1、直线运动的图象知识要点:1、 匀速直线运动对应于实际运动 1、 位移时间图象,某一时刻的位移 Sv t截距的意义:出发点距离标准点的距离和方向图象水平表示物体静止 斜率绝对值 = v的大小,交叉点表示两个物体相遇V(某时刻的快慢)t2、 速度时间图象,某一时刻的速度 阴影面积 位移数值(大小)上正下负2、 匀变速直线运动的速度时间图象(t图) V Vt VO 0 t (1) 截距表示初速度(2) 比较速度变化的快慢,即加速度 p qABCvto p qvtq tp(3) 交叉点表示速度相等(4) 面积 = 位移 上正下负【例1】 一个固定在水平面上的光滑物块,其左侧面是斜面AB,右侧面是曲面A
2、C。AB和AC的长度相同。两个小球p、q同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑,比较它们到达水平面所用的时间A.p小球先到 B.q小球先到C.两小球同时到 D.无法确定解:可以利用v-t图象(这里的v是速率,曲线下的面积表示路程s)定性地进行比较。在同一个v-t图象中做出p、q的速率图线,显然开始时q的加速度较大,斜率较大;由于机械能守恒,末速率相同,即曲线末端在同一水平图线上。为使路程相同(曲线和横轴所围的面积相同),显然q用的时间较少。vaav1v2l1l1l2l2vt1t2tovm【例2】 两支完全相同的光滑直角弯管(如下列图)现有两只相同小球a和a/ 同时从管口由静止滑下,问谁先从下
3、端的出口掉出?(假设通过拐角处时无机械能损失) 解析:首先由机械能守恒可以确定拐角处v1 v2,而两小球到达出口时的速率v相等。又由题薏可知两球经历的总路程s相等。由牛顿第二定律,小球的加速度大小a=gsin,小球a第一阶段的加速度跟小球a/第二阶段的加速度大小相同(设为a1);小球a第二阶段的加速度跟小球a/第一阶段的加速度大小相同(设为a2),根据图中管的倾斜程度,显然有a1 a2。根据这些物理量大小的分析,在同一个v-t图象中两球速度曲线下所围的面积应该相同,且末状态速度大小也相同(纵坐标相同)。开始时a球曲线的斜率大。由于两球两阶段加速度对应相等,如果同时到达(经历时间为t1)那么必然
4、有s1s2,显然不合理。考虑到两球末速度大小相等(图中vm),球a/ 的速度图象只能如蓝线所示。因此有t1 a2 Ba1= a2 Ca1 a2 D不能确定解析:依题意作出物体的v-t图象,如下列图。图线下方所围成的面积表示物体的位移,由几何知识知图线、不满足AB=BC。只能是这种情况。因为斜率表示加速度,所以a1a2,选项C正确。【例4】蚂蚁离开巢沿直线爬行,它的速度与到蚁巢中心的距离成反比,当蚂蚁爬到距巢中心的距离L1=1m的A点处时,速度是v1=2cm/s。试问蚂蚁从A点爬到距巢中心的距离L2=2m的B点所需的时间为多少?解析:此题假设采用将AB无限分割,每一等分可看作匀速直线运动,然后求和,这一方法原那么上可行,实际上很难计算。题中有一关键条件:蚂蚁运动的速度v与蚂蚁离巢的距离x成反比,即,作出图象如图示,为一条通过原点的直线。从图上可以看出梯形ABCD的面积,就是蚂蚁从A到B的时间:sw.w.w.k.s.5.u.c.o.m ks5u