专题强化1　运动图像问题 -2027届高考物理一轮专题复习

**基本信息** 专题强化运动图像问题，分三微考点分层设计，从基础图像理解到数学思维应用再到图像转化综合，梯度递进，强化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |微考点一|x-t、v-t、a-t图像基础理解|2题基础选择，聚焦运动观念，巩固图像基本特征识别| |微考点二|a-h、x-v等非常规图像分析|3题中档选择，运用科学推理，结合数学思维解决实际情境（如狞猫跳跃、动车组运动）| |微考点三|图像间转化（如x/t-t→v-t）|8题综合选择（含多选），强化模型建构，整合多图像转化与复杂运动分析（如嫦娥六号着陆）|

[专题强化1]　运动图像问题 微考点一　运动学图像的理解和应用 1.一质点做直线运动，下列描述其位移x或速度v随时间t变化的图像中，可能正确的是(　　) 　A.　　　　　　　　　　 B. C.　　　　 　　　　 D. 2.铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在铯原子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(　　) 　　　　 A.　　　　　　　　　　　 B.　 　　　　 C.　　　　 　　 D.　 微考点二　利用“数学思维”分析非常规图像问题 3.狞猫主要分布在非洲以及亚洲的西部、中部和南部等地，栖息在森林、多石的高山、热带稀树草原和灌木丛林地一带，常在洞穴和岩石裂缝中休息。狞猫是夜行性动物，喜欢独居，擅长爬树，跳跃能力极强，能捉降落或起飞时的鸟类。某只狞猫在捕食树上的鸟时，先慢慢趴低身体，使身体贴近地面，然后突然蹬地向上加速，重心上升后离地向上运动，狞猫在离开地面前，其加速度a与重心上升高度h的关系如图所示，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，则狞猫离地后速度大小约为(　　) A.2 m/s B.5 m/s C.6 m/s D.8 m/s 4.动车组进站时做匀减速直线运动直至减速到0，停靠一段时间后，动车组做匀加速直线运动。用位移x随速度v变化的关系图像描述这段运动，其中正确的是(　　) 　 A.　　 　B.　　　 　C.　　　　 D. 5.智能寻迹小车目前被应用于物流配送等多个领域，为测试不同寻迹小车的刹车性能，让它们在图甲中A点获得相同的速度，并沿直线AB刹车，最终得分为刹车停止时越过的最后一条分值线对应的分数，每相邻分值线间距离为0.5 m。某小车M测试时恰好停止于100分分值线，该小车的位移和时间的比值与时间t之间的关系图像如图乙所示，小车均可视为质点。下列说法正确的是(　　) A.小车M刹车过程中加速度大小为2.0 m/s2 B.A点距100分分值线的距离为2 m C.1 s时小车M的速度为2 m/s D.若某小车恰好匀减速停止于96分分值线，则该小车的加速度大小为3.0 m/s2 微考点三　图像间的相互转化 6.一质点做直线运动的位移为x，所用时间为t，其－t图像如图所示，则下列关于该质点的瞬时速度v随时间t变化的图像可能正确的是(　　) 　　　　 A.　　 B. 　　　 C.　　　 D. 7.小车由静止开始沿直线运动，其速度v与位移x的关系图线如图所示，下列图像描述其加速度a随时间t、速度v和位移x变化的关系正确的是(　　) A.　　　　　　　　　 　B. 　 　C.　　　　　　　 D. 8.(多选)匀变速直线运动的规律可用所涉及的物理量间的关系图像表示，以下图像所表示的运动，属于匀变速直线运动的是(　　) 　　 A.　　 　　 B. 　　 C.　　　 　　 D. 9.