Question

如圖是甲、乙兩物體的位移和速度圖象．試根據(jù)圖象簡(jiǎn)單說明從A→B→C→D的各段時(shí)間內(nèi)甲、乙運(yùn)動(dòng)情況，并得出甲、乙兩物體在5s內(nèi)的位移各是多少？

Answer 1

分析：在位移-時(shí)間圖象表示物體的位置隨時(shí)間的變化，圖象上的任意一點(diǎn)表示該時(shí)刻的位置，圖象的斜率表示該時(shí)刻的速度，斜率的正負(fù)表示速度的方向； 在速度-時(shí)間圖象中，某一點(diǎn)代表此時(shí)刻的瞬時(shí)速度，時(shí)間軸上方速度是正數(shù)，時(shí)間軸下方速度是負(fù)數(shù)；切線表示加速度，加速度向右上方傾斜，加速度為正，向右下方傾斜加速度為負(fù)；圖象與坐標(biāo)軸圍成面積代表位移，時(shí)間軸上方位移為正，時(shí)間軸下方位移為負(fù)．

解答：解：甲圖：由于在位移-時(shí)間圖象表示物體的位置隨時(shí)間的變化，圖象上的任意一點(diǎn)表示該時(shí)刻的位置，圖象的斜率表示該時(shí)刻的速度，斜率的正負(fù)表示速度的方向； 所以前兩秒內(nèi)斜率為正常數(shù)，說明速度為正方向的勻速運(yùn)動(dòng)，BC段位移沒有發(fā)生變化，即物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，CD段圖象的斜率為負(fù)常數(shù)，說明速度為負(fù)方向的勻速運(yùn)動(dòng)，故甲物體的運(yùn)動(dòng)情況為：勻速運(yùn)動(dòng)--停止--反向勻速運(yùn)動(dòng)；甲物體的初位置在2m處，末位置在0點(diǎn)，所以位移x=x₂-x₁=-2m．
乙圖：在速度-時(shí)間圖象中，某一點(diǎn)代表此時(shí)刻的瞬時(shí)速度，時(shí)間軸上方速度是正數(shù)，時(shí)間軸下方速度是負(fù)數(shù)；切線表示加速度，加速度向右上方傾斜，加速度為正，向右下方傾斜加速度為負(fù)；所以AB段物體做初速度為2m/s的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，BC段物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，CD段物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)；圖象與坐標(biāo)軸圍成面積代表位移，時(shí)間軸上方位移為正，時(shí)間軸下方位移為負(fù)；所以速度-時(shí)間圖象中ABCD與坐標(biāo)軸圍成圖形的面積為：16m
答：甲：勻速運(yùn)動(dòng)--停止--反向勻速運(yùn)動(dòng)；X_甲=-2 m；
乙：勻加速運(yùn)動(dòng)--勻速運(yùn)動(dòng)--勻減速運(yùn)動(dòng)； X_乙=16 m

點(diǎn)評(píng)：理解位移-時(shí)間圖象上點(diǎn)和斜率的物理意義；理解好速度-時(shí)間圖象的點(diǎn)、線、面的物理意義．