运动图像追及与相遇问题
(1)x t图像和vt图像都表示物体运动的轨迹。(×)
(2)x t图像和vt图像都只能描述直线运动。(√)
(3)x t图像上两图线的交点表示两物体此时相遇。(√)
(4)v t图像上两图线的交点表示两物体此时相遇。(×)
(5)同一直线上运动的两物体,后者若追上前者,后者速度必须大于前者。(√)
(6)同一直线上运动的两物体,速度相等时,两物体相距最远或最近。(√)
(7)两物体同向运动恰好不相碰,则此时两物体速度相等。(√)
突破点(一) 三类运动图像的比较
1.位移—时间(x t)图像
(1)位移—时间图像反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律,并非物体运动的轨迹。
(2)位移—时间图像只能描述物体做直线运动的情况,这是因为位移—时间图像只能表示物体运动的两个方向:t轴上方代表正方向,t轴下方代表负方向。
(3)位移—时间图线上每一点的斜率表示物体该时刻的速度,斜率的大小表示速度的大小,斜率的正负表示速度的方向。
[例1] [多选](2019·南师大附中模拟)如图所示为一个质点运动的位移x随时间t变化的图像,由此可知质点在0~4 s内( )
A.先沿x轴正方向运动,后沿x轴负方向运动
B.一直做匀变速运动
C.t=2 s时速度一定最大
D.速率为5 m/s的时刻有两个
[解析] 从题图中可知正向位移减小,故质点一直朝着负方向运动,A错误;图像的斜率表示速度大小,故斜率先增大后减小,说明质点速率先增大后减小,做变速运动,但不能判断是不是做匀变速直线运动,t=2 s时,斜率最大,速度最大,B错误C正确;因为斜率先增大后减小,并且平均速度为5 m/s,故增大过程中有一时刻速度大小为5 m/s,减小过程中有一时刻速度大小为5 m/s,共有两个时刻速度大小为5 m/s,D正确。
[答案] CD
2.位置坐标(x y)图像
表示物体位置的坐标图,图线表示物体实际运动轨迹的路线,在坐标图上能表示出物体运动的位移。
[例2] [多选]如图为甲、乙、丙三个军事小分队进行军事行动的运动图像,下列说法正确的是( )
A.甲、丙两个分队的运动路线为曲线,乙分队的运动路线为直线
B.甲、乙、丙三个分队的位移相等
C.甲、乙、丙三个分队的平均速度相等
D.甲、乙、丙三个分队运动的路程相等
[解析] 位置坐标图像显示的是物体的运动轨迹,从题图可以看出甲、丙两个分队运动路线为曲线,乙分队的运动路线为直线,A正确;三个分队的初、末位置相同,位移相等,但运动路程不同,B正确,D错误;因不知道三个分队运动的时间大小关系,故无法比较三个分队的平均速度大小关系,C错误。
[答案] AB
3.速度—时间(v t)图像
(1)速度—时间图像反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律,只能描述物体做直线运动的情况。
(2)速度—时间图线上每一点的斜率表示物体该时刻的加速度。
(3)速度—时间图线与t轴所围面积表示这段时间内物体的位移。