1、更多资料添加微信号:DEM2008 淘宝搜索店铺:优尖升教育 网址:专题01 运动图像分析和计算(解析版)类型一 运动图像分析【方法技巧】(1)弄清楚图像的横坐标及纵坐标所表示的物理量,并根据图像的形状确定这两个物理量之间的关系。(2)分析图像的起点、交点、拐点和终点的含义,收集和概括相关的信息。(3)由问题入手,从图像中寻找相关信息解题。【专项训练】1.如图所示,下面四个图像反映汽车在做匀速直线运动的是()A. B. C. D. 【答案】C【解析】解:图像中线段与时间轴平行,物体处于静止状态;此图像表示汽车通过的路程与所用时间成正比,也就是做匀速直线运动;此图像表示汽车速度保持不变,一直在匀
2、速直线运动;此图像的意思是汽车加速行驶。反映汽车在做匀速直线运动的是,故C正确,ABD错误。故选:C。匀速直线运动的s-t图像是一条倾斜的直线,直线的倾斜程度表示速度的大小;匀速直线运动的v-t图像是一条平行于时间轴的直线。本题考查匀速直线运动的特点,将物理规律以函数或统计图表的形式呈现,体现了数学学科的基础性、工具性,是中考命题的热点。2.某物体v-t的图像如图所示,下列说法正确的是()A. 物体保持静止状态B. 物体运动的速度与时间成反比C. 物体运动的速度与时间成正比D. 图中阴影部分面积表示物体通过的路程【答案】D【解析】解:A、v-t图象是一条水平直线,说明物体在做匀速直线运动,故A
3、错误;BC、匀速直线运动的物体的速度是不变的,即该物体的速度与时间不成比例关系,故BC错误;D、由速度公式的变形s=vt可知图中阴影部分面积表示物体通过的路程,故D正确。故选:D。v-t图像是一条水平直线,说明物体在做匀速直线运动,匀速直线运动的物体的速度是不变的,由速度公式的变形s=vt可知图中阴影部分面积表示物体通过的路程。本题考查学生对v-t图像的认识和对速度公式的理解,属于基础题。3.如图所示,图甲是小车甲运动的s-t图像,图乙是小车乙运动的v-t图像,由图像可知()A. 甲车速度大于乙车速度B. 甲车速度小于乙车速度C. 甲车做匀速直线运动,乙车静止D. 甲、乙两车经过5s通过的路程
4、都是10m【答案】D【解析】解:ABC、甲图为s-t图像,为一过原点的倾斜直线,说明甲车通过的路程与时间成正比,做的是匀速直线运动,则甲的速度为:v甲=s甲t甲=10m5s=2m/s;乙图为v-t图像,乙的图像与t轴平行,说明乙做匀速直线运动,v乙=2m/s,所以甲车速度等于乙车速度,故ABC错误;D、甲、乙都以2m/s匀速运动,经过5s通过的路程均为:s=vt=2m/s5s=10m,故D正确;故选:D。(1)物体的v-t图像若是一条平行于横轴的直线,表示物体做匀速运动;物体的s-t图像若是一条过原点的直线,表示物体运动的路程与时间成正比,物体做匀速运动;由甲图可知,5s内运动的路程,利用速度
5、公式求甲的速度;由图乙可知乙车的速度;(2)由速度公式变形可求得甲、乙两车经过5s通过的路程。根据图像或图表探究物质的规律是近两年来出现较多的题目,图像可以使我们建立更多的感性认识,从表象中去探究本质规律,体验知识的形成过程。4.如图,图甲是小-车甲运动的s-t图像,图乙是小车乙运动的v-t图像,由图像可知()A. 甲、乙都由静止开始运动B. 甲、乙都以2m/s的速度匀速运动C. 甲、乙两车经过5s一定相遇D. 甲车速度越来越大,乙车速度不变【答案】B【解析】【分析】运用图象法解答问题的一般步骤:明确图象中横纵坐标表示的物理量分别是什么;注意认清横坐标和纵坐标上最小分格的数值大小和单位;明确图
