专题强化01 运动学图像（专项训练）（天津专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 以表格系统梳理运动学图像核心要素，构建常规到非常规图像的解题方法体系，强化运动观念与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |常规图像问题|10题（含翠鸟俯冲v-t图像等）|表格总结x-t/v-t/a-t图像的斜率、截距、面积、交点意义|从运动学基本量（速度、加速度）到图像数学意义的对应推导| |非常规图像问题|10题（含x/t-t图像、v²-x图像等）|提炼v-t、v-x等非常规图像的函数关系及面积意义|运动学公式与图像的转化，实现物理量间的定量推导|

专题强化01 运动学图像问题（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 1 题型01 常规图像问题 1 题型02 非常规图像问题 5 重难·创新演练 10 真题·实战演练 13 模拟·基础演练 考查重点：质点和参考系、速度和加速度、图像问题…… ⏳题型01 常规图像问题 对基本图像的理解 项目 x-t图像 v-t图像 a-t图像 斜率 各点切线的斜率，表示该时刻的瞬时速度 各点切线的斜率，表示该时刻的瞬时加速度 加速度随时间的变化率 纵截距 t=0时，物体的位置坐标 初速度v0 起始时刻的加速度a0 面积 无意义 位移 速度变化量 交点 表示相遇 速度相同 加速度相同 1．翠鸟被誉为自然界的“跳水皇后”，它常高速俯冲入水捕食。时刻，一只翠鸟（视为质点）由静止开始竖直向下俯冲，入水后沿直线减速，时刻下潜到最低点，恰好捕到小鱼。如图所示为翠鸟及其运动的图像，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．时间内，翠鸟的平均速度等于 B．时间内，水对翠鸟的作用力逐渐减小 C．时间内，翠鸟一直处于失重状态 D．入水前翠鸟重力的冲量大小等于入水后水对其作用力的冲量大小 【答案】B 【详解】A．由题知，在 0~t1时间内，平均速度为 位移为 若t1~t2时间内，翠鸟做匀减速直线运动，则平均速度为 位移为 故全过程的平均速度为 根据图像的斜率表示加速度，由图乙可知，在t1~t2时间内翠鸟入水过程的加速度逐渐减小，即翠鸟做加速减小的减速运动，根据图像与时间轴围成的面积表示位移，如图所示 图中虚线为做匀减速直线运动所围成的面积，实线为实际运动所围成的面积，可知，故实际上全过程的平均速度为，故A错误； B．根据图像的斜率表示加速度，在t1~t2时间内翠鸟入水过程，加速度逐渐减小，根据牛顿第二定律有 可知水对翠鸟的作用力F也在减小，故B正确； C．在t1~t2时间内翠鸟向下减速，加速度向上，处于超重状态，故C错误； D．根据图乙可知，整个过程初速度为0，末速度为0，根据动量定理有 又重力冲量 解得 所以入水前翠鸟重力的冲量大小小于入水后水对其作用力的冲量大小，故D错误。 故选B。 2．一物体在水平面上做直线运动，其速度—时间图像如图所示，根据该图像可知（　　） A．物体在1s末改变运动方向 B．第2s和第3s加速度大小相等、方向相反 C．前2s内合力冲量为0 D．第3s合力对物体做负功 【答案】C 【详解】A．由图像可知，物体在2s末改变运动方向，故A错误； B．根据图像的斜率表示加速度，可知第2s和第3s加速度大小相等、方向相同，故B错误； C．由图像可知，前2s内物体的速度变化量为0，则物体的动量变化量为0，根据动量定理可知，合力冲量为0，故C正确； D．由图像可知，第3s物体向负方向做加速直线运动，则物体的动能增加，根据动能定理可知，合力对物体做正功，故D错误。 故选C。 3．图甲是消防员用于观测高楼火灾的马丁飞行背包．在某次演练时，消防员背着马丁飞行背包从地面开始竖直飞行，其图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．消防员上升的最大高度为 B．消防员在内处于超重状态 C．消防员在前内加速度最大 D．消防员在内的平均速度大小为零 【答案】C 【详解】A．有题意可知，消防员上升的最大高度为内图象与坐标轴围成的面积，最大高度为，A错误； B．由图象可知，内消防员的加速的方向为向下，即消防员的重力大于飞行背包的牵引力，此时消防员处于失重状态，B错误； C．由图象可知，消防员在前30s内，图象的斜率最大，即前30s内加速度最大，C正确； D．消防员在内位移不为0，所以平均速度大小也不为0，D错误。 故选C。 4．烟花“窜天猴”点燃后在竖直方向上运动的图像如下，烟花在时刻起飞，EF段为直线。下列说法正确的是（    ） A．时刻，速度最大 B．时间内，时刻速度的变化率最大 C．时间内，平均速度的大小为 D．时间内，“窜天猴”一直处于失重状态 【答案】C 【详解】A．时刻烟花到达最高点，速度为零，故A错误； B．时间内，时刻图像最陡，速度最大，位置的变化率最大，故B错误； C．平均速度等于位移与所用时间的比值，时间内，平均速度的大小为，故C正确； D．时间内，图像越来越陡，表示“窜天猴”向下加速运动，加速度向下，处于失重状态；时间内，“窜天猴”向下匀速直线运动，不是处于失重状态，故D错误。 