高中物理 | 位移图象和速度图象的比较

位移图象和速度图象描述的是不同物理量与时间的变化关系，物理意义完全不同。

1、位移图象

（1）位移图象描述做直线运动物体（或质点）的位移随时间变化的规律。图象中的任一点表示某一时刻物体的位置；从图象中还可知道物体在任意一段时间内的位移或发生某一段位移所用的时间。如图1中，这段时间内的位移为。要注意，位移图象并不表示物体的运动轨迹，如图2中，不能认为甲物体做直线运动，乙物体做曲线运动。

（2）匀速直线运动的位移图象是一条倾斜的直线，直线是否过原点，取决于开始计时的位置是否作为位移的起始点。直线的倾斜程度（即斜率）反映出物体运动的快慢，倾斜程度越大，表示物体运动越快，即速度越大。如图3中，甲物体的速度大于乙物体的速度。直线斜率的正负表示物体运动速度的方向是与选定的正方向相同还是相反。如图4中，甲物体沿选定的正方向运动，乙物体的运动方向与选定的正方向相反。如果物体静止不动，则它的位移图象是一条平行于时间t轴的直线，如图5所示。

（3）在同一位移图象中，两条图线的交点表示两个物体在该时刻具有相同的位置，即两个物体在该时刻相遇。如图4中，甲、乙两物体在时刻相遇。

（4）利用位移图象可以判断物体是做匀速直线运动或者是做变速直线运动。如图2中，甲物体做匀速直线运动，而乙物体做变速直线运动。

（5）在位移图象中，图线在S轴上的截距表示物体在开始计时前已发生的位移（即初位移），在t轴上的截距表示计时一段时间后物体才开始运动。如图4中，乙物体的初位移为。甲物体延迟时间后才开始运动。

2、速度图象

（1）速度图象描述做直线运动的物体的速度随时间变化的规律。图线上的任意一点表示某一时刻的速度，如图6中，时刻物体的速度为。可以利用速度图象求出一段时间内物体发生的位移，如物体在时间内的位移就是图6中阴影部分的“面积”。要注意，速度图象也不表示物体的运动轨迹，如图7中的速度图象，并不表示物体做往复运动或上坡、下坡的运动。

（2）匀速直线运动的速度图象是一条平行于t轴的直线，如图8所示。匀变速直线运动的速度图象是一条倾斜的直线，直线斜率的大小表示速度变化的快慢，即加速度的大小，斜率越大，表示加速度越大。如图9中，甲物体的加速度大于乙物体的加速度。直线斜率的正负表示物体是做匀加速运动还是匀减速运动。图9中，甲物体做匀加速直线运动乙物体做匀减速直线运动。

（3）在同一速度图象中，两条图线的交点表示两个物体在该时刻具有相同的速度。如图9中时刻，甲乙两物体的速度均为。

（4）在速度图象中，由或可以确定物体的运动方向与选定的正方向相同或者相反。如图10中，时刻前，物体沿选定的正方向运动，时刻后，物体的运动方向与选定的正方向相反。

（5）在速度图象中，图线在v轴上的截距表示物体在开始计时时刻的速度（即初速度），在t轴上的截距表示计时后经过一段时间物体的速度变为0。如图10中，时刻，物体的速度为时刻，物体的速度v＝0。