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    2025高考物理一轮考点突破训练第1章运动的描述匀变速直线运动的研究第4讲运动图像考点1x-t图像和v-t图像的理解与应用

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    2025高考物理一轮考点突破训练第1章运动的描述匀变速直线运动的研究第4讲运动图像考点1x-t图像和v-t图像的理解与应用

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    这是一份2025高考物理一轮考点突破训练第1章运动的描述匀变速直线运动的研究第4讲运动图像考点1x-t图像和v-t图像的理解与应用,共4页。试卷主要包含了看“轴”,看“斜率”,看“面积”,看“截距”等内容,欢迎下载使用。
    根据运动图像判断运动情况的基本思路:
    1.看“轴”:先要看清两轴所代表的物理量,分清是什么图像。
    2.看“斜率”:从x-t图像的斜率判断速度的变化,从v-t图像的斜率判断加速度的变化。
    3.看“面积”:x-t图像的面积无意义,v-t图像的面积表示位移。
    4.看“截距”:截距表示运动的初始情况。
    ►考向1 x-t图像和v-t图像的基本应用
    (2023·湖北一模)如图所示,甲是某质点的位移—时间图像(抛物线),乙是另一质点的速度—时间图像,关于这两图像,下列说法中正确的是( C )
    A.由图甲可知,质点加速度为4 m/s2
    B.由图甲可知,质点在前10 s内的平均速度大小为4 m/s
    C.由图乙可知,质点在2~4 s内的位移为0
    D.由图乙可知,质点在运动过程中,加速度的最大值为7.5 m/s2
    [解析] 由图甲可知,x=eq \f(1,2)at2,取t=10 s,x=20 m,解得a=0.4 m/s2,质点在前10 s内的平均速度eq \(v,\s\up6(-))=eq \f(x,t)=eq \f(20,10) m/s=2 m/s,故A、B两项错误;由图乙可知,在2~4 s内,时间轴上方和下方的面积相等,总位移为0,故C项正确;质点在运动过程中,加速度的最大值出现在2~4 s内,最大加速度大小为a=eq \f(Δv,Δt)=eq \f(15,1) m/s2=15 m/s2,故D项错误。
    【跟踪训练】
    (多选)(2024·山东日照高三联考)2023年10月3日,杭州第19届亚运会女子跳水10米台决赛,中国选手全红婵夺得金牌。在第二跳中,现场7名裁判都打出了10分,全红婵拿到满分,她在竖直方向的运动可简化为如图所示的模型,以其离开跳台时作为计时起点,取竖直向下的方向为正方向,0~1.8 s、2.1 s~2.7 s时间内为直线,1.8 s~2.1 s时间内为曲线。忽略空气阻力,下列说法中正确的是( AD )
    A.t=0.4 s时,重心上升的高度为0.8 m
    B.t=1.8 s时,瞬时速度大小为18 m/s
    C.在1.8 s~1.9 s的时间内,速度和加速度均在增大
    D.在1.8 s~2.7 s的时间内,平均速度大于7 m/s
    [解析] 根据v-t图像可知,t=0.4 s时,重心上升的高度为h1=eq \f(1,2)×4×0.4 m=0.8 m,故A正确;在0~1.8 s内的加速度为a1=eq \f(0--4,0.4) m/s2=10 m/s2,可知t=1.8 s时,瞬时速度大小为v=-4 m/s+10×1.8 m/s=14 m/s,故B错误;根据v-t图像的切线斜率绝对值表示加速度的大小,可知在1.8 s~1.9 s的时间内,速度在增大,加速度在减小,故C错误;由于t=1.8 s时,瞬时速度大小为v=14 m/s,根据v-t图像与横轴围成的面积表示位移,可知在1.8 s~2.7 s的时间内,位移满足x>eq \f(1,2)×14×(2.7-1.8)m,则平均速度满足eq \x\t(v)=eq \f(x,t)>eq \f(\f(1,2)×14×2.7-1.8,2.7-1.8) m/s=7 m/s,故D正确。故选AD。
    (2023·全国甲卷)一小车沿直线运动,从t=0开始由静止匀加速至t=t1时刻,此后做匀减速运动,到t=t2时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中,可能正确的是( D )
    [解析] x-t图像的斜率表示速度,小车先做匀加速运动,因此速度变大即0-t1图像斜率变大,t1-t2做匀减速运动则图像的斜率变小,在t2时刻停止图像的斜率变为零。故选D。
    ►考向2 图像转化问题
    小球沿某一斜面下滑,在斜面底端与垂直斜面的挡板相碰后又回到斜面上的某一位置,小球与挡板作用时间不计,其速度v随时间t变化的关系如图所示。以下滑起点为位移坐标原点,以小球开始下滑时刻为t=0时刻,则下列选项中能正确反映小球运动的图像是( A )
    [解析] 由小球运动的v-t图像可知,小球下滑和上滑都做匀变速直线运动,但两个阶段加速度大小不等,由图线斜率可以看出,下滑加速度小于上滑加速度,加速度方向都沿斜面向下(即正方向),C、D错误。下滑时小球做初速度为零的匀加速直线运动,由x=eq \f(1,2)at2可知,x-t2图像为过原点的直线,且位移x随时间增大;上滑时末速度为零,可看作反向的初速度为零的匀加速直线运动,位移随时间减小,因此,x-t2图像也是一条直线。由题图可知,小球反弹初速度小于下滑末速度,上滑运动时间比下滑时间短,因此小球速度为零时没有回到初始位置,A正确,B错误。
    (1)解决图像转换类问题的一般流程:
    (2)要注意应用解析法和排除法,两者结合提高选择题图像类题型的解题准确率和速度。
    【跟踪训练】
    (2021·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与时间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( A )
    [解析] x-t图像斜率的物理意义是速度,在0~t1时间内,x-t图像斜率增大,汽车的速度增大;在t1~t2时间内,x-t图像斜率不变,汽车的速度不变;在t2~t3时间内,x-t图像的斜率减小,汽车做减速运动,综上所述可知A中v-t图像可能正确。故选A项。

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