故选C。 5．急刹车时的加速度大小为衡量汽车安全性能的重要参数之一、如图所示，图线甲、乙分别为甲、乙两辆小汽车在同样的水泥路面上急刹车全过程中位移x与时间t的关系曲线，已知急刹车时车轮均不打转。下列判断正确的是（　　） A．急刹车过程中甲车的加速度较大，甲车的刹车性能较好 B．在时刻甲车的速度大小为 C．在时刻乙车的速度大小比甲车的小 D．时间内甲车的平均速度大小比乙车的小 【答案】D 【详解】A．由两车位移时间图像可知两车急刹车过程中的位移相同都为，乙车用时较短，由 可知，乙车加速度较大，乙车的刹车性能较好，A错误； B．图像中图线上某点的切线的斜率表示速度，而表示甲车在时间内的平均速度，B错误； C．在时刻图线乙的切线斜率较大，则在时刻乙车的速度较大，C错误； D．时间内甲车的位移较小，由，得甲车的平均速度较小，D正确。 故选D。 6．甲、乙两个物体在同一条直线上运动，运动的位移—时间图像如图所示，其中甲的图像为顶点位于x轴上的抛物线，乙的图像为过原点的直线。根据图像，以下对两物体运动的分析正确的是（　　） A．两物体相遇时速度相同 B．两物体相遇时的位置坐标为 C．时刻甲的速度大小为乙的2倍 D．两物体的平均速度相等 【答案】C 【详解】A．图像的斜率表示速度，相遇时，两物体的速度方向相反，大小不确定。A错误； B．连接两点、，该直线与图像乙的交点纵坐标为，所以两物体相遇时的位置坐标大于。B错误； C．因为甲的图像为顶点位于x轴上的抛物线，所以甲做初速度为零的匀加速直线运动，根据图像有 所以时刻甲的速度大小为乙的2倍。C正确； D．因为两物体的位移方向不同，所以平均速度方向不同。D错误。 故选C。 7．（多选）嫦娥六号利用向下喷射气体产生的反作用力，有效地控制了探测器着陆过程中的运动状态。其中一段着陆过程中，探测器减速的加速度大小a随时间t变化的关系如图所示，3t₀时刻探测器的速度恰好为零。下列说法中正确的是（　　） A．时间内，探测器做匀减速直线运动 B．2t₀时刻探测器的速度 C．探测器在 时间内的位移大小是 时间内的位移大小的4倍 D．时间内，探测器的位移大小为 【答案】BD 【详解】A．匀减速直线运动加速度大小和方向不变，由图像可知t0-3t0时间内加速度大小变化，不是匀减速直线运动，故A错误； B．根据a-t图像与时间轴所围面积表示速度变化量Δv，3t0时刻速度，2t0-3t0时间内图像与时间轴所围面积为 即2t0到3t0速度变化量为，那么2t0时刻速度 故B正确； C．t0～3t0内，根据a-t图像与时间轴所围面积表示速度变化量Δv，t0～3t0内速度变化量 2t0-3t0内速度变化量 采用逆向思维把探测器运动看成初速度为0的匀加速直线运动，t0-2t0，2t0-3t0位移比为3：1，探测器在t0～3t0时间内的位移大小是2t0～3t0时间内的位移大小的4倍，但嫦娥六号做加速度减小的减速运动，探测器在t0～3t0时间内的位移大小不是2t0～3t0时间内的位移大小的4倍，故C错误； D．0～t0时间内，探测器做匀减速直线运动，末速度v=a0t0 根据 （这里v=a0t0，a=-a0，t=t0） 可得 故D正确。 故选BD。 8．某次训练中，一名球员将篮球竖直向下拍出，篮球触地并弹回手中，手的位置不变，以竖直向下为正方向，不计篮球触地时间和空气阻力，且触地前后速度大小不变。则从篮球被竖直向下拍出到弹回手中的过程中，篮球的加速度a、速度v、位移s分别随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．球下落和上升过程都只受重力，加速度始终为重力加速度，方向竖直向下（正方向），A错误； B．篮球向下运动时，初速度为正，速度均匀增大；触地弹回后速度方向变为竖直向上，即负方向，速度应为负值，B错误； CD．位移以初始手的位置为原点，向下为正方向：下落过程：向下运动，位移从0逐渐增大，匀加速运动位移满足，为斜率逐渐增大的抛物线，符合；弹回上升过程：篮球从最低点（最大位移处）向上运动，回到初始手的位置（位移回到0），全程篮球都在原点（初始位置）和地面之间，位移始终不会变为负值，C错误，D正确。 故选D 。 9．小龙虾在水中快速移动时，主要依靠尾部的快速弯曲产生推进力。某时刻，小龙虾受到威胁，由静止开始做直线运动，其加速度随时间的变化规律如图所示。则小龙虾（　　） A．t=t0时，小龙虾的速度达到最大 B．0~t0内，小龙虾速度先增大后减小 C．t0~2t0内，小龙虾速度先增大后减小 D．t=2t0时，小龙虾的速度达到最大 【答案】A 【详解】AB．小龙虾从静止开始运动，内加速度始终为正，与速度方向（正方向）一致，因此速度一直增大，直到时加速度减为0，速度不再增大，达到最大值。因此A正确，B错误。 CD．内加速度始终为负，与速度方向（正方向）相反，因此速度从开始持续减小，到时正面积与负面积抵消，速度减为0，因此速度最大的时刻是，不是。故C、D错误。 故选A 。 10．甲、乙两架无人机进行空中表演。甲起飞后，先以大小为的速度匀速竖直上升，时刻开始加速竖直上升，此后甲的图像如图所示，且时刻甲的速度大小为，在时间内甲上升的高度为；乙从时刻开始以大小为的初速度匀加速竖直上升，且时刻乙的速度大小也为，在时间内乙上升的高度为，则（　　） A． B． C． D．