2025年高考物理二轮复习第一章　运动的描述　匀变速直线运动的研究 专题强化一　运动图像问题课件+讲义（教师+学生）+跟踪练习

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1.知道常见运动学图像的物理意义。 2.会根据图像分析物体的运动情况。 3.会分析图像并能进行图像间的相互转化。
考点二　“数学思维”分析非常规图像问题
考点一　运动学图像的理解和应用
考点三　图像间的相互转化
1.对s－t图像与v－t图像的理解
2.对a－t图像的理解(1)图线①表示物体做加速度逐渐增大的直线运动，图线③表示物体做加速度逐渐减小的直线运动，图线②表示物体做匀变速直线运动。交点④表示加速度相等。(2)由Δv＝aΔt可知a－t图像中图线与横轴所围面积表示速度变化量。
3.三点说明(1)s－t图像与v－t图像都只能描述直线运动，且均不表示物体运动的轨迹。(2)分析图像要充分利用图像与其所对应的物理量的函数关系。(3)识图方法：一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点。
例1 有经验的司机远远看见红灯并不紧急刹车而是调整油门缓慢减速，使汽车赶到路口时正好绿灯亮起，当绿灯亮起时，司机控制油门使汽车做匀加速直线运动，以开始加速时作为计时起点，0～5 s内汽车的s－t图像如图1所示，6 s后汽车以6 s末的速度做匀速直线运动。下列说法正确的是(　　)A.汽车在0～4 s内通过的位移大小为30 mB.汽车做匀加速直线运动的加速度大小为4 m/s2C.汽车做匀速直线运动的速度大小为16 m/sD.0～6 s内汽车的平均速度大小为16 m/s
例2 (2023·南京高三模拟)潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减，称之为掉深。如图2甲所示，某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。t＝0时，该潜艇掉深，随后采取措施成功脱险，在0～30 s时间内潜艇竖直方向的v－t图像如图乙所示(设竖直向下为正方向)。不计水的粘滞阻力，则(　　)
A.潜艇在掉深时的加速度为1 m/s2B.t＝30 s时潜艇回到初始高度C.潜艇竖直向下的最大位移为100 mD.潜艇在10～30 s时间内处于超重状态
对于非常规运动图像，可由运动学公式推导出两个物理量间的函数关系，来分析图像的斜率、截距、面积的含义。
(2024·安徽亳州模拟)放在水平面上的物体，在水平力F作用下开始运动，以物体静止时的位置为坐标原点，力F的方向为正方向建立s轴，物体的加速度随位移的变化图像如图5所示。下列说法中正确的是(　　)
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。
例5 (2021·辽宁卷，3)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6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(　　)
解析　x－t图像斜率的物理意义表示速度，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，汽车的速度不变且不为0；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项中v－t图像可能正确，故选项A正确。
对点练1　运动图像的理解与应用1.(2023·全国甲卷，16)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(　　)
解析　x－t图像的斜率表示速度v，小车在0～t1时间内从静止开始做匀加速直线运动，则x－t图像的斜率从零开始不断增大；t1～t2时间内小车开始做匀减速直线运动至速度为零，则x－t图像的斜率不断减小至零，故D正确，A、B、C错误。
2.(多选)(2024·广东梅州高三月考)如图1所示是物体做直线运动的v－t图像，由图可知，该物体(　　)A.第1 s内和第3 s内的运动方向相反B.第3 s内和第4 s内的加速度相同C.第1 s内和第4 s内的位移大小不相等D.0～4 s内的平均速度为0.375 m/s
3.如图2所示，直线a1和曲线b1分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的速度—时间(v－t)图线，t1时刻两车经过同一位置，由图可知(　　)
4.如图3所示为某质点做直线运动的加速度与时间的关系图像，其中t＝0时刻，质点的速度为零，下列说法正确的是(　　)A.在2～4 s内，质点做匀变速直线运动B.在0～6 s内，质点在t＝2 s时刻速度最大C.在0～6 s内，质点在t＝4 s时刻离出发点最远D.在t＝2 s和t＝6 s时，质点速度相同
解析　在2～4 s内，质点的加速度不断变化，质点做的不是匀变速直线运动，选项A错误；0～4 s，质点做加速运动，4～6 s质点做减速运动，质点在t＝4 s时刻速度最大，选项B错误；因a－t图线与t轴所围面积表示速度的变化，因初速度为零，则a－t图像的面积表示某时刻的速度值，则在6 s末速度为正，在0～6 s内，质点速度方向一直没有改变，在t＝6 s时刻离出发点最远，选项C错误；因a－t图线与t轴所围面积表示速度的变化，从2 s到6 s，质点速度变化量为零，所以在t＝2 s和t＝6 s时，质点速度相同，选项D正确。
对点练2　“数学思维”分析非常规图像问题5.(2024·甘肃张掖模拟预测)一辆汽车在平直公路上做匀加速直线运动，若从某时刻起，汽车在运动过程的平均速度与时间的变化关系如图4所示，下列说法正确的是(　　)A.汽车加速度大小为1 m/s2B.汽车在t＝3 s时的速度大小为8 m/sC.汽车运动前3 s的位移为21 mD.汽车第2 s内的位移为6 m
6.如图5为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是(　　)
对点练3　图像间的相互转化7.一质点的位移—时间图像如图6所示，能正确表示该质点的速度v与时间t关系的图像是下列图中的(　　)
解析　质点在开始一段时间内的s－t图像是一条直线，其斜率不变且为负值，表示质点做匀速直线运动，速度方向与规定的正方向相反；在第二段时间内，质点处于静止状态，速度为零；在第三段时间内，图线的斜率不变且为正值，即速度不变且为正值；在第四段时间内，质点静止在出发点。综上可知，质点的v－t图像是图A，故选项A正确。
8.如图7所示为一质点运动的位移—时间图像，其中0～t1为直线，t1～t2为抛物线，则有关质点运动的速度—时间图像及加速度—时间图像可能正确的是(　　)
解析　位移—时间图像中，0～t1为直线，则质点做匀速直线运动，t1～t2为抛物线，则质点做匀加速直线运动，故A正确。
9.(2024·广东珠海统考)铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中，可视为质点的铯原子团在激光的推动下，获得一定的初速度。随后激光关闭，铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动，到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度v或加速度a随时间t变化的图像是(　　)
解析　铯原子团仅在重力的作用下，加速度g竖直向下，大小恒定，在v－t图像中，斜率为加速度，故斜率不变，所以图像应该是一条倾斜的直线，故A、B错误；因为加速度恒定，且方向竖直向下，所以加速度始终为负值，故C错误，D正确。
10.(2024·江苏苏州联考)一物块在水平外力作用下由静止开始沿光滑水平面做直线运动，其速度v随位移s变化的图像如图8所示，下列关于物块速度v随时间t、加速度a随速度v变化的图像可能正确的是(　　)
11.甲、乙两物体分别在水平面上做直线运动，取向右为正方向，它们运动的相关图像分别如图9甲、乙所示。已知乙的初速度为0，下列说法正确的是(　　)
A.甲物体2 s时的运动方向发生变化B.乙物体2 s时的运动方向发生变化C.甲物体0～2 s内的平均速度与2～4 s内的平均速度相同D.乙物体4 s时的位置与0时刻的位置相同
解析　甲物体2 s时速度从负值变为正值，即运动方向发生变化，故A正确；已知乙的初速度为0，因a－t图像与时间轴围成的面积等于速度的变化量，可知乙物体在0～2 s时间内速度为负值，在2～4 s内速度变化量为正值，在t＝4 s时速度为零，但是在2～4 s内速度仍为负值，则2 s时的运动方向没有发生变化，故B错误；甲物体0～2 s内的平均速度与2～4 s内的平均速度大小相同，但是方向相反，故C错误；乙物体0～4 s内速度一直为负，则4 s时的位置与0时刻的位置不相同，故D错误。
C级　培优加强练12.(多选)如图10所示为某质点做直线运动的v－t图像，其中Oa、ab是关于a点的中心对称图形。下列说法正确的是(　　)