6、象所表示的物理意义;根据图象对题目提出的问题作出判断,得到结论。【解答】A.由图可知,甲是从0时刻计时,路程虽然为0,但从0时刻开始做匀速直线运动,不是从静止开始运动;乙车开始计时时的速度为2m/s,不是从静止开始运动,故A错误;B.小车甲运动的s-t图象是一条过原点的直线,表示s与t成正比,故甲做匀速直线运动,速度为v甲=s甲t甲=10.0m5s=2m/s;小车乙运动的v-t图象是一条平行于横轴的直线,表示随着时间的推移,乙的速度不变,故乙做匀速直线运动,速度为2m/s;故甲、乙都以2m/s匀速运动,故B正确;C.甲、乙都以2m/s匀速运动,在相同的时间内运动的路程相等,但不知出发点和运动方
7、向是否相同,故经过5s是否相遇无法判断,故C错误;D.甲、乙都以2m/s匀速运动,速度均不变,故D错误。故选B。5.甲、乙两物体,同时同地出发向南做直线运动,它们的s-t图像如图所示,下列说法正确的是()A. 24s内乙做匀速直线运动B. 02s内以甲为参照物,乙向北运动C. 3s时甲比乙的速度快D. 02s内乙的平均速度为2m/s【答案】C【解析】解:由图像知,甲是一条过原点的直线,说明甲通过的路程与其时间成正比,即甲保持匀速直线运动;前2s,乙是一条过原点的直线,所以做匀速直线运动;2s后乙的路程没有变化,所以处于静止状态,即乙是先匀速直线运动后静止。A、在24s内,乙的路程没有发生变化,
8、所以乙是处于静止状态,故A错误;B、由图可知,甲、乙两物体在02s内都是做匀速直线运动,在2s内乙通过的路程大于甲,乙的速度大于甲,乙在甲的前面;而甲、乙两物体,同时同地出发向南做直线运动,所以,以甲为参照物,乙向南运动,故B错误;C、乙在2s后处于静止状态,甲做匀速直线运动,3s时甲比乙的速度快,故C正确;D、02s内乙运动的路程是8m,时间是2s,速度为v=st=8m2s=4m/s,故D错误。故选:C。(1)由图像得出乙物体在24s内的路程不变,乙物体处于静止状态;(2)由图得出甲、乙两物体在02s内都是做匀速直线运动,利用“相同时间比较路程”比较甲、乙两物体的运动速度大小关系,进而确定以
9、甲为参照物时乙的运动情况;(3)由图像得出乙物体在24s内的路程不变,乙物体处于静止状态,甲物体一直做匀速直线运动;(4)由图得出乙物体在02s内做匀速直线运动,确定乙在2s内通过的路程,利用速度公式求乙物体在02s内乙的速度(平均速度)。此题考查了s-t图像的分析和速度公式的应用,根据图像特点确定物体运动状态,是解决此类问题的第一步。6.如图是一辆汽车做直线运动的s-t图像,对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动,下列说法正确的是()A. AB段汽车处于匀速直线运动状态B. 前3小时内,汽车运动的平均速度为30km/hC. BC段汽车处于变速直线运动状态D. CD段汽车运动的速度为22.5
10、km/h【答案】B【解析】解:A.AB段汽车的路程不随时间而变化,则汽车处于静止状态,故A错误;B.前3小时内,汽车运动的路程为90km,平均速度v=st=90km3h=30km/h,故B正确;C.由图可知,在BC段,汽车通过的路程与时间成正比,故做的是匀速直线运动,故C错误;D.BC段的平均速度是vCD=sCDtCD=90km1h=90km/h,故D错误。故选:B。(1)根据速度的变化得出AB段汽车的运动特点;(2)利用v=st即可求出平均速度的大小;(3)由图得出BC段汽车运动的路程和时间成正比;(4)由图像得出汽车CD段通过路程,可得出时间1h的路程,然后根据速度公式求出速度。7.甲、乙
