王蕓
勻速直線運(yùn)動(dòng)圖象可以直觀、形象地描述做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,表征形式分別是s - t圖象和v - t圖象。為提升同學(xué)們利用運(yùn)動(dòng)圖象解答問(wèn)題的能力,下面通過(guò)考點(diǎn)速覽和應(yīng)用提升加以突破。
考點(diǎn)速覽
考點(diǎn)1:s - t圖象
(1)內(nèi)涵解讀
如圖1是做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的s - t圖象,圖1中的甲、乙兩物體的圖象是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線,它們反映的函數(shù)關(guān)系式是v = [st],即做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,路程跟時(shí)間成正比;直線的傾斜程度越大,反映路程與時(shí)間的比值越大,則物體運(yùn)動(dòng)的速度越大,即v甲 < v乙。圖1中丙物體的圖象與縱軸有交點(diǎn),表示開(kāi)始時(shí)已有一段路程。若直線向上傾斜, 表示隨著時(shí)間的增加,物體離起點(diǎn)越來(lái)越遠(yuǎn); 若直線向下傾斜, 表示物體從距起點(diǎn)一段路程處向起點(diǎn)運(yùn)動(dòng),離起點(diǎn)越來(lái)越近。
(2)物體相遇圖象
如圖2是反映做勻速直線運(yùn)動(dòng)的甲、乙兩物體的相遇圖象,表示運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)甲、乙距起點(diǎn)的距離分別為a和b,二者同時(shí)勻速相向而行,經(jīng)過(guò)時(shí)間t1,二者在M點(diǎn)相遇,此時(shí)距起點(diǎn)的距離為d。
(3)物體追及圖象
如圖3是反映做勻速直線運(yùn)動(dòng)的甲、乙兩物體的追及圖象,表示運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)甲在乙前面距起點(diǎn)為b的距離,二者同時(shí)同向運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t1,乙在M點(diǎn)追上甲,此時(shí)距起點(diǎn)的距離為d。
考點(diǎn)2:v - t圖象
如圖4是做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的v - t圖象,由圖可知,圖象是一條平行于橫軸的直線,表示物體的速度不隨時(shí)間的變化而變化。
如圖5所示,陰影部分的面積在數(shù)值上等于“vt”,根據(jù)公式s = vt可知,在勻速直線運(yùn)動(dòng)的v - t圖象中,圖象與坐標(biāo)軸所圍成的矩形面積等于路程。
解答勻速直線運(yùn)動(dòng)圖象相關(guān)問(wèn)題的方法可歸納如下:(1)首先根據(jù)坐標(biāo)軸表示的物理量辨識(shí)是s - t圖象還是v - t圖象;(2)明確圖象中涉及“點(diǎn)”“線”“面積”的物理內(nèi)涵;(3)最后結(jié)合速度公式,利用已知的坐標(biāo)值進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
應(yīng)用提升
1. (2022·湖南·懷化,多選)我們把物體沿著直線且速度不變的運(yùn)動(dòng),叫勻速直線運(yùn)動(dòng)。用s、v和t分別表示物體的路程、速度和時(shí)間,下面四個(gè)圖象反映物體在做勻速直線運(yùn)動(dòng)的是()。
2. (2022·河南)在某校舉辦的機(jī)器人模擬救援比賽中,甲、乙兩機(jī)器人同時(shí)從同一地點(diǎn)出發(fā),沿直線勻速運(yùn)動(dòng)到10 m遠(yuǎn)的目的地,它們運(yùn)動(dòng)的路程隨時(shí)間變化的圖象如圖6所示。下列說(shuō)法正確的是()。
A. 甲的速度大小為4 m/s B. 乙的速度大小為2 m/s
C. 甲的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比乙多1 s D. 甲的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比乙少2 s
3. (2022·湖南·常德)周日做完作業(yè),小明和小芳同學(xué)在風(fēng)景如畫的柳葉湖畔騎自行車,如圖7所示是他們?cè)谀扯温访嫔系乃俣入S時(shí)間變化的圖象。下列分析中錯(cuò)誤的是()。
A. 0 ~ 10 s兩人所通過(guò)的路程相等
B. 以湖畔的垂柳為參照物,小芳總是運(yùn)動(dòng)的
C. 第10 s末,兩人的速度相等
D. 小芳做勻速直線運(yùn)動(dòng)
答案:1. BC 2. B 3.A
(作者單位:山東省棗莊市第三十九中學(xué)? )