运动图像问题 分层作业 -2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 以分层训练构建运动图像认知体系，从概念辨析到多过程综合，强化运动观念与科学推理 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础过关|1填空|图像要素直接设问|坐标意义→速度变化→方向判断，构建v-t图像基本认知| |基础训练|6选择|单一图像运动性质分析|x-t/v-t图像斜率与面积物理意义，衔接匀速/匀变速直线运动规律| |能力提升|7选择（含多选）|多图像对比/关联运动|a-t图像与v-t图像转化，整合加速度、位移计算的科学推理| |拓展拔高|2选择|复杂情境综合应用|结合追及相遇、非匀变速运动，深化图像与实际运动的模型建构|

运动图像问题 分层作业 高考一轮复习 学校:___________姓名：___________班级：___________ 【基础过关】 1．如图是物体运动的速度-时间v-t图像，根据图像回答下列问题： (1)v-t图像中，纵坐标代表________，横坐标代表________；图像上任意一点代表某一时刻物体的________。 (2)速度数值的正负代表：________________________。 (3)OA段（0~5s）：图像向上倾斜，正向速度________；（填“变大、不变、变小”） (4)AB段（5~14s）：图像水平，正向速度________；（填“变大、不变、变小”） (5)BC段（14~18s）：图像继续向上倾斜，正向速度________；（填“变大、不变、变小”） (6)CD段（18~20s）：图像向下倾斜，正向速度________，D点速度等于________； (7)DE段（20~22s）：图像在时间轴下方，速度反向，反向速度大小________。（填“变大、不变、变小”） 【基础训练】 2．电动自行车在某条平直公路上直线行驶的位移随时间变化规律如图所示，其中是一段抛物线，与时间轴平行，关于电动自行车的运动下列说法正确的是（     ） A．和时刻速度方向相同 B．时间内电动自行车做加速直线运动 C．时间内电动自行车做减速直线运动 D．和时刻加速度方向相同 3．某汽车检测中心对两款新型智能网联电动车进行直线加速与制动性能测试。测试车甲、乙均配备高精度北斗定位模块，分别实时记录其位置坐标、瞬时速度随时间变化的规律。两辆测试车同时由静止从同一起跑线出发，沿平直车道向同一方向行驶。根据车载传感器回传数据绘制运动图像，其中甲车的位移—时间关系图像如图甲所示，乙车的速度—时间关系图像如图乙所示，从出发点开始计时，下列说法正确的是（　　） A．内，甲、乙两车的位移大小均为4m B．时甲车的速度比乙车的速度小 C．时甲、乙两车的运动方向相同 D．时只有甲车回到出发位置 4．如图所示为一物体运动的速度—时间图像，根据图像可知（　　） A．物体在第1s内和第3s内的运动方向相反 B．物体在第3s内和第4s内的加速度方向相反 C．物体在前3s内的位移先增大后减小 D．物体在前4s内的位移大小为1.5m 5．图像法可以形象直观地描述物体的运动情况。对于下面甲质点运动的位移-时间图像和乙质点的速度-时间图像，下列分析正确的是（　　） A．甲质点在内做匀速直线运动，乙质点在内做匀变速直线运动 B．甲质点和乙质点在内速度的方向没有变化 C．甲质点在第内与内的速度大小之比和乙质点在第内与内的加速度大小之比均为: D．甲质点在0~3s内的位移为，乙质点在内的位移为 6．在2024年黔南州三都县“端节”活动中，来自全国各地的骑马爱好者在三都西部赛马城中火热上演巅峰对决。甲、乙两位骑手从同一起跑线同时同向开始做直线运动，他们运动的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（　　）    A．在时刻，甲、乙两骑手相遇 B．在时刻，甲、乙两骑手的加速度相等 C．在时间内，甲的位移小于乙的位移 D．在时间内，乙的平均速度小于 7．由于受到空气阻力，雨滴竖直下落过程的速度-时间图像（图像）如图所示，其加速度和下落高度随时间变化的图像可能是（为重力加速度）（    ） A．B．C．D． 【能力提升】 8．两质点A和B，初速度为零，在同一条直线上运动。质点A的图像如图甲所示，质点B的图像如图乙所示，，则下列说法正确的是（　　） A．质点A在时间内为加速运动，时间内为减速运动 B．质点B在和时间内，加速度相同 C．质点A在时刻速度为时刻速度的2倍 D．质点B在时间内位移为时间内位移的2倍 9．（多选）下面是描述物体做直线运动的相关图像，对图像的解释正确的是（     ） A．甲图中，A、B两物体在至时间内的平均速度大小相等 B．乙图中，物体从静止开始运动，则3 s时速度大小为 C．丙图中，若A、B两物体在时刻相遇，则到内两者间距离先增大后减小，到时刻再次相遇 D．丁图中，图像的斜率等于物体的加速度 10．