第1章 第4讲 专题：直线运动的图像-【金版教程】2026年高考物理一轮复习解决方案全书word

学科网书城围 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZXXk.c0m○ 您身边的互联网+教辅专家 第4 讲 专题：直线运动的图像 考点一xt图像v-t图像 核心综述 1.对基本运动图像x-t图像和wt图像)的理解 位移—时间图像c1图像) 速度一时间图像(o-t图像) 轴 横轴为时间，纵轴为位移x 横轴为时间，纵轴为速度 平行于时间轴的直线表示静止： 平行于时间轴的直线表示匀速直线运动：倾斜 线 倾斜直线表示匀速直线运动 直线表示匀变速直线运动 图线上某点切线的斜率的绝对值 图线上某点切线的斜率的绝对值表示加速度 斜率 表示速度的大小，斜率的正负表 的大小，斜率的正负表示加速度的方向 示速度的方向 图线和时间轴围成的面积表示相应时间内位 移的大小（面积在时间轴的上、下表示位移方向 面积 无实际意义 的正、负)：总位移等于各段位移的矢量和：总 路程等于各段路程的代数和，即时间轴上、下 各面积所对应路程的代数和 拐点表示速度发生变化，交点表 特殊点 拐点表示加速度发生变化，交点表示速度相等 示相遇 2关于x-1图像和0-t图像的两点注意 ()无论x-1图像、-（图像是直线还是曲线，所描述的运动都是直线运动。 (2x-t图像和0-t图像都不表示物体运动的轨迹。 题组强化 例1（人教版必修第一册·第一章第2节[练习与应用]T5改编）（多选）一辆汽车在教练场上沿着 平直道路行驶，以x表示它相对于出发点的位移，图为汽车在=0到t=40s这段时间的t 图像。下列分析正确的是() 20 10 010203040 A.汽车离出发点最远的距离为30m B.汽车在10~20s内匀速运动 C.汽车在40s末回到出发点 1 学科网书城圆 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.2 xxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 D.汽车在20~40s内加速度为1.5ms2 [答案]AC [解析]汽车在0~10s内匀速驶离出发点，10~20s内静止，2040s内匀速驶回出发点， 离出发点最远的距离为30m,40s末回到出发点，故A、C正确，B错误：汽车在2040s 内做匀速直线运动，加速度a=O,故D错误。 跟进训练(2025·安徽省A10联盟高三上11月段考)如图所示，是某质点在0~时间内的位 置一时间图像，在这段时间内，下列说法正确的是() A.质点做曲线运动 B.质点的速案一直变小 C.质点的加速度先沿x轴正方向后沿x轴负方向 D.质点运动的平均速度为零 答案：D 解析：位置一时间图像只能描述直线运动，不能描述曲线运动，故A错误：位置一时间图像 斜率的绝对值表示速率，由题图可知，质点的速率先减小后增大，故B错误；质点先沿x轴 正方向做减速运动，再沿x轴负方向做加速运动，加速度一直沿x轴负方向，故C错误：由 题图可知，质点在0~时间内的位移为零，平均速度为零，故D正确。 例2某军事试验场正在平地上试射地对空导弹。若某次竖直向上发射导弹时发生故障，造成 导弹运动的-1图像如图所示，则下列说法中正确的是() ↑m·s少 30 -30 -60 A.1~2s内导弹静止 B.2一3s内导弹匀减速下降 C.2~3s内和3~5s内加速度的方向相反 D.5s末导弹回到原出发点 [答案]D [解析]由题图可知，1~2s内导弹匀速上升，A错误：23s内导弹匀减速上升，B错误： 1图线的斜率表示加速度，所以2~3s内和3~5s内导弹加速度的方向相同，C错误；0-t 2 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 图像和时间轴围成的面积表示位移，根据图像可知，0~3s内导弹的位移x=1十32×30m= 60m,3~5s内导弹的位移x'=一12×60×2m=一60m,所以5s末导弹回到原出发点，D 正确。 跟进训练(2022河北高考)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t的关系图像如图所示。由图像可知() 训练后 训练前 A.0~时间内，训练后运动员的平均加速度大 B.0~专时间内，训练前、后运动员跑过的距离相等 C.2~时间内，训练后运动员的平均速度小 D.