专题05 运动学图像(导学案)-【鼎力高考】2025年高三物理一轮复习多维度精讲导学与分层专练

专题05 运动学图像 目录 考点一 v-t图像 1 考向 v-t图像 2 考点二 与位移和时间有关的图像 3 考向1 x-t图像 4 考向2 -t图像 5 考点三 与有关的图像 7 考向1 v2-x图像或x-v2图像 8 考向2 v-x图像或x-v图像 9 考向3 a-x图像 11 考点四 a-t图像 12 考向 a-t图像 13 考点一 v-t图像 知识点　v-t图像物理意义及识图五要素 考向 v-t图像 1．如图（a）所示，2023年杭州亚运会田径赛场上，工作人员利用电子狗捡铁饼和标枪，这在世界上尚属首次。电子狗在一次捡铁饼的过程，速度时间图像如图（b）所示，其中2~10s为曲线，其余为直线。下列说法正确的是（　　） A．2~10s时间内，电子狗做匀加速直线运动 B．0~10s时间内，电子狗的平均速度大小为3m/s C．16s时，电子狗距离出发点最远 D．12s时，电子狗开始反向运动 【答案】C 【详解】A．图像切线的斜率表示加速度的大小和方向，2~10s时间内，切线的斜率减小，加速度减小，所以电子狗做加速度减小的加速直线运动，A错误； B．图像的面积表示位移，0~10s时间内，电子狗的位移x大小，0~10s时间内，电子狗的平均速度大小，0~10s时间内，电子狗的平均速度大小一定大于3.9m/s，B错误； CD．速度始终为正值，表明电子狗一直向正方向运动，所以16s时，电子狗距离出发点最远，C正确，D错误。故选C。 2．端午节两个队伍比赛的速度与时间关系图像如图所示，甲在第一段时间的加速度是第二段时间加速度的2倍，下列说法正确的是（　　） A．甲乙两队伍同时出发 B．内，甲平均速度大于乙的平均速度 C．甲在时刻的速度是 D．乙到达终点的时刻为 【答案】C 【详解】A．由图可知乙队伍出发时间后，甲队伍出发，甲队伍比乙队伍晚出发，故A错误； B．图象与坐标轴围成的面积表示位移，内，甲图象与坐标轴围成的面积小于乙图象与坐标轴围成的面积，乙的位移较大，所用时间相同，甲平均速度小于乙的平均速度，故B错误； C．设甲在时刻的速度为，甲在第一段时间的加速度为甲在第二段时间的加速度为且可得甲在时刻的速度是故C正确； D．两支队伍比赛的路程为乙加速阶段的位移为设乙到达终点的时刻为，则解得乙到达终点的时刻为故D错误。故选C。 考点二 与位移和时间有关的图像 知识点一　x-t图像物理意义及识图五要素 知识点二　-t图像物理意义及识图五要素 考向1 x-t图像 3．可视为质点的甲、乙两车在同一条直道上行驶，它们运动的位移x随时间t变化的关系如图所示。已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处。则下列说法正确的是（　　） A．甲车的初速度为零 B．乙车的初位置在x0＝75m处 C．乙车的初速度大小为20m/s D．5s时两车相遇，此时两车速度大小相等 【答案】C 【详解】A．由图可知甲车做匀速直线运动，速度故A错误； BC．由图可知乙车做匀减速直线运动，可看作是反方向的匀加速直线运动，则有，由图可知，当其反向运动5s时，位移为25m。则有得加速度大小a＝2m/s2因其共运动了10s，可得，故C正确，B错误； D．t＝5s时，两车相遇，乙车速度大小为但甲车速度v甲＝5m/s，小于乙车速度v乙＝10m/s，故D错误。故选C。 4．质点a、b在同一直线上运动的位移－时间图像如图所示，质点b的加速度大小始终为0.1m/s2，两图线相切于坐标为（5s，－2.7m）的点，则（   ） A．质点a做直线运动，质点b做曲线运动 B．t = 5s时，质点a、b的速度均为－0.54m/s C．质点b的初速度为－1.1m/s D．图中x0应为4.25m 【答案】C 【详解】A．a做匀速直线运动，b做匀减速直线运动，故A错误； BC．根据位移—时间图像的斜率表示速度，则5s末两质点的速度均为设b质点的初速度为v0，由图可知b的斜率绝对值越来越小，所以b质点做匀减速直线运动，加速度，则有解得v0 = −1.1m/s故B错误、C正确； D．根据而得故D错误。故选C。 考向2 -t图像 5．智能寻迹小车目前被应用于物流配送等多个领域，为测试不同寻迹小车的刹车性能，让它们在图甲中A点获得相同的速度，并沿直线AB刹车，最终得分为刹车停止时越过的最后一条分值线对应的分数，每相邻分值线间距离为0.5m。某小车M测试时恰好停止于100分分值线，该车的位移和时间的比值与t之间的关系图像如图乙所示，小车均可视为质点。下列说法正确的是（　　） A．小车M刹车过程中加速度大小为 B．A点距100分分值线的距离为2m C．1s时小车M的速度为 D．若某小车恰好匀减速停止于96分分值线，则该车的加速度大小为 【答案】B 【详解】A．根据题意，由公式整理可得结合图像可得，解得即小车M刹车过程中加速度大小为，故A错误； BC．A点距100分分值线的距离为，1s时小车M的速度为故B正确，C错误； D．若某小车恰好匀减速停止于96分分值线，则刹车距离为则该车的加速度大小为故D错误。故选B。 6．现使两玩具车沿平直的公路行驶，t=0时刻甲车在乙车前方2m处，此时玩具车甲开始运动，利用计算机绘出了两玩具车的-t关系图像。下列说法正确的是（　　） A．t=2s时两玩具车速度相等 B．玩具车甲的加速度大小为2m/s2 C．t=2s时两玩具车并排行驶 D．0～2s的时间内，玩具车乙的位移等于玩具车甲的位移 【答案】D 【详解】B．根据匀变速直线运动公式x=v0t＋at2得=v0＋at结合图像可知玩具车甲做匀变速直线运动，初速度为0，图线斜率k=a，由图像得k=2，所以玩具车甲的加速度a=4 m/s2玩具车乙做速度v乙=4 m/s的匀速直线运动，B错误； A．t=2 s时玩具车甲的速度v甲=at=8 m/s而玩具车乙的速度v乙=4 m/s，故A错误； CD．0～2 s时间内两玩具车的平均速度相等，则该时间内两玩具车的位移相等，因此t=2 s时两玩具车没有并排行驶，C错误，D正确。故选D。 考点三 与有关的图像 知识点一　v2-x图像或x-v2图像物理意义及识图五要素 知识点二　v-x图像或x-v图像物理意义及识图五要素 知识点三　a-x图像物理意义及识图五要素 考向1 v2-x图像或x-v2图像 7．某物理探究组成功发射了自己制作的小火箭，该火箭竖直发射升空过程可分为AB和BC两个阶段，火箭速度的平方（）与位移（x）关系图像如图所示，不计空气阻力，重力加速度g大小取，下列说法正确的是（　　） A．该火箭先做加速度减小的变加速直线运动，再做匀减速直线运动 B．该火箭在BC段运动的时间为4s C．该火箭在BC段受到的反冲力为其所受重力的0.2倍 D．该火箭在AB阶段的平均速度大于12m／s 【答案】C 【详解】B．根据匀变速直线运动位移与速度之间的关系有可得根据题图可知，在位移为处，火箭的速度达到最大值，可得解得当火箭上升到100m时速度减为0，该过程火箭做匀减速直线运动，位移大小为根据速度与位移关系结合图像可得解得根据速度与时间的关系代入数据可得故B错误； A．根据初速度为零的匀变速直线运动位移与速度之间的关系有根据题图结合速度与位移之间的关系可知，火箭在内加速度逐渐增大，因此火箭先做加速度增大的变加速直线运动，再做匀减速直线运动，故A错误； C．该火箭在BC段，设其所受反冲力为，由牛顿第二定律有解得则有故C正确； D．若火箭在位移内做匀加速直线运动，可知到达64m处时的速度大小为由此可得该位移内火箭的平均速度但实际上在该段位移内火箭做的并不是匀加速的直线运动，而是做的加速度逐渐增大的加速运动，因此该火箭在AB阶段的平均速度小于12m/s，故D错误。故选C。 8．某小组在探究遥控汽车的刹车性能时，测得从t=0时起汽车的位移与速度的平方之间的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．t=0时汽车的速度为8m/s B．刹车过程持续的时间为5s C．0～4s内汽车发生的位移为8m D．汽车加速度的大小为0.5m/s2 【答案】C 【详解】AD．由图象可得根据可得解得，故AD错误； B．汽车刹车过程的时间为故B错误； C．汽车经过4s停止，0～4s内汽车发生的位移为故C正确。