11、两物体从同一位置沿同一方向做直线运动,其s-t图像如图所示,其中甲的图线为直线。下列分析正确的是()A. 甲、乙两物体是从同一地点同时出发的B. 以乙物体为参照物,甲物体一直在运动C. 第4s第19s,甲和乙的平均速度相等D. 整个过程中,甲的速度总是大于乙的速度【答案】C【解析】解:A、由图可知乙在甲出发3s后才出发,所以甲乙不是同时出发的,故A错误;BD、由图可知第24s以前,甲乙之间的距离一直在发生变化,则以乙物体为参照物,甲物体一直在运动,但24s后两物体的s-t图象是一组平行线,两物体之间的距离不变,即两物体运动的速度相等,所以以乙物体为参照物,甲物体静止,故BD错误;C、第4s第1
12、9s,甲和乙运动的路程均为57m-12m=45m,运动时间相等,根据速度公式可知甲和乙的平均速度相等,故C正确;故选:C。A、由图可知乙在甲出发3s后才出发;BD、由图可知第24s以前,甲乙之间的距离一直在发生变化,则以乙物体为参照物,甲物体一直在运动,但24s后两物体的s-t图象是一组平行线,两物体之间的距离不变,即两物体运动的速度相等,所以以乙物体为参照物,甲物体静止;C、第4s第19s,甲和乙运动的路程均为57m-12m=45m,运动时间相等,根据速度公式可知甲和乙的平均速度相等。8.(双选)甲、乙两车在同一直线上运动的s-t图像如图所示。由图像可知()A. 甲做加速运动,乙做减速运动B
13、. 甲、乙均做匀速直线运动C. 甲、乙的速度均为20m/sD. 在0.4s时两车相遇【答案】BD【解析】解:AB、甲、乙两车在同一直线上运动,根据图像可知,两车是相向行驶的,甲的路程和时间成正比,乙在相等时间内通过的路程相同,因此甲乙都做匀速直线运动,故A错误,B正确;C、从图中看出,当时间为0.2s时,甲运动了4m,故甲的速度为:v=st=4m0.2s=20m/s,当时间为1.2s时,乙运动了12m,故乙的速度为:v=st=12m1.2s=10m/s,故C错误;D、从图中看出,在0.4s时,甲距原点8m,乙距原点也为8m,故此时两车相遇,故D正确。故选:BD。(1)甲、乙两车在同一直线上运动
14、,根据图像可知,两车是相向行驶的,甲的路程和时间成正比,乙在相等时间内通过的路程相同,因此甲乙都做匀速直线运动;(2)从图中找到甲乙各自运动的路程和时间,分别用v=st计算出甲乙的速度;(3)从图中找到在0.4s时,两车距离原点的路程,即可分析。9.(双选)两辆汽车A,B在平直路面上运动时的图像如图甲所示,初始时运动方向如图乙所示,下列说法中正确的是()A. 在0t1时间内,两车速度大小vAvBB. 在30s40s内,两车速度大小vAvBC. 在t2t3时间内,以A车为参照物,B车向东运动D. 在t2t3时间内,以地面为参照物,A车向西运动【答案】CD【解析】解:A、0t1时间内,A车和B车都
15、做匀速直线运动,vA=sAtA=600m30s=20m/s;vB=sBtB=840m70s=12m/s,所以vAvB,故A错误;B、30s-40s内,A车静止,速度为0,B车速度为12m/s,B车速度大,故B错误;C、在t2t3时间内,A车向西运动,速度大小为20m/s,B车也是向西运动,速度大小为12m/s,vAvB。所以以A车为参照物,B车向东运动,C正确。D、在t2t3时间内,以地面为参照物,A车向西运动,D正确。故选:CD。甲图横坐标是时间,纵坐标是路程,是s-t图像。我们需要通过时间和路程的关系,来判断A车和B车的运动情况。乙图中A车的初始运动方向向东,B车的初始运动方向向西。A车在