一物体由静止开始运动，其加速度a与位移x的关系图线如图所示。下列说法正确的是(　　) A.物体最终静止 B.物体的最大速度为 C.物体的最大速度为 D.物体的最大速度为 10.2024年6月25日14时7分，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域(如图甲所示)。嫦娥六号返回器进入大气层后，实施两次气动减速。在降至距地面约10 km高度时，返回器打开降落伞完成最后减速并保持姿态稳定，随后在预定区域平稳着陆。假设返回器从打开降落伞的M处沿直线下降，其下降位移x与运动速度v的关系如图乙所示，则返回器从M点运动x0的时间为(　　) A.x0v0 B. C. D. 11.甲、乙两物体沿x轴正方向做直线运动，某一时刻甲、乙两物体以速度v0同时经过O点，之后它们运动的－x图像如图所示。关于甲、乙两物体速度从v0增加到2v0的过程，下列说法正确的是(　　) A.速度均随位移均匀变化 B.速度均随时间均匀变化 C.经历的时间之比为1∶2 D.经历的时间之比为2∶1 12.设物体运动的加速度为a，速度为v，位移为x。现有四个不同物体的运动图像如图所示，t=0时刻物体的速度均为0，则表示物体做单向直线运动的图像是(　　) 　　 　A.　　　　 B.　 　 　　C.　　　　　　　 D.　 13.下列四幅图分别为四个物体做直线运动的图像，下列说法正确的是(　　) A.甲图中，物体在0~t0这段时间内的平均速度为 B.乙图中，物体的加速度大小为2 m/s2 C.丙图中，阴影部分面积表示t1~t2时间内物体的位移 D.丁图中，0~3 s时间内物体的位移大小为30 m 专题强化1　运动图像问题 1.C　【解析】 质点做直线运动，位移与时间成函数关系，选项A、B中某一时刻对应2个或2个以上的位移，故不可能，故A、B错误；同理选项D中某一时刻对应2个速度，故不可能，只有选项C中速度与时间成函数关系，故C正确，D错误。 2.D　【解析】 铯原子团仅在重力的作用下运动，加速度g方向竖直向下，大小恒定，在v－t图像中，图线斜率表示加速度，故斜率不变，所以图像应该是一条倾斜的直线，故选项A、B错误；因为加速度大小恒定，且方向竖直向下，故a－t图像为第四象限中一条平行于t轴的直线，故选项C错误，选项D正确。 3.D　【解析】 根据题意，设狞猫离地时速度为v，对于匀变速直线运动，由公式v2=2ah，整理得=ah，可知a－h图像与坐标轴围成图形的面积表示，对于非匀变速直线运动，该结论也成立，则有 m2/s2，解得v≈8 m/s，故选D。 4.C　【解析】 动车组进站时的运动为末速度为0的匀减速直线运动，由匀变速直线运动位移和速度公式v2－=2ax，整理得x=，且a为负值，故x－v图像应为开口向下的二次函数图像；动车组出站时做初速度为0的匀加速直线运动，由v2=2a'(x－x0)，整理得x=v2＋x0，a'为正值，故图像为开口向上的二次函数图像。故选C。 5.B　【解析】 根据题意，由公式x=v0t＋at2，整理可得=v0＋at，结合题图可得v0=4 m/s，a= m/s2，解得a=－4 m/s2，即小车M刹车过程中加速度大小为4 m/s2，故A错误；A点距100分分值线的距离为x0==2 m，1 s时小车M的速度为v1=v0＋at=4 m/s－4×1 m/s=0，故B正确，C错误；若某小车恰好匀减速停止于96分分值线，则该小车的刹车距离为x=x0＋4Δx=4 m，则该小车的加速度大小为a1==2 m/s2，故D错误。 6.A　【解析】 －t图线上某点的横、纵坐标的乘积表示位移，由题图可知，开始时面积均匀增大，所以该质点先做匀速直线运动；后来面积增大变慢，则质点的速度减小，故选A。 