无法判断、的大小关系 【答案】B 【详解】对于乙无人机，从时刻开始以的初速度匀加速竖直上升，时刻速度为，根据匀变速直线运动平均速度公式，乙在时间内的位移 对于甲无人机，结合题意和图像，甲在时间内做变加速运动，初速度为，时刻速度为。由图像可知，加速度关于对称，即和时间内速度变化量相等，均为 故时刻甲的速度为。作出速度时间图像如下 由于加速度对称，速度关于点中心对称，结合图像面积代表位移可知，位移 综上所述，。 故选B。 ⏳题型02 非常规图像问题 1.运动学的三类非常规图像 函数关系 表达式 图像示例 斜率和纵截距 -t =at+v0 k=a b=v0 - =v0·+a k=v0 b=a v2-x v2=2ax+ k=2a b= 2.两类图像与所围面积的意义 a-x 图像 公式依据： v2-=2ax→ax= 面积意义：速度平方变化量的一半 -x 图像 公式依据：t=·x 面积意义：运动时间t 11．四个物体从时刻起做直线运动，运动图像如图中的、、、所示，图中v为速度、为位移、为平均速度、为时间。物体完成10m位移用时最长对应的图像为（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．速度与时间的关系为，图像与横轴围成的面积表示位移，解得； B．位移与时间的关系为，解得； C．平均速度与时间的关系为，根据平均速度的定义，可得位移与时间的关系为，解得； D．函数关系为， 根据速度的微元定义，可以得到，两边积分可知，图像与横轴围成的面积对应的物理意义就是时间，解得。 故选D。 12．某同学从离地面高处，以的速度竖直向上抛出一小球。以抛出时刻为计时起点，某物理量随时间变化的规律如图所示。取竖直向上为正方向，不计空气阻力，重力加速度取，关于该物理量与时间的图像，下列说法正确的是（     ） A．可能是图像 B．可能是图像 C．可能是图像 D．可能是图像 【答案】B 【详解】A．竖直上抛运动的位移公式为 代入数据得 位移与时间是二次函数关系，图像应为抛物线，故A错误； B．竖直上抛运动的速度公式为 代入数据得 故速度与时间是线性关系，图像为倾斜直线，纵轴截距为，斜率为，当时， 表达式与题图完全吻合，故B正确； C．物体只受重力作用，加速度恒为 加速度不随时间变化，图像应为平行于轴的直线，故C错误； D．由位移公式 可得 代入数据得 该图像纵轴截距为，斜率为，当时， 表达式与题图不符，故D错误。 故选B。 13．某国产电动汽车进行制动测试实验，在平直道路上急踩刹车，用传感器记录位移与时间的比值随刹车时间变化的规律，其图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．经过时车速大小为 B．刹车过程中加速度大小为 C．经过18s汽车刚好停下不动 D．自刹车开始内该车的位移大小为 【答案】A 【详解】B．根据匀变速直线运动位移公式 整理得 即图像中，截距为初速度，斜率为。 由图像得：截距，斜率 因此，得，即刹车加速度大小为，故B错误； A． 时，车速，故A正确； C．汽车刹车到停止的总时间，即汽车9s就已经停下，故C错误； D．汽车9s已经停下，因此10s内位移等于9s内刹车总位移，故D错误。 故选A。 14．2025年7月29日，全球首条高温超导高速磁浮试验线在四川成都正式通车运行，试验列车在全线21公里轨道上完成时速603公里的载人试验，标志着我国在高温超导磁浮交通领域实现从跟跑到领跑的跨越。某次试验中列车沿直线运动，如图是它运动的图像，v表示列车运动的速度，x表示列车运动的位移，关于该列车的运动，下列说法正确的是（　　） A．该列车在做减速直线运动 B．该列车在做匀加速直线运动 C．该列车运动位移为x0所用的时间为 D．在运动过程中，该列车的加速度逐渐减小 【答案】C 【详解】A．由图像可知，随位移增加，减小，则速度增大，该列车在做加速直线运动，故A错误； B C D．根据微元法，在图像中选取一微元，则该段图像与横轴围成的面积为 可知图像与横轴围成的面积表示运动时间，则物体运动到处的时间为 由图像可知，增大相同的位移，图像与横轴围成的面积逐渐减小，即所用的时间在减小，根据 由于逐渐增大，可知增大相同的位移，速度的变化量变大，又所用的时间在减小，由加速度定义，可知加速度增大，故BD错误、C正确。 故选C。 15．如图甲所示是2026年WSBK赛场上，瓦伦丁·德比斯驾驶张雪机车夺冠后的情景。某次比赛中，人车总质量，过终点线后在水平赛道开始减速。从冲过终点线后瞬间（）开始记录，机车的速度平方与位移关系（）图像如图乙所示。重力加速度。根据上述信息，下列说法中正确的是（　　） A．赛车冲过终点线时的瞬时速度大小为 B．根据图像斜率可知，该段位移内机车的加速度大小为 C．若车手质量为，减速过程机车座椅对车手的作用力大小为 D．在内，系统所受合外力的冲量大小为 【答案】B 【详解】A．根据匀减速直线运动的规律可知 结合图像可知图像的纵截距为 解得赛车的初速度为，故A错误； B．由图像的斜率可知 可得该段位移内机车的加速度大小为，故B正确； C．减速过程机车座椅对车手的作用力是水平力和竖直力的合力，竖直方向受力平衡，有 水平力提供加速度，有 则座椅对车手的作用力大小为，故C错误； D．根据动量定理可知 即系统所受合外力的冲量大小为，方向与初速度方向相反，故D错误。 故选B。 16．某品牌电动汽车在平直公路上进行性能测试，已知该车作匀加速直线运动，车载传感器记录了某段时间内的位移x与时间t的数据，计算机以为纵坐标，为横坐标得出如下图的一条直线，已知该路段限速60 km/h，下列说法正确的是 A．该车的加速度大小为 B．启动后2 s内该车的平均速度大小为6 m/s C．启动后2 s内该车的位移为12 m D．时，该车的速度大小为15 m/s，并未超速 【答案】D 【详解】A．根据匀加速直线运动位移公式 整理得： 由上述分析，该车的加速度大小为，初速度，故A错误； B．启动后内该车的平均速度大小为，故B错误； C．启动后内该车的位移为，故C错误； D．时，该车的速度大小为，限速，未超速，故D正确。 故选D。 17．（多选）小华同学在平直公路上骑自行车上学，t=0时刻起小华的位移x与时间的二次方的比值随变化的规律如图所示。下列说法正确的是（　　） A．t=0时刻起小华做匀加速直线运动 B．小华的加速度大小为 C．小华的初速度大小为 D．0~2 s时间内小华的位移大小为4.8m 【答案】BD 【详解】ABC．观察图像，列出对应的解析式 其中，斜率 截距 化简得 其公式结构与匀变速直线运动的位移-时间公式一样，即 两个公式一一对应得，初速度 加速度 初速度与加速度方向相反，可得小华做匀减速直线运动，故A错误，B正确，C错误； D．代入，可得，故D正确。 故选BD。 18．一质点沿水平直线运动，其速度v随位移x变化的规律如图所示。下列描述其速度v、加速度a随时间t变化的图像中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由图像可知，随着位移的增加，速度逐渐增大，说明质点做加速运动。图像的切线斜率逐渐减小，说明速度增加得越来越慢。当足够大时，趋近于，图像趋于水平。根据加速度与速度的关系 由于增大，减小，且最终，可知加速度最终趋近于0。即质点做加速度逐渐减小的加速运动。 A．该图为图像，显示加速度随时间逐渐减小至0，符合上述分析，故A正确； B．该图为图像，显示速度随时间均匀减小，与质点做加速运动矛盾，故B错误； C．该图为图像，显示速度随时间减小，与质点做加速运动矛盾，故C错误； D．该图为图像，显示加速度随时间增大，与加速度逐渐减小矛盾，故D错误。 故选A。 19．某品牌电动汽车在智能网联汽车测试场开展 级自动制动性能专项测试。实验中，传感器精准采集汽车匀减速直线制动过程中的运动参数，绘制得到 图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．汽车的加速度大小为 B．汽车的初速度大小为 C．汽车在 时刻的速度大小为 D．汽车 3s 内的平均速度大小为 【答案】C 【详解】A．根据匀变速直线运动位移公式 两边同除以整理得 可知是关于的一次函数，斜率等于初速度，纵截距等于，由图像得纵截距 解得 故加速度大小为，A错误； B．由图像得斜率，B错误； C．汽车刹车到停止的总时间 说明2s时汽车仍在运动，由速度公式得2s时刻速度 解得，C正确； D．汽车2.5s就停止运动，3s内的位移等于2.5s内的总位移，则 所以平均速度，D错误。 故选C。 20．无人机在快递运输、灾难救援、观察野生动物和电力巡检等领域有着极为优异的表现。小明同学正在操场测试某无人机的机动性，t=0时刻无人机从静止开始沿竖直方向向上运动，其加速度的倒数和速度的关系如图所示，取向上为正方向，则无人机（　　） A．前3s内做匀速直线运动 B．速度从3m/s增加到6m/s的过程平均速度大于4.5m/s C．速度达到3m/s时上升的高度为2.25m D．速度从0增加到6m/s的过程用时12s 【答案】B 【详解】A．前3s 内无人机做匀加速直线运动，A错误； B．由题图可知，速度从增加到的过程，无人机做加速度减小的加速运动，对应的图像如图所示 可知速度从增加到的过程，平均速度，B正确； C．由题图可知，速度从0 增加到的过程中，无人机做加速度为的匀加速直线运动， 则速度达到时上升的高度为，C错误； D．根据​可知图像与横轴围成的面积表示所用的时间， 则速度从0增加到的过程所用时间为，D错误。 故选B。 重难·创新演练 设题创新:结合航天科技考查(T1);结合生活实际(T3);新角度考查研究方法(T5); 1．模型火箭沿竖直方向发射，取竖直向上为正方向，一段时间内火箭速度随时间的关系图像如图所示，则火箭到达最大高度的时刻是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】0∼t3​时间内，速度始终为正，说明火箭一直沿竖直向上运动，高度持续增加； 时刻火箭速度减为，此时火箭停止上升，达到最大高度； 时间内，速度变为负，火箭开始向下运动，高度降低。 因此火箭到达最大高度的时刻是。 故选C。 2．甲、乙两物体0时刻开始从同一地点沿同一方向做直线运动，其位移x随时间t变化的图像如图所示。在0~t1时间内（　　） A．甲的速度一直比乙大 B．甲的路程比乙小 C．甲、乙的平均速度相同 D．甲的平均速度比乙大 【答案】C 【详解】A．此图像中图线斜率表示其速度，在0~t1时间内甲的斜率不变，则速度不变，做匀速运动。乙图线的斜率先小于甲后大于甲，即乙的速度先小于甲后大于甲，乙做加速运动，故A错误； B．运动学图像描述的都是直线运动，由题可知甲、乙都做单向运动，通过的路程等于位移的大小，则甲、乙通过的路程相同，故B错误； CD．在0~t1时间内甲、乙的起点和终点都相同，则位移相同，时间相同，根据可知平均速度相同，故C正确，D错误。 故选C。 3．福建省城市足球联赛（“闽超”）激战正酣，闽西儿郎用汗水诠释拼搏精神。在一次队内训练中，某球员将足球以初速度踢出后，立即从静止开始追赶沿直线运动的足球，经过一段时间追上了还在向前运动的足球，这一过程球员和足球的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．球员的加速度变大 B．时刻球员追上足球 C．足球的位移大小大于 D．球员的平均速度等于 【答案】C 【详解】A．图像的斜率表示加速度，由图可知球员的加速度变小，故A错误； B．图像与轴围成面积表示位移，可知在时间内，足球的位移大，时刻球员没有追上足球，故B错误； C．图像与轴围成面积表示位移，根据几何关系可知在时间内，足球的位移大小大于，故C正确； D．球员的位移与足球的位移相等，即球员在时间内，位移大小大于，根据可知球员的平均速度大于，故D错误。 故选C。 4．某次机车性能测试中，机车由静止开始沿水平直线运动，其加速度随时间变化的关系如图所示，则机车（　　） A．时间内做匀加速直线运动 B．时速度最大 C．时速度为零 D．时和时的速度大小相等 【答案】D 【详解】A．时间内, 机车的加速度是变化的，做变加速直线运动，故A错误； BC．—图像中面积表示速度的变化量，故机车速度一直在增大，之后速度减小，故时速度最大，故BC错误； D．因时间内速度的增加量与速度的减小量相等，故时和时的速度大小相等，故D正确。 故选D。 5．图甲为贵阳地铁1号线的站台屏蔽门，其在地铁到站时打开，乘客上车后关闭。屏蔽门关闭过程中，其中一扇门的速度-时间图像如图乙所示，图中加速和减速阶段的加速度大小相等，匀速阶段的时间均为。由此可知该扇门关闭过程中移动的距离为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】因v-t图像的面积等于位移可知，该扇门关闭过程中移动的距离为 故选B。 6．4月19日，在2026北京亦庄人形机器人半程马拉松赛场上，某机器人凭借50分26秒的成绩（人类半程马拉松世界纪录为56分42秒）获得冠军。一参赛机器人在测试阶段的x-t图像如图线I（由两条线段组成）所示，测试人员骑行的电动自行车的x-t图像如图线II（曲线）所示。下列说法正确的是（     ） A．在时刻，电动自行车运动的方向发生了改变 B．在时间内，机器人一直做匀加速直线运动 C．在时间内，机器人的平均速度大于电动自行车的平均速度 D．机器人在时刻的速度，与电动自行车在时间内某一时刻的速度相同 【答案】D 【详解】A．图像的斜率正负表示运动方向。在时间内，图线II的斜率始终为正，说明电动自行车一直沿正方向运动，运动方向没有发生改变，故A错误； B．图像的斜率表示速度。在时间内，图线I是倾斜直线，斜率不变，说明机器人做匀速直线运动，而不是匀加速直线运动，故B错误； C．在时间内，机器人和电动自行车的初位置相同，末位置也相同，即位移相同，所用时间也相同。根据平均速度公式可知，两者的平均速度相同，故C错误； D．图线I在时刻斜率发生突变且变大，表示机器人在时刻后速度增大。图线II的斜率逐渐减小，表示电动自行车做减速运动。由于两者在时间内的平均速度相同，且机器人先慢后快，电动自行车先快后慢，说明电动自行车的初速度大于平均速度，末速度小于平均速度。机器人在时刻后的速度大于平均速度。从图像可以看出，电动自行车在时刻的切线斜率（初速度）很大，大于机器人在时刻后的速度，而在时刻的切线斜率（末速度）很小。根据速度的连续性，电动自行车在时间内必然存在某一时刻，其速度等于机器人在时刻的速度，故D正确。 故选D。 7．2026年春节期间，重庆在朝天门两江交汇处举行了一场大型无人机灯光秀。几千架无人机在空中组成一幅“朝天门”图案。在表演的一个环节中，一架无人机从地面由静止开始在竖直方向运动的速度时间图像如图所示，由图像可知（     ） A．时间内，无人机做加速上升运动 B．时间内，无人机在下降 C．时刻，无人机向上运动的速度和位移均最大 D．无人机全程的平均速度为零 【答案】A 【详解】ABC．由可知，匀加速上升，时间内匀减速上升，所以时刻向上的速度达到最大，时刻向上的位移达到最大，故A正确，BC错误； D．图像围成的面积表示位移，全程平均速度为围成的面积与的比值，不等于0，故D错误。 故选A。 8．有A、B两辆汽车在时刻从同一条公路上的同一点出发开始运动，如图所示的图像中图线①、②分别描述A、B两辆汽车的位移x随时间t的变化情况。下列说法正确的是（     ） A．时间内，B车做匀减速直线运动 B．时刻，A、B两车之间的距离最大 C．时间内，A、B两车运动方向相同 D．时间内，A、B两车平均速度相等 【答案】D 【详解】A．时间内，B车沿负方向做匀速直线运动，A错误； B．时刻，A、B两车的位移相等，可知两车相遇，B错误； C．