16、0-30s向东运动,30s-40s是静止状态,40s-70s向西运动。B车0-70s一直向西运动。此题考查的是s-t图像,以及运动和静止的相对性,要能根据图像判断物体的运动类型,判断运动的速度大小和方向。10.甲、乙、丙三辆小车同时,同地向东运动,它们运动的图像如下图所示,由图像可知:(1)甲车的速度是_m/s;(2)若以乙车为参照物,丙车向_(填“东”或“西”)做直线运动;(3)经过5s,跑在最前面的小车是_车,它距后面的车的距离是_m【答案】(1)4;(2)西;(3)乙;10【解析】【分析】本题主要考查学生对于图象的分析能力,在进行物理实验中经常要画出测得数据的关系图象,分析图象从而得出结
17、论。(1)(2)根据三个图象,分别分析出甲、乙、丙三辆小车的运动情况,根据速度的计算公式v=st求出甲、乙、丙的运动速度;进行比较得出正确的结论。在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。(2)甲、乙、丙三辆小车同时、同地向东运动,利用s=vt求经过5s后的路程,据此得出答案。【解答】解:(1)左边图象是s-t图象,是一条过原点的射线,路程和时间成正比,路程和时间的比值是一个定值,由图可知,当甲运动20m时,需5s;则甲车的速度v甲=st=20m5s =4m/s;(2)右边图象是v-t图象,速度不随时间的变化而变化,是一个定值,乙
18、的速度大小v乙=6m/s;丙的速度v丙=4m/s;已知乙、丙同时、同地向东运动,由于乙车的速度大于丙车的速度,所以若以乙车为参照物,丙车向相反的方向运动,即向西运动;(3)甲、乙、丙三辆小车同时、同地向东运动,v甲=4m/s、v乙=6m/s、v丙=4m/s;由s=vt可得经过5s后,通过的路程分别为s甲=20m、s乙=30m、s丙=20m;所以,跑在最前面的小车是乙车,它距后面的车(甲、丙)的距离是10m。故答案为:(1)4;(2)西;(3)乙;10。11.如图是某物体运动的图像,据图回答:AB段描述物体做_运动,BC段描述物体做_运动,前5s内物体运动的路程是_m,前5s内物体的平均速度为_
19、m/s。【答案】匀速直线;静止;9;1.8【解析】【分析】熟练掌握速度图象的物理意义,能够利用速度图象判断物体的运动状态、求物体运动的速度以及物体通过的路程,是解决此类问题的关键。根据s-t图象中路程与时间的关系确定不同时间段物体的运动状态,并且从图中读出前5s内物体的路程和时间,利用速度公式求出平均速度。【解答】根据s-t图象可知,AB段中,物体运动的路程和时间成正比,因此AB段中物体做匀速直线运动;BC段中,物体通过的路程不变,因此BC段中的物体处于静止状态;从图象上可以看出,前5s内物体运动的路程为9m,则平均速度:v=st=9m5s=1.8m/s。故答案为:匀速直线;静止;9;1.8。
20、12.在物理学中,常用图像描述物理过程,某物体在平直路面上运动的速度-时间图像如左图所示,则该物体的运动状态是_。左图中的阴影面积表示的物理量是_。小华同学在研究玩具小车的运动情况时,描绘出了如右图所示的速度-时间图像通过查阅资料,得知速度-时间图像与坐标轴所包围部分(即右图中阴影部分)的面积也可以描述上述的物理量。根据图像可知小车在1秒内的平均速度是_m/s。【答案】匀速直线运动;路程;0.1【解析】【分析】本题主要考查学生对速度公式及其速度时间图象的掌握和应用,灵活运用相关公式即可正确解题,难度一般。【解答】(1)由物体在平直路面上运动的速度-时间图像如左图所示,则该物体的运动状态是匀速直
