第1章 专题突破1 运动图像(课时作业Word)-【高考领航】2027年高考物理大一轮复习学案

**基本信息** 聚焦运动图像专项，通过基础到创新的层级设计，系统提炼图像斜率、面积及公式转化的解题方法，构建从概念到应用的知识逻辑链，培养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| |----|-----------|----------|----------| |基础分组训练-题组1|4题（含2024新课标卷真题）|x-t/v-t图像斜率、面积意义，中间时刻速度规律|从基本运动图像到情境应用（潜艇“掉深”）| |基础分组训练-题组2|3题（含a-t、v²-x图像）|非常规图像公式转化（v²=2ax、x/t=v0+½at）|常规图像到变式图像的认知迁移| |创新提升训练|5题（含x-t抛物线、v²-x综合题）|图像交点分析、多图像信息整合|运动学公式与图像综合应用，提升科学推理|

限时规范训练(4) (建议用时：40分钟　满分：68分) (选择题1～3、5～7题每题5分，8～12题每题6分，共60分) [基础分组训练] 题组1　x-t图像和v-t图像 1．(2024·新课标卷，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(　　) 解析：C　在x-t图像中，同一时刻不可能对应两个位置，即相同时间内不可能对应两个位移，故A、B错误；在v-t图像中，同一时刻不可能对应两个速度，故C正确，D错误。 2．(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，其运动的位移—时间图像如图所示，P(t1，x1)为图像上一点。PQ为过P点的切线，与t轴交于点Q(t2，0)，则汽车运动的加速度大小为(　　) A．　　　　　　　　 B． C． D． 解析：D　x-t斜率表示速度，故P点速度v＝，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v1＝，则有加速度a＝，联立解得a＝，故选D。 3．(课标变化题：情境创设)(2026·湖南长郡中学开学考)潜艇从高密度海水突然进入低密度海水时，浮力会快速减少，使得潜艇急剧下沉，这种现象称为“掉深”。某潜艇在沿水平方向缓慢行驶时，突然出现“掉深”现象。以此时为t＝0时刻，测得后续过程中潜艇竖直方向速度与时间的图像如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．该图像是以竖直向上为正方向绘制的 B．0～t1内潜艇的竖直方向加速度保持不变 C．t1～t2内潜艇的竖直方向平均速度大于 D．潜艇在t2时刻回到其“掉深”之前的高度 解析：C　依题意，从t＝0时刻开始，潜艇下沉，竖直速度方向向下，所以该图像是以竖直向下为正方向绘制的，故A错误；v-t图像中，图线的斜率表示潜艇的加速度，由图可知0～t1内潜艇的竖直方向加速度先逐渐增大，再逐渐减小，故B错误；t1～t2内潜艇的竖直方向如果做匀减速直线运动，其平均速度为，根据v-t图像中，图线与时间轴所围面积表示潜艇的位移，可知t1～t2内潜艇的竖直方向位移大于相同时间内做匀减速运动的位移，根据′＝，可知′>，故C正确；由图像可知，潜艇在t2时刻之前一直向下运动，所以t2时刻离其“掉深”之前高度最远，故D错误。故选C。 4．(8分)(2025·福建卷，13)某运动员训练时做直线运动，其v-t图像如图所示，各阶段的运动对应的图线均为直线段。求： (1)运动员0～2 s内的平均速度大小； (2)运动员44.2～46.2 s内的加速度大小； (3)运动员44.2～46.2 s内的位移大小。 解析：(1)由题图图像可知，0～2 s内运动员做匀减速直线运动，由匀变速直线运动平均速度公式可得该时间内的平均速度＝2.4 m/s。 (2)由题图图像可知，44.2～46.2 s内运动员做匀加速直线运动，由加速度定义可得该段时间内的加速度大小a＝＝0.1 m/s2。 (3)v-t图像与坐标轴所围面积表示位移的大小，则44.2～46.2 s内运动员的位移大小为x＝ m＝4.2 m。 答案：(1)2.4 m/s　(2)0.1 m/s2　(3)4.2 m 题组2　非常规图像 5．(2025·陕西汉中一模)某同学乘坐高铁时，利用智能手机中的加速度传感器研究了高铁的启动过程，取高铁前进方向为x轴正方向，若测得高铁沿x轴方向的加速度—时间图像如图所示，下列说法正确的是(　　) A．0～t1时间内，高铁在做匀速直线运动 B．t1～t2时间内，高铁在做减速直线运动 C．t1时刻，高铁开始减速 D．t2时刻，高铁速度达到最大 解析：D　0～t1时间内，高铁的加速度不变，高铁做匀加速直线运动，故A错误；t1～t2时间内，加速度与速度方向相同，高铁仍然做加速直线运动，故BC错误；t2时刻加速度为零，高铁速度达到最大，故D正确。 6．(2025·黑龙江哈尔滨三模)我国复兴号智能动车组最高运行时速可达350 km/h，若复兴号制动过程可视为匀减速直线运动，关于位移x、时间t、速度v、加速度a之间的关系图像中，能正确描述该运动过程的是(　　) 解析：B　根据x＝v0t＋at2可知，匀减速直线运动的x与t是二次函数关系，其x-t图像应为抛物线，故A错误；由x＝v0t＋at2得at＋v0，对于匀减速直线运动，a不变且a小于0，v0大于0，所以匀减速直线运动的-t图像是一条呈下降趋势的直线，且图像交纵轴于正半轴，故B正确；由v2－v02＝2ax得v＝，因此，对于匀减速直线运动，v与x不是线性关系，故C错误；匀减速直线运动的加速度不变，其a-t图像是一条平行于时间轴的直线，故D错误。 7．(多选)(2026·湖南雅礼中学开学考)图像能够直观描述物理过程，能形象表述物理规律，能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是(　　) A．甲图为A、B、C三物体做直线运动的s-t图像，0～t1时间内三物体的平均速度相等 B．乙图中，x1～2x1物体的加速度大小为 C．丙图中，阴影面积表示t1～t2时间内物体的速度改变量的大小 D．丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动，则该物体的加速度大小为4 m/s2 解析：ACD　由图甲可知，0～t1时间内，A、B、C三物体做直线运动的位移相同，则三物体的平均速度均为v＝，0～t1时间内三物体的平均速度相等，故A正确；根据v2－v02＝2ax，可知v2-x图像的斜率的绝对值等于2a，所以乙图中x1～2x1物体的加速度大小为a＝，故B错误；根据Δv＝at，知阴影面积表示t1～t2时间内物体的速度变化量的大小，故C正确；根据丁图可知＝2t＋2，整理得x＝2t2＋2t，结合x＝v0t＋at2，可知加速度大小为4 m/s2，故D正确。故选ACD。 [创新提升训练] 8．(2026·山东省实验中学开学考)甲、乙两物体沿同一直线运动，它们的x-t图像如图所示，其中甲是顶点过原点的抛物线的一部分，乙是过点(0，2)的一条直线，两图像相交于坐标为(2，6)的P点，下列说法正确的是(　　) A．甲物体做加速度逐渐增大的加速直线运动 B．乙物体做匀速直线运动的速度大小为3 m/s C．前2 s内，甲、乙两物体的速度可能相同 D．甲、乙两物体在前2 s内的平均速度相同 解析：C　由运动学公式x＝v0t＋at2可知，当物体做匀变速直线运动时，其x-t图像为抛物线。由题意可知，甲是顶点过原点的抛物线的一部分，故甲做匀加速度直线运动，A错误；乙做匀速直线运动，其速度为v＝ m/s＝2 m/s，B错误；x-t图像切线的斜率表示瞬时速度，由图像可知前2 s内，甲图线某一时刻图像切线可以与乙图线平行，故前2 s内，甲、乙两物体的速度可能相同，C正确；由图像可知，两物体前2 s内位移不同，x甲>x乙，故二者平均速度不同，D错误。故选C。 9．(多选)(2026·河南新未来模拟)实验小组让甲、乙两辆电动玩具小车在同一条平直轨道上运动来研究匀变速直线运动的规律，两小车同时同地出发，甲车的速度与时间关系图像如图1所示，乙车速度的平方与位移的关系图像如图2所示，结合图像所给的信息，分析下列说法正确的是(　　) 图1　　　　　　　图2 A．甲车的加速度大小为0.5 m/s2 B．乙车的加速度大小为2 m/s2 C．乙车在前4 s内的平均速度为8 m/s D．甲、乙两车相遇的时刻为2 s 解析：BD　根据v-t图像的斜率表示加速度，由图1可得a甲＝ m/s2＝1 m/s2，故A错误；由题知，乙车初速度为0，根据速度位移公式有v2＝2ax，可知v2-x图像的斜率表示加速度的两倍，由图2可得2a乙＝ m/s2，解得a乙＝2 m/s2，故B正确；乙车第4 s末的瞬时速度v4＝a乙t＝2×4 m/s＝8 m/s，故乙车前4 s的平均速度 m/s＝4 m/s，故C错误；设甲、乙两车相遇的时刻为t，甲车的初速度为v0＝1 m/s，则有v0t＋a甲t2＝a乙t2，解得t＝2 s，故D正确。故选BD。 10．(2026·北京西城统考)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零，则其中物体做单向直线运动的图像是(　　) 解析：C　由A项的x-t图像可知，图线的斜率表示速度，则0～1 s物体沿负方向运动，1～3 s 物体沿正方向运动，3～5 s物体沿负方向运动，物体不是做单向直线运动，故A错误；由B项的v-t图像可知，物体在0～2 s内沿正方向运动，2～4 s沿负方向运动，方向改变，物体不是做单向直线运动，故B错误；由C项的a-t图像可知，物体在0～2 s内做匀加速运动，在2～4 s内做匀减速运动，4 s末速度减为0，然后重复前面的过程，是单向直线运动，故C正确；由D项的a-t图像可知，物体在0～1 s内做匀加速运动，在1～2 s内做匀减速运动，2 s末速度减为0，第3 s内沿负方向运动，不是单向直线运动，故D错误。 11．(2026·山西大同模拟)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 (　　) 甲　　　　　　　乙　 A．x＝1 m时物体的速度为8 m/s B．图乙的斜率是图甲的斜率的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 解析：D　当x＝1 m，由题图乙可知v2＝8 m2/s2，解得v＝2 m/s，故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，可得题图甲的斜率为k甲＝，由v2＝2ax，可知题图乙的斜率为k乙＝2a＝8，解得a＝4 m/s2，则k乙＝4k甲，题图甲中的y＝4 m/s，故B、C错误；t＝1 s时物体的速度为v′＝at＝4 m/s，故D正确。 12．(多选)(2026·宁夏银川模拟)某兴趣小组在平直公路上研究车辆的运动规律，根据做直线运动的某机动车的运动情况描绘图像，如图所示。请你根据图像判定以下说法正确的是(　　) A．机动车的加速度越来越小 B．机动车的位移与时间的函数关系为x＝20t－4t2 C．机动车的加速度大小为8 m/s2 D．机动车在前3 s内的位移是24 m 解析：BC　根据匀变速直线运动位移与时间关系式x＝v0t＋at2，可得a，结合图像纵截距及斜率可得，可得机动车的加速度及初速度为a＝－8 m/s2，v0＝20 m/s，可知机动车做匀减速直线运动，加速度大小为8 m/s2，机动车的位移与时间的函数关系为x＝20t－4t2，故A错误，B、C正确；机动车做匀减速直线运动，停止运动所用时间为t＝＝2.5 s<3 s，所以，机动车在前3 s内的位移x＝t×2.5 m＝25 m，故D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $