到达参考点 C:物体静止于参考点,直到 t0 时刻才出发,往正方向作匀速直线运动 D:物体从参考点往负方向上作匀速直线运动 E:如图 1-6-7,物体从距参考点 100m 处往负方 向作匀速直线运动,速度大小为 10m/s,在 t=10s 时刻到达参 考点。且继续往负方向作匀速直线运动,速度大小为 10m/s。 (这里物体的速度往往表示成 v= 10 m/s,负号表示 方向) 7对匀速直线运动图象
8、的理解可用一次函数进行辅助理 解:一次函数 y=kx+b,其中 k 为图线的斜率,b 为截距;如果 b=0,则 y=kx,这时称为正比 例函数,为过原点的直线。 例 1(双选)质点沿直线运动,其位移时间图象如图 1-6-8 所示,关于质点的运动,下列说法中错误的是( ) A.2 s 末质点的位移为零,前 2 s 内位移为“-”,后 2 s 内位移 为“+” ,所以 2 s 末质点改变了运动方向 B.2 s 末质点的位移为零,该时刻质点的速度为零 C.质点做匀速直线运动,速度大小为 0.1 m/s,方向与规定的 正方向相同 D.质点在 4 s 时间内的位移大小为 0.4 m,位移的方向与规定的正
9、方向相同 解析:由所给图象可知:质点从距原点“负”方向 0.2 m 处,沿规定的正方向做匀速直 线运动,经 4 s 运动到“ 正”方向 0.2 m 处,在 s-t 图象中, “+”号表示质点在坐标原点正方向 一侧, “-”号表示质点位于原点的另一侧,与质点实际运动方向无关,位移由 “-”变为“+”并不 表示质点运动方向改变.由图象的斜率可得质点运动速度大小为 0.1 m/s,综上所述,选项 A、B 是错误的. 答案:AB 触类旁通 1. (双选 )如图 1-6-9 所示是做直线运动的甲、乙两物体的 s- t 图象,下列说法中正确的是( ) A.甲启动的时刻比乙早 t1 秒 B.当 t=t2 时
10、,两物体相遇 C.当 t=t2 时,两物体相距最远 D.当 t=t3 时,两物体相遇 解析:由图象可知甲 t=0 时刻启动,乙是 t1 时刻启动,甲 比乙早 t1 秒启动,A 正确;t 2 时刻甲、乙在同一位置,即相遇,B 正确,C、D 错误. 答案:AB 知识点 2 匀速直线运动的速度图象 新知探究 (1)匀速直线运动 v-t 图象是一条_的直 线。 (2)从匀速直线运动的速度图象中可以得知速度的大小 与方向,如图 1-6-10 所示。 由图可以看出:在任意一时刻物体的速度均为 vB=_,方向与规定的正方向_,物体沿与规 定的正方向_的方向运动;物体 A 的速度均为 vA=_,方向与规定的正
11、方向_,物体沿与规定的正方向_的方向 图 1-6-7 图 1-6-8 图 1-6-9 10 2 3 4 t/s v/m/s 5 10 15 -5 -10 A B 图 1-6-10 运动。 (3)从匀速直线运动的 v-t 图象可求出任一段时间内物体发 生的位移。匀速直线运动的物体在时间 t 内的位移 s=vt,在速度 图象中,就对应着边长分别为 v 和 t 的一块矩形的 _。 (如图 1-6-11 所示阴影部分) 由图可以求出在 4s 内 A 物体的位移 sA=_;B 物 体的位移 sB=_。 答案:(1)平行于横轴 (2)-10m/s 相反 相反 15m/s 相同 相同 (3)面积 60m -
12、40m。 重点归纳 1从 v-t 图象上可以直观地看出速度随时间的变化情况。匀速直线运动 v-t 图象是一 条平行与横轴的一条直线,说明速度的大小和方向不随时间变化。 2用正、负号表示速度的方向,设某一运动方向为正方向,则直线在时间轴的上方速 度为正,即与规定的正方向相同;在时间轴下方速度为负,即与规定的正方向相反。 3求位移和路程。v-t 图线与时间轴所夹正、负“ 面积”的代数和为位移,正、负 “面积” 的绝对值之和为路程。注:阴影面积在时间轴上方为正,在时 间轴下方为负。 例 2一小球以 2m/s 的速度匀速下落, 3s 后触地又以 1m/s 的速度反弹,匀速运动了 2s,试画出小球在这
