新高考物理一轮复习课件 第1章 专题强化1　运动图像问题

这是一份新高考物理一轮复习课件 第1章 专题强化1　运动图像问题，共60页。PPT课件主要包含了高考物理一轮复习策略，内容索引，x－t图像，v－t图像，图像间的相互转化，课时精练等内容，欢迎下载使用。
1、揣摩例题。课本上和老师讲解的例题，一般都具有一定的典型性和代表性。要认真研究，深刻理解，要透过“样板”，学会通过逻辑思维，灵活运用所学知识去分析问题和解决问题，特别是要学习分析问题的思路、解决问题的方法，并能总结出解题的规律。 2、精练习题。复习时不要搞“题海战术”，应在老师的指导下，选一些源于课本的变式题，或体现基本概念、基本方法的基本题，通过解题来提高思维能力和解题技巧，加深对所学知识的深入理解。在解题时，要独立思考，一题多思，一题多解，反复玩味，悟出道理。 3、加强审题的规范性。每每大考过后，总有同学抱怨没考好，纠其原因是考试时没有注意审题。审题决定了成功与否，不解决这个问题势必影响到高考的成败。那么怎么审题呢? 应找出题目中的已知条件 ;善于挖掘题目中的隐含条件 ;认真分析条件与目标的联系，确定解题思路 。 4、重视错题。“错误是最好的老师”，但更重要的是寻找错因，及时进行总结，三五个字，一两句话都行，言简意赅，切中要害，以利于吸取教训，力求相同的错误不犯第二次。
第一章　运动的描述　匀变速直线运动
专题强化一　运动图像问题
1.知道几种运动图像的物理意义.2.会由图像分析物体的运动情况.3.能根据图像判断或求解图像以外的物理量.4.掌握运动图像间的相互转化.
题型三　用函数法解决非常规图像问题
题型四　图像间的相互转化
题型五　应用图像解决动力学问题
1.图像的意义：x－t图像反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律.2.x－t图像中的“交点”“斜率”“截距”的意义(1)交点：两图线有交点，说明两物体 .(2)斜率：表示 .(3)截距：纵轴截距表示t＝0时刻的初始 ，横轴截距表示位移为零的时刻.
1.x－t图像表示物体运动的轨迹.(　　)2.x－t图像上两图线的交点表示两物体此时相遇.(　　)
例1　(多选)(2018·全国卷Ⅲ·18)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动.甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示.下列说法正确的是A.在t1时刻两车速度相等B.从0到t1时间内，两车走过的路程相等C.从t1到t2时间内，两车走过的路程相等D.在t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等
x－t图像的斜率表示速度，则可知t1时刻乙车速度大于甲车速度，A项错误；由两图线的纵截距知，出发时甲在乙前面，t1时刻图线相交表示两车相遇，可得0到t1时间内乙车比甲车多走了一段距离，B项错误；
t1和t2时刻两图线都相交，表明两车在两个时刻均在同一位置，从t1到t2时间内，两车走过的路程相等，在t1到t2时间内，两图线有斜率相等的一个时刻，该时刻两车速度相等，C、D项正确.
例2　如图所示为甲、乙两物体做直线运动的x－t图像，对于0～t1时间内两物体的运动，下列说法中正确的是A.甲物体速度方向与加速度方向相同B.乙物体加速度方向与速度方向相反C.甲物体的平均速度大于乙物体的平均速度D.乙物体位移变小，速度变大
x－t图像的斜率表示速度，0～t1时间内甲物体速度减小，做减速运动，所以甲物体速度方向与加速度方向相反，故A错误；0～t1时间内乙物体速度减小，做减速运动，所以乙物体速度方向与加速度方向相反，故B正确，D错误；
由于在0～t1时间内甲、乙两物体的位移大小相等，所以它们的平均速度大小相等，故C错误.
