专题强化1　运动图像问题-（配套课件）-【优化指导】2026年物理一轮复习高中总复习·第1轮（教科版）

课后跟踪训练(3)　运动图像问题 基础巩固练 1.如图所示，是一辆汽车做直线运动的x－t图像，对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动，下列说法正确的是(　　) A．OA段运动最快 B．AB段汽车做匀速直线运动 C．CD段表示的运动方向与初始运动方向相反 D．运动4 h后汽车的位移大小为30 km C　解析：因为x－t图线的斜率大小等于物体的速度大小，故由图线可看出CD段的斜率最大，故CD段汽车运动得最快，A错误；AB段汽车处于静止状态，B错误；因为斜率的正负代表汽车运动的方向，故CD段的运动方向与OA段的运动方向相反，C正确；运动4 h后汽车的位移大小为零，D错误。 2．如图所示的位移—时间图像和速度—时间图像中，给出四条图线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是(　　) A．图线1表示物体做曲线运动 B．x－t图像中，t1时刻v1>v2 C．v－t图像中，0～t3时间内3和4的平均速度大小相等 D．两图像中，t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动 B　解析：图线1是位移—时间图像，表示物体做变速直线运动，A错误；x－t图线上某点斜率的绝对值大小表示速度的大小，由题图可知t1时刻v1>v2，B正确；v－t图像中0～t3时间内3和4位移不同，所以平均速度大小不相等，C错误；t2时刻2开始反向运动，t4时刻4的加速度方向变化但运动方向不变，D错误。 3．(2023·广东卷)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v或加速度a随时间t变化的图像是(　　) D　解析：激光关闭后，铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动，加速度g竖直向下，大小恒定，在v－t图像中，斜率为加速度，故斜率不变，所以图像应该是一条倾斜的直线，A、B错误；因为加速度恒定，且方向竖直向下，故为负值，C错误，D正确。 4．(2022·河北卷)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v与时间t的关系图像如图所示。由图像可知(　　) A．0～t1时间内，训练后运动员的平均加速度大 B．0～t2时间内，训练前、后运动员跑过的距离相等 C．t2～t3时间内，训练后运动员的平均速度小 D．t3时刻后，运动员训练前做减速运动，训练后做加速运动 D　解析：根据v－t图像的斜率表示加速度，由题图可知0～t1时间内，训练后运动员的平均加速度比训练前的小，A错误；根据v－t图像与时间轴围成的面积表示位移，由题图可知0～t2时间内，训练前运动员跑过的距离比训练后的大，B错误；同理，由题图可知t2～t3时间内，训练后运动员的位移比训练前的位移大，根据平均速度等于位移与时间的比值可知，训练后运动员的平均速度大，C错误；根据v－t图像可知，t3时刻后，运动员训练前速度减小，做减速运动，运动员训练后速度增加，做加速运动，D正确。 5.(多选)(2025·四川遂宁高三期末)做直线运动的某质点的位移—时间图像(抛物线)如图所示，P(2，12)为图线上的一点。PQ为过P点的切线，与x轴交于点Q(0，4)。已知t＝0时质点的速度大小为8 m/s，则下列说法正确的是(　　) A．质点做匀减速直线运动 B．质点经过P点时的速度大小为6 m/s C．质点的加速度大小为2 m/s2 D．0～1 s时间内，质点的位移大小为4 m AC　解析：由题意知图像为抛物线，已知v0＝8 m/s，t＝2 s时的位移x＝12 m，结合匀变速直线运动的位移公式x＝v0t＋at2，代入解得a＝－2 m/s2，则函数表达式为x＝8t－t2，即质点做匀减速直线运动，加速度大小为2 m/s2，A、C正确；根据位移－时间图像的斜率表示速度，则vP＝＝ m/s＝4 m/s，B错误；由位移公式可得0～1 s时间内质点的位移x1＝8×1 m＋×(－2)×12 m＝7 m，D错误。 6.一物体由静止开始，在粗糙的水平面内沿直线运动，其加速度a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，下列说法正确的是(　　) A．在0～2 s的时间内，物体先做匀速直线运动后做匀减速运动 B．在2 s时物体的位移最大 C．在2～3 s的时间内，物体速度的变化量为－1 m/s D．在0～4 s的时间内，物体的位移为零 C　解析：0～1 s内，加速度不变，物体做匀加速运动，1～2 s内，加速度数值减小，物体做加速度减小的变加速运动，A错误；2 s时，加速度为0，速度最大，2 s后位移继续增大，B错误；a－t图像中图线与横轴所围的面积表示速度的变化量，2～3 s的时间内，速度变化量为Δv＝×1×(－2)m/s＝－1 m/s，C正确；0～4 s内，物体的速度变化量为0，即物体在4 s时停止运动，位移不为0，D错误。 7.(2025·安徽合肥高三模拟)甲、乙两车由同一地点沿同一方向做直线运动，如图为两车的位移—时间图像(x－t图像)，甲车在0时刻的速度与乙车在t2～t3时间内的速度相等，甲车在t1时刻的速度与乙车在0～t2时间内的速度相等，则下列说法正确的是(　　) A．t3时刻，甲车在乙车的前面 B．0～t3时间内，t1时刻两车相距最远 C．0～t3时间内，甲车的平均速度大于乙车的平均速度 D．0～t2时间内，甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度 B　解析：由题图可知，t3时刻，两车位移相等，则甲车和乙车并列而行，A错误；0～t1时间内甲车的速度大于乙车，t1时刻两车速度相等，以后甲车速度小于乙车，则t1时刻两车相距最远，B正确；0～t3时间内，两车的位移相等，则甲车的平均速度等于乙车的平均速度，C错误；0～t1时间内，甲车的瞬时速度大于乙车的瞬时速度；t1～t2时间内，甲车的瞬时速度小于乙车的瞬时速度，D错误。 综合提升练 8.(2025·四川攀枝花高三检测)一辆汽车以20 m/s的速度在平直公路上行驶，某时刻司机发现前方施工需减速行驶，司机反应了0.2 s后开始刹车。如图所示为发现施工提示后的速度平方v2随位移x的变化关系。从司机发现前方施工提示至汽车速度减小到5 m/s过程中，汽车的位移为(　　) A．44 m B．41.5 m C．40 m D．37.5 m B　解析：由题图可知，减速之前汽车的位移为x1＝4 m，根据匀变速直线运动的速度位移公式可得v－v＝2ax，即v＝2ax＋v，由图像解得斜率k＝ m/s2＝2a，a＝－5 m/s2，当速度为vt＝5 m/s时，汽车的位移为x2＝＝37.5 m，故汽车的位移为x＝x1＋x2＝41.5 m，A、C、D错误，B正确。 9.a、b、c三个物体在同一条直线上运动，它们的位移—时间图像如图所示，物体c的位移—时间图线是一条抛物线，坐标原点是抛物线的顶点。下列说法正确的是(　　) A．a、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度相同 B．a、b两物体都做匀变速直线运动，两个物体的加速度大小相等，方向相反 C．物体c一定做变速曲线运动 D．在0～5 s内，当t＝5 s时，a、b两个物体相距最远 D　解析：在位移—时间图像中，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，可知a、b两物体都做匀速直线运动，速度大小相等，但方向相反，A、B均错误；对于匀变速直线运动，由公式x＝v0t＋at2可知，其x－t图像是抛物线，所以物体c一定做匀加速直线运动，C错误；由图像知，a、b从同一位置(即x＝10 m处)开始做匀速直线运动，a沿正方向运动，b沿负方向运动，当t＝5 s时，a、b两个物体相距最远，D正确。 10.