内容正文:
高考易错点解读和针对训练
运动描述和直线运动
易错点2 位移图像
易错点解读
位移图像的斜率表示速度。
①匀速直线运动的x-t图象是一条倾斜的直线,如图1中图线甲;
②匀变速直线运动的x-t图象是一条抛物线,如图线乙。
③若x-t图象是一条平行于时间轴的直线,则表示物体处于静止状态,如图线丙。
【特别提醒】1.位移图像拐点表示速度发生变化,交点表示相遇
2.无论x-t图像是直线还是曲线,所描述的运动都是直线运动。x-t图像不表示物体运动的轨迹。x-t图像的形状由x与t的函数关系决定。
典例剖析
【典例1】(2019·浙江·高考真题)甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动,位移-时间图象如图所示,则在0~t1时间内
A.甲的速度总比乙大
B.甲、乙位移相同
C.甲经过的路程比乙小
D.甲、乙均做加速运动
【易错分析】xt图象中,两图线的交点表示两物体相遇,某时刻两物体的距离等于位置坐标的差值的绝对值.误认为在t1时刻两车速度相等,在xt图象中,两图线的交点表示两物体相遇,不是表示速度。解决图像问题首先看纵轴是位移,然后再解题,其次看两物体的出发点是否相同。
【答案】B
【解析】因x-t图像的斜率等于速度,可知在0~t1时间内开始时甲的速度大于乙,后来乙的速度大于甲,选项A错误;
由图像可知在0~t1时间内甲、乙位移相同,选项B正确;
甲乙均向同方向做直线运动,则甲乙的路程相同,选项C错误;
由斜率等于速度可知,甲做匀速运动,乙做加速运动,选项D错误.
【典例2】(2023·全国高考真题)一小车沿直线运动,从t = 0开始由静止匀加速至t = t1时刻,此后做匀减速运动,到t = t2时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】x—t图像的斜率表示速度,小车先做匀加速运动,因此速度变大即0—t1图像斜率变大,t1—t2做匀减速运动则图像的斜率变小,在t2时刻停止图像的斜率变为零。故选项D正确。
针对性训练
1..(2026深圳质检)如图所示,人带着机器狗在公园跑步的位置—时间(x − t)图像,在 t = 0 到 t = t2的过程中,关于人和机器狗的运动,下列说法正确的是
A.人的运动方向一直在改变
B.机器狗一直做匀速直线运动
C.0~t1时间内,人的速度一定大于机器狗的速度
D.0~t2时间内,人的平均速度等于机器狗的平均速度
答案 D
解析:位置时间关系,只能描述直线运动,机器狗在0到t1以及t1到t2两段时间内的速度大小不同,故不是匀速直线运动,故A、B错误;0到t1时间内不知道人的位置时间图像的斜率具体值,因此无法判断是否一直比机器狗的速度大,故C错误;在0到t2时间内,人和机器狗的位移相等,故平均速度也相等,D正确。
2(2025·八省联考晋陕青宁卷)2024年8月,我国运动员获得第33届奥运会男子100 m自由泳冠军。比赛所用标准游泳池的长度为50 m,下列与该运动员实际运动过程最接近的位移—时间(x-t)图像是( )
答案:C
解析:根据题意可知运动员最后的位移为零,所以位移先增大后减小,离出发点最远处位移为50 m,只有C选项正确。
3.(2025·陕西安康模拟预测)如图所示为电动玩具小车在平直路面上行驶的位移—时间图像,图线在0~4 s的时间内和4~8 s的时间内均为抛物线的一部分。已知t=0时刻,曲线与横轴相切,下列判断正确的是( )
A.0~4 s的时间内,小车的加速度大小为1.5 m/s2
B.4~8 s的时间内,小车的加速度大小为0.5 m/s2
C.t=6 s时,小车的速度大小为1 m/s
D.在4~6 s的时间内,小车的位移大小为4 m
答案 B
解析: t=0时刻,曲线与横轴相切,可知t=0时刻的初速度v0=0,由图像可知,0~4 s的时间内,小车的位移大小为x1=6 m,由运动学公式x1=a1,解得a1=0.75 m/s2,t=4 s时小车的速度大小为v1=a1t1=3 m/s,4~8 s的时间内,小车的位移大小为x2=8 m,t=4 s以后,小车做匀减速直线运动,由x2=v1t2-a2,解得a2=0.5 m/s2,A错误,B正确;4~6 s的时间内,根据运动学公式解得t=6 s时,小车的速度大小为v2=v1-a2Δt=2 m/s,C错误;在4~6 s的时间内,小车的位移大小为x=v1Δt-a2Δt2=5 m,D错误。
4. (2022高考上海)两质点由静止开始做直线运动,它们的位移x与时间t的图像均为抛物线。t0时刻它们的速度分别为vI和vII,加速度分别为aI和aII。则( )
A. . vI>vII, ,aI>aII B. vI>vII, ,aI>aII
C. vI>vII, ,aI>aII D. vI>vII, ,aI>aII
【参考答案】A