时间内，A沿正方向做匀速直线运动，B沿负方向做匀速直线运动，两车运动方向相反，C错误； D．时间内，A、B两车的位移相等，时间相等，则平均速度相等，D正确。 故选D。 9．2025年世界人形机器人运动会在北京国家速滑馆“冰丝带”举行，有足球、跑步、跳舞、实用场景挑战等项目，机器人选手们展现了前沿科技的硬核实力，未来感拉满。某轮比赛中，一机器人从静止开始做直线运动，其运动过程中的图像如图所示，则该机器人（    ） A．在3s时的速度大小为2m/s B．在0~3s时间内运动的位移大小为9m C．在3~6s时间内的速度变化量大小为15m/s D．在0~6s时间内的平均加速度大小为 【答案】B 【详解】A．0~3s内，加速度恒定为a=2m/s2，机器人从静止开始做匀加速直线运动。根据速度公式可得3s时速度为v = v0 + at = 0 + 2 ×3 m/s = 6m/s，故A错误； B．0~3s内，机器人做匀加速直线运动，运动的位移为，故B正确； C．3~6s内的速度变化量等于a-t图像在这段的面积，则，故C错误； D．在0~6s时间内的平均加速度大小为，故D错误。 故选B。 二、多选题 10．如图所示为甲、乙两车在平直公路上做直线运动的位移－时间x－t或速度－时间v－t图像，t1时刻两车恰好到达同一地点。关于两车在t1～t2时间内的运动，下列说法正确的是(　　) A．若是x－t图像，当甲、乙两车的速度相同时，两车间的距离最大 B．若是x－t图像，则甲、乙两车的速度相同时，两车间的距离最小 C．若是v－t图像，则两车间的距离先增大后减小 D．若是v－t图像，则两车间的距离不断增大 【答案】AD 【详解】AB．若是图像，甲车先向负方向运动然后向正方向运动，乙车始终向正方向运动，当甲车向正方向运动且与乙车的速度相同时，相对速度为零，距离最大，故A正确、B错误； CD．若是图像，因为图像与横轴所围图形面积表示位移，则在时间内，两车间的距离不断增大，故C错误，D正确。 故选AD。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题强化01 运动学图像问题（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 1 题型01 常规图像问题 1 题型02 非常规图像问题 5 重难·创新演练 10 真题·实战演练 13 模拟·基础演练 考查重点：质点和参考系、速度和加速度、图像问题…… ⏳题型01 常规图像问题 对基本图像的理解 项目 x-t图像 v-t图像 a-t图像 斜率 各点切线的斜率，表示该时刻的瞬时速度 各点切线的斜率，表示该时刻的瞬时加速度 加速度随时间的变化率 纵截距 t=0时，物体的位置坐标 初速度v0 起始时刻的加速度a0 面积 无意义 位移 速度变化量 交点 表示相遇 速度相同 加速度相同 1．翠鸟被誉为自然界的“跳水皇后”，它常高速俯冲入水捕食。时刻，一只翠鸟（视为质点）由静止开始竖直向下俯冲，入水后沿直线减速，时刻下潜到最低点，恰好捕到小鱼。如图所示为翠鸟及其运动的图像，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．时间内，翠鸟的平均速度等于 B．时间内，水对翠鸟的作用力逐渐减小 C．时间内，翠鸟一直处于失重状态 D．入水前翠鸟重力的冲量大小等于入水后水对其作用力的冲量大小 2．一物体在水平面上做直线运动，其速度—时间图像如图所示，根据该图像可知（　　） A．物体在1s末改变运动方向 B．第2s和第3s加速度大小相等、方向相反 C．前2s内合力冲量为0 D．第3s合力对物体做负功 3．图甲是消防员用于观测高楼火灾的马丁飞行背包．在某次演练时，消防员背着马丁飞行背包从地面开始竖直飞行，其图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．消防员上升的最大高度为 B．消防员在内处于超重状态 C．消防员在前内加速度最大 D．消防员在内的平均速度大小为零 4．烟花“窜天猴”点燃后在竖直方向上运动的图像如下，烟花在时刻起飞，EF段为直线。下列说法正确的是（    ） A．时刻，速度最大 B．时间内，时刻速度的变化率最大 C．时间内，平均速度的大小为 D．时间内，“窜天猴”一直处于失重状态 5．急刹车时的加速度大小为衡量汽车安全性能的重要参数之一、如图所示，图线甲、乙分别为甲、乙两辆小汽车在同样的水泥路面上急刹车全过程中位移x与时间t的关系曲线，已知急刹车时车轮均不打转。下列判断正确的是（　　） A．急刹车过程中甲车的加速度较大，甲车的刹车性能较好 B．在时刻甲车的速度大小为 C．在时刻乙车的速度大小比甲车的小 D．时间内甲车的平均速度大小比乙车的小 6．甲、乙两个物体在同一条直线上运动，运动的位移—时间图像如图所示，其中甲的图像为顶点位于x轴上的抛物线，乙的图像为过原点的直线。根据图像，以下对两物体运动的分析正确的是（　　） A．两物体相遇时速度相同 B．两物体相遇时的位置坐标为 C．时刻甲的速度大小为乙的2倍 D．两物体的平均速度相等 7．（多选）嫦娥六号利用向下喷射气体产生的反作用力，有效地控制了探测器着陆过程中的运动状态。其中一段着陆过程中，探测器减速的加速度大小a随时间t变化的关系如图所示，3t₀时刻探测器的速度恰好为零。