模型04 運(yùn)動學(xué)圖像類問題（原卷版）-2025版高考物理熱點(diǎn)模型精-品講義

模型04運(yùn)動學(xué)圖像類問題01模型概述01模型概述1．常規(guī)運(yùn)動學(xué)圖像(1)位移圖像（x-t圖像）：①圖像上一點(diǎn)切線的斜率表示該時刻所對應(yīng)速度；②圖像是直線表示物體做勻速直線運(yùn)動，圖像是曲線則表示物體做變速運(yùn)動；③圖像與橫軸交叉，表示物體從參考點(diǎn)的一邊運(yùn)動到另一邊.(2)速度圖像（v-t圖像）：①在速度圖像中，可以讀出物體在任何時刻的速度；②在速度圖像中，物體在一段時間內(nèi)的位移大小等于物體的速度圖像與這段時間軸所圍面積的值.說明：t軸上方的“面積”表示位移沿正方向，t軸下方的“面積”表示位移沿負(fù)方向，如果上方與下方的“面積”大小相等，說明物體恰好回到出發(fā)點(diǎn)．③在速度圖像中，物體在任意時刻的加速度就是速度圖像上所對應(yīng)的點(diǎn)的切線的斜率.說明：斜率的絕對值表示加速度的大小，斜率為正表示加速度沿規(guī)定的正方向，但物體不一定做加速運(yùn)動；斜率為負(fù)，則加速度沿負(fù)方向，物體不一定做減速運(yùn)動．④圖線與橫軸交叉，表示物體運(yùn)動的速度反向.⑤圖線是直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動或勻速直線運(yùn)動;圖線是曲線表示物體做變加速運(yùn)動.(3)對比項目x－t圖像v－t圖像斜率各點(diǎn)切線的斜率，表示該時刻的瞬時速度各點(diǎn)切線的斜率，表示該時刻的瞬時加速度縱截距t＝0時，物體的位置坐標(biāo)初速度v0面積無意義位移2.非常規(guī)運(yùn)動學(xué)圖像(1)基本思路：對于非常規(guī)圖像（非x-t、v-t圖），基本思路是結(jié)合圖像橫縱坐標(biāo)，由運(yùn)動學(xué)公式，推導(dǎo)出橫縱坐標(biāo)之間的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式，進(jìn)而結(jié)合函數(shù)表達(dá)式分析斜率、截距及面積的含義.(2)典型問題①a－t圖像：由Δv＝aΔt可知圖像中圖線與橫軸所圍面積表示速度變化量．②a－x圖像：由v2－v02＝2ax可得ax＝eq\f(v2－v02,2)，可知圖像中圖線與橫軸所圍面積表示速度平方變化量的一半eq\f(v2－v02,2)．③eq\f(x,t)－t圖像：由x＝v0t＋eq\f(1,2)at2可得eq\f(x,t)＝v0＋eq\f(1,2)at，截距b為初速度v0，圖像的斜率k為eq\f(1,2)a．④eq\f(x,t2)－eq\f(1,t)圖像：由x＝v0t＋eq\f(1,2)at2可得eq\f(x,t2)＝v0·eq\f(1,t)＋eq\f(1,2)a，縱截距表示加速度一半eq\f(a,2)，斜率表示初速度v0.⑤v2－x圖像：由v2－v02＝2ax可知v2＝v02＋2ax，截距b為v02，圖像斜率k為2a．⑥eq\f(1,v)－x圖像：由t＝eq\f(x,v)可知圖像中圖線與橫軸所圍面積表示運(yùn)動時間t.3.圖像間的相互轉(zhuǎn)化(1)解決圖像轉(zhuǎn)換類問題的一般流程：(2)要注意應(yīng)用解析法和排除法，兩者結(jié)合提高選擇題圖像類題型的解題準(zhǔn)確率和速度。02典題攻破02典題攻破1.x-t圖像【典型題1】18．（24-25高一上·全國·課堂例題）（多選）如圖是一輛汽車做直線運(yùn)動的x－t圖像，對線段OA、AB、BC、CD所表示的運(yùn)動，下列說法正確的是（）A．OA段表示沿正方向運(yùn)動B．AB段表示靜止C．CD段表示的運(yùn)動方向與初始運(yùn)動方向相反D．運(yùn)動4h汽車的位移大小為30km2.v-t圖像【典型題2】1．（23-24高一上·河北邯鄲·期中）某同學(xué)操控?zé)o人機(jī)從地面起飛，沿豎直方向做直線運(yùn)動。前5s內(nèi)的圖像如圖所示，下列對無人機(jī)在此段時間內(nèi)運(yùn)動的描述正確的是（）A．無人機(jī)在1s末到達(dá)最高點(diǎn)B．無人機(jī)做勻速直線運(yùn)動C．無人機(jī)在4s末速度最小D．無人機(jī)上升的最大高度為6m3.非常規(guī)圖像【典型題3】2．（2024·河北·模擬預(yù)測）高層住宅樓的電梯，停在中間樓層，時開始運(yùn)動，選向上為正方向，一段時間內(nèi)電梯的加速度隨時間變化的圖像可簡化為如圖所示，內(nèi)，關(guān)于電梯的運(yùn)動，下列說法正確的是（

