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高考物理一轮复习第一章 第4课时《专题强化：运动学图像问题》课件
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这是一份高考物理一轮复习第一章 第4课时《专题强化：运动学图像问题》课件，共58页。PPT课件主要包含了常规运动学图像，对基本图像的理解，瞬时速度，瞬时加速度，初速度v0，速度变化量，非常规图像，v02，其他非常规图像，运动时间t等内容，欢迎下载使用。
专题强化：运动学图像问题
考点一 常规运动学图像
考点三 图像间的相互转化
思考1.描述甲、乙、丙、丁、戊、己物体各做什么运动。
答案 甲物体做匀速直线运动，乙物体做减速直线运动，丙物体先做减速直线运动，后反向做加速直线运动，丁物体做匀加速直线运动，戊物体做加速度减小的加速直线运动，己物体先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动。
2.在直线运动中，图像①②③分别表示物体做什么运动？
答案 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。
例1 图(a)所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊做直线运动，图(b)是该机器人在某段时间内的位移—时间图像(后10 s的图线为曲线，其余为直线)。以下说法正确的是A.机器人在0～30 s内的位移大小为7 mB.10～30 s内，机器人的平均速度大小为0.35 m/sC.0～10 s内，机器人做加速直线运动D.机器人在5 s末的速度与15 s末的速度相同
例2 (2022·河北卷·1)科学训练可以提升运动成绩，某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中，速度v与时间t的关系图像如图所示。由图像可知A.0～t1时间内，训练后运动员的平均加速度大B.0～t2时间内，训练前、后运动员跑过的距离 相等C.t2～t3时间内，训练后运动员的平均速度小D.t3时刻后，运动员训练前做减速运动，训练后做加速运动
例3 (多选)(2023·湖北卷·8)t＝0时刻，质点P从原点由静止开始做直线运动，其加速度a随时间t按图示的正弦曲线变化，周期为2t0。在0～3t0时间内，下列说法正确的是A.t＝2t0时，P回到原点B.t＝2t0时，P的运动速度最小C.t＝t0时，P到原点的距离最远
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。
2.函数法解决v2－x图像由v2－v02＝2ax可知v2＝v02＋2ax，截距b为 ，图像斜率k为 ，如图乙所示。
例4 (多选)(2023·福建龙岩市期中)某质点以某一初速度开始做直线运动，从质点开始运动计时，经时间t质点的位移为x，其 －t图像如图所示。下列说法正确的是A.质点的初速度大小为2 m/sB.质点的加速度大小为2 m/s2C.第4 s末，质点的速度为零D.0～4 s内，质点的位移为零
例5 (2023·山西太原市期中)一物块沿x轴正方向运动，t＝0时经过坐标原点，物块的位置坐标(x)与其速率的平方(v2)关系如图所示，下列说法正确的是A.物块可能做匀速直线运动B.物块运动的加速度大小为2 m/s2C.t＝2 s时物块的速率为5 m/sD.t＝2 s时物块位于x＝6 m处
t＝2 s时物块的速率为v＝v0＋at＝(2＋1×2) m/s＝4 m/s，故C错误；
例6 (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
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。
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。
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
2.(2024·云南师范大学附属中学月考)一架无人机竖直升空，其一段时间内的速度—时间图像如图所示(取竖直向上为正方向)，从起飞时开始计时，AB段的斜率绝对值为重力加速度大小g，不计空气阻力，则关于无人机的运动，下列说法正确的是A.无人机在t2时刻上升至最高点B.t3～t4时间内无人机做自由落体运动C.无人机在t5时刻回到出发点D.0～t1时间内无人机的平均速度小于
3.(多选)(2021·广东卷·8)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他龙舟在途中出现船头并齐的有
4.(2024·江苏省扬州中学开学考)一质点由静止开始做直线运动的v－t关系图像如图所示，则该质点的x－t关系图像可大致表示为选项图中的
5.甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的v－t图像如图所示，0～t2时间内，下列说法正确的是A.乙物体先向负方向运动，后向正方向运动B.t1时刻二者相距最远C.t2时刻二者速度相等并再次处于同一位置D.0～t2时间内，乙的速度和加速度都是先减小后增大
6.(2024·江苏盐城市检测)跳板跳水是我国的奥运强项，从运动员离开跳板开始计时，其v－t图像如图所示，图中仅0～t2段为直线，不计空气阻力，则由图可知A.0～t1段运动员做加速运动B.0～t2段运动员始终处于失重状态C.t3时刻运动员刚好接触到水面D.t3～t4段运动员的加速度逐渐增大
7.(2023·福建省三明一中期中)光滑的水平面上有一物体在外力作用下做直线运动，物体的加速度随时间变化的关系如图所示。已知t＝0时物体的速度为1 m/s，以此时的速度方向为正方向。下列说法正确的是A.0～1 s内物体做匀加速直线运动B.t＝1 s时物体的速度为2 m/sC.t＝1 s时物体开始反向运动D.0～3 s速度变化量为3 m/s
由题图可知，在0～1 s内物体加速度逐渐增大，不是匀加速直线运动，故A错误；a－t图像与时间轴所围成的面积表示速度的变化量，则1 s内速度变化量为Δv＝ ×1×2 m/s＝1 m/s，由于t＝0时物体的速度为1 m/s，则t＝1 s时物体的速度为v＝v0＋Δv＝2 m/s，故B正确；0～1 s内物体沿正方向加速运动，1 s末加速度反向，物体将沿原方向做减速运动，故C错误；0～3 s速度变化量为Δv′＝( ×1×2－1×2) m/s＝－1 m/s，故D错误。
8.(2023·广西柳州市联考)一物体沿直线运动，其位置坐标x随时间t变化的图像为抛物线的一部分，如图所示。下列说法中正确的是A.物体在3 s末和6 s末的速度方向相反
9.(2024·安徽省合肥一中月考)“科技让生活更美丽”，自动驾驶汽车呈现出接近实用化的趋势。图甲为某型无人驾驶的智能汽车的测试照，为了增加乘员乘坐舒适性，程序设定汽车直线制动时汽车加速度大小随位移均匀变化。某次测试汽车“a－x”关系图线如图乙所示，汽车直线制动距离为12 m。则关于该次测试，下列说法中正确的是A.汽车做匀减速直线运动B.汽车开始制动时的速度大小为12 m/sC.汽车开始制动时的速度大小为D.此车制动时间为
10.(2023·山东滨州市期末)蓝牙耳机是将蓝牙技术应用在免持耳机上，让使用者可以免除电线的牵绊。但蓝牙耳机与手机等设备实现无线连接需要在一定距离范围内。已知某蓝牙耳机连接的最远距离为5 m，小明和小红两位同学做了一个有趣的实验。小红佩戴蓝牙耳机，小明携带手机进行检测，如图甲，t＝0时两位同学同时从起跑线，分别沿两条相距4 m的平行直线跑道向同一方向运动，其v－t图像如图乙，则在整个运动过程中，手机连接蓝牙耳机的总时间为A.4 s B.7 s C.7.5 s D.10 s
A.机动车的初速度v0＝10 m/sB.机动车的加速度大小为2 m/s2C.机动车在前3 s的位移是12 mD.机动车前3 s的动量变化量为1.2×104 kg·m/s
机动车前3 s的动量变化量为Δp＝p2－p1＝0－1 000×10 kg·m/s＝－104 kg·m/s，故D错误。
12.(2024·四川绵阳市月考)一汽车沿直线由静止开始向右运动，汽车的速度和加速度方向始终向右。汽车速度的平方v2与汽车前进位移x的图像如图所示，则下列说法正确的是A.汽车从开始运动到前进x1过程中，汽车受到的合外力越来越大B.汽车运动相同的距离，合外力对汽车做的功相等C.汽车从开始运动到前进x1过程中，汽车的平均速度等于D.汽车从开始运动到前进x1过程中，汽车的平均速度大于
汽车受到的合外力越来越大，由W＝Fl，汽车运动相同的距离，合外力对汽车做的功不相等，B错误；
专题强化：运动学图像问题
考点一 常规运动学图像
考点三 图像间的相互转化
思考1.描述甲、乙、丙、丁、戊、己物体各做什么运动。
答案 甲物体做匀速直线运动，乙物体做减速直线运动，丙物体先做减速直线运动，后反向做加速直线运动，丁物体做匀加速直线运动，戊物体做加速度减小的加速直线运动，己物体先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动。
2.在直线运动中，图像①②③分别表示物体做什么运动？
答案 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。
例1 图(a)所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊做直线运动，图(b)是该机器人在某段时间内的位移—时间图像(后10 s的图线为曲线，其余为直线)。以下说法正确的是A.机器人在0～30 s内的位移大小为7 mB.10～30 s内，机器人的平均速度大小为0.35 m/sC.0～10 s内，机器人做加速直线运动D.机器人在5 s末的速度与15 s末的速度相同
例2 (2022·河北卷·1)科学训练可以提升运动成绩，某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中，速度v与时间t的关系图像如图所示。由图像可知A.0～t1时间内，训练后运动员的平均加速度大B.0～t2时间内，训练前、后运动员跑过的距离 相等C.t2～t3时间内，训练后运动员的平均速度小D.t3时刻后，运动员训练前做减速运动，训练后做加速运动
例3 (多选)(2023·湖北卷·8)t＝0时刻，质点P从原点由静止开始做直线运动，其加速度a随时间t按图示的正弦曲线变化，周期为2t0。在0～3t0时间内，下列说法正确的是A.t＝2t0时，P回到原点B.t＝2t0时，P的运动速度最小C.t＝t0时，P到原点的距离最远
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。
2.函数法解决v2－x图像由v2－v02＝2ax可知v2＝v02＋2ax，截距b为 ，图像斜率k为 ，如图乙所示。
例4 (多选)(2023·福建龙岩市期中)某质点以某一初速度开始做直线运动，从质点开始运动计时，经时间t质点的位移为x，其 －t图像如图所示。下列说法正确的是A.质点的初速度大小为2 m/sB.质点的加速度大小为2 m/s2C.第4 s末，质点的速度为零D.0～4 s内，质点的位移为零
例5 (2023·山西太原市期中)一物块沿x轴正方向运动，t＝0时经过坐标原点，物块的位置坐标(x)与其速率的平方(v2)关系如图所示，下列说法正确的是A.物块可能做匀速直线运动B.物块运动的加速度大小为2 m/s2C.t＝2 s时物块的速率为5 m/sD.t＝2 s时物块位于x＝6 m处
t＝2 s时物块的速率为v＝v0＋at＝(2＋1×2) m/s＝4 m/s，故C错误；
例6 (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
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。
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。
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2.(2024·云南师范大学附属中学月考)一架无人机竖直升空，其一段时间内的速度—时间图像如图所示(取竖直向上为正方向)，从起飞时开始计时，AB段的斜率绝对值为重力加速度大小g，不计空气阻力，则关于无人机的运动，下列说法正确的是A.无人机在t2时刻上升至最高点B.t3～t4时间内无人机做自由落体运动C.无人机在t5时刻回到出发点D.0～t1时间内无人机的平均速度小于
3.(多选)(2021·广东卷·8)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他龙舟在途中出现船头并齐的有
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5.甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的v－t图像如图所示，0～t2时间内，下列说法正确的是A.乙物体先向负方向运动，后向正方向运动B.t1时刻二者相距最远C.t2时刻二者速度相等并再次处于同一位置D.0～t2时间内，乙的速度和加速度都是先减小后增大
6.(2024·江苏盐城市检测)跳板跳水是我国的奥运强项，从运动员离开跳板开始计时，其v－t图像如图所示，图中仅0～t2段为直线，不计空气阻力，则由图可知A.0～t1段运动员做加速运动B.0～t2段运动员始终处于失重状态C.t3时刻运动员刚好接触到水面D.t3～t4段运动员的加速度逐渐增大
7.(2023·福建省三明一中期中)光滑的水平面上有一物体在外力作用下做直线运动，物体的加速度随时间变化的关系如图所示。已知t＝0时物体的速度为1 m/s，以此时的速度方向为正方向。下列说法正确的是A.0～1 s内物体做匀加速直线运动B.t＝1 s时物体的速度为2 m/sC.t＝1 s时物体开始反向运动D.0～3 s速度变化量为3 m/s
由题图可知，在0～1 s内物体加速度逐渐增大，不是匀加速直线运动，故A错误；a－t图像与时间轴所围成的面积表示速度的变化量，则1 s内速度变化量为Δv＝ ×1×2 m/s＝1 m/s，由于t＝0时物体的速度为1 m/s，则t＝1 s时物体的速度为v＝v0＋Δv＝2 m/s，故B正确；0～1 s内物体沿正方向加速运动，1 s末加速度反向，物体将沿原方向做减速运动，故C错误；0～3 s速度变化量为Δv′＝( ×1×2－1×2) m/s＝－1 m/s，故D错误。
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10.(2023·山东滨州市期末)蓝牙耳机是将蓝牙技术应用在免持耳机上，让使用者可以免除电线的牵绊。但蓝牙耳机与手机等设备实现无线连接需要在一定距离范围内。已知某蓝牙耳机连接的最远距离为5 m，小明和小红两位同学做了一个有趣的实验。小红佩戴蓝牙耳机，小明携带手机进行检测，如图甲，t＝0时两位同学同时从起跑线，分别沿两条相距4 m的平行直线跑道向同一方向运动，其v－t图像如图乙，则在整个运动过程中，手机连接蓝牙耳机的总时间为A.4 s B.7 s C.7.5 s D.10 s
A.机动车的初速度v0＝10 m/sB.机动车的加速度大小为2 m/s2C.机动车在前3 s的位移是12 mD.机动车前3 s的动量变化量为1.2×104 kg·m/s
机动车前3 s的动量变化量为Δp＝p2－p1＝0－1 000×10 kg·m/s＝－104 kg·m/s，故D错误。
12.(2024·四川绵阳市月考)一汽车沿直线由静止开始向右运动，汽车的速度和加速度方向始终向右。汽车速度的平方v2与汽车前进位移x的图像如图所示，则下列说法正确的是A.汽车从开始运动到前进x1过程中，汽车受到的合外力越来越大B.汽车运动相同的距离，合外力对汽车做的功相等C.汽车从开始运动到前进x1过程中，汽车的平均速度等于D.汽车从开始运动到前进x1过程中，汽车的平均速度大于
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