第一单元 专题一 运动图像问题（PPT课件）-【高考快车道】2027年高考物理大一轮总复习（通用版）

该高中物理高考复习课件聚焦“运动图像问题”专题，覆盖常规图像（x-t、v-t、a-t）和非常规图像（x/t-t、v²-x）等高考核心考点，依据高考评价体系梳理图线含义、交点意义等考查要求，通过表格对比和“辨别明理”模块归纳易错点，明确常规图像斜率与面积、非常规图像函数推导等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于高考真题训练与科学思维培养，精选2024福建卷v-t图像分析、2025模拟题x/t-t图像推导等真题实例，通过“函数法推导+图像转化流程”技法点拨，如例1用逆向思维解析x-t图像匀减速运动，帮助学生掌握图像斜率、面积物理意义的分析技巧，教师可据此系统开展考点突破，提升学生解题能力与复习效率。

专题一 运动图像问题 1 题型一 常规图像问题 题型二 非常规图像问题 ◆ ◆ 考点精讲 课时作业 2 题型一 常规图像问题 根据图像中横、纵坐标轴所代表的物理量，明确该图像的类别，这是解读 运动图像信息的前提. 图像 图像 图像 图像 图像 实例 题 型 一 3 图像 图像 图像 图像 图线 含义 图线①表示质 点做匀速直线 运动 斜率表示速度 图线①表示质点做匀加 速直线运动 斜率表示加速度 图线①表示质点做加速度 增大的运动 图线②表示质 点静止 图线②表示质点做匀速 直线运动 图线②表示质点做匀变速 运动 图线③表示质 点向负方向做 匀速直线运动 图线③表示质点做匀减 速直线运动 图线③表示质点做加速度 减小的运动 续表 题 型 一 4 图像 图像 图像 图像 图点 含义 交点④表示此 时三个质点相 遇 交点④表示此时三个质 点有相同的速度 交点④表示此时三个质点 有相同的加速度 点⑤表示 时刻 质点位移为 (图中阴影部分 的面积没有意 义) 点⑤表示 时刻质点速 度为 (图中阴影部分 面积表示质点在 时间内的位移) 点⑤表示 时刻质点加速 度为 (图中阴影部分面 积表示质点在 时间 内的速度变化量) 续表 题 型 一 5 【辨别明理】 1. 图像表示物体运动的轨迹.( ) × 2.图像中的图线过 轴表明速度方向一定发生变化.( ) × 3. 图像上两图线的交点表示两物体此时相遇.( ) × 4.图像中图线的斜率表示物体的加速度， 图像中图线的斜率表示 物体的速度.( ) √ 题 型 一 6 例1 [2025·山东潍坊模拟] 汽车自动驾驶技术依赖于传感器，实时感知周 围环境并进行决策.在一次测试中，一辆自动驾驶汽车因感知到前方存在 障碍物而紧急刹车，刹车过程可看作匀减速直线运动.以开始刹车时为计 时零点，自动驾驶汽车的 图像如图所示，则自动驾驶汽车( ) A.前内刹车的加速度大小为 B.计时零点的速度大小为 C.前内平均速度大小为 D.内和 内平均速度大小相等 √ 题 型 一 7 [解析] 前内刹车的距离为 ，将刹车的过程逆向来看，根据 ，解得 ，故A错误；计时零点的速度大小为 ，故B错误；前内平均速度大小为 ，故 C正确；根据图像可知内和 内位移 相等，由于时间不等，故平均速度不等，故D错 误. 题 型 一 8 例2 [2024·福建卷] 某公司在封闭公路上对一新型电动汽车进行直线加速 和刹车性能测试，某次测试的速度—时间图像如图所示.已知 和 内图线为直线， 内图线为曲线，则该车( ) A.在内的平均速度大小为 B.在 内做匀减速直线运动 C.在内的位移大小比在 内的大 D.在内的加速度大小比在 内的小 √ 题 型 一 9 [解析] 依题意可知 内汽车做匀加速直线运动，平均速度大小 ，故选项A错误；内 图线为曲线， 说明汽车做非匀变速运动，故选项B错误；在 图像中图线与时间轴所 围面积表示位移大小，在图中作一条辅助线(如图中斜虚线所示)，可判断 出内的位移要大于 内的位移，故选项C错误；结合图中 数据可知， 内的加速度大小为 , 内的加速度大小约 为 ,故选项D正确. 题 型 一 10 例3 [2025·山东烟台模拟] 一架无人机从静止开始竖直向上做直线运动， 其加速度随时间变化的关系图像如图所示，对于无人机在 时间内 的运动，下列说法正确的是( ) A.时刻，无人机的速度为 B. 时刻，无人机的速度最大 C.时间内，无人机的位移为 D.时间内，无人机的位移为 √ 题 型 一 11 [解析] 图像中图线与坐标轴围成的面积表示物体的速度，所以 时刻，无人机的速度为 ，A错误；坐标轴之上表 示物体加速，坐标轴之下表示物体减速，所以 时刻，无人机的速度 最大，B错误； 题 型 一 12 时间内，无人机由静止做匀加速直线运动，有， 时刻， 速度为，若 时间内，无人机匀速，则位移为 ，实际上 时间内，无人机依然加速，所以位移 ，所以 时间内，无人机的位移 ，C错误；根据图像对称性 可知 时间内无人机匀减速到0，可视为反 向匀加速直线运动，有 ，D正确. 