13、5s 内的 v-t 图象, 并求出小球在 5s 内的位移。 解析:以向下为正方向,图象 1-6-12 如图所示。 用面积来计算位移,前 3s 物体的位移是 6m,后 2s 的位移 是-2m,总位移为 6m+(-2m)=4m。 答案:见解析 触类旁通 2.(双选)下列各图中,不是匀速直线运动的是 ( ) 解析:A 选项物体速度不变,做匀速直线运动, B 选项做匀速直选运动,速度方向与 规定的正方向相反,C 选项做变速运动,速度增加, D 选项物体从参考点出发,向负方向 做匀速直线运动。故本题选、。 答案:AC 知识点 3 匀变速直线运动的速度图象 新知探究 某物体做匀变速直线运动,其速度随时间
14、的变化如下表所示: t/s 0 1 2 3 4 5 6 v/m/s 2 4 6 8 10 12 14 (1)在图 1-6-12 中已经建立了坐标轴, 横轴表示_,纵轴表示 _。 V V 10 2 3 4 t/s v/m/s 5 10 15 -5 -10 A B 图 1-6-11 -1 2 0 3 5 t/s v/m/s 图 1-6-12 图 1-6-12 (2)请利用上表的数据,把时间和速度一一对应的点标在坐标图上,并把这些点用一 光滑的曲线连起来。 (3)描出来的图象是一条_,形象地表示了该物体的_随_变化的 关系。 (4)利用图象可以直接读出物体在 1.5s 时的速度为_,4.3s 时的速
15、度为 _,图象与纵轴的截距表示物体的_,大小 为_,该直线的斜率表示物体的_,大小 为_。 (5)该图象的函数表达式为: _。 答案:(1)时间 速度 (2)如图 1-6-13 所示 (3)直线 速度 时间 (4) 5m/s 10.6m/s 初速度 2m/s 加速度 2m/s2 (5)v =2+2t 重点归纳 匀变速直线运动的速度-时间图像 由加速度公式可得: ,与数学方程式 y=kx+b 对比分析可atvtvat00 得匀变速直线运动的速度-时间图像的特点: 匀加速直线运动 vt 图是 vt=v0+at 的反映; 通过 vt 图,可以读出物体在任意时刻运动的速度(大小、方向) ,算出任意时
16、间内速度的改变量, ,vt 图中图线位于 t 轴上方,表明物体速度为正,即运0t 动方向与选定的正方向一致;图线位于 t 轴下方,表明物体速度为负,速度方向则为反方 向。 直线的斜率表示匀变速直线运动的加速度;斜率为正,表明加速度为正,意为加速 度方向与所选正方向一致;斜率为负,表明加速度为负,意为加速度方向与所选正方相反; 如果斜率为零(即图线与 t 轴平行) ,表明物体加速度为零,意为速度不改变,为匀速直线 运动。判断一个物体是加速还是减速,不是看加速度是正值还是负值,而是看图线是靠近 t 轴还是远离 t 轴(看速度的绝对值) ,靠近 t 轴表明减速,反之加速。 如果两图线相交,表明两物体
17、此时的速度相等,而不是两物体相遇了 vt 图线下的面积表示运动的位移。 注意(如果图线位于 t 轴上方,则 s 位移 =S 面积 ; 如果图线位于 t 轴下方,则 s 位移 = S 面积 ) 纵轴上的截距表示初速度的大小。 例 图 1-6-13 A B 图 1-6-14 图像含义:A:初速度为大小为 5m/s,往正方向(在 t 轴上方)上作匀加速直线运动 B:初速度大小为 5m/s,往负方向(在 t 轴下方)上作匀减速直线运动 C:初速度为零,往反方向作匀加速直线运动 D:初速度大小 5m/s,往负方向上作匀加速直线运动 E:初速度大小为 2m/s,往负方向上作匀减速直线 运动,到达 2 s
18、时刻速度变为零,且立刻改变运动方向,往正 方向作匀加速直线运动。在 4s 时刻恰好回到出发点(原因是 02s 与 2s4s 图线与时间轴包围的面积恰好相等,即位移大 小相等) 。 无论 s-t 还是 v-t 图线均描述的物理情形一定是在做直线运动, 图线并不是物体的运动轨迹。 例做直线运动的物体,其 vt 图像如图 1616 所示,试根 据 vt 图像判断 (1)第 1 s 内,物体的加速度为多大? (2)第 2 s 和第 4 s 内的加速度是否相同? (3)在第 4 s 内,物体做什么运动? 解析:知道时间 t,再结合 v-t 图像,直接求得这段时间 t 内 速度的变化量,便可应用 a 求得
19、 a. vt (1)物体在第 1 s 内,速度从 0 匀加速至 4 m/s,故加速度大小 a1 vt v v0t 4 01 m/s24 m/s2. (2)第 2 s 和第 3 s 内的加速度相同,该过程中物体的加速度 a2a 3 v v0t 0 43 1 m/s2 2 m/s2; 在第 4 s 内,物体的速度从 0 匀变速至2 m/s,故该过程中加速度 a4 v v0t 2 04 3 m/s2 2 m/s2.可见,第 2 s 和第 4 s 内的加速度相同 (3)在第 4 s 内,物体的速度变大,方向沿负方向,且图像为直线,故做沿负方向的匀 加速直线运动 答案:(1)4 m/s2 (2)相同 (
20、3)沿负方向做匀加速直线运动 触类旁通 (双选)图 1617 是 A、B 两个物体做直线运动的速 图 1-6-15 图 1-6-16 图 1-6-17 度图像,下列说法正确的是( ) A物体 A 做加速直线运动 B物体 B 做减速直线运动 C物体 A 的加速度为正值, B 的加速度为负值,所以 A 的加速度大于 B 的加速度 D物体 B 的速度变化比 A 的速度变化快 解析:由两物体的速度图像可知,两物体速度的绝对值都在增大,都在做加速运 动矢量的正负只表示方向,不表示大小,物体 A 的速度为正,图线的斜率为正,说明 A 向正方向做加速运动;物体 B 的速度为负,图线的斜率为负,说明 B 向负
21、方向做加速运 动物体 A 加速度的绝对值为 1 m/s2,物体 B 加速度的绝对值为 2 m/s2,所以 B 的加速度 大于 A 的加速度,从而 B 的速度变化比 A 的速度变化快 答案:AD 方法技巧易错易混实验透视 易错易混 s t 图和 v t 图比较 对于图象要注意理解它的物理意义,即对图象的纵、横轴表示的是什么物理量,图线 的斜率、截距代表什么意义都要搞清楚.形状完全相同的图线,在不同的图象(坐标轴的物 理量不同)中意义会完全不同.下表是对形状一样的 s t 图和 v t 图(图 1 6 18)意义 上的比较. s s v v1 1 t tt t1 1O O 图 1 6 18 s t
22、 图 v t 图 表示物体做匀速直线运动(斜率表示速 度 v) 表示物体静止 表示物体向反方向做匀速直线运动 交点的纵坐标表示三个运动质点相遇时 的位移 t 1 时刻物体位移为 s1 表示物体做匀加速直线运动(斜率表示加速 度 a) 表示物体做匀速直线运动 表示物体做匀减速直线运动 交点的纵坐标表示三个运动质点的共同速度 t 1 时刻物体速度为 v1(图中阴影部分面积表 示质点在 0t 1 时间内的位移) 例 3(双选)一立方体木块从高处自由下落到深水 中(忽略空气和水的粘滞阻力 ),取竖直向下为正方向,其速度 时间图象如图 1-6-19 所示,由图象可知( ) A.Oa 段木块的加速度大于
23、ab 段的加速度 B.b 时刻木块达到最深处 C.c 时刻木块达到最深处 图 1-6-19 D.d 时刻木块达到最深处 解析:由 v-t 图象的斜率表示加速度且斜率大者加速度大易知,A 正确.c 时刻以前速度 均为正,说明木块一直在向下运动,c 时刻后速度为负,说明 c 时刻以后木块向上运动,综上分 析知 B、 D 错,C 正确. 答案:AC 触类旁通 3. (单选)如图所示的位移时间图象中,均表示物体做直线运动,其中描述物体做 匀速直线运动的速度为 2 m/s 的图象是( ) 解析:由于 s-t 图线的斜率等于速度,则由图象可得出 ,smvA/5.0/42 , ,D 物体做变速运动,由此可得
24、出,B 正smvB/2/36smvC/2/36 确,A、C 、D 均错. 答案:B 随堂练习 1.(单选)图 1-6-20 为一物体做直线运动的 v-t 图象,则在 0t 1 和 t1t 2 时间内( ) A.速度方向相同,加速度方向相同 B.速度方向相同,加速度方向相反 C.速度方向相反,加速度方向相同 D.速度方向相反,加速度方向相反 解析:由于 0t 1 和 t1t 2 时间内的速度都在 t 轴上方,即都为正 值,表明与规定的正方向相同,即速度方向相同,由图象可知,加 速度等于直线的斜率,所以 0t 1 时间内加速度为正,t 1 t2 时间内 加速度为负.即方向相反,故 B 正确,A、C
25、、D 均错. 答案:B 2. (单选)如图 1-6-21 所示为 A 和 B 两质点的位移时间 图象,以下说法中错误的是( ) A.当 t=0 时,A 、B 两质点的位移均不为零 B.在运动过程中,A 质点运动得比 B 快 C.当 t=t1 时,两质点相遇 D.当 t=0 时,B 在 A 前面 解析:t=0 时, A 质点从坐标原点出发,而 B 质点在 A 前面, 故 A 项错误,D 项正确;两直线的倾斜程度不同,A 质点比 B 质点运动得快,B 项正确; t=t1 时,两质点的坐标相同,即两质点相遇,C 项正确,因此 选 A. 答案:A 3. (单选)如图 1-6-22 所示为甲、乙两质点的
26、 v-t 图象.对 于甲、乙两质点的运动,下列说法中正确的是( ) A.质点甲向所选定的正方向运动,质点乙与甲的运动方向 图 1-6-20 图 1-6-21 图 1-6-22 相反 B.质点甲、乙的速度相同 C.在相同的时间内,质点甲、乙的位移相同 D.不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动,它们之间的距离一定越来越大 解析: 由图象可知甲、乙两物体速度大小相等,方向相反,A 对 B 错;在相同的时 间内,甲、乙的位移大小相等,方向相反,C 错;甲、乙两物体可能相向运动,也可能相 背运动,它们之间的距离可能增大,也可能减小,D 错. 答案: A 4. (双选)某质点的运动规律如图 1-6-23
27、所示, 下列说法中正确的是( ) A.质点在第 1 秒末运动方向发生变化 B.质点在第 2 秒内和第 3 秒内加速度大小相等而方 向相同 C.质点在第 3 秒内速度越来越大 D.在前 7 秒内质点的位移为负值 解析:由 v-t 图象知,第 1 s 末速度达到正向最大,之后仍为正向, A 错误.第 2 s 内和 第 3 s 内速度方向相反,但斜率相等,则加速度相同,B 正确,质点在第 3 s 内速度反向增 大,C 正确,前 7 s 内 v-t 图线所围面积为正,则对应位移为正,D 错误. 答案:BC 5. (双选) 如图 1-6-24 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
28、的运动,下列说法错误的是( ) A.AB 段表示车静止 B.BC 段发生的位移大小大于 CD 段发生的位移大小 C.CD 段运动方向和 BC 段运动方向相反 D.CD 段运动速度大小小于 BC 段运动速度大小 解析:s-t 图象中,斜率的大小表示速度大小,斜率的正负表示速度方向,故 A、C 对, B、D 错 . 答案:BD 6. (双选)如图 1-6-25 所示是某物体做直线运动的速度 时间图象,下列有关物体在 08 s 内的运动情况判断正确的是( ) A.前 2 s 物体的加速度为 5 m/s2 B.4 s 末物体回到原出发点 C.6 s 末物体距出发点最远 D.8 s 末物体回到原出发点
29、解析:由图象得前 2 s 物体的加速度 图 1-6-23 图 1-6-24 图 1-6-25 m/s2=5m/s2,A 正确;在 v-t 图象中,图线与 t 轴围成的面积是位移,故 4 s10tva 内的位移 m=20m,B 错误;6 s 内的位移4s =10m,C 错误;8 s 内的位移m1021026 =0,物体回到出发点,D 正确.s448 答案:AD 课后巩固提升 一、单项选择题 1一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度时间图象如图 1-6- 26 所示,由图象可知( ) A.0t a 段火箭的加速度小于 tat b 段火箭的加速度 B.在 0t b 段火箭是上升的,在 tbt c 段火箭
30、是下落的 C.tb 时刻火箭离地面最远 D.tc 时刻火箭回到地面 解析:由图象斜率的大小可知 A 项对,由于火箭在 0tc 段的 速度方向不变,一直向上运动,所以 B、C 、D 错。 答案:A 2某物体的 v-t 图象如图 1-6-27 所示,则该物体( ) A.做往复运动 B.做匀速直线运动 C.朝某一方向做直线运动 D.以上说法均不正确 解析:由于 v 的大小随时间的变化先增大后减小,然后又增 大再减小,所以不是匀速直线运动,故 B 错;但由于 v 的方向 不变,所以物体始终朝一个方向运动,故 A、D 均错,C 正确. 答案:C 3做直线运动的甲、乙两物体的位移时间图象如图 1-6-28