1.图像的意义：v－t图像反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律，它只能描述物体做直线运动的情况.2.图像的斜率：v－t图线(或切线)的斜率表示物体的 .斜率的绝对值表示加速度的 ，斜率为正表示加速度沿规定的正方向，但物体不一定做加速运动；斜率为负，则加速度沿 ，物体不一定做减速运动.3.v－t图线与t轴所围“面积”表示这段时间内物体的 .t轴上方的“面积”表示位移沿 ，t轴下方的“面积”表示位移沿______，如果上方与下方的“面积”大小相等，说明物体恰好回到出发点.
1.v－t图像上两图线的交点表示两物体此时相遇.(　　)2.v－t图像中图线的斜率表示运动物体的加速度，x－t图像中图线的斜率表示运动物体的速度.(　　)3.x－t图像和v－t图像都只能描述直线运动.(　　)
1.无论x－t图像、v－t图像是直线还是曲线，所描述的运动都是直线运动，图像的形状反映了x与t、v与t的函数关系，而不是物体运动的轨迹.2.x－t图像中两图线的交点表示两物体相遇，v－t图像中两图线的交点表示该时刻两物体的速度相等，并非相遇.3.位置坐标x－y图像则能描述曲线运动，图线交点表示物体均经过该位置，但不一定相遇，因为不知道时间关系.
例3　(2022·广东深圳市实验中学月考)如图为一质点做直线运动的v－t图像，下列说法正确的是A.BC段表示质点通过的位移大小为34 mB.在18～22 s时间内，质点的位移为24 mC.整个过程中，BC段的加速度最大D.整个过程中，E点所对应的时刻离出发点最远
由题图看出，CE段图线斜率的绝对值最大，则CE段对应过程的加速度最大，选项C错误；由题图看出，在0～20 s时间内，速度均为正值，质点沿正方向运动，在20～22 s时间内速度为负值，质点沿负方向运动，所以整个过程中，D点对应时刻离出发点最远，选项D错误.
例4　(多选)雨雪天气时路面湿滑，汽车在紧急刹车时的刹车距离会明显增加.如图所示为驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的v－t图像，驾驶员的反应时间为1 s.下列说法正确的是A.从t＝0到停下，汽车在湿滑路面的平均速度大于 在干燥路面的平均速度B.从t＝1 s到停下，汽车在湿滑路面的平均速度大于 在干燥路面的平均速度C.从t＝0到停下，汽车在湿滑路面的行驶距离比在干燥路面的行驶距离 多15 mD.从t＝1 s到停下，汽车在湿滑路面的加速度是在干燥路面的加速度的 0.75倍
x1－x2＝15 m，故A错误，C正确；
用函数法解决非常规图像问题
1.用函数思想分析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.2.三类图像(1)a－t图像由Δv＝aΔt可知图像中图线与横轴所围面积表示 ，如图甲所示.
(3)v2－x图像由v2－v02＝2ax可知v2＝v02＋2ax，截距b为 ，图像斜率k为 ，如图丙所示.
例5　一物体由静止开始，在粗糙的水平面内沿直线运动，其加速度a随时间t变化的a－t图像如图所示.若选物体开始运动的方向为正方向，那么，下列说法中正确的是A.在0～2 s的时间内，物体先做匀速直线运动后做 匀减速运动B.在2 s时物体的位移最大C.在2～3 s的时间内，物体速度的变化量为－1 m/sD.在0～4 s的时间内，物体的位移为零
a－t图像中图线与横轴所围的面积表示速度的变化量，2～3 s的时间内，速度变化量为Δv＝ ×1×(－2) m/s＝－1 m/s，C正确；0～4 s内，物体的速度变化量为0，即物体在4 s时停止运动，位移不为0，D错误.
0～1 s，加速度不变，物体做匀加速运动，1～2 s加速度数值减小，物体做加速度减小的变加速运动，A错误；2 s时，加速度为0，速度最大，B错误；
例6　动力车在刹车过程中位移和时间的比值 与t之间的关系图像如图所示，则下列说法正确的是A.动力车的初速度为20 m/sB.刹车过程动力车的加速度大小为2.5 m/s2C.刹车过程持续的时间为8 sD.4 s内刹车位移为60 m
例7　如图所示是某物体做直线运动的v2－x图像(其中v为速度，x为位置坐标)，下列关于物体从x＝0处运动至x＝x0处的过程分析，其中正确的是A.该物体做匀加速直线运动
由匀变速直线运动速度与位移的关系式v2－v02＝2ax可得v2＝2ax＋v02，由题图可知物体的加速度恒定不变，由于物体的速度减小，故物体做匀减速直线运动，选项A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.
例8　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
根据x－t图像中图线的斜率表示速度可知，该质点的x－t关系图像可大致表示为B图.
例9　一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的规律如图所示.取物体开始运动的方向为正方向，则下列关于物体运动的v－t图像正确的是
根据加速度随时间变化的图像可得，0～1 s内为匀加速直线运动，速度v＝at，速度为正方向，选项D错误；
第1 s末的速度v＝1 m/s,1～2 s内加速度变为负值，而速度为正方向，因此为匀减速运动，到2 s末，速度减小为0，选项B错误；2～3 s，加速度为正方向，初速度为0，物体做正方向的匀加速直线运动，即从第2 s开始重复前面的运动，选项C正确，A错误.
应用图像解决动力学问题
在物理中，有些动力学问题特别是物体做变加速直线运动时，根据运动学公式进行计算比较繁琐或难以解决，我们可以利用图像法使问题直观明了，从而迅速解决问题.一般解题策略如下：(1)认真审题，根据需要确定纵、横坐标轴对应的物理量.(2)结合具体的物理过程和相应的物理规律，找出两物理量的制约关系，作出函数图像.(3)根据图像结合数学知识进行分析、判断.
例10　某同学欲估算飞机着陆时的速度，他假设飞机在平直跑道上做匀减速运动，飞机在跑道上滑行的距离为x，从着陆到停下来所用的时间为t，实际上，飞机的速度越大，所受的阻力越大，则飞机着陆时的速度应是
1.A、B两物体沿同一直线运动，运动过程中的x－t图像如图所示，下列说法正确的是A.4 s时A物体运动方向发生改变B.0～6 s内B物体的速度逐渐减小C.0～5 s内两物体的平均速度相等D.0～6 s内某时刻两物体的速度大小相等
x－t图像的斜率表示速度，斜率的正负表示速度方向，所以A物体运动方向不变，故A错误；x－t图像的斜率表示速度，由题图可知，0～6 s内B物体的速度逐渐增大，故B错误；
0～6 s内存在某时刻两图像斜率的绝对值相等，即存在某时刻两物体的速度大小相等，故D正确.
2.质点在某段时间内运动的v－t图像是一段抛物线，如图所示，关于0～t1和t1～t2两段时间内的运动，下列说法正确的是A.两段时间内的速度方向相同B.两段时间内的平均速度大小相等C.两段时间内的加速度方向相同D.0～t1内加速度逐渐减小，t1～t2内加速度逐渐增大
0～t1时间内的速度为正值，t1～t2时间内的速度为负值，故A错误；
根据速度－时间图像的斜率表示加速度，在0～t1时间内，图线的斜率为负值，t1～t2时间内，图线的斜率也为负值，所以两段时间内的加速度方向相同，故C正确；0～t1内、t1～t2内加速度均逐渐增大，故D错误.
3.甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动，它们的位移—时间(x－t)图像如图所示，由图像可以看出在0～4 s内A.甲、乙两物体始终同向运动B.第2 s末，甲、乙两物体间的距离最大C.甲的平均速度大于乙的平均速度D.乙物体一直做匀加速直线运动
x－t图像的斜率表示速度，可知在0～2 s内甲、乙都沿正向运动，同向运动，在2～4 s内甲沿负向运动，乙仍沿正向运动，二者反向运动，故A错误；
0～2 s内两者同向运动，甲的速度大，两者距离增大，2 s后甲反向运动，乙仍沿原方向运动，两者距离减小，则第2 s末甲、乙两物体间的距离最大，故B正确；
由题图知在0～4 s内甲、乙的位移都是2 m，平均速度相等，故C错误；根据x－t图像的斜率表示速度，可知乙物体一直做匀速直线运动，故D错误.
