2026届高考物理一轮复习专题练习 专题一　运动图像问题

专题一　运动图像问题 基础巩固 1.[2025·河北保定模拟] 某同学用手机中的速度传感器记录电动车做直线运动的速度与时间关系如图所示,下列说法正确的是 (　) A.B点加速度小于A点加速度 B.5.0 s末电动车开始反向运动 C.8.0 s末电动车刚好回到出发点 D.由图可估算出此过程中电动车平均速度的大小 2.[2024·甘肃卷] 小明测得兰州地铁一号线列车从“东方红广场”到“兰州大学”站的v-t图像如图所示,此两站间的距离约为 (　) A.980 m B.1230 m C.1430 m D.1880 m 3.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t的关系如图所示,则汽车行驶速度v与时间t的关系图像可能正确的是 (　) 4.[2025·湖南衡阳模拟] 某物体做直线运动的x-t图像如图所示,关于物体在前8 s内的运动,说法正确的是(　) A.物体在第6 s末改变运动方向 B.0~8 s内物体离出发点的最大距离是8 m C.0~4 s内的位移与6~8 s内的位移相同 D.0~4 s内的速度小于6~8 s内的速度 5.[2025·江西九江模拟] 急动度j是描述加速度a随时间t变化快慢的物理量,即j=,它可以用来反映乘客乘坐交通工具时的舒适程度,当交通工具的急动度为零时乘客感觉最舒适.图示为某汽车从静止开始启动一小段时间内的急动度j随时间t变化的规律.下列说法正确的是 (　) A.t3时刻汽车的加速度为零 B.0~t1时间内汽车的加速度逐渐减小 C.t1~t2时间内汽车的加速度均匀增大 D.t2~t3时间内汽车的平均加速度小于t1~t2时间内汽车的平均加速度 综合提升 6.[2025·湖北武汉模拟] 某无人驾驶汽车在研发过程中要进行试车,新车沿平直公路行驶的一段时间内的-图像如图所示,下列说法正确的是 (　) A.该车做匀加速运动 B.该车行驶的初速度大小为2 m/s C.该车行驶的加速度大小为4 m/s2 D.该车在前3秒的位移是60 m 7.如图甲所示,一辆小轿车从服务区匝道驶入平直高速行车道时速率为20 m/s,想要加速驶入内车道,由于行车道前方匀速运动的大货车速度较小,影响超车.小轿车加速8 s后放弃超车,立即减速,再经过3 s,与大货车同速跟随,再伺机超车.该过程小轿车的速度与时间的关系如图乙所示,下列说法中正确的是 (　) A.该过程小轿车的平均加速度大小为1.25 m/s2 B.该过程小轿车的平均加速度大小为 m/s2 C.该过程小轿车与大货车之间的距离先减小后增大 D.该过程小轿车与大货车之间的距离先增大后减小 8.(多选)[2025·天津滨海新区模拟] 摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程可超过百米.考虑安全、舒适、省时等因素,电梯的加速度a是随时间t变化的.已知电梯在t=0时由静止开始上升,其图像如图所示.由此图像可知 (　) A.电梯在第1 s内做匀加速运动 B.电梯在第1 s末到第10 s末之间的位移大小为45 m C.电梯从第11 s末到第30 s末做匀速运动,速度大小为10 m/s D.第41 s末时,电梯回到原先所在的出发点 9.一物体做直线运动,0时刻处在坐标原点处,运动过程中的v2-x图像如图所示,一段过程中纵轴的变化量为m,对应的横轴变化量为n,且这个过程对应的时间为Δt,这段过程的中间时刻与0时刻的时间间隔为2.5Δt,则0时刻物体的速度为 (　) A.- B.- C. D. 拓展挑战 10.[2025·辽宁沈阳模拟] 利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法.如图所示,为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像,x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间.下列说法中正确的是(　) A.根据甲图可求出物体的加速度大小为3 m/s2 B.根据乙图可求出物体的加速度大小为5 m/s2 C.根据丙图可求出物体的加速度大小为2 m/s2 D.根据丁图可求出物体在前2 s内的速度变化量大小为6 m/s 11.[2025·浙江杭州模拟] 运动观念是物理学科中的核心观念之一,利用运动图像分析运动问题是对运动观念的重要要求.现依托下述情景建立运动图像;在空间建立一维坐标系O-x,从t=0时刻起甲、乙两质点同时同地开始在x轴上做直线运动,之后它们的位置坐标x随速度的平方v2的关系图像如图所示,对x-v2图像进行分析,求: (1)甲、乙的加速度之比; (2)两质点碰撞前甲、乙间的最大距离. 