(2023·湖南长沙模拟)两辆小汽车在平直路面上同向运动，两车从同一地点由静止同时出发，其位移x随速度平方v2变化的关系图像如图所示，图a、b、c表示两车的v－t图像，以下判断正确的是(　　) A．甲、乙两车在x1处再次相遇 B．甲、乙两车的v－t图像为图a C．甲、乙两车的v－t图像为图b D．甲、乙两车的v－t图像为图c B　解析：根据公式v－v＝2ax，变形可得x＝－，由题图可知，v0＝0，则x＝，由图像可得，乙的加速度不变，甲的加速度逐渐增大，所以甲、乙两车的v－t图像为题图a，由甲、乙的位移图像可知在x1处速度相同，由题图a(即甲、乙两车的v－t图像)可得，速度相同时，需要的时间不同，则两车在不同时间到达x1，故没在x1处相遇，A、C、D错误，B正确。 11.无线蓝牙耳机摆脱了线材束缚，可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接。为了研究在运动过程中无线连接的最远距离，甲和乙两位同学做了一个有趣的实验。乙佩戴无线蓝牙耳机，甲携带手机检测，乙站在甲正前方14 m处，二人同时沿同一直线向正前方运动，各自运动的v－t图像如图所示，结果手机检测到蓝牙耳机能被连接的时间为4 s，则最远连接距离为(　　) A．10.5 m B．11.5 m C．12.5 m D．13.5 m B　解析：由题图可知，t＝3 s时，甲、乙两位同学的速度相同，距离最近，由于耳机与手机正常连通时间为4 s，所以耳机与手机正常连通的时间是从t＝1 s至t＝5 s，当t＝1 s时，由图像可知，甲的速度为5 m/s，在0～1 s内，甲、乙位移之差为Δx＝×1 m＝2.5 m，因为t＝0时乙在甲正前方14 m处，则t＝1 s时，甲、乙之间的距离为s＝14 m－2.5 m＝11.5 m，因此，最远连接距离为11.5 m，B正确，A、C、D错误。 12.质点做直线运动的位移x和时间的平方t2的关系图像如图所示，则该质点(　　) A．加速度大小恒为1 m/s2 B．0～2 s内的位移为1 m C．2 s末的速度是4 m/s D．第3 s内的平均速度大小为3 m/s C　解析：根据x＝at2，可知图线的斜率表示a，则a＝ m/s2，a＝2 m/s2，且加速度恒定不变，A错误；0～2 s内的位移x1＝at＝×2×4 m＝4 m，B错误；2 s末的速度v＝at1＝2×2 m/s＝4 m/s， C正确；质点在第3 s内的位移x2＝at－at＝×2×(9－4)m＝5 m，t2＝1 s，则平均速度v＝＝5 m/s，D错误。 13．(多选)(2025·安徽合肥模拟)物理学中有一些经典实验通过巧妙的设计使用简陋的器材反映了深刻的物理本质，例如：伽利略的斜面实验就揭示了匀变速直线运动的规律。某同学用现代实验器材改进伽利略的经典斜面实验，如图甲所示，他让小球以某一确定的初速度从固定斜面顶端O点滚下，经过A、B两个传感器，其中B传感器固定在斜面底端，测出了A、B间的距离x及小球在A、B间运动的时间t。改变A传感器的位置，多次重复实验，计算机作出图像如图乙所示。下列说法正确的是(　　) A．小球在斜面上运动的平均速度大小为8 m/s B．小球在顶端O点的速度大小为4 m/s C．小球在斜面上运动的加速度大小为2 m/s2 D．固定斜面的长度为6 m BD　解析：设小球在经过A传感器时的速度大小为vA，经过B传感器时的速度大小为vB，在斜面上运动的加速度大小为a，根据运动学规律有vB＝vA＋at，x＝vAt＋at2，联立以上两式并整理得＝vB·－，结合图像可得vB＝ m/s＝8 m/s，－＝－2 m/s2，a＝4 m/s2，当A传感器放置在O点时，传感器所测时间为小球从O到B传感器的运动时间t1，由题图乙分析可知t1＝1 s，所以小球在斜面上O点的速度大小为v0＝vB－at1＝4 m/s，小球在斜面上运动的平均速度大小为v＝＝6 m/s，固定斜面长度为l＝vt1＝6 m，A、C错误，B、D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$