飞时刻后，运动员训练前做减速运动，训练后做加速运动 答案：D 解析：由题图可知，=0时刻训练前、后运动员的速度均为O,时刻训练后运动员的速度 小，则很据=wt可知，0~4时间内，训练后运动员的平均加速度小，故A错误：根据- 图线与t轴所围的面积表示位移，由题图可知，0~，时间内，训练前运动员跑过的距离比训 练后的大，故B错误；根据t图线与t轴所围的面积表示位移，由题图可知，~。时间内 ,训练后运动员的位移比训练前的大，则根据=1可知，互~专时间内，训练后运动员 的平均速度大，故C错误；根据1图像直接判断可知，时刻后，运动员训练前速度减小， 做减速运动，训练后速度增加，做加速运动，故D正确。 考点二其他运动图像 「核心综述 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，再分析图像的斜 率、截距、面积的含义。 2.常见的匀变速直线运动的三类非常规图像 (1)a-t图像：由=o十at可知图像与时间轴所围面积表示速度变化量△o,如图甲所示。 (2)xt-t图像：由x=f十12a2可得xt=o+12a4,图像的斜率为12a,纵截距为o,如图乙所 示。 3 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 1b.ZXXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 +an·。习 t票m·- 4 4r号 甲 (3)w2-x图像：由2-o20=2a可知2=20十2a,图像的斜率为2a,纵截距为20，如图 丙所示。 42m2·2 题组强化 例3一物体由静止开始，在粗糙的水平面上沿直线运动，其加速度α随时间t变化的a-t图 像如图所示。若选物体开始运动的方向为正方向，那么，下列说法中正确的是() /m·s A.在0一2s的时间内，物体先做匀速直线运动后做匀减速运动 B.在2s时物体的位移最大 C.在2~3s的时间内，物体速度的变化量为一1m/s D.在0~4s的时间内，物体的位移为0 [答案]C [解析]由题图可知，在0~1s的时间内，加速度大小不变，方向为正，与速度方向相同， 物体做匀加速直线运动，在1~2s的时间内，加速度大小减小，方向不变，物体做加速度减 小的加速直线运动，A错误：-1图像中图线与时间轴所围的面积表示速度的变化量，则在2~ 3s的时间内，物体速度的变化量为△=12×1×（一2）ms=一1ms,C正确：根据C项分 析，结合图像可知，在04s的时间内，物体的速度变化量为0，即物体在0~4s的时间内 一直向正方向运动，且在4s时速度为0，此时物体的位移最大且不为0，B、D错误。 例4(2025·甘肃有高三上诊断检测)（多选）一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时 开始计时，其xtt图像如图所示，则() 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 1b.ZXXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 m·) A.质点做匀加速直线运动，初速度为2m/s B.质点做匀加速直线运动，加速度为1m/s2 C.质点在02s内的位移大小为4m D.质点在3s末的速度为5ms [答案]BC [解析假设该质点做初速度为%、加速度为α的匀变速直线运动，由匀变速直线运动位移 与时间的关系式有x=0ot十12at2,整理得xt=oo十12at,结合题图可知，假设成立，且o=1 ms,12a=1-00一（一2）ms2,解得a=1m/s2,A错误，B正确：质点在0~2s内的位 移大小为x=0o4十12a22=1×2m+12×1×22m=4m,C正确；质点在3s未的速度为0= o十a=1ms十1×3m/s=4m/s,D错误。 例5从=0时刻开始，物块在外力作用下由静止开始沿x轴做匀变速直线运动，其位置和速 率的二次方的关系图线如图所示。下列说法正确的是(） T 62消m·好 A.t=2s时物块位于x=一1m处 B.物块运动的加速度大小为a=1ms2 C.t=0时刻物块位于x=0处 D.物块从2s末至4s末的平均速度大小为12ms [答案]A [解析们由题意可知物块运动的初速度为0，根据匀变速直线运动的规律有o2=2(c一xo),变 形可得x=I2ao2十xo,结合图像可知，图像斜率为k=12a,即a=12k=0.5m/s2,故B错误： t=0时，0=0，xo=一2m,2s内物块的位移为x2=12at2=1m,则1=2s时物块位于r=x0 十x2=一1m处，故A正确，C错误：物块从2s末至4s末的平均速度大小为=v2十v42 =3,即为3s末的速度，由匀变速直线运动速度与时间的关系式得3=a=1.5ms,故D 错误。 5 学科网书城围 品牌书店·知名教辅·正版资源 1b.ZXXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 课时作业 [A组基础巩固练] 1.(2025·河北省唐山市高三模拟)（多选）如图所示为某物体做直线运动的x-t图像，关于该物体 的运动，下列说法正确的是() A.t=6s时物体离出发点最远 B.t=6s时物体位于坐标原点 C.0~6s时间内物体速度方向不变 D.0~6s时间内物体的位移为一3m 答案：ABD 解析：由题图可知，出发点的坐标为x=3m,1=6s时物体位于坐标原点，此时与出发点间 的距离为3m,距离出发点最远，故A、B正确；由题图可知，0~2s时间内物体沿正方向 运动，4~6s时间内物体沿负方向运动，06s时间内物体速度方向发生了改变，C错误：0~ 6s时间内物体的位移为x=0一3m=一3m,D正确。 2.(2021·辽宁高考)某驾校学员在教练的指导下沿直线路段练习驾驶技术，汽车的位置x与时 间1的关系如图所示，则汽车行驶速度？与时间t的关系图像可能正确的是() 4 答案：A 解析：x1图像的斜率表示速度，其中斜率的正负表示速度方向，斜率的绝对值表示速度大小 ,所以04汽车的速度逐渐增加，4~互汽车的速度保持不变，互~名汽车的速度逐渐减小， 且速度一直为正值，故A正确。 6 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZxXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 3.(2025·八省联考河南卷)某运动员参加百米赛跑，起跑后做匀加速直线运动，一段时间后达 到最大速度，此后保持该速度运动到终点。下列速度一时间(-0和位移一时间(x)图像中，能 够正确描述该过程的是() 答案：B 解析：根据-1图像的斜率表示加速度，可知匀加速阶段的-1图像为一条倾斜直线，匀速阶 段的-t图像为一条平行于时间轴的直线，故A错误，B正确：由x-t图像的斜率表示速度可 知，匀加速阶段x1图像的斜率不断变大，匀速阶段x-t图像的斜率保持不变且与匀加速阶段 的最大斜率相等，故C、D错误。 4.(2025广东省惠州市高三上开学考试)我国极地科考破冰船“雪龙2号”总长122.5米，某 次破冰作业时，船做直线运动过程的-图像如图所示，下列说法正确的是() ↑m·+ 8.0 3.03.6l×10 A.这个过程不能把破冰船视为质点 B.匀加速过程的加速度大小为8.0m/s2 C.匀加速过程比匀减速过程的平均速度大 D.破冰的总长度达到22400m 答案：D 解析：根据-（图像中图线与1轴围成的面积表示位移，可知破冰船在此过程的位移大小即破 冰的总长度为s=12×8.0×(2.0+3.6)×103m=22400m,远大于船体长度，故可将破冰船视 为质点，故A错误，D正确：根据-4图像中图线的斜率表示加速度，可知匀加速过程的加 速度大小为a=80L.0×103m/s2=8×10-3ms2,故B错误：匀加速过程和匀减速过程，平均 速度相同，都等于=&.0+02ms=4.0m/s,故C错误。 5.(2025广东省惠州市高三上第一次调研)如图a所示，2023年杭州亚运会田径赛场上，工 作人员利用电子狗检铁饼和标枪，这在世界上尚属首次。电子狗在一次沿直线路径捡铁饼的 过程中，速度一时间图像如图b所示，其中2~10s为曲线，其余为直线。下列说法正确的 是() 7 学科网书城圆 品牌书店·知名教辅·正版资源 15.ZXXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 0246810121416 图a 图 A.2一10s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3ms 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 解析：-t图像中切线的斜率表示加速度，由题图b可知，2~10s时间内，切线的斜率减小， 加速度减小，速度增大，所以电子狗做加速度减小的变加速直线运动，A错误：-t图线与 轴围成的面积表示位移，0~10s时间内，若电子狗的)-t图线为连接(0,0)和(10s,6m/S的 直线，则对应的位移大小为x=6×10×12m=30m,由题图b可知，在0~10s时间内，电 子狗的位移大小x,则电子狗的平均速度大小=xPx'1=3010ms=3ms,B错误：电 子狗的速度始终为正值，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。 6.(2022上海高考)如图所示，两质点由静止开始做直线运动，它们的位移x与时间1的图像均 为抛物线。o时刻它们的速度分别为1和1，加速度分别为a1和a1。则() A.01>01,a1>an B.01>0n,a1<a1 C.vn,a1>au D.01<01,a1<al 答案：A 解析：解法一：根据x~t图像的斜率表示速度可知，在6时刻，刀1>刀；由题意知两质点的 位移x与时间t的图像均为抛物线，可知两质点均做初速度为零的匀加速直线运动，由)=a吐 可知，在t6时刻，a1>an。A正确。 解法二：由题意知两质点的位移x与时间t的图像均为抛物线，可知两质点均做初速度为零 的匀加速直线运动，由x-t图像可知，在0~0时间内，x1>x1,由x=12a2可知，a1>a1: 由0=at可知，01>71。A正确。 7.(2024河北高考)篮球比赛前，常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮 8 学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.2 xxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 球的弹性。某同学拍摄了该过程，并得出了篮球运动的-t图像，如图所示。图像中a、b、c、 d四点中对应篮球位置最高的是( m· A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 答案：A 解析：由题意可知，篮球最开始做自由落体运动，结合图像可知，速度为负值时，表示篮球 向下运动，当向下运动到与地面接触时篮球速度最大，之后速度发生突变，速度方向变为向 上并做竖直上抛运动，速度减为0时上升到最高点，故篮球第一次触地反弹后上升至最高点 时，对应图中的a点；同理分析可知，b点、c点分别对应第二次触地反弹前、后的位置即地 面，d点对应第二次反弹后上升到最高点的位置。由0-t图像与时间轴围成的面积的绝对值表 示位移大小可知，第一次反弹后到达的最高点高度（对应图中0.6s~1.1s图线与1=0直线所 围面积)大于第二次反弹后到达的最高点高度（对应图中1.6s~2.0s图线与1=0直线所围面 积)，故a点对应的篮球位置比d点高，即四点中对应篮球位置最高的是a点，故选A。 8汽车的设计、竞技体育的指导、宇航员的训练等多种工作都会用到急动度的概念。急动度) 是加速度变化量△a与发生这一变化所用时间△t的比值，即=小a,它的方向与物体加速 度变化量的方向相同。一物体从静止开始做直线运动，其加速度α随时间t的变化关系如图， 则该物体在() m·s A.1一3s内做减速运动 B.0~5s内速度方向发生改变 C.=2s时和=4s时加速度等大反向 D.=2s时和=4s时急动度等大反向 答案：C 解析：由题图可知，1~3s内加速度为正值，物体做加速度减小的加速运动，故A错误：a-t 9 学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 图像与时间轴所围面积表示物体的速度变化量，故0~5s内物体速度始终为正值，速度方向 不变，故B错误：由图像可知，t=2s时和t=4s时加速度等大反向，故C正确：t=2s时 和1=4s时，a-t图像斜率相同，急动度相同，D错误。 9.一个物块在光滑的水平面上受到水平恒力F的作用，从静止开始做匀加速直线运动，计 时开始的xt1图像如甲所示，2x图像如图乙所示，据图像的特点与信息分析，下列说法正 确的是() m·5 4m2· 16 甲 A.x=1m时物块的速度大小为8ms B.图乙的斜率是图甲的斜率的2倍 C.图甲中的y=8 D.t=1s时物块的速度为4m/s 答案：D 解析：当x=1m时，由图乙可知2=8m2s2,解得此时物块的速度大小0=22m/s,故A错 误；由初速度为0的匀加速直线运动规律可得x=I2a2,则有xt=a2,可得图甲的斜率为k 甲=a2=yms2s,由2=2am可知图乙的斜率为kz=2a=8m/s2,可得k乙k甲=4，a=4ms2, 图甲中的y=4,故B、C错误：t=1s时物块的速度为=at=4ms,故D正确。 B组综合提升练] 10.(人教版必修第一册第一章第4节[练习与应用]T;改编（多选）在同一公路上，B、C两辆汽 车的-t图像b、c如图所示，两辆汽车同时同地出发，下列说法正确的是() Wm·） 16 02 4 68 A.B车的加速度为74ms2,C车的加速度为一23ms2 B.t=2s时，C车在B车后 C.B、C两车在大约1.6s时并排行驶 D.B、C两车并排行驶时离出发点的距离约为9.6m 答案：AD 10