31、 所示,则下列说法不正确的是( ) A.乙开始运动时,两物体相距 20 m B.在 010 s 这段时间内,两物体间的距离逐渐变大 C.在 10 s25 s 这段时间内,两物体间的距离逐渐变小 D.两物体在 10 s 时相距最远,在 25 s 时相遇 解析:由 s-t 图象可以看出乙比甲晚出发 10 s,当乙开始运动 时,两物体间的距离大于 20 m,故 A 错,010 s 内两物体间 的距离逐渐变大,10 s 时最大,10 s 后甲、乙间的距离逐渐变小, 25 s 时乙刚好追上甲, 故 B、C、D 正确 . 答案:A 4如图 1-6-29 所示为 A、B 两人在同一直线上运动的位 移图像,图
32、像表示( ) A02 s 内,A、B 两人同向而行 B02 s 内, A 的速度比 B 的速度大 图 1-6-26 图 1-6-27 图 1-6-28 图 1-6-29 C在 5 s 内, A 走的路程比 B 走的路程多 D在 5 s 内,A 的位移比 B 的位移大 解析:02 s 内,A 沿 x 轴负方向运动,v A m/s12 m/s,B 沿 x 轴正方向运动, 605 vB m/s30 m/s,故 A、B 均错误;5 s 内 A 的路程为 60 m,而 B 返回出发点,路程为 602 60 m30 m90 m,C 错误;B 的位移在 5 s 内为 30 m,而 A 为 60 m,故 D
33、正确 答案:D 二、双项选择题 5一辆车由甲地出发,沿平直公路开到乙地刚好停止,其速度 时间图象如图 1-6-30 所示,那么 0t 和 t3t 两段时间内,下列说 法正确的是( ) A.加速度大小之比为 31 B.位移大小之比为 12 C.平均速度大小之比为 11 D.以上说法都不对 解析:由 可知,0t 和 t3t 两段时间内速度改变量大小均为 v,时间之比为va 1:2,则加速度之比为 2:1,则 A 错;位移之比为面积之比,B 正确;由 可得,位移ts 之比为 1:2,时间之比为 1:2,则平均速度之比为 1:1,C 正 确。 答案:BC 6a、b 两个质点相对于同一质点在同一直线上运
34、动的 s-t 图象如 图 1-6-31 所示,关于 a、b 的运动,下面说法正确的是( ) A.a、b 两个质点运动的出发点相距 5 m B.质点 a 比质点 b 迟 1 s 开始运动 C.在 03 s 时间内, a、b 的位移大小相等,方向相反 D.质点 a 运动的速率比质点 b 运动的速率大 解析:由题图可以看出:被选作参考系的质点位于坐标轴上的原点,质点 a 从坐标轴上 +5 m 处向参考系运动,经 2 s 到达坐标原点,速率 va=2.5 m/s.在 t=1 s 时,质点 b 从坐标原 点出发,沿坐标轴的正方向运动,1 s 内的位移为 5 m,速率 vb=5 m/s;质点 a 运动了
35、2 s, 质点 b 只运动了 1 s,它们的位移大小相等,均为 5 m,而方向相反,质点 b 的速率大. 答案:AC 7某物体沿直线运动,其 v-t 图像如图 1-6-32 所示,则下 列说法中正确的是( ) A第 1 s 内和第 6 s 内的速度方向相反 B第 1 s 内和第 6 s 内的加速度方向相反 C第 6 s 内的加速度的大小大于第 2 s 内的加速度的大小 D第 6 s 末物体回到原出发点 解析:第 1 s 内和第 6 s 内速度均为正值,方向相同,A 错误;第 1 s 内为匀加速,a 图 1-6-30 图 1-6-31 图 1-6-32 与 v 同向,第 6 s 内为匀减速,a
36、与 v 反向,故 B 正确;第 2 s 内的加速度为 m/s25 10 02 m/s2,第 6 s 内的加速度为 m/s210 m/s2,故 C 正确;前 6 s 内速度均为正值,始 0 101 终向前运动,D 错误 答案:BC 8如图 1633 所示为甲、乙物体运动的位移图象,则下列说法正确的是 ( ) A甲物体做匀速直线运动,乙物体做变速直线运动 B两物体的初速度都为零 C在 t1 时间内两物体平均速度大小相等 D相遇时,甲的速度大于乙的速度 8 解析:x-t 图像的各点切线的斜率表示物体的速度,由图 可以看出,甲物体做变速直线运动,乙物体做匀速直线运 动,A 错误;两物体在 t0 时刻图