）A．時，電梯的速度為B．電梯運(yùn)動的最大速度為C．內(nèi)，電梯運(yùn)動的距離為D．內(nèi)，電梯向下運(yùn)動【典型題4】11．（23-24高二下·重慶渝中·期末）如下圖所示的四種圖像中，質(zhì)點(diǎn)均做直線運(yùn)動，縱坐標(biāo)分別為速度、速度的平方、加速度、位移與時間的比值。下列說法正確的是（）A．甲圖中，物體在0~5s這段時間內(nèi)的位移小于30mB．乙圖中，物體的加速度大小為C．丙圖中，陰影面積表示4~6s時間內(nèi)物體加速度變化量的大小D．丁圖中，物體的加速度大小為4.圖像間的相互轉(zhuǎn)化【典型題5】12．（23-24高一下·安徽滁州·期末）如圖所示為一物體沿直線運(yùn)動的位移一時間圖像。下列關(guān)于該物體運(yùn)動的速度一時間圖像可能正確的是（）A． B．C． D．03針對訓(xùn)練03針對訓(xùn)練1．（24-25高一上·全國·課后作業(yè)）（多選）王老師給同學(xué)們講了一個龜兔賽跑（賽程為L）的故事，按王老師講的故事情節(jié)，兔子和烏龜?shù)奈灰啤獣r間圖像如圖所示，以下說法正確的是（）A．兔子和烏龜在同一地點(diǎn)同時出發(fā)B．兔子和烏龜在同一地點(diǎn)出發(fā)，烏龜比兔子早出發(fā)C．兔子和烏龜在比賽中兩次相遇D．兔子和烏龜走的路徑不同2．（23-24高一下·湖北·階段練習(xí)）近日，華為與奇瑞汽車聯(lián)合發(fā)布了雙方合作的首款智能電動汽車，智能駕駛正日益走近人們生活。某車評機(jī)構(gòu)對這款汽車做AEB（自動緊急剎車系統(tǒng)）測試，汽車運(yùn)動的位移—時間圖像如圖所示。已知該汽車的運(yùn)動分為兩階段，第一階段，從時刻至?xí)r刻，汽車在平直的道路上做勻速直線運(yùn)動；第二階段，時刻，激光雷達(dá)發(fā)現(xiàn)前方障礙，行車電腦立即控制剎車踏板，車輛開始做勻減速直線運(yùn)動，時刻后圖線與時間軸平行。下列說法正確的是（）A．汽車勻減速直線運(yùn)動的加速度大小為B．后汽車開始做勻速運(yùn)動C．時間內(nèi)，汽車的位移為D．時間內(nèi)，汽車的平均速度大小為3．（2024·重慶·高考真題）如圖所示，某滑雪愛好者經(jīng)過M點(diǎn)后在水平雪道滑行。然后滑上平滑連接的傾斜雪道，當(dāng)其達(dá)到N點(diǎn)時速度如果當(dāng)0，水平雪道上滑行視為勻速直線運(yùn)動，在傾斜雪道上的運(yùn)動視為勻減速直線運(yùn)動。則M到N的運(yùn)動過程中，其速度大小v隨時間t的變化圖像可能是（

）A． B．C． D．4．（23-24高一下·廣東惠州·期末）每次看到五星紅旗冉冉升起，我們都會感到無比的自豪和驕傲。在兩次升旗儀式的訓(xùn)練中，第一次和第二次國旗運(yùn)動的圖像如下圖中實線和虛線所示。第一次升旗過程中在開始階段國旗的加速度較大，且兩次國旗均能在國歌聲開始時運(yùn)動，在國歌聲結(jié)束時到達(dá)旗桿的頂端，下列圖像可能正確的是（）A． B．C． D．5．（22-23高一上·貴州·階段練習(xí)）某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的速度一時間圖像如圖所示，該質(zhì)點(diǎn)（）A．在第1s末速度方向發(fā)生了改變B．第2s末回到起點(diǎn)C．第0~1s和第2~3s內(nèi)的加速度大小相同D．在第2s末加速度方向發(fā)生了改變6．（2024·河北·高考真題）籃球比賽前，常通過觀察籃球從一定高度由靜止下落后的反彈情況判斷籃球的彈性。某同學(xué)拍攝了該過程，并得出了籃球運(yùn)動的圖像，如圖所示。圖像中a、b、c、d四點(diǎn)中對應(yīng)籃球位置最高的是（

）A．a(chǎn)點(diǎn) B．b點(diǎn) C．c點(diǎn) D．d點(diǎn)7．（23-24高二下·吉林·期末）根據(jù)海水中的鹽分高低可將海水分成不同密度的區(qū)域，當(dāng)潛艇從海水高密度區(qū)域駛?cè)氲兔芏葏^(qū)域，浮力頓減.稱之為“掉深”。如圖甲所示，我國南海艦隊某潛艇在高密度海水區(qū)域沿水平方向緩慢航行。t=0時，該潛艇“掉深”，隨后采取措施自救脫險，在0~30s內(nèi)潛艇豎直方向的圖像如圖乙所示（設(shè)豎直向下為正方向）。則（）A．潛艇在t=10s時下沉到最低點(diǎn)B．潛艇在“掉深”和自救時的加速度大小之比為C．潛艇豎直向下的最大位移為100mD．潛艇在“掉深”和自救時的位移大小之比為8．（22-23高一上·貴州·階段練習(xí)）（多選）如圖所示的位移（s）-時間（t）圖象和速度（v）-時間（t）圖象中給出四條圖線，甲、乙、丙、丁代表四輛車由同一地點(diǎn)向同一方向運(yùn)動的情況，則下列說法不正確的是（）A．時間內(nèi)，甲、乙兩車的平均速度相等B．甲車做直線運(yùn)動，乙車做曲線運(yùn)動C．時間內(nèi)，丙、丁兩車在時刻相距最遠(yuǎn)D．時間內(nèi)，丙、丁兩車的平均速度相等9．（23-24高二下·內(nèi)蒙古烏海·期末）甲、乙兩物體從同一點(diǎn)開始沿一直線運(yùn)動，甲和乙的運(yùn)動圖像如圖所示，下列說法中正確的是（）A．6s內(nèi)甲的路程為16m，乙的路程為12mB．0~2s內(nèi)與4~6s內(nèi)，甲的速度等大、反向C．0~6s內(nèi)，甲、乙的運(yùn)動方向均改變一次D．甲、乙均在3s末回到出發(fā)點(diǎn)，距出發(fā)點(diǎn)的最大距離均為4m10．（2024·山東·模擬預(yù)測）質(zhì)點(diǎn)甲、乙在時刻相遇，沿同一方向做直線運(yùn)動，甲的速度時間圖像如圖（a）所示，乙由靜止開始運(yùn)動，其加速度時間圖像如圖（b）所示，則下列說法正確的是（

）A．時，甲的速度小于乙的速度B．時，甲、乙相遇C．0~2s內(nèi)，甲的速度變化量比乙的速度變化量大D．0~5s內(nèi)，甲的平均速度小于乙的平均速度11．（23-24高二下·山東青島·期末）圖像能形象地表示物理規(guī)律，直觀地描述物理過程，是常用的一種數(shù)學(xué)物理方法。如圖為物體做直線運(yùn)動時各物理量之間的關(guān)系圖像，、、、分別表示物體的位移、速度、加速度和時間。下列說法正確的是（

）A．根據(jù)甲圖可求出物體的加速度大小為B．根據(jù)乙圖可求出物體的加速度大小為C．根據(jù)丙圖可求出物體在時的速度大小為D．根據(jù)丁圖可求出物體的加速度大小為12．（23-24高二下·河北秦皇島·期末）物體做直線運(yùn)動的圖像可以靈活選取縱、橫軸所表示的物理量，下列說法正確的是（

）A．甲圖中，物體在這段時間內(nèi)的位移等于B．乙圖中，物體的加速度大小為C．丙圖中，陰影面積表示時間內(nèi)物體的速度變化量D．A、B、C三個物體做直線運(yùn)動的圖像如圖丁所示，則時間內(nèi)，三個物體中B的路程最小13．（23-24高二下·重慶巴南·階段練習(xí)）如圖，甲、乙、丙、丁四個描述物體做直線運(yùn)動的相關(guān)圖像，相關(guān)說法正確的是（）A．甲圖中在時間內(nèi)，A的速度始終大于B的速度B．物體從靜止開始，加速度隨時間變化如乙圖，物體的最大位移為1mC．丙圖中A、B兩物體從同一地點(diǎn)同時出發(fā)，則在時間內(nèi)A均在B的前面D．丁圖表示物體做勻變速直線運(yùn)動14．（25-26高三上·全國·課前預(yù)習(xí)）非常規(guī)圖像的基本解題思路是結(jié)合圖像橫縱坐標(biāo)，由運(yùn)動學(xué)公式，推導(dǎo)出橫縱坐標(biāo)之間的___________關(guān)系表達(dá)式，進(jìn)而結(jié)合函數(shù)表達(dá)式分析___________、截距及___________的含義。圖像類型圖像的物理意義圖例－t圖像由x＝v0t＋at2可得＝v0＋at，由此知－t圖像的斜率為，縱軸截距為。v2－x圖像由v2－＝2ax可知v2＝＋2ax，故v2－x圖像斜率為，縱軸截距為。由v2－＝2ax得x＝v2－，故x－v2圖像斜率為，縱軸截距為。x－t2圖像由x＝at2，可知圖線的斜率表示。－圖像由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律有x＝v0t＋at2，變形得＝＋a，可知－圖像斜率表示，縱軸截距表示。v-x圖像圖線的斜率k=,分子和分母同時除以Δt,可得k=,如果圖線是一條傾斜的直線則斜率不變，利用k=結(jié)合速度的變化可以分析出加