故选C。 考向2 v-x图像或x-v图像 9．L4级自动驾驶属于“高度自动驾驶”，除了某些特殊情况一般无需人类干预。如图所示，一辆L4级无人驾驶汽车在测试过程中速度随位移变化的图像为开口向左的抛物线。下列说法正确的是（　　） A．汽车做匀加速直线运动 B．汽车做匀变速曲线运动 C．时汽车的速度大小为 D．图示过程中汽车的加速度大小为 【答案】D 【详解】ABC．根据速度与位移公式有由于速度随位移变化的图像为开口向左的抛物线，则且保持不变，则汽车做匀减速直线运动，当时，有故ABC错误； D．由图可知，当时，，则有解得即汽车的加速度大小为，故D正确。故选D。 10．新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。为检测新能源汽车的基本性能，某志愿者驾驶汽车以36 km/h的速度驶入水平长直试验场，某时刻开始刹车，汽车做匀减速直线运动直到速度减为0，然后马上使汽车做匀加速直线运动直到恢复最初的速度。从开始刹车到恢复最初速度的过程中汽车位移与速度的关系如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．汽车加速过程中加速度的大小为5m/s2 B．该过程中汽车的总位移为20m C．该过程所用的总时间为8s D．汽车刹车过程中加速度的大小为5m/s2 【答案】D 【详解】A.由图知，汽车加速过程发生的位移x1=20m，末速度v=36km/h=10m/s，由匀加速直线运动的规律v2=2a1x1汽车加速过程中加速度的大小a1==m/s2=2.5m/s2，A错误； B.汽车做匀减速直线运动的位移x2=10m，该过程中汽车的总位移x=x1+x2=20m+10m=30m，B错误； C.该过程所用的总时间t==s=6s，C错误； D. 汽车刹车过程中加速度大小a2==m/s2=5m/s2，D正确。故选D。 考向3 a-x图像 11．放在水平面上的物体，在水平力F作用下开始运动，以物体静止时的位置为坐标原点，力F的方向为正方向建立x轴，物体的加速度随位移的变化图像如图所示。下列说法中正确的是（　　）    A．过程中物体做匀加速直线运动，过程中物体做减速直线运动 B．位移为x1时，物体的速度大小为 C．位移为x2时，物体的速度达到最大 D．物体的最大速度为 【答案】B 【详解】A．过程中加速度不变，所以物体做匀加速直线运动，过程中加速度方向不变，依然与速度同向，故物体仍做加速直线运动，位移为x3时，物体的速度达到最大，AC错误； B．由位移速度公式可得解得移为时，物体的速度大小为，B正确； D．由位移速度公式可得故图像的面积表示，则物体在位移为时的最大速度为，D错误。故选B。 12．狞猫主要分布在非洲以及亚洲的西部、中部和南部等地，栖息在森林、多石的高山、热带稀树草原和灌木丛林地一带，常在洞穴和岩石裂缝中休息。狞猫是夜行性动物，喜欢独居，擅长爬树，跳跃能力极强，能捉降落或起飞时的鸟类。某只狞猫在捕食树上的鸟时，先慢慢趴低身体，使身体贴近地面，然后突然蹬地向上加速，重心上升后离地向上运动，狞猫在离开地面前，其加速度a与重心上升高度的关系如图所示，忽略空气阻力，重力加速度取，则狞猫离地后速度大小约为（　　） A．2m/s B．5m/s C．6m/s D．8m/s 【答案】D 【详解】根据题意，设狩猫离地时速度为，如果做匀变速直线运动，由公式整理得可知图像与坐标轴围成的面积表示，对于非匀变速直线运动该结果也成立，则解得故选D。 考点四 a-t图像 知识点　a-t图像物理意义及识图五要素 考向 a-t图像 13．高层住宅楼的电梯，停在中间楼层，时开始运动，选向上为正方向，一段时间内电梯的加速度随时间变化的图像可简化为如图所示，内，关于电梯的运动，下列说法正确的是（    ） A．时，电梯的速度为 B．电梯运动的最大速度为 C．内，电梯运动的距离为6m D．内，电梯向下运动 【答案】C 【详解】图解剖析 A．由图像可知，内，电梯在加速上升，电梯的速度增加了；内，电梯加速度为0，电梯匀速上升；内，电梯的加速度方向向下，与运动方向相反，电梯在向上减速。内，电梯的速度增加了，时电梯的速度为0，所以时，电梯的速度为，故A错误； B．时电梯的速度最大，为，故B错误； C．内，电梯以匀速上升，运动的距离为6m，故C正确； D．内，电梯速度减小了，时，电梯速度减为0，可知内，电梯在向上运动，故D错误。故选C。 14．一质点从静止开始做直线运动，其图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．质点在内做匀速直线运动 B．质点在内的位移大小等于 C．质点第末的速度大小为 D．质点在第末的运动方向与第末相反 【答案】B 【详解】A．由图像可知，1~4s内质点加速度a恒定不为零，即为匀变速直线运动，故A错误； BC．由图像可知，a-t图像与时间轴所围面积表示速度改变量，则第1s末的速度则第1s末的速度大小为；1~4s内位移故B正确，C错误； D．第1.2s末的速度为故质点在第末的运动方向与第末相同，故D错误。故选B。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 运动学图像 目录 考点一 v-t图像 1 考向 v-t图像 2 考点二 与位移和时间有关的图像 3 考向1 x-t图像 3 考向2 -t图像 4 考点三 与有关的图像 5 考向1 v2-x图像或x-v2图像 6 考向2 v-x图像或x-v图像 7 考向3 a-x图像 8 考点四 a-t图像 9 考向 a-t图像 9 考点一 v-t图像 知识点　v-t图像物理意义及识图五要素 考向 v-t图像 1．如图（a）所示，2023年杭州亚运会田径赛场上，工作人员利用电子狗捡铁饼和标枪，这在世界上尚属首次。电子狗在一次捡铁饼的过程，速度时间图像如图（b）所示，其中2~10s为曲线，其余为直线。下列说法正确的是（　　） A．2~10s时间内，电子狗做匀加速直线运动 B．0~10s时间内，电子狗的平均速度大小为3m/s C．16s时，电子狗距离出发点最远 D．12s时，电子狗开始反向运动 2．端午节两个队伍比赛的速度与时间关系图像如图所示，甲在第一段时间的加速度是第二段时间加速度的2倍，下列说法正确的是（　　） A．甲乙两队伍同时出发 B．内，甲平均速度大于乙的平均速度 C．甲在时刻的速度是 D．乙到达终点的时刻为 考点二 与位移和时间有关的图像 知识点一　x-t图像物理意义及识图五要素 知识点二　-t图像物理意义及识图五要素 考向1 x-t图像 3．可视为质点的甲、乙两车在同一条直道上行驶，它们运动的位移x随时间t变化的关系如图所示。已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处。则下列说法正确的是（　　） A．甲车的初速度为零 B．乙车的初位置在x0＝75m处 C．乙车的初速度大小为20m/s D．5s时两车相遇，此时两车速度大小相等 4．质点a、b在同一直线上运动的位移－时间图像如图所示，质点b的加速度大小始终为0.1m/s2，两图线相切于坐标为（5s，－2.7m）的点，则（   ） A．质点a做直线运动，质点b做曲线运动 B．t = 5s时，质点a、b的速度均为－0.54m/s C．质点b的初速度为－1.1m/s D．图中x0应为4.25m 考向2 -t图像 5．智能寻迹小车目前被应用于物流配送等多个领域，为测试不同寻迹小车的刹车性能，让它们在图甲中A点获得相同的速度，并沿直线AB刹车，最终得分为刹车停止时越过的最后一条分值线对应的分数，每相邻分值线间距离为0.5m。某小车M测试时恰好停止于100分分值线，该车的位移和时间的比值与t之间的关系图像如图乙所示，小车均可视为质点。下列说法正确的是（　　） A．小车M刹车过程中加速度大小为 B．A点距100分分值线的距离为2m C．1s时小车M的速度为 D．若某小车恰好匀减速停止于96分分值线，则该车的加速度大小为 6．现使两玩具车沿平直的公路行驶，t=0时刻甲车在乙车前方2m处，此时玩具车甲开始运动，利用计算机绘出了两玩具车的-t关系图像。下列说法正确的是（　　） A．t=2s时两玩具车速度相等 B．玩具车甲的加速度大小为2m/s2 C．t=2s时两玩具车并排行驶 D．0～2s的时间内，玩具车乙的位移等于玩具车甲的位移 考点三 与有关的图像 知识点一　v2-x图像或x-v2图像物理意义及识图五要素 知识点二　v-x图像或x-v图像物理意义及识图五要素 知识点三　a-x图像物理意义及识图五要素 考向1 v2-x图像或x-v2图像 7．某物理探究组成功发射了自己制作的小火箭，该火箭竖直发射升空过程可分为AB和BC两个阶段，火箭速度的平方（）与位移（x）关系图像如图所示，不计空气阻力，重力加速度g大小取，下列说法正确的是（　　） A．该火箭先做加速度减小的变加速直线运动，再做匀减速直线运动 B．该火箭在BC段运动的时间为4s C．该火箭在BC段受到的反冲力为其所受重力的0.2倍 D．该火箭在AB阶段的平均速度大于12m／s 8．某小组在探究遥控汽车的刹车性能时，测得从t=0时起汽车的位移与速度的平方之间的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．t=0时汽车的速度为8m/s B．刹车过程持续的时间为5s C．0～4s内汽车发生的位移为8m D．汽车加速度的大小为0.5m/s2 考向2 v-x图像或x-v图像 9．L4级自动驾驶属于“高度自动驾驶”，除了某些特殊情况一般无需人类干预。如图所示，一辆L4级无人驾驶汽车在测试过程中速度随位移变化的图像为开口向左的抛物线。下列说法正确的是（　　） A．汽车做匀加速直线运动 B．汽车做匀变速曲线运动 C．时汽车的速度大小为 D．图示过程中汽车的加速度大小为 10．新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。为检测新能源汽车的基本性能，某志愿者驾驶汽车以36 km/h的速度驶入水平长直试验场，某时刻开始刹车，汽车做匀减速直线运动直到速度减为0，然后马上使汽车做匀加速直线运动直到恢复最初的速度。从开始刹车到恢复最初速度的过程中汽车位移与速度的关系如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．汽车加速过程中加速度的大小为5m/s2 B．该过程中汽车的总位移为20m C．该过程所用的总时间为8s D．汽车刹车过程中加速度的大小为5m/s2 考向3 a-x图像 11．放在水平面上的物体，在水平力F作用下开始运动，以物体静止时的位置为坐标原点，力F的方向为正方向建立x轴，物体的加速度随位移的变化图像如图所示。下列说法中正确的是（　　）    A．过程中物体做匀加速直线运动，过程中物体做减速直线运动 B．位移为x1时，物体的速度大小为 C．位移为x2时，物体的速度达到最大 D．物体的最大速度为 12．狞猫主要分布在非洲以及亚洲的西部、中部和南部等地，栖息在森林、多石的高山、热带稀树草原和灌木丛林地一带，常在洞穴和岩石裂缝中休息。狞猫是夜行性动物，喜欢独居，擅长爬树，跳跃能力极强，能捉降落或起飞时的鸟类。某只狞猫在捕食树上的鸟时，先慢慢趴低身体，使身体贴近地面，然后突然蹬地向上加速，重心上升后离地向上运动，狞猫在离开地面前，其加速度a与重心上升高度的关系如图所示，忽略空气阻力，重力加速度取，则狞猫离地后速度大小约为（　　） A．2m/s B．5m/s C．6m/s D．8m/s 考点四 a-t图像 知识点　a-t图像物理意义及识图五要素 考向 a-t图像 13．高层住宅楼的电梯，停在中间楼层，时开始运动，选向上为正方向，一段时间内电梯的加速度随时间变化的图像可简化为如图所示，内，关于电梯的运动，下列说法正确的是（    ） A．时，电梯的速度为 B．电梯运动的最大速度为 C．内，电梯运动的距离为6m D．内，电梯向下运动 14．一质点从静止开始做直线运动，其图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．质点在内做匀速直线运动 B．质点在内的位移大小等于 C．质点第末的速度大小为 D．质点在第末的运动方向与第末相反 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$