题 型 一 13 例4 一质点由原点开始做直线运动的 关系图像如图所示，则该质点 的 关系图像可大致表示为( ) A. B. C. D. [解析] 根据图像中图线的斜率表示速度可知，该质点的 关系图 像可大致表示为B图. √ 题 型 一 14 [技法点拨] 图像间的相互转化一般流程 (1)解决图像转换类问题的一般流程: (2)要注意应用解析法和排除法,两者结合提高选择题图像类题型的解题准 确率和速度. 题 型 一 15 题型二 非常规图像问题 对于非常规运动图像，可由运动学公式推导出两个物理量间的函数关系， 来分析图像的斜率、截距、面积的含义． 1.函数法解决<m></m>图像 由<m></m>可得<m></m>，截距<m></m>为 初速度<m></m>，图像的斜率<m></m>为<m></m>，如图甲所示. 题 型 二 16 2.函数法解决<m></m>图像 由<m></m>可知<m></m>，截距<m></m>为<m></m>，图像斜率<m></m>为<m></m>，如图 乙所示. 题 型 二 17 3.其他非常规图像 图像 种类 图像 图像 图像 示例 题 型 二 18 图像 种类 图像 图像 图像 解题 关键 公式依据： 面积意义：速度平方变化量的一半 公式依据： 面积意 义：运动时间 公式依据： 斜率意义：初速度 纵截距意义：加速度的 一半 续表 题 型 二 19 例5 (多选)[2025·广东东莞联考] 广州正谋划与其他超大城市间高速磁悬 浮通道及实验线建设，预留京港澳、沪广高速磁悬浮通道.某磁悬浮列车 进站过程中的 图像如图所示，进站过程的运动可视为匀减速直线运动. 下列说法正确的是( ) A.列车进站的初速度大小为 B.列车进站过程中的加速度大小为 C.列车从开始进站到停止所用的时间为 D.列车进站过程通过的距离为 √ √ 题 型 二 20 [解析] 根据题意，由运动学公式有 ，整理可得 ，结合图像可得、，解得 ，即加速度 大小为，故A错误，B正确；根据题意，由 可得，列车从开始进站到停止所用的时间为 ，故C正确；根据题意，由运动学 公式可得，列车进站过程通过的距离为 ， 故D错误. 题 型 二 21 例6 一质点以一定的初速度从点开始向相距的 点做直线运动，运动 过程中其速度的二次方与位移 之间的关系图线如图所示，下列说法正 确的是( ) A.质点做加速度增大的变加速运动 B.质点做匀加速运动，其加速度大小为 C.质点运动的初速度大小为 D.质点从点运动到点所用的时间为 √ 题 型 二 22 [解析] 根据匀变速直线运动位移与速度的关系式 ，可得 ，可知图像的斜率为 ， 解得，可知质点做匀加速运动，其加速度大小为 ，故A、 B错误；根据 ，可知质点运动的初速度为 ， 故C正确；由图像可知，质点运动到 点时的速度 为，则质点从点运动到 点所用的时间为 ，故D错误. 题 型 二 23 例7 图甲为门式起重机，它可以从列车上将静止的集装箱竖直向上提升到 一定高度.若选竖直向上为正方向，测得集装箱竖直方向运动过程中的加 速度随位移 变化的规律如图乙所示.下列判断正确的是( ) 题 型 二 24 A.在 内，集装箱做匀减速运动 B.在时，集装箱的速度为 C.在内，集装箱运动的时间为 D.集装箱上升到 时速度为0 √ 题 型 二 25 [解析] 根据图乙可知，在内加速度逐渐减小为0， 则可知在 内，集装箱做加速度逐渐减小的加速运 动，故A错误；根据图乙可知在内集装箱做匀加 速直线运动，则由速度与位移的关系有 ，代入 数据解得在时，集装箱的速度为 ，故B正确；在 内由速度与时间的关系可得集装箱运动的时间为，故C 错误；根据图乙可知，集装箱在 内从静止开始做匀加速直线运动， 在 内做加速度逐渐减小的加速运动，在 位置时加速度减为0， 此时集装箱的速度达到最大值，故D错误. 题 型 二 26 [技法点拨] 1.用函数思想分析图像： 图像反映了两个变量(物理量)之间的函数关系，因此要由运动学公式推导 出两个物理量间的函数关系，来分析图像的意义. 2.要注意应用解析法和排除法，两者结合提高选择题图像类题型的解题准 确率和速度. 题 型 二 27 课时作业 28 1.[2025·四川成都模拟] 2025年4月19日，全球首个人形机器人半马在北京 亦庄举行，天工机器人冲线完赛，夺得冠军.在比赛中，甲、乙两台机器 人在某段直线赛道上的图像如图所示，其中 时间内两图线平行， 以下说法正确的是( ) 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 29 A. 时刻，甲、乙两台机器人在同一位置 B. 时间内，甲、乙两台机器人的距离增大 C. 时间内，机器人甲的平均速度大于机器人乙的平均速度 D. 时刻，机器人乙的速度大于机器人甲的速度 √ 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 30 [解析] 图像纵坐标表示位移，由图可知， 时间内两图线平行， 所以时刻和时刻，甲、乙两台机器人相距均为，在 时间内 甲、乙两机器人距离不变，故A、B错误；由图可知， 时间内，机 器人乙的位置变化较大，位移较大，平均速度较大，故C错误； 图像 斜率表示速度，由图可知， 时刻，机器人乙的速度大于机器人甲的速度， 故D正确. 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 31 2.[2025·海南卷] 如图所示是某汽车通过过程的 图像，下面说法 正确的是( ) A. 内，汽车做匀减速直线运动 B. 内，汽车静止 C.和 内，汽车加速度方向相同 D.和 内，汽车速度方向相反 √ 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 32 [解析] 由图可知图像的斜率表示加速度， 时间内加速度为负且 恒定，速度为正，加速度方向与速度方向相反，故 内，汽车做匀减 速直线运动，故A正确； 内，汽车做匀速直线运动，故B错误； 内加速度为负，内加速度为正，故和 内，汽车加速 度方向相反，故C错误；和 内，汽车速度方向相同，均为正， 故D错误. 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 33 3.[2025·山东临沂三模] 一辆汽车在平直公路上做 匀变速直线运动，其运动的 图像如图所示， 为图像上一点.为过点的切线，与 轴 交于点 ，则汽车运动的加速度大小为 ( ) A. B. C. D. [解析] 图线斜率表示速度，故点速度 ，根据中间时刻的速 度等于这段时间内的平均速度，可得时刻的速度为 ，则有加速度 ，联立解得 ，故选D. √ 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 34 4.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 与 时间的关系如图所示，则汽车行驶速度与时间 的关系图像可能正确的 是( ) A. B. C. D. [解析] 图像的斜率表示速度， ,图像的斜率增大,速度增大; ,斜率不变,速度不变; ,斜率变小,速度变小，结合选项可知,A正确. √ 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 35 5.[2025·山东青岛模拟] 图像可以直观表示物体运动的速度随空间位 置的变化情况.如图所示，某物体运动的 图线为抛物线，下列说法正 确的是( ) A.物体做加速度越来越小的加速运动 B.与时物体的速度之比等于 C.物体在和 内的平均速度相等 D.物体在和内的平均速度之比等于 √ 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 36 [解析] 由题意，某物体运动的 图线为抛物线，结合图像中抛物线的 开口方向，可知与的关系式为 ，可知物体做初速度为零的匀加 速直线运动，A错误；设物体的加速度为，根据，可得 与时物体的速度之比为，B正确；物体在 的平 均速度为，物体在 的平均速度为 ，可得物体在和 内的平 均速度之比为 ，C、D错误. 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 37 6.[2025·河北秦皇岛模拟] 某物体做直线运动，它的 图像如图所示.若 该物体在与时间内的加速度大小之比为 ，位移大小之比 为，平均速度大小之比为，中间位置的速度大小之比为 ，则下列关 系式正确的是( ) A. B. C. D. √ 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 38 [解析] 由题图可知时间内的加速度大小为 ， 时间内的加速度大小为，则有 ，故A错误； 时间内的位移大小为， 时间内的位移 大小为，则有 ，故B错误； 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 39 时间内的平均速度为， 时间内的平均速度 为，则有，故C错误；设 时间内中间位置 的速度大小为，则有， ，解得 ，设 时间内中间位置的速度 大小为，则有 ， ，解得 ，则有 ，故D正确. 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 40 7.[2025·河北邯郸模拟] 如图所示为应用智能手机内置 传感器测得的电梯由静止开始下行时一段时间内的 图像，则这段时间内电梯运行的 图像是( ) A. B. C. D. √ 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 41 [解析] 电梯由静止开始下行，图像中 为负值，可知速度为负值.