（多选）如图所示，在同一平直公路上行驶的a车和b车，其位置一时间图像分别为图中直线a和曲线b。已知b车的加速度恒定且初速度为8m/s，t=3s时，直线a和曲线b刚好相切。下列说法正确的是（　　） A．a车的速度大小为2m/s B．b车的加速度大小为4m/s2 C．t=0时，a车和b车相距15m D．t=2s时，a车在b车前方1m处 11．（多选）时刻，某无人机从高空O点由静止开始沿竖直方向向下运动，经三段不同运动后恰好降落到地面时速度为0，其速度随时间变化的图像如图所示，无人机在时运动到B点，在时运动到C点，在时运动到D点，且CD段图线的斜率绝对值是OB段斜率的3倍。下列说法正确的是（     ） A．无人机在C点时的速度是在B点时的速度的2倍 B．无人机在C点时的速度是在B点时的速度的1.5倍 C．OB段与CD段的位移大小之比为 D．OB段与CD段的位移大小之比为 12．和谐号动车和复兴号高铁相继从同一站点由静止沿同一方向做直线运动，两车运动的v－t图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．0~t1阶段和谐号动车的平均速度等于 B．0~t2阶段复兴号高铁的平均速度等于 C．t1时刻和谐号动车与复兴号高铁相遇 D．相遇前，t1时刻两车相距最远 13．A、B两个物体由静止开始做同向直线运动，A物体的v-t和B物体的a-t图像如图所示，则（     ） A．0~4s内A物体运动的位移较大 B．0~4s内B物体运动的位移为0 C．0~2s内A物体位移大于B物体位移 D．t=2s时A、B两个物体速度相同 【拓展拔高】 14．某科技园区两台无人配送小车沿平直路线同向巡航，时刻，乙车在甲车前方处。从该时刻开始，两车接到调度指令，同时调整巡航速度，此后两车运动的图像如图所示，下列说法正确的是（     ） A．前3 s内甲车和乙车加速度大小之比1∶2 B．t=3 s时，两车恰好相遇 C．t=3 s时，两车间距最小，间距为20.5 m D．从计时起甲、乙两车相遇1次 15．如图所示是在粗糙水平桌面上做直线运动的某质点的位移一时间图像（是抛物线），为图线上的一点。为过点的切线，与轴交于点。已知时质点的速度大小为，则下列说法正确的是（     ） A．质点的加速度大小为 B．质点经过点时的速度大小为 C．时间内，质点的位移大小为 D．时间内，质点的位移大小为 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．(1) 速度 时间 瞬时速度 (2) 速度方向 (3) 变大 (4) 不变 (5) 变大 (6) 变小 0 (7)变大 2．D 【详解】A．在位移-时间图像中，切线斜率表示速度， 时刻切线斜率为正，速度沿正方向， 时刻切线斜率为负，速度沿负方向，故A错误； B． 时间内图线斜率为正且逐渐减小，说明速度沿正方向且大小减小，电动自行车做减速直线运动，故B错误； C． 时间内图线斜率为负且绝对值逐渐增大，说明速度沿负方向且大小增大，电动自行车做加速直线运动，故C错误； D．和两段图线均向下弯曲，说明加速度方向均沿负方向，因此和 时刻加速度方向相同，故D正确。 故选D。 3．A 【详解】A．由图甲可知内，甲车的位移大小为；由图乙可知乙车的位移大小，故A正确； B．根据图像的斜率表示速度，由图甲可知时，甲车的速度大小为 此时乙车的速度为零，故B错误； C．时由图甲可知甲车的速度为正，由图乙可知乙车的速度为负，两车的运动方向相反，故C错误； D．由图甲可知内，甲车的位移为0；根据图像与横轴围成的面积表示位移，由图乙可知内，乙车的位移为0；即两车都回到了出发位置，故D错误。 故选A。 4．D 【详解】A．由题图可知，在前3s物体的速度方向均为正方向，即物体在第1s内和第3s内的运动方向相同，故A项错误； B．图像的斜率为物体的加速度，结合题图可知，物体在第3s内和第4s内的加速度方向相同，故B项错误； C．物体前3s速度方向均为正方向，说明物体一直向正方向运动，位移持续增大，故C项错误； D．物体的图像与坐标轴围成的面积代表物体的位移，物体前4s的位移，故D项正确。 故选D。 5．C 【详解】A．甲质点在内速度大小变化，做变速运动，乙质点在内的加速度大小和方向均变化，做加速度变化的变速运动，故A错误； B．甲质点在末速度方向发生变化，乙质点在内速度的方向未发生变化，故B错误； C．根据位移-时间图像的斜率表示速度，可得甲质点在内与内速度的大小之比为 根据速度-时间图像的斜率表示加速度，可得乙质点在内与内加速度的大小之比为 ，故C正确； D．甲质点在内的位移为，乙质点在内的位移为 ，故D错误。 故选C。 6．D 【详解】AC．由题图可知，时刻两骑手速度大小相等；根据速度时间图像与横坐标围成的面积表示位移，在时间内，甲的位移大于乙的位移，故AC错误。 B．根据速度时间图像的斜率表示加速度，可知在时刻甲的加速度大小小于乙的加速度大小，故B错误 D．在时间内，若乙做匀加速直线运动，则平均速度为 图中乙做非匀变速直线运动，位移比匀加速直线运动的位移小，所以乙的平均速度小于，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】AB．从雨滴下落的速度-时间图像可知，雨滴做加速度逐渐减小的加速运动，故AB不符合题意； CD．图像的斜率表示速度，雨滴的运动为加速运动，故图像的斜率应越来越大，图像越来越陡，故C正确，D错误。 故选C。 8．D 【详解】A．由图甲可知，质点A在时间内为加速度增大的加速运动，时间内为加速度减小的加速运动，故A错误； B．由图乙图像斜率表示加速度，与坐标轴所围成的面积表示位移可知，质点B在和时间内，加速度大小相等，方向相反，故B错误； C．图线与坐标轴所围成的面积表示速度变化量，由图甲可知时刻速度为时刻速度的，故C错误； D．由图像与坐标轴所围成的面积表示位移，可知时间内的位移为时间内位移的2倍，D正确。 故选D。 9．AB 【详解】A．甲图中，A、B两物体在至时间内的位移相等，平均速度大小相等，故A正确； B．图像与坐标轴围成的面积表示速度变化量，内物体的速度变化量为 所以乙图中，物体从静止开始运动则3 s时速度大小为，故B正确； C．丙图中，若A、B两物体在时刻相遇，则到内A的速度始终大于B的速度，两者间距离一直增大，到时刻距离最大，故C错误； D．丁图中，根据速度一位移关系可得 可知图像的斜率为物体的加速度的2倍，故D错误。 故选AB。 10．AD 【详解】A．根据图像的斜率表示速度，由题图可知a车的速度大小为，故A正确； B．时，直线a和曲线b刚好相切，即此时b车速度与a车速度相等，为，而初速度大小为，故b车的加速度大小为，故B错误； C．从图像可知，时，两车相遇；3s内b车位移为 而此过程中a车位移为 则t=0时，a车和b车相距，故C错误； D．时，两车位移分别为， 则此时两车的距离为 即此时a车在b车前方1m处，故D正确。 故选AD。 11．BC 【详解】AB．设OB段图线斜率为，则OB段加速度大小为，由图像可知点速度为 又CD段图线斜率绝对值是OB段斜率的倍，且CD段时间为，故 可得，故A错误，B正确； CD．图像与时间轴围成的面积表示位移大小，OB段位移大小为 CD段位移大小为 所以，故C正确，D错误。 故选BC。 12．D 【详解】AB．已知匀变速直线运动的平均速度为 在阶段，和谐号动车先做加速度逐渐减小的加速直线运动，再做匀速直线运动，其位移大于匀加速直线运动的位移，所以阶段和谐号动车的平均速度大于；同理在阶段，复兴号高铁先静止一段时间后再做匀加速直线运动，所以该过程的平均速度小于，故AB错误； CD．图像与坐标轴围成的面积表示位移。在刚开始的一段时间内，和谐号动车在前复兴号高铁在后，且和谐号动车的速度大于复兴号高铁的速度，所以两车的距离越来越大；时刻以后，和谐号动车的速度小于复兴号高铁的速度，所以两车的距离越来越小，因此在时刻当两车速度相等时，两车不是相遇，而是和谐号动车在复兴号高铁前的距离最远，故C错误，D正确。 故选D。 13．D 【详解】AB．根据v-t图像中图线与时间轴所围面积表示位移，0~4s内A物体的位移为0，B物体在0~1s内做匀加速直线运动，1~2s内做匀减速直线运动，2s末速度减为0，之后重复该过程，一直向正方向运动。根据对称性可知，0~4s内B物体的位移为，故AB错误； C．0~2s内A物体的位移为 0~2s内B物体的位移为 两物体位移相等，故C错误； D．由v-t图像可知，2s时A物体的速度为0。根据a−t图像中图线与时间轴所围面积表示速度的变化量，0~2s内B物体速度变化量为 因为B物体由静止开始运动，所以2s时B物体的速度也为0，即两物体速度相同，故D正确。 故选D。 14．C 【详解】A．在前内，甲车速度由减小到，乙车速度由减小到，两车的加速度分别为， 加速度大小之比为 故A错误； B．前内，甲、乙两车的位移分别等于图像下的面积，有， 甲车在前内比乙车多行驶，初始间距为，因此两车尚未相遇，故B错误； C．在时，两车速度相等，均为。在此之前甲车速度大于乙车速度，两车间距逐渐减小；在此之后乙车速度大于甲车速度，两车间距逐渐增大，因此时两车间距最小。最小间距为 故C正确； D．后，乙车以做匀速直线运动，甲车速度由继续减小，乙车速度始终大于甲车速度，两车间距不断增大，不会相遇，故D错误。 故选C。 15．A 【详解】A．取向右为正方向，质点初速度为，根据牛顿第二定律有 滑动摩擦力大小不变，故质点做匀减速直线运动。点处切线的斜率表示该时刻的速度，有 根据匀变速直线运动规律有 代入数据得 解得 加速度大小为，故A正确； B．由切线斜率可知，质点经过点时的速度大小为，不是，故B错误； C．内质点的位移为 代入数据得 故C错误； D．质点减速至静止时有 解得 此时质点的位移为 质点静止后不再运动，因此内的位移大小为，故D错误。 故选A。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $