微突破1 运动学图像问题（复习讲义）（全国通用）高中物理高三二轮 学案（含学生版、解析版)

这是一份微突破1 运动学图像问题（复习讲义）（全国通用）高中物理高三二轮 学案（含学生版、解析版)，共8页。
\l "_Tc233466942" 02
思维建模·脉络梳理
搭建知识框架，构建系统思维 PAGEREF _Tc233466942 \h 3
\l "_Tc233466943" 03
热点引入·原创命题
热点AI命题，应用唤醒记忆 PAGEREF _Tc233466943 \h 4
\l "_Tc233466944" 04
考点精讲·靶向突破脉络梳理
拆解核心考点，归纳解题范式 PAGEREF _Tc233466944 \h 6
\l "_Tc233466945" 考点一 运动学常规图像 PAGEREF _Tc233466945 \h 6
\l "_Tc233466946" 核心知识·解构 PAGEREF _Tc233466946 \h 6
\l "_Tc233466947" 一、x-t、v-t、a-t图像的区别与联系 PAGEREF _Tc233466947 \h 6
\l "_Tc233466948" 二、图像问题的解题思路 PAGEREF _Tc233466948 \h 7
\l "_Tc233466949" 易错辨析·AI命题 PAGEREF _Tc233466949 \h 7
\l "_Tc233466950" 热点考向·破译 PAGEREF _Tc233466950 \h 8
\l "_Tc233466951" 考向1 x－t图像 PAGEREF _Tc233466951 \h 8
\l "_Tc233466952" 考向2 v－t图像 PAGEREF _Tc233466952 \h 9
\l "_Tc233466953" 考向3 a－t图像 PAGEREF _Tc233466953 \h 11
\l "_Tc233466954" 考点二 运动学非常规图像 PAGEREF _Tc233466954 \h 11
\l "_Tc233466955" 核心知识·解构 PAGEREF _Tc233466955 \h 11
\l "_Tc233466956" 一、常见非常规图像 PAGEREF _Tc233466956 \h 11
\l "_Tc233466957" 二、运动学非常规图像的解题思路 PAGEREF _Tc233466957 \h 12
\l "_Tc233466958" 易错辨析·AI命题 PAGEREF _Tc233466958 \h 12
\l "_Tc233466959" 热点考向·破译 PAGEREF _Tc233466959 \h 13
\l "_Tc233466960" 考向1 非常规图像问题 PAGEREF _Tc233466960 \h 13
\l "_Tc233466961" 考向2 图像间的相互转化 PAGEREF _Tc233466961 \h 14
\l "_Tc233466962" 【思维建模】解决图像转化类问题的一般流程 PAGEREF _Tc233466962 \h 15
\l "_Tc233466963" 05
思维建模·脉络梳理
溯源真题逻辑，感知高考考向 PAGEREF _Tc233466963 \h 16
命题透视·考情前瞻
——对标素养，研判高考命题趋势
思维建模·脉络梳理
——搭建知识框架，构建系统思维
热点引入·原创命题
——热点情境AI命题，应用知识唤醒记忆
【热点情境综合题】阅读下列材料，回答问题。
中国CR450高速动车组在沪渝蓉高铁试验段启动加速，从静止开始以恒定加速度加速至350 km/h，耗时4分40秒，随后保持匀速行驶。已知列车质量为4.2×105kg，启动阶段所受阻力恒定。
（1）请在坐标系中画出该列车从启动到匀速阶段的‌速度-时间（v-t）图像‌，并标出关键数据点。
（2）求列车在加速阶段的加速度大小（单位：m/s²）。
（3）根据v-t图像，估算列车在加速阶段的位移大小，并说明图像中“面积”的物理意义。
考点精讲·靶向突破
——拆解核心考点，归纳解题范式
考点一 运动学常规图像
核心知识·解构
一、x-t、v-t、a-t图像的区别与联系
二、图像问题的解题思路
1.一看坐标轴
①确认纵、横坐标轴对应的物理量及其单位
②注意纵、横坐标是否从零刻度开始
2.二看截距、斜率、面积
①图线在坐标轴上的截距表示运动的初始情况
②斜率通常能够体现某个物理量(如v-t图像的斜率反映了加速度)的大小、方向及变化情况
③最常见的是v-t图像中面积表示位移大小,要注意时间轴下方的面积表示位移为负,说明这段位移方向与正方向相反
3.三看交点、转折点、渐近线
①交点往往是解决问题的切入点,注意交点表示物理量相等,不一定代表物体相遇
②转折点表示物理量发生突变,满足不同的函数关系式,如v-t图像中速度由增变减,表明加速度突然反向
③利用渐近线可以求出该物理量的极值或确定它的变化趋势
易错辨析·AI命题
在x-t图像中，如果图线是一条倾斜的直线，说明物体做匀变速直线运动。( )
在v-t图像中，图线在某点切线的斜率表示该时刻物体的加速度，图线与时间轴围成的面积表示物体的位移。( )
从x-t图像中可以看出物体运动的速度方向，因此可以判断物体是做直线运动还是曲线运动。( )
某物体的x-t图像如图（示例：一条从原点出发的直线）所示，则可以判定物体是从坐标原点开始运动的。( )
在v-t图像中，一条斜率为正的直线一定表示物体在做匀加速直线运动。( )
x-t图像中出现的折点（拐点）可能表示物体速度减小为零，然后反向运动。( )
在a-t图像中，图线与时间轴围成的“面积”表示该段时间内物体的位移。( )
一个做直线运动的物体的v-t图像是一条先位于时间轴上方、后位于下方的直线，那么该物体一定回到了出发点。( )
在x-t图像中，静止物体的图像是一条平行于时间轴的直线。( )
非匀变速运动的v-t图像是一条弯曲的曲线。( )
【易错点总结表】
热点考向·破译
考向1 x－t图像
例1（2025·江西新余·模拟预测）电动自行车在某条平直公路上直线行驶的位移随时间变化规律如图所示，其中是一段抛物线，与时间轴平行，关于电动自行车的运动下列说法正确的是（ ）
A．和时刻速度方向相同B．时间内电动自行车做加速直线运动
C．时间内电动自行车做减速直线运动D．和时刻加速度方向相同
▶新情境◀【变式训练1·科技热点与学科知识结合】（2026·福建厦门·模拟预测）某款机器狗性能卓越，能够执行爬山、涉水、翻越障碍等高难度动作。在某测试中，测试人员和机器狗的位置一时间（x-t）图像如图所示，人的x-t图像为曲线，机器狗的x-t图像为两条线段，从0时刻到时刻的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．机器狗一直做匀速直线运动
B．测试人员的运动方向一直在改变
C．时间内，人的速度始终大于机器狗的速度
D．时间内，人和机器狗的平均速度大小相等
考向2 v－t图像
例2（2026·安徽安庆·三模）如图甲所示，2025蛇年春晚，国产宇树科技机器人集体扭秧歌引人注目，动作丝滑堪比人类。图乙记录其中一台机器人在一段时间内运动的速度—时间图像，下列说法正确的是（ ）
A．0~4s内，机器人的加速度大小为0.4m/s2
B．4~12s内，机器人静止
C．12~14s内，机器人的平均速度大小为2m/s
D．全程机器人的位移大小为57.8m
▶新情境◀【变式训练2·生活实际与学科知识结合】（2026·河南新乡·三模）伸缩门是一种可以实现大幅度开合的门，广泛应用于各单位和企业中。如图所示，甲处为伸缩门的固定端，乙处为移动端，P、Q两点是伸缩门下端相邻的两个铰接点，当乙端匀速移动时，关于P、Q两点水平方向上的运动情况，下列v水平-t图像中可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
▶新角度◀【变式训练3变角度】（2026·河北衡水·模拟预测）某品牌新能源汽车在直线道路上进行智能辅助驾驶系统测试时，车载雷达感应器获得图像如图所示。关于在时间内该汽车的运动，下列说法正确的是（ ）
A．做匀加速直线运动B．位移大小等于
C．位移大小小于D．位移大小大于