21、线运动;(2)左图中横坐标表示时间,纵坐标表示速度,则左图的阴影面积表示的物理量是该段时间内物体运动的路程;(3)由题意和图象可知,小车在1s内运动的距离:s=12vt=120.2m/s1s=0.1m,则小车在0-1s内的平均速度:v=st=0.1m1s=0.1m/s。13.图像是数据处理的重要方法。如图:(1)此图像中表示匀速运动的是为_ (填“甲”或“乙”)。(2)若甲乙记录了两物体从同一位置向左运动的过程,则在0-3s内:甲物体通过的路程为_ m,乙相对于甲_ (选填“向左”“向右”或“保持静止”),乙与甲之间的距离_ (选填“变大”或“变小”)。(3)聪明的小燕发现:一段时间内,物体通
22、过的路程刚好等于这段时间的图像与坐标轴围成图形的面积(如图阴影部分),这一猜想在老师那里得到了证实。根据这一规律,请你计算乙在4s内的平均速度为_ m/s。【答案】甲 9 向右 变小 1.5【解析】解:(1)从图上可以看出在4s内,甲的速度一直保持3m/s不变,乙的速度一直在变大,但总是小于3m/s,所以此图像中表示匀速运动的是甲;(2)在0-3s内:甲物体通过的路程为:s甲=v甲t=3m/s3s=9m;两物体从同一位置向左运动,在0-3s内,乙的速度一直在变大,但总是小于3m/s,故以甲为参照物,乙在向右运动;乙与甲之间的距离变小;(3)根据物体通过的路程等于这段时间的图像与坐标轴围成图形的
23、面积,可知乙4s内通过的路程s乙=123m/s4m=6m,乙在4s内的平均速度v乙=s乙t乙=6m4s=1.5m/s。故答案为:(1)甲;(2)9;向右;变小;(3)1.5。(1)根据图像分析甲乙的速度;(2)根据速度公式的变形公式计算在0-3s内甲物体通过的路程;物体相当于参照物的位置发生改变则物体运动,知道两物体从同一位置向左运动,然后分析乙的运动情况以及甲乙的距离变化;(2)根据物体通过的路程等于这段时间的图像与坐标轴围成图形的面积,得出乙4s内通过的路程,然后根据v=st求出乙在4s内的平均速度。14.百米赛跑过程中“匀速直线运动”与“变速直线运动” (1)某时刻甲、乙两运动员位置的示
24、意图如图(a)所示。用“频闪摄影”可记录物体相隔同样时间的不同位置,如图所示(b)是甲、乙两运动员不同位置运动时的频闪照片由照片可知,_运动员的速度越来越大(选填“甲”或“乙”)(2)若乙运动员的成绩是10s,则他的平均速度速度是_km/h(3)如图(c)甲、乙两个物体做直线运动的_图象由图象可知:图像第3S末,甲和乙的图线相交,这说明了甲、乙具有相同的_.第4S末,跑在前面的是_.(选填“甲”或“乙”)【答案】(1)乙;(2)36;(3)v-t;速度;甲【解析】【分析】本题考查了匀速直线运动和变速运动的概念及速度公式的运用,本题图丙是速度-时间图象,要注意与路程-时间图象的区别;(1)速度大
25、小与通过的路程和时间有关,根据v=st可判断速度大小。当时间相同时,通过的路程越长,速度越快;(2)变速运动的速度可用v=st来计算;(3)由图(C)可知为甲、乙的速度-时间图象:第3s末,甲和乙的图线相交,这说明了甲、乙具有相同的速度;第四秒末即第五秒初,由乙的速度变化规律可知,此时乙的速度大小,根据公式s=vt,通过比较图线与X轴所围成的面积即可比较甲乙的路程;【解答】(1)由图(a)可知,乙的运动距离比甲大,但时间相同,根据v=st可知乙的速度大。(2)乙运动员的速度:v=st=100m10s=10m/s=36km/h。(3)图(c)甲、乙两个物体做直线运动的速度-时间图象,第3s末,甲