7.B　【解析】 由题图可知，x与v成正比，即x=kv，k是比例系数(常量)，可得=k，即v=ka，所以加速度与速度成正比；由于x与v成正比，所以a与x成正比；由Δv=aΔt，所以v－t图像的斜率越来越大，即a－t图像的斜率也越来越大，故B正确，A、C、D错误。 8.ACD　【解析】 匀变速直线运动的位移和速度的关系为v2－=2ax，可得v2=2ax＋，所以v2－x图像的斜率为2a保持不变，图像为一条倾斜的直线，故A正确；v－t图像上某点切线的斜率表示加速度，B选项中图像上某点切线的斜率在变大，表示加速度变大，该运动不是匀变速直线运动，故B错误；匀变速直线运动的位移和时间的关系为x=v0t＋at2，两边同除以时间t，得=v0＋at，所以－t图像的斜率为a保持不变，图像为一条倾斜的直线，故C正确；D选项图像为过原点的正比例函数图像，对应表达式为Δv=at，图像的斜率表示加速度，斜率不变，加速度不变，该运动属于匀变速直线运动，故D正确。 9.C　【解析】 物体由静止开始运动，加速度先不变后变小，则物体先做匀加速直线运动，后做加速度减小的变加速直线运动，最终加速度为0，物体做匀速直线运动，速度最大，所以物体在位移为2x0时速度最大，故A错误；设物体的最大速度为vm，根据v2=2ax，得ax=，可知a－x关系图线与x轴所围图形的面积表示，当x=2x0时速度最大，则a0=，解得vm=，故B、D错误，C正确。 10.C　【解析】 由于Δt=，可知在x－图像中，图像与横轴围成图形的面积等于所用的时间，因此返回器从M点运动x0的时间为t=x0·，故选C。 11.C　【解析】 由题图可知，速度与位移成反比关系，速度不随位移均匀变化，故A错误；－x 图像的图线与坐标轴围成图形的面积表示时间，由图像可知，速度不随时间均匀变化，故B错误；－x图像的图线与坐标轴围成图形的面积表示时间，则甲、乙两物体速度从v0增加到2v0的过程，经历的时间之比为1∶2，故C正确，D错误。 12.C　【解析】 A选项：由所给位移—时间图像可知，图线的斜率表示速度，则物体在0~1 s时间内沿负方向运动，在1~3 s时间内沿正方向运动，在3~5 s时间内沿负方向运动，物体不是做单向直线运动，故A不符合题意；B选项：由所给速度—时间图像可知，物体在0~2 s 时间内沿正方向运动，在2~4 s时间内沿负方向运动，方向改变，物体不是做单向直线运动，故B不符合题意；C选项：由所给a－t 图像可知，物体在0~2 s时间内做匀加速运动，在2~4 s时间内做匀减速运动，4 s末速度减小为0，然后重复前面的过程，物体做单向直线运动，故C符合题意；D选项：由所给a－t图像可知，物体在0~1 s时间内做匀加速运动，在1~2 s 时间内做匀减速运动，2 s末速度减小为0，在2~4 s时间内沿负方向运动，物体不是做单向直线运动，故D不符合题意。 13.D　【解析】 若甲图表示初速度为0的匀加速直线运动，则在0~t0这段时间内的平均速度为，但从图像可知，甲图所表示的运动为加速度逐渐减小的加速运动，在0~t0 这段时间内的位移大于匀变速直线运动的位移，则物体在0~t0这段时间内的平均速度大于，故A错误；乙图中所对应的直线运动的速度与位移的关系为v2=2ax，图线的斜率表示2a，可得该运动的加速度大小为0.5 m/s2，故B错误；丙图中图线与时间轴围成图形的面积表示速度的变化量，则可知阴影部分面积表示t1~t2时间内物体速度的变化量，故C错误；匀变速直线运动位移与时间的关系为x=v0t＋at2，整理可得=v0＋at，将坐标(1 s，0)、(3 s，10 m/s)代入上式可得v0=－5 m/s，a=10 m/s2，则在0~3 s时间内物体的位移大小为x=v0t＋at2=－5×3 m＋×10×32 m=30 m，故D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $