内容正文:
考点02 运动的图像(核心考点精讲精练)
1. 5年真题考点分布
运动的图像
2023•江苏卷•T1
2023•全国甲卷•T3
2023•湖北卷•T8
2022·河北卷·T1
2022·湖南卷·T7
2021·广东卷·T8
2021·海南卷·T10
2021·辽宁卷·T3
2019·浙江4月选考·T9
2018·全国卷Ⅱ·T19
2018·全国卷Ⅲ·T18
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】近几年高考主要考查:几种常见的运动图像:v-t,x-t,a-t。重点是v-t的应用。
【备考策略】知道几种运动学图像的物理意义;会由图像分析物体的运动情况
【命题预测】要注意掌握运动学图像间的相互转化;能根据图像判断或求解图像以外的物理量。
1.对基本图像(x-t 图像、v-t 图像)的理解
x-t图像
v-t图像
图像
举例
斜率
意义
速度
加速度
面积
意义
无
位移
特别处
两条图线的交点表示相遇
图线的拐点表示速度反向
图线与时间轴所围面积表示位移
图线的拐点表示加速度反向
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表示物体做加速度逐渐减小的直线运动,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速度变化量.
3. “三步”巧解运动学图像问题
解决此类问题时要根据物理情境中遵循的规律,由图像提取信息和有关数据,根据对应的规律公式对问题做出正确的解答。具体分析过程如下:
考向1 运动图像的应用
1.应用运动图像的三点注意
(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图像都不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。
2.应用运动图像解题“六看”
xt图像
vt图像
轴
横轴为时间t,纵轴为位移x
横轴为时间t,纵轴为速度v
线
倾斜直线表示匀速直线运动
倾斜直线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的大小(面积在时间轴的上、下表示位移方向的正、负)
纵截距
表示初位置
表示初速度
特殊点
拐点表示从一种运动变为另一种运动,交点表示相遇
拐点表示从一种运动变为另一种运动,交点表示速度相等
(2023·全国·统考高考真题)一小车沿直线运动,从t = 0开始由静止匀加速至t = t1时刻,此后做匀减速运动,到t = t2时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
(2023·湖北·华中师大一附中校联考模拟预测)一小汽车以速度在平直轨道上正常行驶,要通过前方一隧道,需提前减速,以速度匀速通过隧道后,立即加速到原来的速度,小汽车的v-t图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.加速阶段与减速阶段的加速度大小之比为1:2
B.加速阶段与减速阶段的位移大小之比为2:1
C.加速阶段与匀速阶段的位移大小之比为1:2
D.小汽车从开始减速直至再恢复到的过程中通过的路程为
考向2用函数法解决非常规图像问题
(1)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。
(2)匀变速直线运动的四类非常规图像
①at图像:由v=v0+at可知图像与时间轴所围面积表示速度变化量Δv,如图甲所示。
②t图像:由x=v0t+at2可得=v0+at,图像的斜率为a,纵截距为v0,如图乙所示。
③v2x图像:由v2-v=2ax可知v2=v+2ax,图像斜率为2a,纵截距为v,如图丙所示。
④其他非常规图像
图像种类
示例
解题关键
-
图像
公式依据:
x=v0t+at2
→=v0·+a
斜率意义:初速度v0
纵截距意义:
加速度一半
a-x
图像
公式依据:
v2-v02=2ax→ax=
面积意义:速度平方变化量的一半
-x
图像
公式依据:t=
面积意义:运动时间t
(多选)(2023·湖北·统考高考真题)时刻,质点P从原点由静止开始做直线运动,其加速度a随时间t按图示的正弦曲线变化,周期为。在时间内,下列说法正确的是( )
A.时,P回到原点 B.时,P的运动速度最小
C.时,P到原点的距离最远 D.时,P的运动速度与时相同
(2023春·广东广州·高三校联考开学考试)小李同学在学习过程中非常喜欢总结归纳,下图是他用来描述多种物理情景的图像,其中横轴和纵轴的截距分别为n和m,在如图所示的可能物理情景中,下列说法正确的是( )
A.若为图像,则物体做匀减速直线运动
B.若为图像且物体初速度为零,则