37、像的斜率不为零,故 B 错误;相遇时 t1 时刻甲图像的斜率大,故 D 正确;由两物 体在 t1 时间内的位移相同,由 可知,C 正确v xt 答案:CD 9如图 1-6-34 中表示三个物体运动位置和时间的函数关系 图象,下列说法正确的是: ( ) A. 运动速率相同,3 秒内经过路程相同,起点位置相同 . B. 运动速率相同,3 秒内经过路程相同,起点位置不同. C. 运动速度不同,3 秒内经过位移不同,但起点位置不同. D. 运动速度相同,3 秒内经过位移相同,但起点位置相同. 解析:三个图直线的斜率大小都一样,故速率相同,但第二个图速度方向为负,速度不同, 三个图的路程相同,均为 3m
38、,但第二图的位移指向负方向,故位移不同,起点位置也不同, 故 BC 正确。 答案:BC 三非选择题 10. 如图 1-6-35 所示是两质点 A 和 B 沿一条直线运动,结合图 象求出: (1)质点 A 在第 1 s 内的位移是多少? (2)质点 B 在前 2 s 内的位移是多少? (3)两图线的交点 P 表示什么? (4)A、B 两质点相比较哪一个运动的快? 图 1-6-33 0 1 2 3 3 6 S t 0 1 2 3 3 6 S t 0 1 2 3-3 -6 S t 图 1-6-34 图 1-6-35 解析:(1)根据图象可以知道质点 A 在第 1 s 内从-4m 处运动到 0 m 处
39、,所以 sA=4 m.(2)质点 B 在前 2 s 内从 2 m 处运动到 4 m 处,所以 sB=2 m.(3)两图线的交点 P 表示 A、B 两物体在第 2 s 末相遇.(4)同样是 2 s 的时间,A 通过的位移是 8 m,B 通过的位移 是 2 m,所以 A 运动得快. 答案:(1)4 m (2) 2 m(3)A 、B 两物体在第 2 s 末相遇 (4)A 运动得 快 11一物体由静止开始运动,其加速度随时间变化的图象如图 1-6-36 所示,设正东方向为正,求: (1)物体的运动情况. (2)4 s 末物体的速度. (3)根据图画出该物体运动的速度时间图象 解析:物体开始时静止,我们
40、已知物体的运动是由速度和加速 度共同决定的,同向加速反向减速.由于开始速度为零,所以物 体由静止启动后的运动方向就由加速度方向决定了,第 1 秒内 加速度方向向正东,所以第一秒内物体向正东方向加速.1 秒后 速度为 1 m/s,在 1 秒末改变加速度方向,因为速度不可能突 变,速度方向仍向正东,大小为 1 m/s,这时速 度方向就与加速度方向相反了,第 2 秒内物体减速,2 秒 末速度减为 0;第 3 秒再重复第 1 秒的运动,第 4 秒再重 复第 2 秒的运动,4 秒末速度减为 0;依此类推,可知物体 将一直向正东方向运动.速度时间图象如图 1-6-37 所示 . 答案:(1)一直向正东方向
41、运动 (2)0 (3)见解析图 12如图 1-6-38 所示为某物体运动的位移图像,根据 图像求出: (1)02 s 内、2 6 s 内、6 8 s 内物体各做什么运动?各段速度多大? (2)整个 8 s 内的平均速度多大?前 6 s 内的平均速度多大? (3)4 s 末和 7 s 末的速度是多大? 解析:(1)02 s 内,物体的位移均匀增加,物体做匀速直线运动,速度等于该段的斜 率 v12.5 m/s;26 s 内,物体的位移不变,说明物体静止;68 s 内物体的位移均匀增 加,物体做匀速直线运动,速度等于该段的斜率 v35 m/s.(2)由平均速度公式 得v xt 整个 8 s 内的平均速度 1.875 m/s ,v xt 15 m8 s 前 6 s 内的平均速度 0.83 m/s.v xt 5 m6 s (3)26 s 内,物体的位移不变,说明物体静止,4 s 末物体的速度为 0;68 s 内物体 的位移均匀增加,物体做匀速直线运动,7 s 末的速度等于这段时间内的平均速度 5 m/s. 答案:见解析 图 1-6-36 图 1-6-37 图 1-6-37