下列说法中正确的是（　　） A．时间内，探测器做匀减速直线运动 B．2t₀时刻探测器的速度 C．探测器在 时间内的位移大小是 时间内的位移大小的4倍 D．时间内，探测器的位移大小为 8．某次训练中，一名球员将篮球竖直向下拍出，篮球触地并弹回手中，手的位置不变，以竖直向下为正方向，不计篮球触地时间和空气阻力，且触地前后速度大小不变。则从篮球被竖直向下拍出到弹回手中的过程中，篮球的加速度a、速度v、位移s分别随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 9．小龙虾在水中快速移动时，主要依靠尾部的快速弯曲产生推进力。某时刻，小龙虾受到威胁，由静止开始做直线运动，其加速度随时间的变化规律如图所示。则小龙虾（　　） A．t=t0时，小龙虾的速度达到最大 B．0~t0内，小龙虾速度先增大后减小 C．t0~2t0内，小龙虾速度先增大后减小 D．t=2t0时，小龙虾的速度达到最大 10．甲、乙两架无人机进行空中表演。甲起飞后，先以大小为的速度匀速竖直上升，时刻开始加速竖直上升，此后甲的图像如图所示，且时刻甲的速度大小为，在时间内甲上升的高度为；乙从时刻开始以大小为的初速度匀加速竖直上升，且时刻乙的速度大小也为，在时间内乙上升的高度为，则（　　） A． B． C． D．无法判断、的大小关系 ⏳题型02 非常规图像问题 1.运动学的三类非常规图像 函数关系 表达式 图像示例 斜率和纵截距 -t =at+v0 k=a b=v0 - =v0·+a k=v0 b=a v2-x v2=2ax+ k=2a b= 2.两类图像与所围面积的意义 a-x 图像 公式依据： v2-=2ax→ax= 面积意义：速度平方变化量的一半 -x 图像 公式依据：t=·x 面积意义：运动时间t 11．四个物体从时刻起做直线运动，运动图像如图中的、、、所示，图中v为速度、为位移、为平均速度、为时间。物体完成10m位移用时最长对应的图像为（     ） A． B． C． D． 12．某同学从离地面高处，以的速度竖直向上抛出一小球。以抛出时刻为计时起点，某物理量随时间变化的规律如图所示。取竖直向上为正方向，不计空气阻力，重力加速度取，关于该物理量与时间的图像，下列说法正确的是（     ） A．可能是图像 B．可能是图像 C．可能是图像 D．可能是图像 13．某国产电动汽车进行制动测试实验，在平直道路上急踩刹车，用传感器记录位移与时间的比值随刹车时间变化的规律，其图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．经过时车速大小为 B．刹车过程中加速度大小为 C．经过18s汽车刚好停下不动 D．自刹车开始内该车的位移大小为 14．2025年7月29日，全球首条高温超导高速磁浮试验线在四川成都正式通车运行，试验列车在全线21公里轨道上完成时速603公里的载人试验，标志着我国在高温超导磁浮交通领域实现从跟跑到领跑的跨越。某次试验中列车沿直线运动，如图是它运动的图像，v表示列车运动的速度，x表示列车运动的位移，关于该列车的运动，下列说法正确的是（　　） A．该列车在做减速直线运动 B．该列车在做匀加速直线运动 C．该列车运动位移为x0所用的时间为 D．在运动过程中，该列车的加速度逐渐减小 15．如图甲所示是2026年WSBK赛场上，瓦伦丁·德比斯驾驶张雪机车夺冠后的情景。某次比赛中，人车总质量，过终点线后在水平赛道开始减速。从冲过终点线后瞬间（）开始记录，机车的速度平方与位移关系（）图像如图乙所示。重力加速度。根据上述信息，下列说法中正确的是（　　） A．赛车冲过终点线时的瞬时速度大小为 B．根据图像斜率可知，该段位移内机车的加速度大小为 C．若车手质量为，减速过程机车座椅对车手的作用力大小为 D．在内，系统所受合外力的冲量大小为 16．某品牌电动汽车在平直公路上进行性能测试，已知该车作匀加速直线运动，车载传感器记录了某段时间内的位移x与时间t的数据，计算机以为纵坐标，为横坐标得出如下图的一条直线，已知该路段限速60 km/h，下列说法正确的是 A．该车的加速度大小为 B．启动后2 s内该车的平均速度大小为6 m/s C．启动后2 s内该车的位移为12 m D．时，该车的速度大小为15 m/s，并未超速 17．（多选）小华同学在平直公路上骑自行车上学，t=0时刻起小华的位移x与时间的二次方的比值随变化的规律如图所示。下列说法正确的是（　　） A．t=0时刻起小华做匀加速直线运动 B．小华的加速度大小为 C．小华的初速度大小为 D．0~2 s时间内小华的位移大小为4.8m 18．一质点沿水平直线运动，其速度v随位移x变化的规律如图所示。下列描述其速度v、加速度a随时间t变化的图像中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 19．某品牌电动汽车在智能网联汽车测试场开展 级自动制动性能专项测试。实验中，传感器精准采集汽车匀减速直线制动过程中的运动参数，绘制得到 图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．汽车的加速度大小为 B．汽车的初速度大小为 C．汽车在 时刻的速度大小为 D．