专题一 运动学图像-【精剖细解】2024年高考物理二轮复习讲义

专题一 运动学图像 ——精剖细解备考讲义 高考对于这部分知识点主要以直线运动的情景进行命题，体现物理知识在现实生活当中的应用。主要考查的知识点有常规运动学图像：①x−t图像；②v−t图像；③a－t图像等；非常运动学图像：－t图像；v2－x图像；x－t2图像；－图像；v-x图像。 知识点1：运动学图像 1．常规运动学图像 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倾斜的斜线，匀变速直线运动的图像是一条关于时间二次方的曲线； 图线上某点切线斜率的大小（正负）表示物体在该时刻的速度大小（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。 竖直上抛运动的v−t图像 1．铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中，可视为质点的铯原子团在激光的推动下，获得一定的初速度。随后激光关闭，铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动，到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度或加速度随时间变化的图像是（　　） A．   B．   C．   D．   牛顿第二定律的简单应用和平抛运动的v−t图像和a－t图像 2．图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，经过水平NP段后飞入空中，在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化的图像是（　　） A． B． C． D． x−t图像和利用v−t图像解决变速运动的问题 3．（多选）赛龙舟是端午节的传统活动。下列和图像描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程，其中能反映龙舟甲与其它龙舟在途中出现船头并齐的有（　　） A． B． C． D． 4．一遥控玩具小车在平直路上运动的位移-时间图像如图所示，则下列说法正确的是（　　）    A．前内汽车的平均速度为 B．前内汽车的平均速度为 C．末汽车的速度大小为 D．前内汽车做单方向直线运动 5．四辆小车从同一地点向同一方向运动的位置和速度随时间变化的况如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲车做直线运动，乙车做曲线运动 B．在时间内，甲、乙的平均速度不相同 C．在时间内，丙、丁两车在时刻相距最远 D．在时间内，丙、丁两车间的距离先增大后减小 6．关于下图描述运动的图象，正确的说法是（    ）    A．图像A描述的是一个物体做匀速直线运动 B．图像B描述的是一个物体做匀加速直线运动 C．图像C描述的是一个物体沿斜面向上滑动，达到最高点后又向下滑动 D．图像D描述的可能是一个物体做竖直上抛运动（取初速度的方向为正） 7．国家跳水队以10金6银的成绩圆满结束了杭州亚运会的征程。在这辉煌成绩的背后，离不开运动员们日复一日的刻苦训练。从运动员离开跳板开始计时，跳水过程中运动员重心的v-t图像如图所示。不计空气阻力，重力加速度g取，运动员的运动轨迹视为直线。则下列说法正确的是（　　） A．运动员在入水前做的是自由落体运动 B．运动员在0~1s内的机械能先减小后增大 C．运动员在1~2s内的位移大小为4m D．运动员在1~2s内所受的阻力逐渐减小 8．甲、乙两个物体在同一直线上运动的v-t图像如图所示，由图像可知两物体（　　） A．0~4s甲的位移小于乙的位移 B．甲运动方向为正方向，乙运动方向为反方向 C．速度