考向3 a－t图像
例3（2026·江苏南京·模拟预测）小龙虾在水中快速移动时，主要依靠尾部的快速弯曲产生推进力。某时刻，小龙虾受到威胁，由静止开始做直线运动，其加速度随时间的变化规律如图所示。则小龙虾（ ）
A．t=t0时，小龙虾的速度达到最大
B．0~t0内，小龙虾速度先增大后减小
C．t0~2t0内，小龙虾速度先增大后减小
D．t=2t0时，小龙虾的速度达到最大
▶新情境◀【变式训练4·科技热点与学科知识结合】（2026·江西赣州·二模）2025年世界人形机器人运动会在北京国家速滑馆“冰丝带”举行，有足球、跑步、跳舞、实用场景挑战等项目，机器人选手们展现了前沿科技的硬核实力，未来感拉满。某轮比赛中，一机器人从静止开始做直线运动，其运动过程中的a−t图像如图所示，则该机器人（ ）
A．在3s时的速度大小为2m/s
B．在0~3s时间内运动的位移大小为9m
C．在3~6s时间内的速度变化量大小为15m/s
D．在0~6s时间内的平均加速度大小为
考点二 运动学非常规图像
核心知识·解构
一、常见非常规图像
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。
二、运动学非常规图像的解题思路
对于非常规图像（非x-t、v-t图），基本思路是结合图像横纵坐标，由运动学公式，推导出横纵坐标之间的函数关系表达式，进而结合函数表达式分析斜率、截距及面积的含义。
易错辨析·AI命题
在运动学中，物体做匀变速直线运动的 x/t-t 图像是一条倾斜的直线，其纵截距表示物体的瞬时速度 v。( )
根据匀变速直线运动规律 x/t = v₀ + ½at，可知 x/t-t 图像的斜率是 ½a。( )
某物体做匀加速直线运动，其初速度为 v₀，加速度为 a，则其 v²-x 图像的函数表达式为 v² = v₀² + 2ax，图像是一条过原点的直线。( )
在 a-x 图像中，图线与 x 轴围成的“面积”表示物体速度的变化量 Δv。( )
分析一张未知的 x/t² – 1/t 图像时，应先写出运动学公式，将其转化为 y = kx + b 的一次函数形式，再确定纵截距和斜率与物理量的对应关系。( )
【易错点总结表】
热点考向·破译
考向1 非常规图像问题
例4（2026·四川·模拟预测）四个物体从时刻起做直线运动，运动图像如图中的、、、所示，图中v为速度、为位移、为平均速度、为时间。物体完成10m位移用时最长对应的图像为（ ）
A．B．
C．D．
▶新情境◀【变式训练5·科技前沿与学科知识结合】（2026·河南开封·模拟预测）随着科技的进步，部分物流公司开始用智能物流机器人送货，如图甲所示。若机器人沿轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其图像如图乙所示，则（ ）
A．机器人做匀加速直线运动B．机器人的加速度大小为
C．机器人的初速度大小为D．机器人内的位移大小为
▶新情境◀【变式训练7·时事热点与学科知识结合】
考向2 图像间的相互转化
例5（2026·河北秦皇岛·一模）某次训练中，一名球员将篮球竖直向下拍出，篮球触地并弹回手中，手的位置不变，以竖直向下为正方向，不计篮球触地时间和空气阻力，且触地前后速度大小不变。则从篮球被竖直向下拍出到弹回手中的过程中，篮球的加速度a、速度v、位移s分别随时间t变化的图像可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【变式训练6】（2026·安徽马鞍山·二模）物块以某一速度从固定粗糙斜面的底端开始上滑，向上运动至最高点后返回底端，该过程物块的加速度为a、速度大小为v、位移为x、时间为t。不计空气阻力，以下图像正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【思维建模】解决图像转化类问题的一般流程
(1)分析已知图像
(2)还原运动情境
(3)利用物理规律判断选项图像
(4) 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。
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑，感知高考考向
1．（2026·湖南·高考真题）某舰载机起飞时，在第2s内的v—t图像如图所示，该段时间内舰载机加速度的大小为（ ）
A．10m/s2B．20m/s2C．30m/s2D．40m/s2
2．（2026·山东·高考真题）如图甲所示，汽车在平直公路上行驶，路边有等间距的树木，车载摄像机记录了沿途景色。某同学根据一段视频绘制了图乙，横坐标为树木序号，纵坐标为对应树木出现的时刻，内汽车通过隧道。关于汽车的运动，下列说法合理的是（ ）
A．内做加速运动
B．内做减速运动
C．内的路程小于内的路程
D．内的路程大于内的路程
3．（2025·海南·高考真题）ETC是电子不停车收费系统的简称，常见于高速公路出入口，只要在车挡风玻璃上安装一个打卡装置，就能实现快速收费，提高通行效率。如图所示是一辆汽车通过ETC通道运动过程的速度—时间图像，其中时间内的图线是一条平行于轴的直线，则（ ）
A．汽车在时间内做匀减速直线运动
B．汽车在时间内处于静止状态
C．汽车在和时间内的加速度方向相同
D．汽车在和时间内的速度方向相反
4．（2024·重庆·高考真题）如图所示，某滑雪爱好者经过M点后在水平雪道滑行。然后滑上平滑连接的倾斜雪道，当其达到N点时速度为0，水平雪道上滑行视为匀速直线运动，在倾斜雪道上的运动视为匀减速直线运动。则M到N的运动过程中，其速度大小v随时间t的变化图像可能是（ ）
A．B．
C．D．
5．（2025·福建·高考真题）在2024年巴黎奥运会上，我国游泳运动员创造了男子百米自由 泳新的世界纪录。在此次比赛中，运动员起跳后于时刻入水。入水后 的运动过程可近似分为三个阶段:段的前程游为匀减速直线运动， 段为匀速游，段的冲刺游为匀加速直线运动；速率随时间变化的图像如图所示。已知，，,，求该运动员在
(1)段的平均速度大小；
(2)段的加速度大小；
(3)段的位移大小。
核心考点
2026年
2025年
2024年
运动学常规图像
2026·湖南、2026·山东、
2025·贵州、2025·安徽、2025·海南、2024·重庆、2025·江西、2025·黑吉辽蒙卷、2025·福建
2024·甘肃、2024·河北、2024·新疆河南、2024·福建
运动学非常规图像
——
——
——
考情分析
题型与考向：本讲内容本质是“数形结合”，属于核心必考内容，具有极高的考查频率，几乎每年必考，题型覆盖选择题、实验题，有时也在计算题中作为分析工具出现，命题从单纯的考查学生从图像中读取物理信息，逐步深化到考查学生利用图像分析物理过程、判断物体运动性质、进行逻辑推理以及构建物理模型的能力。除了最经典的 v-t图像 和 x-t图像，a-t图像、F-t图像、p-t图像（动量-时间）、Ek-x图像（动能-位移） 等新的图像形式也频繁出现，考查学生的知识迁移和类比能力。命题情境越来越贴近生活（如汽车刹车、自动驾驶）、体育运动（如跳台滑雪、排球）、科技应用（如高铁启动）等，考查学生运用图像工具解决实际问题的能力。
情境与立意：
1. 生活与交通：汽车启动、刹车、赛跑、无人机投物、自动驾驶。
2. 体育运动：跳台滑雪、短跑、投篮、击球、骑车。
3. 科技与航天：空间站运行、探月、火箭发射。
复习目标
1.掌握x-t、v-t、a-t图像的意义，会分析其截距、斜率、“面积”等意义。
2.会用函数思想分析a-x、xt-t、v2-x等非常规图像来确定物体运动情况，解决物体运动问题。
3. 会分析图像并能进行图像间的相互转化。
项目
x－t图像
v－t图像
a－t图像
图像
意义
图像表示位移随时间的变化规律，不是物体运动的轨迹
图像表示速度随时间变化规律，不是物体运动的轨迹
图像表示加速度随时间变化规律
点⑤表示t1时刻质点位移为x1
点⑤表示t1时刻质点速度为v1
点⑤表示t1时刻质点加速度为a1
图线①表示质点做匀速直线运动(斜率表示速度v)
图线①表示质点做匀加速直线运动(斜率表示加速度a)
图线①表示质点做加速度增大的运动
图线②表示质点静止
图线②表示质点做匀速直线运动