初 始时加速度逐渐增大，之后加速度不变，再之后加速度逐渐减小，而 图像的斜率表示加速度，即 图像的斜率先增大再不变接着继续 减小到0，故选A. 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 42 8.(多选)[2023·湖北卷] 时刻，质点 从原点由静止开始做直线运动， 其加速度随时间按图示的正弦曲线变化，周期为.在 时间内， 下列说法正确的是( ) A.时， 回到原点 B.时， 的运动速度最小 C.时， 到原点的距离最远 D.时，的运动速度与 时相同 √ √ 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 43 [解析] 质点在 时间内从静止出发先做加速度增大的加速运动再做加 速度减小的加速运动，此过程一直向前加速运动； 时间内加速度 与速度方向相反，先做加速度增大的减速运动再做加速度减小的减速运动， 由图像与时间轴所围面积表示速度变化量可知， 时刻速度减为 零，时间内一直向前运动；时间内的运动重复 时间 内的运动，质点也一直向前运动，A、C错误， B正确~内速度的变化量为零，因此 时 刻的速度与 时刻的速度相同，D正确. 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 44 9.[2025·湖北武汉联考] 如图甲所示，在2024年世界泳联跳水世界杯西安超级总决赛中，陈艺 文夺得女子单人3米板冠军.将3米板跳水运动简化为如下情境：运动员 (视为质点) 在空中做竖 直上抛运动，在水中做匀减速直线运动，以竖直向上为正方向，其 图像如图乙所示.已知 跳板到水面的高度为，重力加速度为 ，忽略跳板的振动，不计空气阻力，以下说法正确的 是 ( ) A.运动员入水速度为 B.运动员入水速度为 C.运动员离跳板的最大高度为 D.运动员入水的最大深度为 √ 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 45 [解析] 面积表示位移，由题图乙可知，运动员在 时刻入水，入水前向上运动的位移大小是向下运动 的位移大小的 ，设运动员离跳板最大高度为，则有 ，解得 ，运动员在空中向下运动的位移 ,设运动员入水速度为，由自由落体运动规律 ， 解得 ，故A、C错误；运动员从至 时间内做自由落体运动， 由自由落体运动规律可知，入水速度应为 ，故B错误；由题图乙 可知，入水前后加速度大小之比为，即水中加速度大小 ， 由逆向思维可知，入水最大深度 ，故D正确. 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 46 10.[2025·江苏南京模拟] 为检测汽车无人驾驶技术的安全性能，某汽车公 司进行了汽车无人驾驶的障碍物避让实验.汽车行驶途中，当前方传感器 检测到障碍物时，系统马上采取措施制动避让.如图所示是该实验过程中 的汽车运动图像，刹车时阻力恒定，汽车恰好在障碍物前停下.下列说法 错误的是( ) A.该汽车在路面上行驶的安全速度为 B.该汽车减速的加速度为 C.该汽车传感器的感应距离为 D.汽车运动图像中 √ 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 47 [解析] 根据图像，汽车做匀速直线运动，速度大小为 ，汽车 刚好在障碍物前停下，即最大安全速度为 ，故A正确；减速位移为 ，匀减速至速度为0，根据运动学公式有 ，解得 ，故B正确；由图可知，在 时刻，传 感器感应到障碍物，刹车时阻力恒定，汽车做匀 减速直线运动，减速到0，因此，传感器感应距离 即为刹车距离，有， ，联立 解得， ，故C正确，D错误. 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 48 11.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 C.该车行驶的加速度大小为 D.该车在前3秒的位移是 √ 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 49 [解析] 根据匀变速直线运动的位移—时间公式 ，变形可得 ，可知图像的斜率 ，纵轴 截距为，可得 ，所以该车处于匀减速状态， 加速度大小为，初速度为 ，故A、 B错误，C正确；匀减速运动的总时间为 ， 时车速大小为 ，则该车在前3秒的位移 为 ，故D错误. 课 时 作 业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 50 $