2025年高考物理一轮复习讲义(新人教版) 第1章 专题强化1 运动图像问题
展开题型一 运动学图像的理解和应用
1.对基本图像(x-t 图像、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__________________,图线②表示物体做匀变速直线运动.
(2)由Δv=aΔt可知图像中图线与横轴所围面积表示________________.
1.x-t图像表示物体运动的轨迹.( )
2.x-t图像中的图线过t轴表明速度方向一定发生变化.( )
3.v-t图像上两图线的交点表示两物体此时相遇.( )
4.v-t图像中图线的斜率表示物体的加速度,x-t图像中图线的斜率表示物体的速度.( )
5.x-t、v-t和a-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1 (2023·广东省模拟)中国海军服役的歼-15舰载机在航母甲板上加速起飞过程中,某段时间内舰载机的位移时间(x-t)图像如图所示,则( )
A.由图可知,舰载机起飞的运动轨迹是曲线
B.在0~3 s内,舰载机的平均速度大于12 m/s
C.在M点对应的位置,舰载机的速度大于20 m/s
D.在N点对应的时刻,舰载机的速度为7.5 m/s
听课记录:______________________________________________________________
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例2 (2023·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 m
B.在18~22 s时间内,质点的位移为24 m
C.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
听课记录:________________________________________________________________
例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它龙舟在途中出现船头并齐的有( )
听课记录:_____________________________________________________________
例4 一物体由静止开始,在粗糙的水平面上沿直线运动,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/s
D.在0~4 s的时间内,物体的位移为0
听课记录:_______________________________________________________________
题型二 用函数法解决非常规图像问题
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.
1.函数法解决eq \f(x,t)-t图像
由x=v0t+eq \f(1,2)at2可得eq \f(x,t)=v0+eq \f(1,2)at,截距b为__________,图像的斜率k为________,如图甲所示.
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.
3.其他非常规图像
例5 (2023·广东省模拟)一物体从t=0时刻开始沿直线运动,运动时间为t时,对应的位移为x,规定向右为正方向,其eq \f(x,t)-t图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.t=0时,物体的初速度大小为3 m/s
B.物体的加速度大小为3 m/s2
C.0~2 s内物体的位移为6 m
D.3 s末物体位于出发点左侧9 m处
听课记录:______________________________________________________________
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例6 (2023·辽宁沈阳市模拟)一辆汽车以20 m/s的速度在平直公路上行驶,某时刻司机发现前方施工需减速行驶,司机反应了0.2 s后开始刹车.如图所示为发现施工提示后的速度平方v2随位移x的变化关系.从司机发现前方施工提示至汽车速度减小到5 m/s过程中,汽车的位移为( )
A.44 m B.41.5 m
C.40 m D.37.5 m
听课记录:______________________________________________________________
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例7 (2023·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/s
C.汽车开始制动时的速度大小为6eq \r(2) m/s
D.此车制动时间为eq \r(2) s
听课记录:______________________________________________________________
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题型三 图像间的相互转化
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 (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( )
听课记录:______________________________________________________________
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例9 一静止在光滑水平面的物体从t=0时刻开始的加速度与时间的关系图像如图所示,a随t周期性变化.
(1)画出物体在0~9 s内的v-t图像;
(2)求t=0到t=32 s内物体的位移大小.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________x-t图像
v-t图像
图像
举例
斜率
意义
面积
意义
无
特别处
两条图线的交点表示__________
图线的拐点表示速度__________
图线与时间轴所围面积表示位移
图线的拐点表示________反向
图像种类
示例
解题关键
eq \f(x,t2)-eq \f(1,t)
图像
公式依据:
x=v0t+eq \f(1,2)at2→______________
斜率意义:________
纵截距意义:________________
a-x
图像
公式依据:
v2-v02=2ax→____________
面积意义:_______________
eq \f(1,v)-x
图像
公式依据:________
面积意义:________
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