图线②表示质点做匀变速运动
图线③表示质点向负方向做匀速直线运动
图线③表示质点做匀减速直线运动
图线③表示质点做加速度减小的运动
斜率
各点切线斜率表示对应时刻的__________
各点切线斜率表示对应时刻的__________
加速度的变化率
纵截距
__________
__________
__________
面积
无实际意义
图像与时间轴所围面积表示__________
图像与时间轴所围面积表示____________________
交点
交点④表示此时三个质点__________
交点④表示此时三个质点____________________
交点④表示此时三个质点有相同的加速度
拐点
表示速度
方向改变
表示加速度方向改变
易混易错概念
对应题目（题号）
关键辨析点
x-t图像的斜率含义
1
x-t图像的斜率表示速度，斜率不变表示速度不变（匀速直线运动），而不是加速度不变。
v-t图像的斜率与位移含义
2
v-t图像的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的“面积”表示位移，斜率和面积不能混淆。
速度方向与运动方向的关系
3
x-t图像的反应了一段时间内位移随时间的变化，速度的正负表示方向，但不代表轨迹是直线或曲线。
x-t图像中物体运动的起点
4
x-t图像的纵轴截距表示物体在计时起点的初始位置，不一定从0开始。
v-t图像中加速度方向的判断
5
v-t图像中，图线向上倾斜（斜率为正）表示加速度为正，但不一定是在加速；还需结合速度的正负判断。
x-t图像的折点与v-t图像的关系
6
x-t图像出现折点（拐点）表示速度发生变化（加速或减速），该点对应的v-t图像是连接不同斜率线段的点。
a-t图像与v-t图像的转换
7
a-t图像中，图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量，即Δv。
通过v-t图像判断物体是否回到原点
8
物体是否回到原点，要看v-t图像中，时间轴上方的“面积”与下方的“面积”是否相等（代数和为0）。
静止与匀速直线运动在x-t图像中的区别
9
静止时，x-t图像是平行于时间轴的直线；匀速直线运动，x-t图像是一条倾斜的直线。
非匀变速运动的图像特征
10
非匀变速运动的v-t图像是一条曲线，曲线上各点的切线斜率表示该时刻的瞬时加速度，大小会发生变化。
图像
种类
示例
分析思路
xt－t图像
由x＝v0t＋12at2得______________________________
图像的斜率k为__________
纵截距为初速度__________
v2－x图像
由v2－v02＝2ax得__________ ，
图像的斜率k为__________，纵截距为__________
xt2－1t图像
由x＝v0t＋12at2得__________，
图像的斜率k为__________，纵截距为__________
a－x图像
由v2－v02＝2ax得__________
阴影面积表示____________________
1v－x图像
由x＝vt得__________
阴影面积表示____________________
易混易错概念
对应题目（题号）
关键辨析点
x/t-t 图像的物理意义
1
x/t-t 图像的纵坐标为 x/t（平均速度），不是瞬时速度 v。图像与纵轴的交点（截距）表示初速度 v₀。
x/t-t 图像的斜率含义
2
x/t-t 图像的斜率表示 ½a（加速度的一半），而不是加速度本身。
v²-x 图像的信息获取
3
v²-x 图像中，纵截距表示初速度的平方 v₀²，斜率表示 2a（2倍加速度）。
a-x 图像的面积含义
4
a-x 图像中，图线与位移轴（x轴）围成的“面积”表示 v² – v₀² 的一半，即 (v² – v₀²)/2，而不是速度的增量 Δv。
非常规图像与基本图像的转换逻辑
5
处理非常规图像时，核心思路是通过物理规律（如运动学公式）推导出纵轴与横轴的函数关系式，转化为 y = kx + b 的形式，再结合图像信息求解。