2022屆新高考物理沖刺精準(zhǔn)復(fù)習(xí)：運動圖像問題

2022屆新高考物理沖刺精準(zhǔn)復(fù)習(xí)

運動圖像問題

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.知道幾種運動圖象的物理意義.

2.會由圖象判斷物體的運動情況.

3.能根據(jù)圖象判斷或求解圖象以外的物理量.

4.能夠把一種運動圖象轉(zhuǎn)化為另一種運動圖象.

一、課前檢測

1.（多選）如圖所示為甲、乙兩物體在同一直線上運動的位置坐標(biāo)x隨時間f變化的圖像,

已知甲對應(yīng)的是圖像中的直線，乙對應(yīng)的是圖像中的曲線，則下列說法正確的是（）

A.甲做勻減速直線運動

B.乙做變速直線運動

C.0?h時間內(nèi)兩物體平均速度大小相等

D.兩物體的運動方向相反

2.（多選）物體做直線運動的vf圖像如圖所示，根據(jù)圖像提供的信息可知（）

A.第4s初物體運動的加速度為2m/s2

B.前8s內(nèi)物體運動的位移為32m

C.在。?4s內(nèi)與4?6s內(nèi)物體運動的加速度方向相反

D.在0?4s內(nèi)與4?6s內(nèi)物體運動的平均速度相等

3.（多選）一質(zhì)點做直線運動的廣，圖象如圖所示，下列選項正確的是（）

v/（m-s-1）

°24\；6

-10

A.在2~4s內(nèi)，質(zhì)點所受合外力為零

B.質(zhì)點在0?2s內(nèi)的加速度比4?6s內(nèi)的加速度大

C.在第4s末，質(zhì)點離出發(fā)點最遠

D.在0?6s內(nèi)，質(zhì)點的平均速度為5m/s

4.一物體做直線運動，其加速度隨時間變化的圖象如圖所示，則下列各vf圖象中

可能正確描述此物體運動的是（）

D

二、知識梳理

1.X7圖象

⑴物理意義

反映了做直線運動的物體的位移隨時間變化的規(guī)律。

⑵兩種特殊的x-f圖象

①若X7圖象是一條傾斜的直線，說明物體做勻速直線運動。

②若x-t圖象是一條平行于時間軸的直線，說明物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。

2.vf圖象

(1)物理意義

反映了做直線運動的物體的速度隨時間變化的規(guī)律。

(2)兩種特殊的yf圖象

①若丫7圖象是與橫軸平行的直線，說明物體做勻速直線運動。

②若y-f圖象是一條傾斜的直線，說明物體做勻變速直線運動。

三、考點精講

考點一X—t圖象

1.圖象的意義：X-/圖象反映了做直線運動的物體的位移隨時間變化的規(guī)律.

2/一，圖象中的“交點”“斜率”“截距”的意義

⑴交點：兩圖線有交點，說明兩物體相遇.

(2)斜率：表示速度的大小及方向.

(3)截距：縱軸截距表示f=0時刻的初始位置，橫軸截距表示位移為零的時刻.

例1.物體A、5的x-f圖象如圖所示，由圖可知()

A.從第3s起，兩物體運動方向相同，且%〉VB

B.兩物體由同一位置開始運動，但物體A比8遲3s才開始運動

C.在5s內(nèi)兩物體的位移相等，5s末A、5相遇

D.5s內(nèi)4、8的平均速度相等

例2.如圖所示，a、b、c三個物體在同一條直線上運動，其x-f圖象中，圖線c是一

條x=0.4f2的拋物線。有關(guān)這三個物體在0?5s內(nèi)的運動，下列說法正確的是()

A.a物體做勻加速直線運動

B.c物體做加速度增大的加速直線運動

C.f=5s時，a物體與c物體相距10m

D.a、b兩物體都做勻速直線運動，且速度相同

解題的關(guān)鍵有兩點

（1）正確把握圖象代表的物體運動規(guī)律。

（2）正確區(qū)分兩類圖象中交點、斜率的物理意義。

跟蹤1.（2021合肥市第九中學(xué)高三月考）甲、乙兩車在同一條直道上行駛，它們運動的位

移x隨時間/變化的關(guān)系如圖所示，已知乙車做勻變速直線運動，其圖線與t軸相切于10s

處，則下列說法正確的是（）

A.甲車的初速度為零

B.乙車的初位置在xo=6Om處

C.乙車的加速度大小為1.6m/s2

D.5s時兩車相遇，此時甲車速度較大

考點二v-t圖象

1.圖象的意義：口一，圖象反映了做直線運動的物體的速度隨時間變化的規(guī)律，它只能描

述物體做直線運動的情況.

2.圖象的斜率：丫一/圖線（或切線）的斜率表示物體的加速度.

斜率的絕對值表示加速度的大小，斜率為正表示加速度沿規(guī)定的正方向，但物體不一

定做加速運動；斜率為負，則加速度沿負方向，物體不一定做減速運動.

3“一1圖線與f軸所圍“面積”表示這段時間內(nèi)物體的位移.

/軸上方的“面積”表示位移沿正方向，f軸下方的“面積”表示位移沿負方向，如果

上方與下方的“面積”大小相等，說明物體恰好回到出發(fā)點.

例3.（2020山東聊城第一中學(xué)3月模擬）〃、b兩物體從同一位置沿同一直線運動，它們

的速度圖象如圖所示，下列說法正確的是（）

A.“、〃加速時，物體a的加速度大于物體b的加速度

B.20秒時，a、兩物體相距最遠

C.60秒時，物體a在物體6的前方

D.40秒時，隊匕兩物體速度相等，相距200m

例4.（多選）（2020河南四模）甲、乙兩個質(zhì)點從同一位置開始做直線運動，v-f圖象如圖

所示，兩質(zhì)點在，2時刻相遇，則下列說法正確的是（）

A.4時刻兩質(zhì)點的運動方向相反

B.相遇前兩質(zhì)點一定在人時刻相距最遠

C.力?時間內(nèi)，一定有某一時刻兩質(zhì)點的加速度相同

D.以時刻，甲剛好從后面追上乙

直線運動圖象問題要根據(jù)物理情景中遵循的規(guī)律，由圖象提取信息和有關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)

對應(yīng)的規(guī)律公式對問題做出正確的解答。具體分析過程如下：

跟蹤2.（2021山東青島市高三二模）質(zhì)點在某段時間內(nèi)運動的V-1圖象是一段拋物線,

如圖所示，關(guān)于0?八和九?玄兩段時間內(nèi)的運動，下列說法正確的是（）

B.兩段時間內(nèi)的平均速度大小相等

C.兩段時間內(nèi)的加速度方向相同

D.0?h內(nèi)加速度逐漸減小，”?攵內(nèi)加速度逐漸增大

考點三運動學(xué)中的STSE問題

運動學(xué)是高中物理的最重要、最基礎(chǔ)的內(nèi)容，是和生活、體育、交通結(jié)合緊密的知識

點，是高考命題的重點和熱點。

例5.（多選）（2020山東濟南市高三二模）雨雪天氣時路面濕滑，汽車在緊急剎車時的剎車

距離會明顯增加.如圖所示為駕駛員駕駛同一輛汽車在兩種路面緊急剎車時的v-t圖象，駕

駛員的反應(yīng)時間為1s.下列說法正確的是（）

A.從f=0到停下，汽車在濕滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度

B.從r=ls到停下，汽車在濕滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度

C.從f=0到停下，汽車在濕滑路面的行駛距離比在干燥路面的行駛距離多15m

D.從t=\s到停下，汽車在濕滑路面的加速度是在干燥路面的加速度的0.75倍

跟蹤3.為了加快高速公路的通行，許多省市的ETC聯(lián)網(wǎng)正式運行，ETC是電子不停

車收費系統(tǒng)的簡稱。假設(shè)減速帶離收費島口的距離為50m,收費島總長度為40m,如圖所

示。汽車以大小為72km/h的速度經(jīng)過減速帶后，需要在收費中心線前10m處正好勻減速

至36km/h,然后勻速通過中心線即可完成繳費，勻速過中心線10m后再以相同大小的加

速度勻加速至72km/h,然后正常行駛。下列關(guān)于汽車的速度一時間圖象正確的是（）

四、課堂檢測

1.（多選）甲、乙兩車在同一平直公路上同向運動，甲做勻加速直線運動，乙做勻速直線

運動.甲、乙兩車的位置X隨時間/的變化如圖所示.下列說法正確的是（）

A.在八時刻兩車速度相等

B.從0到h時間內(nèi)，兩車走過的路程相等

C.從人到12時間內(nèi)，兩車走過的路程相等

D.在外到打時間內(nèi)的某時刻，兩車速度相等

2.（多選）某時刻兩車從同一地點、沿同一方向做直線運動，下列關(guān)于兩車的位移X、速

度v隨時間，變化的圖象，能反映h時刻兩車相遇的是（）

3.（2020廣東“六校聯(lián)盟”二模）“、b、c三個物體在同一條直線上運動，它們的位移一時

間圖象如圖1所示，物體c的位移一時間圖線是一條拋物線，坐標(biāo)原點是拋物線的頂點，下

列說法正確的是，g取lOm/s?。（）

0510t/s

A.a,b兩物體都做勻速直線運動，兩個物體的速度相同

B.心〃兩物體都做勻變速直線運動，兩個物體的加速度大小相等，方向相反

C.物體c一定做變速曲線運動

D.在0?5s內(nèi)，當(dāng)f=5s時，a>Z?兩個物體相距最遠

五、課堂小結(jié)

運動圖象的理解及應(yīng)用

1.運動學(xué)圖象主要有x-f圖象和y-f圖象，運用運動學(xué)圖象解題可總結(jié)為“六看”。

x-t圖象V-t圖象

“一看”軸橫軸為時間f,縱軸為位移X橫軸為時間，，縱軸為速度v

“二看”線傾斜直線表示勻速直線運動傾斜直線表示勻變速直線運動

“三看”斜率表示速度表示加速度

“四看”面積無實際意義圖線和時間軸圍成的面積表示位移

“五看”縱截距表示初位置表示初速度

拐點表示從一種運動變?yōu)榱砉拯c表示從一種運動變?yōu)榱硪环N運動，

“六看”特殊點

一種運動，交點表示相遇交點表示速度相等

2.對運動圖象的“三點”提醒

(l)x—，圖象、y-r圖象都不是物體運動的軌跡，圖象中各點的坐標(biāo)值x、v與f------對

應(yīng)。

(2)X—/圖象、口一》圖象的形狀由x與f、v與/的函數(shù)關(guān)系決定。

(3)無論是x-t圖象還是v-t圖象，所描述的運動情況都是直線運動。

參考答案

1.解析選BD結(jié)合題意分析題圖易知，題圖中圖像的斜率等于速度，知甲沿負方向做

勻速直線運動，故A項錯誤；乙圖線切線的斜率不斷增大，說明乙的速度不斷增大，做變

速直線運動，故B項正確；根據(jù)坐標(biāo)的變化量等于位移知，0?h時間內(nèi)兩物體位移大小不

相等，方向相反，所以平均速度不相等，故C項錯誤；根據(jù)圖像的斜率等于速度可知，甲

的速度為負，乙的速度為正，即兩物體的運動方向相反，故D項正確。

Av8-4

2.解析選BC圖像的斜率表示加速度，則第4s初物體運動的加速度=—

m/s2=lm/s2,故A項錯誤；圖像與坐標(biāo)軸圍成面積代表位移，前8s內(nèi)物體運動的位移x

=1x（4+8）X4m+1x8X2m=32m,故B項正確；在0?4s內(nèi)與4?6s內(nèi)物體運動的速

,_4+8

度都為正，加速度方向相反，故C項正確；在0?4s內(nèi)的平均速度也二六一m/s=6m/s,4~

0+8

6s內(nèi)的平均速度V2=~2~m/s=4m/s,故D項錯誤。

3.解析AD由題圖可知，在2?4s內(nèi)，質(zhì)點做勻速直線運動，所以所受合外力為零，

A對，；由題圖可知，質(zhì)點在0?2s內(nèi)加速度大小為5m/s24~6s內(nèi)加速度大小為10m*,B

錯；由題圖可知，在第5s末，質(zhì)點離出發(fā)點最遠，C錯；在0?6s內(nèi)，質(zhì)點的平均速度T

x

=7=5m/s,D對。

4.答案D解析物體在。?夕寸間內(nèi)做加速度為的的勻加速直線運動，和?刻速度達到

T37

最大值，在2?7時間內(nèi)以最大速度做勻速直線運動，在了?2時間內(nèi)做加速度為40的勻減

速直線運動，47圖線與，軸所圍面積表示物體速度的變化量，可知乎時刻物體的速度減小

為0,在洋■?27時間內(nèi)物體開始反向做加速度大小為處的勻加速直線運動。

例1.解析Arf圖象的斜率大小表示物體運動的速度大小，斜率的正、負表示物體運

動的方向，由題圖可知，A正確；8物體的出發(fā)點在距離原點5m處，A物體的出發(fā)點在原

點處，B錯誤；物體B在5s內(nèi)的位移為10m—5m=5m,物體A在5s內(nèi)的位移為10m,

—5—10?,

vm/s=lm/s,vm/s=2m/s,C、D錯誤。

例2.解析C位移一時間圖象為傾斜的直線表示物體做勻速直線運動，則知a、6兩物

體都做勻速直線運動。由題圖可知，〃、方兩圖線的斜率大小相等、正負相反，說明兩物體

的速度大小相等、方向相反，故A、D錯誤；圖線c是一條x=0.43的拋物線，結(jié)合

可知，。做初速度為0、加速度為0.8m/s2的勻加速直線運動，故B錯誤；根據(jù)圖象

