第2章 专题课：运动图像的综合应用(Word讲义)-【满分思维】2026-2027学年高中物理必修第一册学生用书（人教版）

本讲义聚焦运动图像综合应用核心知识点，系统梳理x-t图像的意义及交点、斜率、截距的物理含义，v-t图像的意义及斜率（加速度）、面积（位移）的应用，以及两种图像的转换流程与对比分析，辅以典型例题和练习题搭建学习支架。 该资料以科学思维为核心，通过实例分析（如x-t图像交点判断相遇、v-t图像面积计算位移）、变式训练及对比表格，培养学生模型建构与科学推理能力。课中助力教师系统授课，课后学生可通过例题反思与练习查漏补缺，强化运动观念理解。

专题课:运动图像的综合应用 学习任务一　x⁃t图像的综合应用 [科学思维] (1)x⁃t图像的意义:x⁃t图像反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律. (2)x⁃t图像中的“交点”“斜率”“截距”的意义 ①交点:两图线有交点,说明两物体相遇. ②斜率:表示速度的大小及方向. ③截距:