汽车 3s 内的平均速度大小为 20．无人机在快递运输、灾难救援、观察野生动物和电力巡检等领域有着极为优异的表现。小明同学正在操场测试某无人机的机动性，t=0时刻无人机从静止开始沿竖直方向向上运动，其加速度的倒数和速度的关系如图所示，取向上为正方向，则无人机（　　） A．前3s内做匀速直线运动 B．速度从3m/s增加到6m/s的过程平均速度大于4.5m/s C．速度达到3m/s时上升的高度为2.25m D．速度从0增加到6m/s的过程用时12s 重难·创新演练 设题创新:结合航天科技考查(T1);结合生活实际(T3);新角度考查研究方法(T5); 1．模型火箭沿竖直方向发射，取竖直向上为正方向，一段时间内火箭速度随时间的关系图像如图所示，则火箭到达最大高度的时刻是（     ） A． B． C． D． 2．甲、乙两物体0时刻开始从同一地点沿同一方向做直线运动，其位移x随时间t变化的图像如图所示。在0~t1时间内（　　） A．甲的速度一直比乙大 B．甲的路程比乙小 C．甲、乙的平均速度相同 D．甲的平均速度比乙大 3．福建省城市足球联赛（“闽超”）激战正酣，闽西儿郎用汗水诠释拼搏精神。在一次队内训练中，某球员将足球以初速度踢出后，立即从静止开始追赶沿直线运动的足球，经过一段时间追上了还在向前运动的足球，这一过程球员和足球的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．球员的加速度变大 B．时刻球员追上足球 C．足球的位移大小大于 D．球员的平均速度等于 4．某次机车性能测试中，机车由静止开始沿水平直线运动，其加速度随时间变化的关系如图所示，则机车（　　） A．时间内做匀加速直线运动 B．时速度最大 C．时速度为零 D．时和时的速度大小相等 5．图甲为贵阳地铁1号线的站台屏蔽门，其在地铁到站时打开，乘客上车后关闭。屏蔽门关闭过程中，其中一扇门的速度-时间图像如图乙所示，图中加速和减速阶段的加速度大小相等，匀速阶段的时间均为。由此可知该扇门关闭过程中移动的距离为（　　） A． B． C． D． 6．4月19日，在2026北京亦庄人形机器人半程马拉松赛场上，某机器人凭借50分26秒的成绩（人类半程马拉松世界纪录为56分42秒）获得冠军。一参赛机器人在测试阶段的x-t图像如图线I（由两条线段组成）所示，测试人员骑行的电动自行车的x-t图像如图线II（曲线）所示。下列说法正确的是（     ） A．在时刻，电动自行车运动的方向发生了改变 B．在时间内，机器人一直做匀加速直线运动 C．在时间内，机器人的平均速度大于电动自行车的平均速度 D．机器人在时刻的速度，与电动自行车在时间内某一时刻的速度相同 7．2026年春节期间，重庆在朝天门两江交汇处举行了一场大型无人机灯光秀。几千架无人机在空中组成一幅“朝天门”图案。在表演的一个环节中，一架无人机从地面由静止开始在竖直方向运动的速度时间图像如图所示，由图像可知（     ） A．时间内，无人机做加速上升运动 B．时间内，无人机在下降 C．时刻，无人机向上运动的速度和位移均最大 D．无人机全程的平均速度为零 8．有A、B两辆汽车在时刻从同一条公路上的同一点出发开始运动，如图所示的图像中图线①、②分别描述A、B两辆汽车的位移x随时间t的变化情况。下列说法正确的是（     ） A．时间内，B车做匀减速直线运动 B．时刻，A、B两车之间的距离最大 C．时间内，A、B两车运动方向相同 D．时间内，A、B两车平均速度相等 9．2025年世界人形机器人运动会在北京国家速滑馆“冰丝带”举行，有足球、跑步、跳舞、实用场景挑战等项目，机器人选手们展现了前沿科技的硬核实力，未来感拉满。某轮比赛中，一机器人从静止开始做直线运动，其运动过程中的图像如图所示，则该机器人（    ） A．在3s时的速度大小为2m/s B．在0~3s时间内运动的位移大小为9m C．在3~6s时间内的速度变化量大小为15m/s D．在0~6s时间内的平均加速度大小为 二、多选题 10．如图所示为甲、乙两车在平直公路上做直线运动的位移－时间x－t或速度－时间v－t图像，t1时刻两车恰好到达同一地点。关于两车在t1～t2时间内的运动，下列说法正确的是(　　) A．若是x－t图像，当甲、乙两车的速度相同时，两车间的距离最大 B．若是x－t图像，则甲、乙两车的速度相同时，两车间的距离最小 C．若是v－t图像，则两车间的距离先增大后减小 D．若是v－t图像，则两车间的距离不断增大 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题强化01 运动学图像问题（专项训练） 模拟·基础演练 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C C C D C BD D A B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D B A C B D BD A C B 重难·创新演练 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C D B D A D B AD 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $