专题03 运动图像（解析版）-2023高考一轮复习知识点精讲与最新高考题模拟题同步训练(1)

2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练第一章  直线运动专题1-03  运动图像第一部分  知识点精讲1、位移图象（s-t图象）.它表示的是运动物体的位移随时间的变化关系，位移图象不是物体的运动轨迹.②.位移图象的斜率表示速度的大小和方向.凡是直线表示物体速度不变，向上倾斜的直线表示沿正方向的匀速直线运动，向下倾斜的直线表示沿负方向的匀速直线运动.③.根据位移－时间图象的形状，可以判断物体的运动性质:图象与时间轴平行表示物体静止；若位移图象是倾斜的直线，表示物体做匀速直线运动；若位移图象是曲线，表示物体做变速运动.④.图象与位移轴的交点表示物体的初位置，两条图象的交点表示位移相等（两物体相遇）.三种x－t图象的特例甲为匀速直线运动，乙为变速直线运动，丙为静止。2、速度图象（v-t图象）①.它反映了速度随时间的变化关系.②.根据速度的正负判断运动的方向，速度为正，表示物体沿正方向运动；速度为负，表示物体沿负方向运动.③.判断物体运动的性质：在v-t图象中，平行于时间轴的直线表示匀速直线运动；和时间轴重合的直线表示静止；倾斜的直线表示匀变速直线运动；曲线表示非匀变速直线运动.④.速度图象的斜率表示加速度的大小和方向. 图线上某点切线的斜率的大小表示物体加速度的大小；斜率的正负表示加速度的方向。.速度图象和时间轴所围成的面积表示位移的大小，且t轴上方为正，下方为负，总位移为其代数和..图象与v轴的交点表示初速度，图象交点表示速度相等.两种v－t图象的特例①匀速直线运动的v－t图象是与横轴平行的直线，如图线甲。②匀变速直线运动的v－t图象是一条倾斜的直线，如图线乙。 3、　x－t图象和v－t图象的比较下表是形状一样的图线在x－t图象与v－t图象中的比较。x－t图象v－t图象①表示物体做匀速直线运动(斜率表示速度v)①表示物体做匀加速直线运动(斜率表示加速度a)②表示物体静止②表示物体做匀速直线运动③表示物体静止在原点O③表示物体静止④表示物体沿负方向做匀速直线运动，初位置为x0④表示物体做匀减速直线运动，初速度为v0⑤交点的纵坐标表示三个运动物体相遇时的位置⑤交点的纵坐标表示三个运动物体的共同速度⑥0～t1时间内物体位移为x1⑥t1时刻物体速度为v1(图中阴影部分面积表示物体在0～t1时间内的位移) 第二部分 最新高考题精选 1．（2021高考新课程II卷海南卷）甲、乙两人骑车沿同一平直公路运动，时经过路边的同一路标，下列位移——时间图像和速度——时间图像对应的运动中，甲、乙两人在时刻之前能再次相遇的是（    ）A．      B．      C．      D．【参考答案】BC【名师解析】根据位移图像的交点表示相遇，可知位移——时间图像A错误B正确；根据速度图像面积表示位移可知，甲、乙两人在时刻之前能再次相遇的是速度——时间图像是C，选项C正确D错误。2. （2021年高考广东学业水平选择性测试）赛龙舟是端午节的传统活动.下列v-t和s-t图像描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程，其中能反映龙舟甲与其它龙舟在途中出现船头并齐的有
【参考答案】BD 【名师解析】龙舟甲与其它龙舟在途中出现船头并齐其意义时两个龙舟同时到达同一位置，其中能反映龙舟甲与其它龙舟在途中出现船头并齐的位移图像是D，根据速度图像的面积表示位移可知其中能反映龙舟甲与其它龙舟在途中出现船头并齐的速度图像是B。3. （2021新高考辽宁卷）某驾校学员在教练的指导下沿直线路段练习驾驶技术，汽车的位置x随时间t的关系如图所示，则汽车行驶速度v与时间t的关系图像可能正确的是 【参考答案】A【解题思路】根据位置随时间变化的图像斜率表示速度可知，在0~t1时间内速度逐渐增大，t1~t2时间内速度不变，t2~t3时间内速度逐渐减小，则汽车行驶速度v与时间t的关系图线可能正确的是A。 第三部分 最新模拟题精选1. （2022山东临沂二模）在平直公路上行驶的a车和b车，其位移-时间图像分别为图中直线a和曲线b，已知b车的加速度恒定且，t=3s时直线a和曲线b刚好相切。下列说法正确的是（　　）A. a车的速度大小为 B. t=0时，a车和b车的距离为7mC. t=2s时，a车在b车前方1m处 D. 0-2s内，b车比a车多行驶6m【参考答案】C【名师解析】图像的斜率代表速度，所以a车的速度大小为，故A错误；B．t=3s时直线a和曲线b刚好相切，速度相等，所以b的初速度为，解得所以0-3s，b的位移为所以初始时，b的位置坐标t=0时，a车和b车的距离为，故B错误；t=2s时，b的速度0-2s的位移a的位移所以b车比a车多行驶8m，t=2s时，a车b车前方，故C正确D错误。 2. （2022安徽巢湖一中等十校联盟最后一卷）甲、乙两个小钢球沿竖直方向做匀变速直线运动，其x-t图像如图所示，两图线均为抛物线，（1s，7m）和（0，2m）分别为甲、乙两抛物线的顶点。设竖直向上为正方向，关于两个小球的运动下列说法正确的是（　　）A. 甲和乙加速度相同B. 甲和乙的初速度相同C. 0~1s内甲、乙的平均速度相同D. 0~2s内甲的速度改变量大小为20m/s【参考答案】AD【名师解析】由运动学公式知甲、乙两个小钢球x-t图像为抛物线，则两球做匀变速直线运动，甲球先向上做匀减速运动到顶点速度减为零，后匀加速向下运动，在内有带入图中数据t=1s，x=5m，得方向向下，乙球从顶点向下做初速度为零的匀加速运动，有带入图中数据t=1s，x=5m，得方向向下，甲和乙的加速度相同，故A正确；由图像知甲经1s时间上升到顶点，速度减为零，设甲球初速度为v0，由带入数据解得乙的初速度为零，故B错误；由图知0~1s内甲、乙的位移分别为5m，-5m，由平均速度公式代入数据解得，故C错误；2s末时甲向下加速了1s，速度为0~2s内甲的速度改变量速度改变量的大小为20m/s，故D正确。3. （2022山东枣庄二模）是“电子不停车收费系统”的简称，常用于高速公路出入口的通道。装有打卡装置的汽车，从通道驶入、驶出高速公路时，系统能在汽车行驶中实现自动快速计、缴费。如图所示是一辆汽车通过直线通道运动过程的位移一时间（）图像．其中和时间段内的图像是直线段，下列说法正确的是（　　） A. 在时间段内，汽车做匀加速直线运动B. 在时刻，汽车的速度最大C. 在时间段内，汽车做加速直线运动D. 在和两时间段内，汽车的加速度方向相同【参考答案】C【名师解析】由“位移-时间”图像切线的斜率表示瞬时速度，0～t1图像的斜率不变，则汽车做匀速直线运动，A错误；t1～t2图像切线的斜率（表示瞬时速度）越来越小，在时刻，汽车的速度最小，B错误；t2～t3图像切线的斜率越来越大，则汽车做加速直线运动，C正确； t1～t2和t2～t3汽车先做减速后做加速，所以加速度方向相反，D错误。 4. （2022山东烟台模拟）3. 甲、乙两车在同一直线上运动，它们运动的位移x随时间t变化的关系如图所示，已知甲车的x-t图像为抛物线的一部分，t=8s时刻对应图像的最高点，乙车的图像为直线，下列说法正确的是（　　）A. 甲车的初速度为6m/sB. 甲车的加速度大小为2m/s2C. t=0到t=8s内甲车的位移为70mD. 在t=8s到t=10s时间内的某时刻，甲、乙两车的速度大小相等【参考答案】B【名师解析】匀变速直线运动的x-t图像为抛物线，由于甲车的图像开口向下，所以甲车沿x轴方向做匀减速直线运动，设加速度大小为a，初速度大小为v0。t=8s时甲车速度减为0，则根据运动学公式有，t=10s时甲车的位移为60m，则联立解得，A错误，B正确；t=8s时甲车离出发点的距离为，C错误；．t=10s时甲车的速度为在t=8s到t=10s时间内，甲车的速度变化范围为，负号表示沿x轴负方向。乙车的速度为在t=8s到t=10s时间内没有甲、乙两车的速度大小相等的时刻，D错误。5. (2022上海七宝中学模拟)在某次升降机竖直舱送高空作业人员的过程中，其高度h随时间t变化关系的图象如图所示，则有关该人员的说法正确的是（　　）A. 前的平均速度大于B. 前的平均速度大小为C. 前处于超重状态D 处于失重状态【参考答案】B【名师解析】根据图像分析可得前下降的高度为△h=16m-10m=6m,前的平均速度等于，A错误；根据图像分析可得前的平均速度大小为，B正确；图像分析可得，斜率表示速度，前速度在增大，升降机在向下加速，处于失重状态，C错误；，速度在减小，升降机在向下减速，处于超重状态，D错误．6.（2022河南三市一模）蓝牙小音箱可以在一定距离内与手机等设备实现连接，某型号的蓝牙音箱无线连接的有效距离是18m。在两条平行且靠近的直轨道上，分别放置智能小车A、B，两车分别携带该型号音箱和手机。某时刻两车相距50m同时开始相向而行，速度大小随时间变化图像均如图所示。则手机与音箱从相互连接到断开连接持续的时间为（　　）A. 1.9s B. 2s C. 4s D. 5.9s【参考答案】A【名师解析】由图可知，两车在相遇前做加速度的匀加速直线运动，两车相向而行，当距离为18m时连接，此时两车各自走了根据公式，解得由图可知，当两车相遇时，运动时间为，之后两车以的相反的方向速度匀速行驶，当两车再次相距18m时，断开连接，则匀速运动时，两车各自运动的位移为运动时间则手机与音箱从相互连接到断开连接持续的时间为故BCD错误A正确。7. （2022福建龙岩三模）图甲为北京冬奥会冰壶比赛中的一个画面。比赛中，运动员用毛刷擦冰壶运动前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小，改变冰壶的运动距离。某运动员将冰壶沿冰面推出，冰壶做直线运动直到停止过程的图像如图乙所示，则下列判断正确的是（　　）A. 时间内冰壶运动的位移大小为B. 没擦冰面时冰壶运动的加速度大小是有擦冰面时的3倍C. 提早擦冰面而保持擦冰面时间不变，则冰壶滑行的总时间不变D. 提早擦冰面而保持擦冰面时间不变，则冰壶滑行的总位移不变【参考答案】C【名师解析】根据图像的面积表示位移，可得时间内冰壶运动的位移大小为，A错误；根据图像的绝对值表示加速度的大小，可得没擦冰面时冰壶运动的加速度大小为有擦冰面时的冰壶运动的加速度大小为，可得，B错误；假设没擦冰面时冰壶运动的总时间为，有擦冰面时的冰壶运动的时间为，则有若提早擦冰面而保持擦冰面时间不变，则没擦冰面时冰壶运动的总时间为也不变，故冰壶滑行的总时间不变，如图所示根据图像的面积表示位移，可知若提早擦冰面而保持擦冰面时间不变，冰壶滑行的总位移变大，C正确，D错误；8. （２０２２山西太原二模）在同一条平直公路上行驶的甲、乙两车，其-t图像分别如图所示。t=0时两车在同一位置，t2时刻两车相遇，则在0～t2时间内（　　）
 A. t0时刻两车相距最远B. t1时刻两车相距最远C. t1时刻甲车的运动方向发生改变D. t0-t1时间内两车间的距离越来越大【参考答案】A【名师解析】t0时刻之前甲车的速度大于乙车，两车间距逐渐增加，当t0时刻之后甲车的速度小于乙车，两车间距逐渐减小，可知t0时刻两车相距最远，t0-t1时间内两车间的距离越来越小，选项A正确，BD错误； t1时刻前后甲车的速度均为正值，则该时刻甲车的运动方向没有发生改变，选项C错误。9. (2022辽宁沈阳二模)一辆汽车以的速度在平直公路上行驶，某时刻司机发现前方施工需减速行驶，司机反应了0.2s后开始刹车。如图所示为发现施工提示后的速度平方随位移x的变化关系。从司机发现前方施工提示至汽车速度减小到5m/s过程中，汽车的位移为（　　）
 A 44m B. 41.5m C. 40m D. 37.5m【参考答案】B【名师解析】由图像可知，减速之前汽车的位移为根据匀变速直线运动的速度位移公式可得由图像解得当速度为，此时汽车的位移为故汽车的位移为ACD错误，B正确。10. （2022河南南阳一中质检）挥杆套马是我国蒙古传统体育项目，烈马从骑手身边奔驰而过时，骑手持6m长的套马杆，由静止开始催马追赶，二者的图像如图所示，则（　　）
 A. 0~4s内骑手靠近烈马B. 6s时刻骑手刚好追上烈马C. 在0~4s内烈马的平均速度大于骑手的平均速度D. 0~6s内骑手的加速度大于8~9s内烈马的加速度【参考答案】C【名师解析】v-t图像图线与坐标轴所围的面积表示位移，骑手与烈马在t=0时并排运动，通过图线在0~4s内所围的面积可以看出4s内烈马位移大于骑手位移，所以4s末烈马与骑手间距离在增大，0~6s内烈马位移还是大于骑手的位移，说明6s末烈马仍在前方，故AB错误；根据，结合A选项分析可知在0~4s内烈马的平均速度大于骑手的平均速度，故C正确；D．由加速度定义式知8~9s内烈马加速度0~6s内骑手加速度，故D错误。11. (2022广东湛江模拟)2021年7月30日，东京奥运会女子蹦床决赛，朱雪莹以56.635分夺得金牌。朱雪莹第一次从空中最高点竖直下落到蹦床最低点的过程中未做花样动作，如图所示，空气阻力忽略不计，则此过程中朱雪莹下落速度随时间变化的图像可能正确的是（　　）
 A.  B. C.  D. 【参考答案】B【名师解析】运动员从最高点由静止下落，落在蹦床前做自由落体运动，落在蹦床后弹力小于重力即先做加速度减小的加速运动，当重力等于弹力时速度最大，然后弹力大于重力再做加速度增大的减速运动。故选B。 12.(2022江苏名校质检)在如图所示的 v-t 图中，为了推断出“梯形ABCO的面积表示位移”这一结论，采用的思想方法是（　　）A. 模型建构 B. 控制变量C. 无限分割与逼近 D. 类比【参考答案】C【名师解析】为了推断出“梯形ABCO的面积表示位移”这一结论，把整个运动过程划分割成很多小段，每一个小段近似看作匀速直线运动，各小段的位移之和即为整个运动过程的位移，划分的越多，计算越精确，所以采用的思想方法为无限分割与逼近。故选C。13.（２０２２山西太原二模）在同一条平直公路上行驶的甲、乙两车，其-t图像分别如图所示。t=0时两车在同一位置，t2时刻两车相遇，则在0～t2时间内（　　）
 A. t0时刻两车相距最远B. t1时刻两车相距最远C. t1时刻甲车的运动方向发生改变D. t0-t1时间内两车间的距离越来越大【参考答案】A【名师解析】t0时刻之前甲车的速度大于乙车，两车间距逐渐增加，当t0时刻之后甲车的速度小于乙车，两车间距逐渐减小，可知t0时刻两车相距最远，t0-t1时间内两车间的距离越来越小，选项A正确，BD错误； t1时刻前后甲车的速度均为正值，则该时刻甲车的运动方向没有发生改变，选项C错误。