26、和乙的图线相交,说明甲、乙速度相同;由图C可知,第四秒末时甲、乙的路程可用它们的图线与X轴围成图形的面积来比较,此时乙的速度为25m/s,所以乙的路程为s乙=12(525)m=62.5m,甲的路程为s甲=(515)m=75m,所以s甲s乙,故跑在前面的是甲。故答案为:(1)乙;(2)36;(3)v-t;速度;甲15.如图所示,在“测量物体运动的平均速度”实验中。使斜面保持很小的坡度不变,让小车从A跑到C,分别测出小车通过前半程AB和后半程BC的路程及所用的时间,并根据测量数据作出了s-t图像。 (1)完成实验所需要的器材:斜面、小车、_ 和秒表;(2)由图像可知,小车在BC段的平均速度为_ m
27、/s;(3)假若斜面的倾斜角度变大,可能会使测量_ 的结果不准确,导致计算速度的结果误差很大。【答案】刻度尺 0.5 时间【解析】解:(1)由平均速度公式v=st知,实验中需要用刻度尺测量路程,用秒表测量时间;(2)由图像数据可知,BC的总路程为100cm-50cm=50cm,用时4s-3s=1s;BC段的平均速度为:vBC=sBCtBC=50cm1s=50cm/s=0.5m/s;(3)若斜面的倾斜角度大,则小车的运动速度加快,可能会使测量时间的结果不准确,导致计算速度的结果误差很大。故答案为:(1)刻度尺;(2)0.5;(3)时间。(1)由平均速度公式v=st确定测量工具;(2)已知小车在B
28、C段运动的路程与运动时间,由平均速度公式v=st可以求出小车在BC段的平均速度;(3)根据时间的测量分析。本题考查了测量平均速度原理、速度的计算,考查了学生分析实验数据得出结论的能力。16.A、B、C三个物体分别从位于同一水平直线上的a、b、c三点沿该直线运动,如图甲所示,a、c之间的距离为90m,a、b之间的距离为40m。其中,B、C两物体同时出发并开始计时,物体A向右运动,其运动的s-t图像如图乙所示,物体B作匀速直线运动,物体C运动的v-t图像如图丙所示,前2s物体C通过的路程为3m,从开始计时到10s时,A、C相距23m,A、B相距10m。则: (1)物体A前2s通过的路程是_ m;2
29、s后的运动速度是_ m/s;10s内A通过的路程是_ m。(2)物体C向_ 运动,10s内的平均速度是_ m/s。(3)10s时,B、C两物体相距_ m或_ m。【答案】0 5 40 左 2.7 13 33【解析】解:(1)根据图乙判断物体A前2s静止,所以物体A前2s通过的路程是0m;2s后匀速直线运动,2s-4s内,路程为10m,则vA=sAtA=10m2s=5m/s;物体A前2s内路程为0,则后8s的路程sA=vAtA=5m/s8s=40m,所以10s内A通过的路程是40m。(2)从开始计时A物体运动路程为:sA=vAtA=5m/s(10s-2s)=40m;由丙图可知,10s后根据v=s
30、t可得物体C从c点出发运动的路程为:sc=3m+3m/s(10-2)s=27m,根据题意,a,c之间的原距离为90m,计时10s后,物体A、C相距23m,可判断物体C往左运动,其前10s的平均速度:Vc=sct=27m10s=2.7m/s。(3)物体B作匀速直线运动,从开始计时到10s时,A、B相距10m,已知A从a向右运动40m,B如果向右运动,则向右运动10m,而已知C向左运动27m,那么此时B、C两物体相距13m;B如果向左运动,则也向左运动10m,所以此时B、C两物体相距33m。故答案为:(1)0;5;40;(2)左;2.7;(3)13;33。(1)根据图乙判断物体A前2s静止;2s后匀速直线运动,根据v=st计算出运动速度;再根据s=vt计算出10s内A通过的路程;(2)根据图丙计算出物体C10s的路