4.甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶，在t＝0到t＝t1的时间内，它们的v－t图像如图所示，在这段时间内A.汽车甲的平均速度比乙大
C.甲、乙两汽车的位移相同D.汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大
因为v－t图线与横坐标轴所围的面积是物体的位移，故在0～t1时间内，甲车的位移大于乙车，根据 可知，甲车的平均速度大于乙车，选项A正确，C错误；因为乙车做变减速运动，故平均速度不等于 ，选项B错误；因为v－t图线的切线的斜率的绝对值等于物体的加速度大小，故甲、乙两车的加速度均逐渐减小，选项D错误.
5.(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
A图是v－t图像，由图可知，甲的速度一直大于乙的速度，所以中途不可能出现甲、乙船头并齐，故A错误；B图是v－t图像，由图可知，开始丙的速度大，后来甲的速度大，v－t图像中图线与横轴围成的面积表示位移，由图可以判断在中途甲、丙位移会相同，所以在中途甲、丙船头会并齐，故B正确；
C图是s－t图像，由图可知，丁一直在甲的前面，所以中途不可能出现甲、丁船头并齐，故C错误；D图是s－t图像，交点表示相遇，所以甲、戊在中途船头会并齐，故D正确.
6.在如图所示的某物体做直线运动的“a－t”图像中，引入“加速度的变化率”描述加速度变化的快慢.下列说法正确的是A.2 s内物体的速度越来越小B.t＝1 s时，“加速度的变化率”为2 m/s2C.0～2 s内物体的速度变化量为4 m/sD.2 s时加速度为0，物体的速度也一定为0
2 s时加速度为零，但是速度不一定为零，故D错误.
由于不知道加速度的方向与速度方向的关系，所以无法确定速度是增大还是减小，故A错误；
7.一物体在外力作用下由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的关系图像如图所示.下列说法正确的是A.物体运动的最大速度是4 m/sB.t＝4 s时物体回到出发点C.t＝4 s时物体开始反向运动D.t＝1 s时和t＝3 s时物体的瞬时速度相同
0～1 s物体做加速度增大的加速运动，1～2 s物体做加速度减小的加速运动，2～3 s物体做加速度增大的减速运动，3～4 s物体做加速度减小的减速运动，根据对称性可知，物体在4 s末时速度减为零，4 s后物体又重复前面的运动，故B、C错误；由B、C项分析可知，t＝1 s时和t＝3 s时物体的瞬时速度相同，故D正确.
8.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
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时速度减为零，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；乙物体从0～4 s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.
9.根据机动车的运动情况，绘制如图所示的 图像，已知其在水平路面沿直线行驶，规定初速度v0的方向为正方向，运动过程中所受阻力恒定.以下说法正确的是A.机动车匀加速运动B.机动车的初速度为0C.机动车的加速度为8 m/s2D.机动车在前3秒内的位移是25 m
10.(多选)近年来，我国的高速铁路网建设取得巨大成就，高铁技术正走出国门.在一次高铁技术测试中，机车由静止开始做直线运动.测试段内机车速度的二次方v2与对应位移x的关系图像如图所示.在该测试段内，下列说法正确的是A.机车的加速度越来越大B.机车的加速度越来越小
由v2＝2ax结合题图可知，机车的加速度逐渐减小，故A错误，B正确；由于机车做加速度减小的变加速直线运动，故在该测试段内，其v－t图像如图所示，可知机车的平均速度大于匀加速直线运动的平均速度 ，故C正确，D错误.
11.(多选)如图甲所示，一维坐标系中有一物块静止于x轴上的某位置(图中未画出)，从t＝0时刻开始，物块在外力作用下沿x轴正方向做匀变速直线运动，其位置坐标与速率平方关系的图像如图乙所示.下列说法正确的是A.物块运动的加速度大小为1 m/s2B.t＝4 s时物块位于x＝2 m处C.2～4 s时间内物块的平均速度大 小为1.5 m/sD.前2 s时间内物块的位移大小为2 m
12.一静止在光滑水平面的物体从t＝0时刻加速度与时间关系如图所示，a随t做周期性变化，求t＝0到t＝32 s内物体的位移大小.