可知，f=5s時，“物體與。物體相距10m,故C正確。

跟蹤1答案C

解析位移一時間圖象的斜率表示速度，則知甲車的速度不變，做勻速直線運動，初速度

不為零，故A錯誤；甲車的速度為丫尸＞§m/s=4m/s,乙車做勻變速直線運動，其圖線與

f軸相切于10s處，則在f=10s時，乙車的速度為零，反過來看成乙車做初速度為。的勻加速

直線運動，則尸，根據(jù)圖象可知，,102,20=1?,52,解得乙車的加速度大小“=1.6

m/s2,沖=80m,故B錯誤，C正確；5s時兩車相遇，止匕時乙車的速度為v乙=af=1.6X5m/s

=8m/s,乙車的速度較大，故D錯誤.

例3.解析Ca、b加速時，。圖線的斜率更大，所以b的加速度更大，故選項A錯誤；

第40秒時，兩物體速度相等，此時位移差最大，所以相距最遠，故選項B錯誤；v-r圖線

與時間軸圍成的面積表示位移，則60秒時a的位移是2100m,b的位移是1600m,所以

〃在人的前方，故選項C正確；40秒時，由圖線面積差可得，兩物體的相對位移是900m,

故選項D錯誤。

例4.解析BC由題圖可知，在h時刻，兩質(zhì)點的速度方向均為正方向，即兩質(zhì)點均沿

正方向運動，故A錯誤；由圖象可知，兩質(zhì)點從同一位置開始運動，在0?A時間內(nèi)，甲質(zhì)

點的速度始終大于乙質(zhì)點的速度，故甲在前乙在后，在這段時間內(nèi)，兩質(zhì)點的距離越來越遠，

在A時刻速度達到相同，距離最遠，B正確；若v-f圖象是曲線，則曲線在某一時刻的切線

斜率代表該時刻的瞬時加速度，所以在外?f2時間內(nèi)，可以在甲質(zhì)點的圖象上畫出與乙質(zhì)點

圖象相平行的切線，故在。?上時間內(nèi)，一定有某一時刻兩質(zhì)點的加速度相同，C正確；由

B選項的分析可知，在這時刻之前，乙質(zhì)點一直處于甲質(zhì)點的后方，故在玄時刻，乙恰好從

后方追上甲，D錯誤。

跟蹤2答案C

解析0?4時間內(nèi)的速度為正，A?f2時間內(nèi)的速度為負，故A錯誤；若。?fi時間內(nèi)

做勻減速直線運動，設(shè)運動的位移大小為x,則平均速度大小等于與，根據(jù)速度一時間圖線

與坐標(biāo)軸所圍“面積”表示位移可知，0?”時間內(nèi)的位移大小大于x,所以0?介時間內(nèi)的

平均速度大于與，同理可知人?打時間內(nèi)的平均速度大小小于故B錯誤；根據(jù)速度一時

間圖象的斜率表示加速度，在0?“時間內(nèi)，圖線的斜率為負；九?，2時間內(nèi)，圖線的斜率為

負，所以兩段時間內(nèi)的加速度方向相同，故C正確；0?八內(nèi)、n?/2內(nèi)加速度均逐漸增大，

故D錯誤.

例5.答案CD

解析從f=0到停下，汽車在濕滑路面的位移為xi=30Xlm+笥殂m=90m

平均速度為V|m/s=18m/s

3X3()

從r=0到停下，汽車在干燥路面的位移為12=30X1m+r^m=75m

平均速度為也=/m/s=18.75m/s,

X[—X2=\5m,故A錯誤，C正確；

從f=Is到停下，汽車在濕滑路面的平均速度川=ym/s=15m/s,從f=Is到停下，

汽車在干燥路面的平均速度4m/s=15m/s,故B錯誤；

從f=ls到停下，汽車在濕滑路面的加速度大小0=乎m/s2=7.5m/s2,從kis到停

下，汽車在干燥路面的加速度大小政=乎m/s2=10m/s?,則從r=ls到停下，汽車在濕滑

路面的加速度是在干燥路面的加速度的0.75倍，故D正確.

跟蹤3解析A根據(jù)題述,汽車做勻減速運動的加速度大小為黑用m/s2=2.5m/s2,

2X60

根據(jù)運動學(xué)公式可知，經(jīng)過4s汽車速度減小到36km/h=10m/s,然后勻速運動到中心線繳

費。汽車從開始勻速運動到通過中心線10m后所用