第一章 微专题2 运动图像（Word教参）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版 浙江专用）

微专题2　运动图像 微点一　x­t图像和v­t图像 1．运用运动图像解题时的“六看” x­t图像 v­t图像 纵截距 表示初位置 表示初速度 斜直线 表示匀速直线运动 表示匀变速直线运动 斜率 表示速度 表示加速度 面积 无实际意义 图线和时间轴围成的面积表示位移 交点 相遇点 速度相等点(临界条件点) 拐点 表明速度突变，运动特征发生显著变化 表明加速度突变，运动特征发生显著变化 2.三点说明 (1)无论是x­t图像还是v­t图像，都只能描述直线运动． (2)x­t图像和v­t图像不能表示物体运动的轨迹． (3)x­t图像和v­t图像的形状由x与t、v与t的函数关系决定． [微点拨]　斜率是数学语言，表示直线的倾斜程度；斜率具有物理意义，可表示物体运动的速度或加速度． (2021·安徽池州一模)甲、乙两车在平直的公路上行驶，t＝0时刻两车处于同一位置，其速度—时间图像如图所示，两图线交点处坐标及切线均已标画出，则(　　) A．t＝2 s末，两图线相交，说明甲、乙两车相遇 B．t＝2 s末，甲车的加速度大于乙车的加速度 C．在0～2 s内，甲车的位移小于乙车的位移 D．在2～8 s内，甲车的平均速度小于乙车的平均速度 [图解剖析] C　解析：t＝2 s末，两条速度—时间图线相交说明甲、乙两车的速度相同；根据速度—时间图线与坐标轴所围图形的面积表示位移可知，在0～2 s时间内，乙车的位移大于甲车的位移，又两车的初始位置相同，故t＝2 s末，乙车在甲车前面，A错误；根据速度—时间图线的斜率表示加速度可知，在t＝2 s时，甲车的加速度大小为a甲＝5 m/s2，乙 车的加速度大小为a乙＝5 m/s2，甲、乙两车加速度大小相等，B错误；根据速度—时间图线与坐标轴所围图形的面积表示位移可知，在0～2 s时间内，甲车的位移小于乙车的位移，C正确；在2～8 s时间内，甲车的位移大于乙车的位移，根据平均速度公式可知，甲车的平均速度大于乙车的平均速度，D错误． [例1拓展]　(多选)若仅将[例1]中速度—时间图像改为位移—时间图像，如图所示，其他条件不变，则下列说法正确的是(　　) A．t＝2 s末，两图线相交说明丙、丁两车相遇 B．t＝2 s末，丁车的速度为负值，说明丁车的速度小于丙车的速度 C．在0～2 s内，丙车的位移小于丁车的位移 D．在2～8 s内，丙车的平均速度小于丁车的平均速度 [图解剖析] AD　解析：t＝2 s末，两条位移—时间图线相交说明丙、丁两车相遇，A正确；根据位移—时间图线的斜率表示速度可知，在t＝2 s时，丙车的速度为v丙＝5 m/s，丁车的速度为v丁＝－5 m/s2，丙、丁两车速度大小相等，B错误；在0～2 s时间内，丙车位移的大小为30 m，丁车位移的大小为10 m，丙车的位移大于丁车的位移，C错误；在2～8 s时间内，根据平均速度公式可知，丙车平均速度的大小为 m/s＝2.5 m/s，丁车平均速度的大小为m/s＝7.5 m/s，所以丙车的平均速度小于丁车的平均速度，D正确． 策略提炼 微点二　其他运动图像 直角坐标系图像往往反映了两个变量(物理量)之间的函数关系，因此要由运动学公式推导出两个物理量间的函数关系，才能分析图像的意义，比如： (1)a­t图像：由v＝v0＋at可知图像与横轴所围成面积表示速度变化量Δv，如图甲所示． (2) ­t图像：由x＝v0t＋at2可得＝v0＋at，图像的斜率为a，如图乙所示． (3)v2­x图像：由v2－v＝2ax可知v2＝v＋2ax，图像斜率为2a.如图丙所示． 甲　　　　　　 乙　　　　　 　丙 (多选)(2021·山东德州模拟)为检测某新能源动力车的刹车性能，现在平直公路上做刹车实验，如图所示是动力车整个刹车过程中位移与速度平方之间的关系图像，下列说法正确的是(　　) A．动力车的初速度大小为20 m/s B．刹车过程中，动力车的加速度大小为5 m/s2 C．刹车过程持续的时间为10 s D．从开始刹车时计时，经过6 s，动力车的位移大小为30 m AB　解析：根据v2－v＝2ax得x＝v2－v，结合图像，有＝－ s2/m，－v＝40 m，解得a＝－5 m/s2，v0＝20 m/s，故A、B正确；刹车过程持续的时间t＝＝4 s，故C错误；从开始刹车时计时，因前面计算知4 s后动力车停止运动，所以经过6 s，动力车的位移等于其在前4 s内的位移，x4＝ t＝40 m，故D错误． [例2拓展]　(多选)在[例2]中，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．动力车的初速度大小为10 m/s B．刹车过程动力车的加速度大小为5 m/