厘清匀速直线运动的两种图象

张维通

匀速直线运动图象是同学们第一次在物理学科接触坐标轴图象，这类图象的分析方法也适用于今后学习的物理相关图象知识。希望同学们能夯实基础，触类旁通。

[考点速览]

考点1：图象信息的获取

匀速直线运动的图象问题考点较为单一，同学们要将注意力集中在图象的横纵坐标轴的物理意义上。首先看清坐标轴所表示的物理量，再观察随着横坐标的变化，纵坐标如何变化，找到物体的运动规律。

匀速直线运动的s-t图象中，横轴表示时间，纵轴表示距离，斜率代表速度；匀速直线运动的v-t图象中，横轴表示时间，纵轴表示速度，此时斜率为零。所以仅仅根据图象中直线的斜率，不能确定物体的运动状态，还要注意纵坐标轴字母代表的物理意义。

考点2：不同图象的特征

（1）匀速直线运动的s-t图象为一条倾斜的直线；

（2）匀速直线运动的v-t图象为一条平行于横轴的直线；

（3）匀加速直线运动的v-t图象为一条倾斜的直线；

（4）静止状态的s-t图象为一条平行于横轴的直线。

[应用提升]

例1 （原创）甲、乙两位同学沿着公园直线跑道从同一地点同时同向出发，其s-t图象如图1所示。由图可知乙的运动状态为__________（选填“静止”“匀速直线运动”或“变速直线运动”，下同），第12秒时甲的运动状态为__________ 。在第5秒时甲的速度__________（选填“大于”“等于”或“小于”，下同）乙的速度；在第15秒时甲的运动路程__________乙的運动路程。

解析：本题考查在同一坐标系内两个物体运动状态的分析问题，能够准确分析、比较各时间段二者的对应关系是解题的关键。

乙图线是过原点、倾斜向上的直线，经过坐标（15，60），由此可判断乙的运动状态：速度为4 m/s的匀速直线运动。甲在0—10 s是过原点、倾斜向上的直线，经过坐标（10，60），由此可判断甲在0—10 s的运动状态为速度为6 m/s的匀速直线运动，此时间内乙图线斜率小于甲图线斜率，所以在第5 s时甲的运动速度大于乙的运动速度。甲在10—20 s内路程不变，故此时甲静止，据此可得出第12 s时甲的运动状态为静止状态。在第15秒时，甲也处于静止状态，甲的运动路程为60 m，所以甲在第15 s时静止在距离起点60 m处。乙在第15 s时正以4 m/s的速度来到距离起点60 m处，又因为甲、乙两位同学沿着公园直线跑道从同一地点同时同向出发，所以此时甲的运动路程等于乙的运动路程，两者相遇。答案：匀速直线运动；静止；大于；等于。

例2   （2022·河南）如图2所示，甲图是两位同学在一段时间内以不同速度匀速直线运动的三幅照片，请在乙、丙图中分别描绘出男、女同学这段时间内速度与时间（v-t）、路程与时间（s-t）的大致图象。

解析：解答本题需要同学们熟练掌握物体做匀速直线运动时的v-t图象和s-t图象的画法。同学们还要注意两个物体的图线同时出现在一个坐标系内时的位置对应关系，不同位置会对应不同的起点和速度。

由图甲可知，女同学追赶并超过了男同学，所以女同学的速度比男同学的速度大，又因为两位同学都做匀速直线运动，所以二人的v-t 图象都是一条平行于x轴的直线，并且表示女同学的图线应该在表示男同学图线上方一定位置。由图甲可知，一开始女同学是落后于男同学的，二人的s-t 图象中女同学的起始位置应该在男同学下方一定位置。答案：如图3。

（作者单位：沈阳市第一三四中学）