2012屆高三物理一輪復習學案：第二《直線運動》專題三 運動圖象
【考點透析】
一、本專題考點：位移-時間圖象和速度-時間圖象是II類要求，要求深刻理解這兩個圖象中的物理意義，并且會用它形象地表達物理規(guī)律和物理過程，在高考中主要考察方向是用兩個圖象解決物理問題，特別是帶電粒子在電場中的運動，圖象會使問題變得簡單明了。
二、理解和掌握的內容
1.勻速直線運動
位移—時間圖象（S—t）如圖2—10所示,直線的斜率表示速度v 0其中
①表示速度和位移同方向，初始位移為零。
②表示速度和位移同方向，初始位移為S0。
③表示速度和位移反方向，初始位移為S1。
④表示位移保持S0不變（靜止）
速度時間圖象，如圖2-11所示，因為S=v0t,所以t1-t2時刻的位移可以用陰影部分的面積表示
2.勻變速直線運動
速度-時間圖象，如圖2-12所示，直線的斜率表示加速度，其中
①表示初速度為零的勻加速直線運動。
②表示初速度為v 0的勻加速直線運動。
③表示初速度為v 1的勻減速直線運動。
t 1- t 2時間內的位移為t軸上下兩部分面積之差。
3、難點釋疑
①有的同學認為“無論是位移-時間圖象還是速度-時間圖象，只要在同一圖象上兩條圖線相交，就是相遇”，這種說法是錯誤的。因為在同一個圖象上兩條圖線相交，表示在該時刻兩個運動物體，縱坐標的物理量相同，在位移-時間圖象上表示位置坐標相同，則一定是相遇，而在速度-時間圖象上則表示在該時刻兩物體的速度相等，并不一定是相遇。
②還有的同學認為“在位移-時間圖象上，圖線是曲線則為曲線運動，是直線則為直線運動”。如圖2-12，認為圖線1是直線運動，圖線2是曲線運動，并且還認為圖線2中物體的運動路程大于1中物體的路程。這種認識是錯誤的，無論是圖線1還是圖線2都不表示物體的運動徑跡，圖1是直線表示斜率相同，為勻速運動，圖2是曲線，斜率變化，表示變速運動，可以是直線運動。
【例題精析】
例題1 甲、乙、丙三輛汽車以相同的速度同時經(jīng)過某一路標，由此開始甲一直做勻速運動，乙先勻加速后勻減速，丙先勻減速后勻加速，他們經(jīng)過下一路標時速度又相同，則（ ）
A.甲車先通過下一路標
B. 乙車先通過下一路標
C. 丙車先通過下一路標
D. 他們通過下一路標的先后情況無法確定
解析：該題用圖象法求解簡單明了，
畫出它們的v ?t圖象，如圖2-14,在v ?t圖中圖線下所圍的“面積”表示位移，因為他們所通過的位移相同，所以，它們的“面積”也相等，由圖象可看出三者的時間關系： t乙<t甲< t丙
因此，答案為B
思考拓寬：請試用平均速度解答。
例題2一輛汽車在十字路口等候綠燈，當綠燈亮時汽車以3m/s2的加速度開始行駛，恰在這時一輛自行車以6m/s的速度勻速駛經(jīng)過路口，從后面超過汽車，試求（1）汽車在路口開動后，在追上自行車之前經(jīng)過多長時間兩車相距最遠？ 此時距離為多少？
解析：自行車和汽車的v - t圖象如圖2-15所示，由于圖象與橫坐標包圍的面積表示位移的大小，所以由圖象可以看出，在相遇之前t時刻速度相等，自行車的位移（矩形面積）與汽車位移（三角形面積）之差即陰影部分面積達到最大，所以t = v自/ a =6/3=2s，此時兩者之間的距離△S= v t /2 =（6×2）/2 =6（ｍ）。
思考：本題你還知道，經(jīng)過多長時間汽車追上自行車？兩車相遇時距路口多遠？
【能力提升】
I．知識與技能
1.汽車甲沿著平直的公路以速度v做勻速直線運動，當它路過某處的同時，該處有一汽車乙開始做初速度為零的勻加速運動去追趕甲，根據(jù)上述已知條，下列說法正確的是( )
A.可求出乙車追上甲車時，乙車的速度。
B.可求出乙車追上甲車時，乙車所走過的路程。
C.可求出乙車從開始到追上甲車時所用的時間。
D.可求出乙車從開始到追上甲車之前，甲乙相距最遠時乙車的速度。
2.一個物體向上豎直拋出，如果在上升階段和下降階段所受的空氣阻力數(shù)值相等，那么在2-16所示的圖中，能正確反映速度變化的是（以向上方向為正方向）（ ）

3.某物體運動的位移—時間圖象如圖2-17所示，則物體( )
A.往復運動 B.勻加速直線運動
C.朝某一方向的直線運動 D.以上說法都不對

4.將物體以一定的初速度上拋，若不計空氣阻力，從拋出到落回原地的整個過程中，如圖2-18所示的圖象中正確的是 ( )

5.物體在粗糙的水平面上運動，其位移—時間圖象，如圖2-19所示，已知在沿運動方向上的作用力為F，物體在運動過程中，受到的滑動摩擦力f，由圖象可知( )
A. F>f B. F=f
C. F<f D.無法確定
6.有一物體做直線運動，其速度圖象如圖2-20所示中的實線，那么物體的加速度與速度同方向的是（ ）
A.只有0< t <1s B. 只有 2s< t <3s
C. 0< t <1s 和 2s< t <3s D.0< t <1s 和 3s< t <4s
II．能力與素質
7.如圖2-21所示，為一物體做直線運動的v - t圖象，初速度為v 0，末速度v t，則關于物體在t時間內的平均速度正確的是（ ）
A. v =（v 0+ v t）/2 B. v >（v 0+ v t）/2
C. v <（v 0+ v t）/2 D.無法判斷
8.一物體做直線運動，依次通過A、B、C三點，B為AC的中點，物體在AB段的加速度為a1，運動時間為t1，在BC段的加速度為a2，運動時間為t2。若VB =（VA +VC）/2，則比較a1與a2，t1與t2，下列答案正確的是（ ）
A. a1<a2 t1>t2B. a1=a2 t1=t2
C. a1>a2 t1>t2D. a1<a2 t1<t2
【拓展研究】
9.如圖2-22（甲）所示，相距d =15cm的A、B兩極板是在真空中平行放置的金屬板，當給它們加上電壓后，它們之間的電場可視為勻強電場，今在A、B兩板之間加上如圖（乙）所示的交變電壓，交變電壓的周期T=1.0?10-6s, t=0時A板的電勢比B板的電勢高，而且UAB=1080V.一個荷質比q/m =1.0?108C/kg的帶負電的粒子在t=0時刻從B板附近由靜止開始運動，不計重力.問：粒子運動過程中將與某一極板相碰撞，求粒子碰撞極板時的速度大小。（要求用v ?t圖象求解）

專題三：1．AD 2．B 3．C 4．B 5．B 6. D 7. B 8. A 9. 2.1?105m/s

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