1.4 专题提升：运动图像问题——2027届高中物理一轮复习课件

该高中物理高考复习课件聚焦“运动图像问题”专题，覆盖x-t、v-t等常规图像及a-t、v²-x等非常规图像，依据高考评价体系明确“图像斜率、截距、面积物理意义”等核心考查要求，通过近三年真题分析归纳出“常规图像理解”“非常规图像转换”两大高频题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题情境+方法迁移+素养提升”的复习策略，如以2024福建卷v-t图像题为例，运用“六看法”分析斜率（加速度）、面积（位移），培养学生科学思维中的模型建构与科学推理能力。特设“易错警示”（如图像与轨迹混淆）和“非常规图像转换技巧”（如v²-x图像斜率关联加速度），助力学生掌握解题关键，教师可借此实现考点精准突破，提升复习效率。

第4讲　专题提升:运动图像问题 概述:本专题主要探究运动图像问题,运动图像主要包括x-t图像、v-t图像,以及非常规图像中的a-t图像、-t图像、v2-x图像等,解答图像问题要结合图像对应的函数表达式,明确斜率、截距、交点的含义,正确读图和识图。 题型一 对质点、参考系、位移的理解 1.对运动图像的三点理解 (1)x-t图像、v-t图像能反映的空间关系只有一维,因此两种图像只能描述直线运动,且图线都不表示物体运动的轨迹。 (2)x-t图像和v-t图像的形状分别由x与t、v与t的函数关系决定。 (3)两个物体的运动情况如果用x-t图像来描述,从图像可知两物体起始时刻的位置;如果用v-t图像来描述,则从图像中无法得到两物体起始时刻的位置关系。 题型一 题型二 2.应用运动图像解题“六看” 图像 x-t图像 v-t图像 看轴 横轴为时间t,纵轴为位移x 横轴为时间t,纵轴为速度v 看线 倾斜直线表示匀速直线运动 倾斜直线表示匀变速直线运动 看斜率 表示速度 表示加速度 看面积 无实际意义 图线和时间轴围成的面积表示位移 看纵截距 表示初位置 表示初速度 看特殊点 拐点表示从一种运动变为另一种运动,交点表示相遇 拐点表示从一种运动变为另一种运动,交点表示速度相等 题型一 题型二 3.图像信息分析类问题的解题思路 4.图像类选择题的处理方法 可用“排除法”,即排除与题目要求相违背的图像,留下正确图像;也可用“对照法”,即按照题目要求画出正确草图,再与选项对照。 题型一 题型二 考向一位移—时间图像 典题1 (2025八省联考陕西卷)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—时间图像是(　　) C 题型一 题型二 易错提醒 x-t图像、v-t图像无论是直线还是曲线,所描述的运动都是直线运动,图像的形状反映了x与t、v与t的函数关系,而不是物体运动的轨迹。 解析 根据题意,标准泳池的长度为50 m,我国运动员获得第33届奥运会男子100 m自由泳冠军,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选项满足,故选C。 题型一 题型二 考向二速度—时间图像 典题2 (2024福建卷)某直线运动的v-t图像如图所示,其中0~3 s为直线,3~3.5 s为曲线,3.5~6 s为直线,则以下说法正确的是(　　) A.0~3 s的平均速度为10 m/s B.3.5~6 s做匀减速直线运动 C.0~3 s的加速度比3.5~6 s的大 D.0~3 s的位移比3.5~6 s的小 B 题型一 题型二 解析 由题图可知0~3 s为匀加速直线运动,其平均速度为=15 m/s,选项A错误;3.5~6 s做匀减速直线运动,选项B正确;若3~6 s内物体做匀减速运动到速度为0,则0~3 s内与3~6 s内加速度大小相等,即图像的斜率大小相等,由连接点(3,30)、(6,0)可知,3.5~6 s内图像的斜率较大,加速度大于0~3 s内的加速度,选项C错误;由图像与坐标轴围成的面积代表位移可知,0~3 s的位移比3.5~6 s的大,选项D错误。 题型一 题型二 题型二 非常规运动图像 1.三类常见运动图像 (1)a-t图像:由v=v0+at可知图像与横轴所围面积表示速度变化量Δv,如图甲所示。 甲 题型一 题型二 (2)-t图像:由x=v0t+at2可得=v0+at,图像的斜率为a,纵轴截距为v0,如图乙所示。 (3)v2-x图像:由v2-=2ax可得v2=+2ax,图像斜率为2a,如图丙所示;反之,如果是x-v2图像,图像斜率为。 乙 丙 题型一 题型二 2.解题技巧 (1)图像反映了两个物理量之间的函数关系,因此首先要由运动学公式推导出两个物理量间的关系式,再分析图像的斜率、截距、面积的物理意义。 (2)注意把处理常规图像问题的思想方法加以迁移应用,必要时可将图像所反映的物理过程转换为常见的x-t图像或v-t图像。 题型一 题型二 考向一a-t图像 典题3 (多选)(2025山东潍坊期末)竖直放置的轻弹簧下端固定在水平面上,将一小球放在轻弹簧上端并向下按压到某一位置,由静止释放,小球经过一段时间后离开弹簧竖直上抛,其加速度a与位移x的关系如图所示,小球刚释放时加速度大小为a0,当x=x2时达到最高点。已知重力加速度为g,图中所标数据均为已知量,忽略空气阻力,则(　　) A.a0一定大于g B.0~x1过程小球速度一直在增大 C.小球从离开弹簧到第一次到达最高点的时间为 D.小球运动过程中的最大速度为 AC 题型一 题型二 解析 若小球未离开弹簧,则小球做简谐运动,最低点速度为零,最高点速度也为零;小球现在离开弹簧做竖直上抛运动,表明小球在到达弹簧原长位置时,速度未减为零,还未到达简谐运动的最高点,离开弹簧时的加速度g自然也没有达到最低点的加速度a0,故A正确;0到x0加速度是向上的,小球加速,x0到x2加速度向下,与速度反向,则小球减速,故B错误;将竖直上抛的过程作为自由落体的逆过程,则有x2-x1=gt2,解得t=,故C正确;速度最大在加速度为零的状态,即位移为x0时,有ma0x0=mv2,得v=,故D错误。 题型一 题型二 考向二-t图像和v2-x图像 典题4 一个物体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-t图像如图甲所示,v2-x图像如图乙所示。根据图像的特点与信息分析,下列说法正确的是(　　) A.x=1 m时物体的速度为8 m/s B.图乙的斜率是图甲斜率的2倍 C.图甲中的y=8 m/s D.t=1 s时物体的速度为4 m/s 甲 乙 D 题型一 题型二 解析 由图乙可知x=1 m时,v2=8 m2/s2,解得v=2 m/s,A错误;由初速度为0的匀加速直线运动规律可得x=at2,则有t,可得甲图的斜率为k甲=,由v2=2ax,可知乙图的斜率为k乙=2a=8,解得a=4 m/s2,则k乙=4k甲,图甲中的y=4 m/s,B、C错误;t=1 s时物体的速度为v'=at=4 m/s,D正确。 题型一 题型二 考向三其他非常规运动图像 典题5 人原地起跳方式是先屈腿下蹲,然后突然蹬地向上加速,重心上升后离地向上运动。如果人起跳过程中,重心上升至离地前,其加速度与重心上升高度关系如图所示,那么人离地后重心上升的最大高度可达(g取10 m/s2) (　　) A.0.25 m B.0.5 m C.0.6 m D.0.75 m C 题型一 题型二 解析 根据题意,设人刚刚离地时速度为v,根据公式v2=2ax整理可得=ax,则a-x图像围成的面积为,人离地后又有v2=2gh,结合图像,联立可得h=0.6 m,故选C。 题型一 题型二 $