第3讲 直线运动的图像-【回归课本】2025年高中物理基础知识训练

回归课本 第三讲】 直线运动的图像 理 >答案链接P02 位移一时间(x-)图像 从x-t图像上可获取的信息 1.某段时间内的① 2.发生某段位移所用的② 3.图线上的每一个点可表示物体某时刻所在的③ ,而图线则表示物体在这个运动过程中 位移随时间变化的关系。 4.斜率：若图线为直线，则图线的斜率表示④ 若图线为向上倾斜的直线，即>0，表示物 体做正向匀速运动：若图线与1轴平行，即k=0,表示物体⑤ :若图线为向下倾斜的直线， 即k<0,表示物体做负向匀速运动。 5.交点：两图线的交点表示两物体在这一时刻⑥ ,如图a中P点所示。 6.截距：图线不过原点，若从纵轴开始，则表示开始计时时，⑦ 不为零（如 1 图a中图线甲所示)。若从横轴开始，则表示计时一段时间后，物体才开始运动（如 图a中图线乙所示)。 【注意】x-1图线表示的是物体的位置随时间变化的规律，而不是物体运动的轨迹。 图a 7.若x-t图线为曲线，表示物体在相等时间内的⑧ 不相等，物体做变速直x 线运动。如图b所示，从此图线可看出在相等时间△内位移△x、△x2、△x3、△x 不相等，可见速度是变化的，而且随着时间增长，速度减小。41趋近于零时，为 △r2△3△4△t 瞬时速度，可知某时刻的速度等于x一1图像上该时刻图线切线的斜率，即图线切线 的斜率反映着各时刻的⑨ 速度。 图b 速度一时间(-)图像 在（图像中，图线的倾斜程度即斜率为A( (以直线为例)，可知-1图线的斜率表示物体运动的 △d ① -t图像一般有以下三种情况： 1.若-1图线是一条平行于时间轴的直线，则表明物体做② 运动， 加速度为③ ,如图中图线1所示。 2.若-t图线是一条倾斜的直线，如图中图线2、3所示，则表明任意相等时间内 速度的变化量都相等，说明速度的变化快慢相同，由a= △p2- 一可知， △tt2- 4010 ④ 不变，即物体做匀变速直线运动，直线的斜率表示物体的加速度，斜率为⑤ 表示加速度方向与所设正方向相同，如图中图线2所示：斜率为⑥ ,表示加速度方向与所 设正方向相反，如图中图线3所示。 3.若-t图线是一条曲线，如图中图线4所示，则表明相等时间内速度的变化量不相等，速度变化 的快慢不同，即⑦ 发生变化，此时物体的瞬时加速度等于曲线在该点切线的斜率。 的描述 快提升· 练典例 >>答案链接P02 考点一 认识x-t图像 典例1（多选）物体A和B的x一1图像如图所示，由图可知 A.两物体是从同一位置同时向同一方向运动的 考壶从图像获取信息的 /m B.图中交点表示5s末A、B两物体速度相同 10 能力，注意交点表示相 C.前5s内物体A的位移大小为10m 遇，斜车表示速废 0123456t D.前5s内物体B的位移大小为5m 考点二认识v-t图像 典例2如图为某物体做直线运动的一1图像，关于该物体的运动情况，下列说法正确的是 A.物体在第1s内的加速度大小为4m/s 从图像中可得到斜率、 4n· B.物体加速度方向始终不变 杨点，面积等信息 C.物体始终向同一方向运动 D.物体的位移大小为零 考点三-1图像的应用 典例3科学训练可以提升运动成绩，某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中，速度，与时间 1的关系图像如图所示。由图像可知 () 训练后 训练前 0: A.0~t1时间内，训练后运动员的平均加速度大 加速度定义或中的△1为一段时 B.0~t2时间内，训练前、后运动员跑过的距离相等 调，求得的即为平构加速度 C.2~3时间内，训练后运动员的平均速度小 D.3时刻后，运动员训练前做减速运动，训练后做加速运动 011,回归 【快提升·练典例】 减速至零后反向加速，A错误，C正确。 本 典例1(1)2 2 变式题B【解析】由于加速度的方向始终与速度方 (2) ,+ 向相同，因此速度一直在增大，当加速度减小到零时， 中 【解析】(1)设全程所用的时间为1，则由平均速度的 速度达到最大值，A错误，B正确；位移一直在增大，当 定义知， 加速度减小到零时，速度不再变化，但位移随时间继续 前一半时间内的位移为x=,·2, 增大，C、D错误。 后一半时间内的位移为名=·2· 【点评】明确加速度对速度的影响以及速度和位移的 关系。加速或减速取决于加速度与速度的方向关系，而 全程时间1内的位移为x=+,=(,+,)×2 不是看加速度的正负。 全程的平均速度为D=七=地 典例4C【解析】要求加速度，需正确地求出速度变 129 化量△”。由于足球飞来的方向为正方向，因此初速度 (2)设全程位移为x,由平均速度的定义知， Po=8m/s,末速度，=-12m/s,则△r=书，-t。=-12m/s- + △-20 前一半位移所用的时间为4，=三 8m/s=-20m/s,加速度a= 102m/s=-100m/s3, 故选C。 x 后一半位移所用的时间为，= 第三讲直线运动的图像 【研课本·划重点】 x第 22x(,+2） 一、①位移②时间③位置④速度⑤静止 全程所用时间为1=1，+2= 十一= "1522,2 ⑥相遇⑦位移⑧位移⑨瞬时 全程的平均速度为=￥.2如， 二、①加速度②匀速直线③零④加速度⑤正 t,+好 ⑥负⑦加速度 典例2A【解析】物体的速度有变化，则物体一定具 【快提升·练典例】 有加速度，A正确：具有加速度的物体，其速度不一定 典例1CD【解析】由x-1图像可知，A比B晚1s出 增大，当加速度方向与速度方向相反时，速度诚小，B 发，且不在同一位置出发，A错误： 错误：加速度为零的物体可能处于静止状态，也可能处 x-4图线斜率表示速度，则5s末A、B两物体速度不相 于匀速直线运动状态.C错误：根据△n=a△：可知，加速 同，B错误； 度越大，物体的速度变化量不一定越大，还与时间有 前5s内物体A的位移大小为10m-0=10m,C正确： 关，D错误。 前5s内物体B的位移大小为10m-5m=5m,D正确。 典例3A【解析】根据。和a二者间的方向关系，可 典例2C【解析】物体在第1s内的加速度大小为 判断物体做何种运动，若a与。同向，做加速运动，若 4-2 d= m/s2=2m/s2,A错误： 与。反向，做减速运动（或先做诚速运动，后做加速 运动)：由于速度和加速度都是矢量，速度、加速度的正 一1图线由向上倾斜变为向下倾斜，斜率由正变为负， 负号表示方向，因此若二者的符号相同，就表示它们的 故加速度方向发生了改变，B错误； 方向相同，则物体就做加速运动，B、D正确；若二者的 由一图线始终在轴上方，可知物体速度始终为正， 符号相反，就表示它们的方向相反，则物体刚开始做减 故物体始终向同一方向运动，C正确： 速运动，若时间足够长，且加速度始终存在，则物体先由一1图线与1轴围成的面积表示位移，可知物体的位 402 移大小不是零，D错误 a=5m/s2。设运动员做匀加速直线运动的时间为t, 典例3D【解析】由题图可知，在6，时刻，训练前的 做匀速直线运动的时间为2，做匀速直线运动的速度 答案及解析 速度比训练后的速度大，由4=A”可知，在0-4，时间 为，跑完全程的时间为，全程的位移为x,依题意及运 动学规律，得1=t,+12,D=a,x= 内，训练后运动员的平均加速度比训练前的小，故A错 2+2,设加速阶段 误：-t图线与1轴围成图形的面积表示位移，由题图可 通过的距离为，则=a,解得=10m。故选A。 知，0-2时间内，训练前运动员跑过的距离比训练后的 大，故B错误：同理可知，山2~，时间内，训练后运动员 典例210nu/s 的位移比训练前的位移大，根据平均速度等于位移与 【解析】若航空母舰静止不动，则战斗机正常起飞所 时间的比值，可知训练后运动员的平均速度大，故C错 需要的甲板长度 误：根据一4图像直接判嘶可知，4时刻后，运动员训练 6_60 L-202x5m=360m>l=250m, 前速度减小，做减速运动；训练后速度增大，做加速运 可知战斗机不能正常起飞。 动，故D正确 以地面为参照物，设在：时间内航空母舰和战斗机的位 【点评】考生在解答该题时出错的原因主要有以 移分别为x,和x2,由运动学知识可得 下两个：一、没享握平均加速度、平均速度的概念： =m 二、不理解-1图像的含义，不会在-1图像中用面 1 积法求位移。 2, x2=t+ x2-x=L 专题二 直线运动 ro =r+at, 第一讲匀变速直线运动基本概念和规律 联立上式解得=10m/s。 【研课本·划重点】 【点评】战斗机起飞时做匀加速直线运动，为保证战 一、①速度②直线③常量（定值）④。⑤t 斗机能安全起飞，航空母舰的航行方向与战斗机起飞 二、①加速度②直线③常量（定值）④均匀增大 时的方向相同，根据速度一时间公式和位移一时间公 1 ⑤均匀减小⑥r,+l⑦n,1+2t ⑧2ax 式结合几何条件求解即可。本题容易出现的错误是 将航空母舰的甲板长度当成战斗机的位移，应用后 三、①相等②瞬时③1：2：3：…：n t2=2al进行求解 ④12：22：32：…：n2⑤1：3：5：…：(2m-1) ⑥1：2：3：…：Vm⑦1：2：√5：…：m 典例3BD【解析】因为冰壶做匀减速直线运动，且 ⑧1：(2-1)：(3-√2)：…：(n-n-1) 末速度为零，故可以当成反向的匀加速直线运动来研 【快提升·练典例】 究，通过连续相等位移所用的时间之比为1：(2-1)： 典例1A【解析】根据题意可知，在第1s内和第 (3-√2)·，故冰壶依次穿过每个矩形区域所用的时间 25内运动员都做匀加速直线运动，设运动员在匀加速 之比为(3√2)：(2-1)：1，C错误，D正确：物体做 阶段的加速度大小为a,在第1s内和第2s内通过的 初速度为零的匀加速直线运动通过连续相等的位 位移分别为，和。由运动学规律得s=2, 移，在各位移等分点的速度之比依次为1：√2：√3 ·,则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比为 +5,=2ax(24)户，其中。=1s,=7.5m,联立解得 √3：√2：1，A错误，B正确。 03