答案解析 1.D　[解析] 根据v-t图像中图线的斜率表示加速度,可知B点加速度大于A点加速度,故A错误;由图可知5.0 s末电动车由加速运动转变成减速运动,运动方向未变,故B错误; 由图可知0~8.0 s内电动车一直向前行驶,8.0 s末电动车离出发点最远,故C错误;v-t图像中图线与坐标轴所围面积表示位移,由图可估算出此过程中电动车的位移,根据=,可以计算平均速度的大小,故D正确. 2.C　[解析] v-t图像中图线与横轴围成的面积表示位移,故可得x=×20× m=1430 m,故选C. 3.A　[解析] x-t图像的斜率表示速度,0~t1,图像的斜率增大,速度增大;t1~t2,斜率不变,速度不变;t2~t3,斜率变小,速度变小,结合选项可知,A正确. 4.D　[解析] 由图可知,第4 s末物体速度的方向由正向变为负向,运动方向发生了变化,故A错误;0~8 s内物体离出发点的最大距离是4 m,分别是4 s末和8 s末,故B错误;0~4 s内的位移x1=x4-x0=4 m-0=4 m,6~8 s内的位移x2=x8-x6=-4 m-0=-4 m,所以0~4 s内和6~8 s内的位移大小相等,但方向相反,所以位移不相同,故C错误;根据x-t图像斜率表示物体的速度可知,0~4 s内的速度为v1== m/s=1 m/s,6~8 s内速度为v2== m/s=-2 m/s,负号表示速度的方向,所以0~4 s内的速度小于6~8 s内的速度,故D正确. 5.C　[解析] 在j-t图像中,图线与t轴围成的面积表示加速度的变化量Δa,面积不是0,则t3时刻汽车的加速度不为零,故A错误;0~t1时间内图线与横轴围成的面积逐渐增大,则汽车的加速度逐渐增大,故B错误;t1~t2时间内急动度不变,根据j=,可知单位时间内的加速度变化量恒定不变,即加速度均匀增大,故C正确;由题意可知,0~t3时间内汽车加速度一直在增加,t3时刻处加速度取得最大值,故t2~t3时间内汽车的平均加速度大于t1~t2时间内汽车的平均加速度,故D错误. 6.C　[解析] 根据匀变速直线运动的位移—时间公式x=v0t+at2,变形可得=v0·+a,可知-图像的斜率k=v0= m/s=20 m/s,纵轴截距为b=-2 m/s2=a,可得a=-4 m/s2,所以该车处于匀减速状态,加速度大小为4 m/s2,初速度为20 m/s,故A、B错误,C正确;匀减速运动的总时间为t==5 s,t=3 s时车速大小为vt=v0+at=8 m/s,则该车在前3秒的位移为x=t=42 m,故D错误. 7.B　[解析] 该过程小轿车的平均加速度大小为a== m/s2= m/s2,故A错误,B正确;该过程小轿车的速度一直大于大货车的速度,所以该过程小轿车与大货车之间的距离一直减小,故C、D错误. 8.BC　[解析] 由图像可知,第一秒内电梯加速度向上逐渐增大,故电梯做加速度逐渐增大的加速运动,A错误;a-t图像面积表示速度变化量,故1 s末速度为v1=×1×1 m/s=0.5 m/s,10 s末速度为v10=××1 m/s=9.5 m/s,电梯在第1 s末到第10 s末做匀加速运动,位移大小为x=t=××9 m=45 m,B正确;电梯第11 s末的速度为v11=××1 m/s=10 m/s,故电梯从第11 s末到第30 s末做匀速运动,速度大小为10 m/s,C正确;由图像可知电梯先向上加速,再匀速,最后减速,运动方向一直不变,故第41 s时停止运动,上升到最高点,D错误. 9.A　[解析] 对于匀变速直线运动,由v2=2ax+,可得v2-x图像的斜率为k=2a,由图像可得k=,可得出物体的加速度为a=,由题意可知一段过程的位移为n,对应的时间为Δt,则这段过程的平均速度为=,对于匀变速直线运动,中间时刻的瞬时速度等于全程的平均速度,则这段过程中间时刻的瞬时速度为=,由匀变速直线运动的速度—时间关系可得=v0+a×2.5Δt,综合解得v0=-,故选A. 10.B　[解析] 甲图中根据x=at2,得a= m/s2=1 m/s2,加速度为a=2 m/s2,A错误;乙图中根据v2=2ax,得2a= m/s2=10 m/s2,加速度为a=5 m/s2,B正确;丙图中根据x=v0t-at2,得=-at+v0,则-a=- m/s2,加速度大小为a=4 m/s2,C错误;丁图中a-t图线与坐标轴围成的面积表示速度变化量,则Δv=×3×2 m/s=3 m/s,D错误. 11.(1)3∶2　(2)12 m [解析] (1)根据匀变速直线运动中速度—位移公式2ax=v2-,整理可得x=v2- 所以,x-v2图线的斜率为k= 由图可知k甲== s2/m,k乙== s2/m 解得a甲= m/s2、a乙= m/s2 所以,甲、乙的加速度之比为== (2)对甲的图线分析,当v2=0时,x=0代入表达式x=v2-,可得甲的初速度为v甲=0 对乙的图线分析,当v2=4(m/s)2时,x=2 m代入表达式x=v2-,可得乙的初速度为v乙= m/s 当甲、乙共速时,甲、乙间的距离最大,设此时经过的时间为t,则v=v甲+a甲t=v乙+a乙t 解得t=8 s,v=3 m/s 此过程甲的位移为x甲=t=36 m 乙的位移为x乙=t=48 m 所以甲、乙间的最大距离为Δx=x乙-x甲=12 m 学科网（北京）股份有限公司 $