【正文】
D .在 T2~ T4時間內,兔子比烏龜運動得快 (1) x - t 圖象中速度如何表示? (2) x - t 圖象中如何表示質點的位置? 提示: 圖線的斜率。 提示: 圖線中某點對應的縱坐標表示該時刻質點的位置。 [ 規(guī)范解答 ] 兔子和烏龜都是從原點出發(fā), A 對;烏龜一直做勻速運動,兔子先是沒動, T1時開始勻速前進, T2到 T4時間內又停止, T4后又開始前進, B 錯;兔子雖在 T4時刻發(fā)現(xiàn)落后奮力追趕,跑得比烏龜快,但由于時間太晚,還是讓烏龜先到達預定位置 x3, C 錯;在 T2~ T4時間內,兔子停止不動,烏龜一直前進, D 錯。 【變式訓練】 ( 多選 ) 如圖是甲、乙兩個物體在同一直線上運動時的位移 — 時間圖象,由圖象可知( ) A .乙開始運動時,兩物體相距 20 m B .在 0 ~ 10 s 這段時間內,兩物體間的距離逐漸增大 C .在 10 ~ 25 s 這段時間內,兩物體間的距離逐漸減小 D .兩物體在 10 s 時相距最遠,在 25 s 時相遇 [ 解析 ] 由圖象可知,開始計時時,甲、乙相距 20 m ,乙在 10 s 時開始運動,此時兩物體間的距離已超過 20 m , A 錯誤。在 0 ~ 10 s 這段時間內,兩物體縱坐標的差值逐漸增大,說明兩物體間的距離逐漸增大, B 正確;在 10 ~ 25 s 這段時間內,兩物體縱坐標的差值越來越小,說明兩物體間的距離逐漸減小, C 正確;由以上分析知兩物體在 10 s 時相距最遠,在 25 s 時,兩圖線相交,兩物體縱坐標相等,說明它們到達同一位置,即相遇。 D 正確。 例 3 某一做直線運動的物體 的 v - t 圖象如圖所示,根據(jù)圖象求: (1) 物體距出發(fā)點的最遠距離; (2) 前 4 s 內物體的位移; (3) 前 4 s 內物體通過的路程。 (1) v - t 圖象中如何表示位移? (2) 在圖象中能否知道位移的正、負? 提示: 圖線與 t 軸所圍圖形的面積表示位移。 提示: 能,圖形在 t 軸上方表示位移為正,在 t 軸下方表示位移為負。 [ 規(guī)范解答 ] ( 1) 物體距出發(fā)點最遠的距離 xm=12v1t1=12 4 3 m = 6 m 。 (2) 前 4 s 內的位移 x = x1- x2=12v1t1-12v2t2=12 4 3 m -12 2 1 m = 5 m 。 (3) 前 4 s 內通過的路程 x = x1+ x2=12v1t1+12v2t2=12 4 3 m +12 2 1 m = 7 m 。 [ 完美答案 ] ( 1)6 m ( 2 )5 m ( 3)7 m 解 v - t 圖象應注意的問題 在應用 v - t 圖象時,要注意避免下列幾種常見錯誤: (1) 把 v - t 圖象和 x - t 圖象混淆不清。 例如:把 v - t 圖象中兩條直線的交點誤認為相遇,在 v - t 圖象中根據(jù)直線向上傾斜、向下傾斜判斷運動方向等等。 (2) 把 v - t 圖象誤認為是質點的運動軌跡。 v - t 圖象與坐標軸圍成的圖形的 “ 面積 ” 在橫軸上方為 “ 正 ” ,在橫軸下方為 “ 負 ” ;這 “ 面積 ” 的代數(shù)和表示對應時間內發(fā)生的位移,這 “ 面積 ” 的絕對值之和表示對應時間內的路程。 【變式訓練】 ( 多選 ) 某人騎自行車在平直道路上行進,下圖中的實線記錄了自行車開始一段時間內的 v - t 圖象,某同學為了簡化計算,用虛線作近似處理,下列說法正確的是 ( ) A .在 t1時刻,虛線反映的加速度比實際的大 B .在 0 ~ t1時間內,由虛線計算