【命题意图】本题考查位移图像+匀变速直线运动规律+图像思想
【名师解析】根据位移图像的斜率表示速度可知,在t0时刻,图像I对应的速度vI>vII(图像II对应的速度)。根据题述它们的位移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v=at可知,图像I对应的加速度aI>aII(图像II对应的甲速度),选项A正确。
【一题多解】根据题述它们的位移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。由位移图像可知在0~t0时间内,I的位移大于II的位移,由x=at2,可知图像I对应的加速度aI>aII(图像II对应的甲速度)。由v=at可知,在t0时刻,图像I对应的速度vI>vII(图像II对应的速度),选项A正确。
5. (2024湖南名校质检)视为质点的甲、乙两个小球先后在同一水平面相邻的两个位置以相同的初速度做竖直上抛运动,小球与出发位置的高度差与时间的图像如图所示,重力加速度为,根据图像所给的信息,下列说法正确的是( )
A. 甲回到抛出点的时刻为
B. 乙回到抛出点的时刻为
C. 甲距抛出点的最大高度为
D. 甲、乙在同一水平线上时离抛出点的高度为
【参考答案】B
【名师解析】
设甲回到抛出点的时刻为,两个图像具有对称性,则有
解得
故A错误;
乙回到抛出点的时刻为
故B正确;
设竖直上抛运动的最大高度为,根据竖直上抛运动对称性
结合
可得
故C错误;
设甲运动到最高点的时刻为,由图像的对称性可得
至,甲下落的高度为
甲、乙在同一水平线时的高度为
综合可得
故D错误。
6 有经验的司机远远看见红灯并不紧急刹车而是调整油门缓慢减速,使汽车赶到路口时正好绿灯亮起,当绿灯亮起时,司机控制油门使汽车做匀加速直线运动,以开始加速时作为计时起点,0~5 s内汽车的s-t图像如图1所示,6 s后汽车以6 s末的速度做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
图1
A.汽车在0~4 s内通过的位移大小为30 m
B.汽车做匀加速直线运动的加速度大小为4 m/s2
C.汽车做匀速直线运动的速度大小为16 m/s
D.0~6 s内汽车的平均速度大小为16 m/s
答案 C
解析 设t=0时刻汽车的速度大小为v0,汽车做匀加速直线运动的加速度大小为a,根据位移与时间关系有s=v0t+at2,结合图像可知,汽车5 s内的位移为45 m,2 s内的位移为12 m,解得v0=4 m/s,a=2 m/s2,所以4 s内,物体的位移为s=4×4 m+×2×42 m=32 m,故A、B错误;6 s后汽车做匀速直线运动,速度为v=v0+at=4 m/s+2×6 m/s=16 m/s,故C正确;0~6 s内汽车平均速度大小为==10 m/s,故D错误。
7(2025·贵州黔南二模)一物体沿直线运动的位移—时间图像如图所示,下列关于该物体运动的速度—时间图像可能正确的是( )
答案:A
解析:从位移—时间图像可知物体一直沿正方向运动,故D错误;又可知2 s内物体的位移为8 m,则速度—时间图线与时间轴所围的面积为8,故A正确,B、C错误。
8 (2018·全国·高考真题)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.在t1时刻两车速度相等
B.从0到t1时间内,两车走过的路程相等
C.从t1到t2时间内,两车走过的路程相等
D.在t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等
【答案】CD
【解析】
位移−−时间图像的斜率表示物体运动的速度,由图可知,在t1时刻两图像的斜率不相等,即t1时刻两车的速度不相等,故A错误;
在0时刻,乙车的位置坐标为0,甲车在乙车的前方, t1时刻两车位置坐标相同,为x1,故从0到t1时间内,甲车走过的路程小于乙车走过的路程,故B错误;
t2时刻两车位置坐标相同,为x2,故从t1到t2时间内,两车走过的路程相等,故C正确;
由图可知,在t1到t2时间内的某时刻,两图像的斜率相等,即两车的速度相等,故D正确。
9. 如图所示为甲、乙两汽车做直线运动的x-t图像,对于0~t1时间内两汽车的运动,下列说法正确的是( )
A.甲的加速度方向与其速度方向相同
B.乙的加速度方向与其速度方向相反
C.甲的平均速度大于乙的平均速度
D.乙的位移变小,速度变大
答案 B
解析 x-t图像的斜率表示速度,0~t1时间内甲的速度减小,做减速运动,所以甲的加速度方向与其速度方向相反,故A错误;0~t1时间内乙的速度减小,做减速运动,所以乙的加速度方向与其速度方向相反,故B正确,D错误;由于在0~t1时间内甲、乙的位移大小相等,所以它们的平均速度大小相等,故C错误.
