专题二 运动学图像-【精剖细解】2023年物理新高一初升高衔接讲义（全国通用）

专题二 运动学图像 ——精剖细解预习讲义 知识点1：运动学图像 1、常规运动学图像如下表所示： 图像类型 图像包含的知识 图例 x−t图像 物理意义：反映物体做直线运动的速度随时间变化的规律。 匀速直线运动的图像是一条与横轴平行的直线，匀变速直线运动的图像是一条倾斜的直线； 图线上某点切线斜率的大小（正负）表示物体在该时刻的加速度大小（方向）。 纵轴截距表示t＝0时刻的初始位置，横轴截距表示位置坐标为零的时刻。 v−t图像 物理意义：反映物体做直线运动的速度随时间变化的规律。 匀速直线运动的图像是一条与横轴平行的直线，匀变速直线运动的图像是一条倾斜的直线； 图线上某点切线斜率的大小（正负）表示物体在该时刻的加速度大小（方向）。 图像与时间轴围成的面积表示物体在该段时间内运动的位移。若此面积在时间轴的上方（下方），则表示这段时间内的位移方向为正（为负）。 纵轴截距表示初速度，横轴截距表示速度为零的时刻。 a－t图像 物理意义：反映物体做直线运动的加速度随时间变化的规律。 包围面积的意义：图像和时间轴所围面积表示该段时间内速度的变化量。 图像解题的方法：确认横坐标、纵坐标对应的物理量；观察图像的走势，获取斜率、截距、面积、交点、转折点等信息，将物体的运动图像转化为物体的运动模型。 解题常用的两种方法： ①函数斜率面积法：先由运动学规律推导出两个物理量间的函数表达式，再根据函数表达式的斜率、截距的意义求出相应的问题，特别是解决对于不太熟悉的图像等要注意这种转化。 ②函数数据代入法：先由运动学规律推导出两个物理量间的函数表达式，再把图像中的特殊数据代入函数表达式进行计算。 解题的关键：明确图像的含义，将物体的运动图像转化为物体的运动模型。 常规运动学图像的分析 单选题 1．如图所示是A、B两质点从同一地点运动的x-t图像，则下列说法正确的是（　　） A．B质点做曲线运动 B．4s时A、B两质点相距最远 C．前4s内A、B两质点的平均速度相等 D．B质点前4s做加速运动，4秒后做减速运动 2．图是甲、乙两车在同一条公路上沿同一方向、向同一目的地运动的位移—时间图像。由图可以看出（　　） A．甲、乙两车是从同一地点出发的 B．甲车比乙车多运动了t2的时间 C．甲车在t1-t3时间内处于静止状态 D．甲、乙两车在t1时间内的平均速度是相同的 3．北京冬奥会速滑馆内装有历经5年发明的高科技“猎豹”高速摄像机，让犯规无处遁形，某次速度滑冰比赛中，摄像机和运动员的水平位移x随时间：变化的图像分别如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．时刻运动员与摄像机速度相同 B．时刻运动员追上摄像机 C．时间内任一时刻摄像机的速度都大于运动员的速度 D．摄像机做匀加速直线运动，运动员做变加速直线运动 4．一个物体沿一直线运动，它先做匀减速直线运动接着做匀加速直线运动，下列四个图中能正确表示该物体的运动过程中的速度时间关系的是（　　） A．   B．   C．   D．   5．某高层建筑工人在一次险情中，将安全带系于腰部，从离地面某高度处通过钢丝绳先匀加速运动后匀减速运动安全着陆，如图所示是该工人运动全过程的v-t图像。已知工人的质量m=70kg，则下列说法正确的是（　　） A．发生险情处离地面的高度为50m B．加速下滑时钢丝绳对工人的拉力大小为240N C．整个过程中工人所受重力做功为31500J D．t=4s时工人处于失重状态 6．一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度时间图像如图所示，由图像可知（　　）    A．0~ta段火箭的加速度小于ta~tb段的火箭加速度 B．0~ta段火箭是上升过程，在ta~tb段火箭是下落过程 C．tb时刻火箭离地最远 D．tc时刻火箭回到地面 7．如图所示为某质点做直线运动的加速度与时间的关系图象，其中时刻，质点的速度为零，下列说法正确的是（　　） A．在内，质点做匀变速直线运动 B．在内，质点在时刻速度最大 C．在内，质点在时刻离出发点最远 D．在和时，质点速度相同 8．图甲是上海东方明珠塔和观光电梯示意图。小明乘坐观光电梯时，通过手机上的加速度传感器，记录了电梯从静止开始运动的加速度a随时间t变化情况，近似处理后得到如图乙所示图像（以向上为正方向）。电梯总质量m=3.0×103kg，忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2，下列说法中正确的是（　　） A．电梯在第1s末的速率为1m/s B．电梯在第10s末速度达到最大 C．电梯在11s到30s内向上做匀速运动且速率为10m/s D．电梯在上升过程中受到的最小拉力为N 9．如图甲所示，A、B两物体静止在水平面上，0时刻A开始向右加速，时刻B开始向右加速，它们的加速度a与时间t关系图像如图乙所示，表示0到时间内A的a－t图线