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运动图像

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物理图像的问题历来就是我们考核的重点内容,从近几年的高考物理试题从就能看出来。拿北京地区的高考题为例,一共12道题目,图像可能就有15个之多。而力学中的运动图像问题是最基础,也是考察较多的图像问题。

运动图像的种类

一般来说物理题中的运动图像包括两类:

位移~时间图象,能读出s、t、v 的信息。

速度~时间,能读出s、t、v、a的信息(曲线下的面积表示位移)。v-t图象提供的信息最多,应用也最广。

当然,也有加速度与时间t的关系的,甚至是加速度与速度关系的图像。

1.位移~时间图像(s-t图像)

图像中的横轴表示时间,纵轴表示位移;

位移与时间的图像

静止的s-t图像在一条与横轴平行或重合的直线上(如右图1 ①);匀速直线运动的s-t图像在一条倾斜直线上,所在直线的斜率表示运动速度的大小及符号(如右图1 ②);匀变速直线运动的s-t图像为抛物线(如右图1 ③)。

2.速度—时间图像(v-t图像)

图像中的横轴表示时,纵轴表示速度;

速度与时间的图像

静止的v-t图像在一条与横轴重合的直线上;匀速直线运动的v-t图像在一条与横轴平行的直线上(如右图2 ①);匀变速直线运的v-t图像在一条倾斜直线上,所在直线的斜率表示加速度大小及符号(如右图2 ②);当直线斜率(加速度)与运动速度同号时,物体做匀加速直线运动;当直线斜率(加速度)与运动速度异号时,物体做匀减速直线运动。

v-t图像与坐标轴围成面积的意义

v-t图像与坐标轴围成的面积表示位移。这是我们从匀速直线运动和匀变速直线运动模式中推导出来的结论,可以进行各种运动的推广,这句话都是成立的。如右图3(用匀加速直线运动来举例说明)阴影部分的面积表示从t1到t2这段时间内的位移。

v-t图像阴影面积代表位移

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