10 .某新能源电动客车沿直线运动的x-t图像如图所示,图中0~t2段图线为直线,t2~t4段图线为曲线.关于该车的运动,下列说法正确的是( B )
A.t1时运动方向发生改变
B.0~t2时间内运动方向不变
C.t2~t4时间内速度先减小再增大
D.t2~t4时间内的路程大于0~t2时间内的路程
解析
学科网(北京)股份有限公司
$
高考易错点解读和针对训练
运动描述和直线运动
易错点2 位移图像
易错点解读
位移图像的斜率表示速度。
①匀速直线运动的x-t图象是一条倾斜的直线,如图1中图线甲;
②匀变速直线运动的x-t图象是一条抛物线,如图线乙。
③若x-t图象是一条平行于时间轴的直线,则表示物体处于静止状态,如图线丙。
【特别提醒】1.位移图像拐点表示速度发生变化,交点表示相遇
2.无论x-t图像是直线还是曲线,所描述的运动都是直线运动。x-t图像不表示物体运动的轨迹。x-t图像的形状由x与t的函数关系决定。
典例剖析
【典例1】(2019·浙江·高考真题)甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动,位移-时间图象如图所示,则在0~t1时间内
A.甲的速度总比乙大
B.甲、乙位移相同
C.甲经过的路程比乙小
D.甲、乙均做加速运动
【典例2】(2023·全国高考真题)一小车沿直线运动,从t = 0开始由静止匀加速至t = t1时刻,此后做匀减速运动,到t = t2时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
针对性训练
1..(2026深圳质检)如图所示,人带着机器狗在公园跑步的位置—时间(x − t)图像,在 t = 0 到 t = t2的过程中,关于人和机器狗的运动,下列说法正确的是
A.人的运动方向一直在改变
B.机器狗一直做匀速直线运动
C.0~t1时间内,人的速度一定大于机器狗的速度
D.0~t2时间内,人的平均速度等于机器狗的平均速度
2(2025·八省联考晋陕青宁卷)2024年8月,我国运动员获得第33届奥运会男子100 m自由泳冠军。比赛所用标准游泳池的长度为50 m,下列与该运动员实际运动过程最接近的位移—时间(x-t)图像是( )
3.(2025·陕西安康模拟预测)如图所示为电动玩具小车在平直路面上行驶的位移—时间图像,图线在0~4 s的时间内和4~8 s的时间内均为抛物线的一部分。已知t=0时刻,曲线与横轴相切,下列判断正确的是( )
A.0~4 s的时间内,小车的加速度大小为1.5 m/s2
B.4~8 s的时间内,小车的加速度大小为0.5 m/s2
C.t=6 s时,小车的速度大小为1 m/s
D.在4~6 s的时间内,小车的位移大小为4 m
4. (2022高考上海)两质点由静止开始做直线运动,它们的位移x与时间t的图像均为抛物线。t0时刻它们的速度分别为vI和vII,加速度分别为aI和aII。则( )
A. . vI>vII, ,aI>aII B. vI>vII, ,aI>aII
C. vI>vII, ,aI>aII D. vI>vII, ,aI>aII
5. (2024湖南名校质检)视为质点的甲、乙两个小球先后在同一水平面相邻的两个位置以相同的初速度做竖直上抛运动,小球与出发位置的高度差与时间的图像如图所示,重力加速度为,根据图像所给的信息,下列说法正确的是( )
A. 甲回到抛出点的时刻为
B. 乙回到抛出点的时刻为
C. 甲距抛出点的最大高度为
D. 甲、乙在同一水平线上时离抛出点的高度为
6 有经验的司机远远看见红灯并不紧急刹车而是调整油门缓慢减速,使汽车赶到路口时正好绿灯亮起,当绿灯亮起时,司机控制油门使汽车做匀加速直线运动,以开始加速时作为计时起点,0~5 s内汽车的s-t图像如图1所示,6 s后汽车以6 s末的速度做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
图1
A.汽车在0~4 s内通过的位移大小为30 m
B.汽车做匀加速直线运动的加速度大小为4 m/s2
C.汽车做匀速直线运动的速度大小为16 m/s
D.0~6 s内汽车的平均速度大小为16 m/s
7(2025·贵州黔南二模)一物体沿直线运动的位移—时间图像如图所示,下列关于该物体运动的速度—时间图像可能正确的是( )
8 (2018·全国·高考真题)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.在t1时刻两车速度相等
B.从0到t1时间内,两车走过的路程相等
C.从t1到t2时间内,两车走过的路程相等
D.在t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等
9. 如图所示为甲、乙两汽车做直线运动的x-t图像,对于0~t1时间内两汽车的运动,下列说法正确的是( )
A.甲的加速度方向与其速度方向相同
B.乙的加速度方向与其速度方向相反
C.甲的平均速度大于乙的平均速度
D.乙的位移变小,速度变大
10 .某新能源电动客车沿直线运动的x-t图像如图所示,图中0~t2段图线为直线,t2~t4段图线为曲线.关于该车的运动,下列说法正确的是( )
A.t1时运动方向发生改变
B.0~t2时间内运动方向不变
C.t2~t4时间内速度先减小再增大
D.t2~t4时间内的路程大于0~t2时间内的路程
学科网(北京)股份有限公司
$