新教材適用2024版高考物理二輪總復(fù)習(xí)第1部分核心主干復(fù)習(xí)專題專題1力與運(yùn)動(dòng)第2講直線運(yùn)動(dòng)題型2運(yùn)動(dòng)圖像問(wèn)題教師用書(shū)

題型2運(yùn)動(dòng)圖像問(wèn)題1.圖像問(wèn)題要三看(1)看清坐標(biāo)軸所表示的物理量→明確因變量(縱軸表示的量)與自變量(橫軸表示的量)的制約關(guān)系。(2)看圖線本身→識(shí)別兩個(gè)相關(guān)量的變化趨勢(shì)，從而分析具體的物理過(guò)程。(3)看交點(diǎn)、斜率和“面積”→明確圖線與圖線的交點(diǎn)、圖線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)、圖線斜率、圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積的物理意義。2.v-t圖像的應(yīng)用技巧(1)圖像意義：在v-t圖像中，圖像上某點(diǎn)的斜率表示對(duì)應(yīng)時(shí)刻的加速度，斜率的正負(fù)表示加速度的方向。(2)注意：加速度沿正方向不表示物體做加速運(yùn)動(dòng)，加速度和速度同向時(shí)做加速運(yùn)動(dòng)。eq\o(\s\up7(),\s\do5(考法一))x-t圖像例題1(2023·全國(guó)甲卷)一小車沿直線運(yùn)動(dòng)，從t＝0開(kāi)始由靜止勻加速至t＝t1時(shí)刻，此后做勻減速運(yùn)動(dòng)，到t＝t2時(shí)刻速度降為零。在下列小車位移x與時(shí)間t的關(guān)系曲線中，可能正確的是(D)【解析】x-t圖像的斜率表示速度，小車先做勻加速運(yùn)動(dòng)，因此速度變大即O-t1圖像斜率變大，t1-t2做勻減速運(yùn)動(dòng)則圖像的斜率變小，在t2時(shí)刻停止圖像的斜率變?yōu)榱恪９蔬xD。eq\o(\s\up7(),\s\do5(考法二))v-t圖像例題2(2023·河北唐山三模)2021年7月28日，在東京奧運(yùn)會(huì)男子雙人跳板決賽中，中國(guó)選手謝思埸、王宗源獲得冠軍。從運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)跳板開(kāi)始計(jì)時(shí)，跳水過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員重心的v-t圖像如圖所示，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)軌跡視為直線。則下列說(shuō)法正確的是(D)A．運(yùn)動(dòng)員在入水前做的是自由落體運(yùn)動(dòng)B．運(yùn)動(dòng)員在t＝2s時(shí)已浮出水面C．運(yùn)動(dòng)員在1～2s內(nèi)的位移大小約為8mD．運(yùn)動(dòng)員雙腳離開(kāi)跳板后重心上升的高度為0.2m【解析】運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)跳板時(shí)，有向上的初速度，則運(yùn)動(dòng)員在入水前做的不是自由落體運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員在t＝2s時(shí)速度為0，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，即入水最深處，故B錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員在0.2～1s內(nèi)做自由落體運(yùn)動(dòng)，由公式v＝gt可得，t＝1s時(shí)運(yùn)動(dòng)員的速度為v＝8m/s，若運(yùn)動(dòng)員在1～2s內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)，v-t圖像如圖所示由v-t圖像中面積表位移可知，此時(shí)，運(yùn)動(dòng)員在1～2s內(nèi)的位移為x＝eq\f(1,2)×1×8m＝4m，則運(yùn)動(dòng)員在1～2s內(nèi)的實(shí)際位移小于4m，故C錯(cuò)誤；由圖可知，運(yùn)動(dòng)員在t＝0.2s時(shí)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，則有h＝eq\f(1,2)gt2可得，雙腳離開(kāi)跳板后重心上升的高度為h1＝0.2m，故D正確。eq\o(\s\up7(),\s\do5(考法三))其他運(yùn)動(dòng)圖像例題3(2023·山東煙臺(tái)三模)甲、乙兩物體沿x軸正方向做直線運(yùn)動(dòng)，某一時(shí)刻兩物體以速度v0同時(shí)經(jīng)過(guò)O點(diǎn)，之后它們運(yùn)動(dòng)的eq\f(1,v)-x圖像如圖所示，則甲、乙兩物體速度從v0增加到2v0的過(guò)程，下列說(shuō)法中正確的是(C)A．速度均隨位移均勻變化B．速度均隨時(shí)間均勻變化C．經(jīng)歷的時(shí)間之比為12D．經(jīng)歷的時(shí)間之比為21【解析】由圖像可知，速度與位移成反比關(guān)系，速度不隨位移均勻變化，故A錯(cuò)誤；eq\f(1,v)-x圖像的圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示時(shí)間，由圖像可知，速度不隨時(shí)間均勻變化，故B錯(cuò)誤；eq\f(1,v)-x圖像的圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示時(shí)間，則甲、乙兩物體速度從v0增加到2v0的過(guò)程，經(jīng)歷的時(shí)間之比為12，故C正確，D錯(cuò)誤?！矊?duì)點(diǎn)訓(xùn)練〕1.(2023·山東東營(yíng)二模)如圖所示為一物體沿直線運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖像，下列關(guān)于該物體的速度—時(shí)間圖像可能正確的是(A)【解析】從位移—時(shí)間圖像可知物體一直沿正方向運(yùn)動(dòng)，所以B、D錯(cuò)誤；又可知2s內(nèi)物體的位移為8m，則速度—時(shí)間圖線與時(shí)間軸所圍的面積為8，故A正確，C錯(cuò)誤。2.(2023·福建寧德5月質(zhì)檢)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一款能夠與人協(xié)作、共同完成冰壺比賽的機(jī)器人。當(dāng)機(jī)器人與冰壺之間的距離保持在8m之內(nèi)時(shí)，機(jī)器人可以實(shí)時(shí)追蹤并準(zhǔn)確獲取冰壺的運(yùn)動(dòng)信息。如圖甲所示，在某次投擲練習(xí)中機(jī)器人夾取冰壺，由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，之后釋放冰壺，二者均做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，冰壺準(zhǔn)確命中目標(biāo)，二者在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的v-t圖像如圖乙所示。此次投擲過(guò)程(C)A．機(jī)器人加速階段的位移大小為18mB．機(jī)器人減速階段的加速度大小為2m/s2C．t＝9s時(shí)，冰壺的速度大小為5.25m/sD．t＝9s時(shí)，機(jī)器人可以準(zhǔn)確獲取冰壺的運(yùn)動(dòng)信息【解析】由v-t圖像與時(shí)間軸所圍面積表示位移，則有機(jī)器人加速階段的位移大小為x機(jī)＝eq\f(6×3,2)m＝9m，A錯(cuò)誤；由v-t圖像的斜率表示加速度，可得機(jī)器人減速階段的加速度大小為a機(jī)＝eq\f(6,9－3)m/s2＝1m/s2，B錯(cuò)誤；冰壺的加速度為a壺＝eq\f(5－6,11－3)m/s2＝－0.125m/s2，t＝9s時(shí)，冰壺的速度大小為v＝v0＋a壺t＝6m/s－0.125×6m/s＝5.25m/s，C正確；機(jī)器人與冰壺減速階段所圍三角形面積表示冰壺與機(jī)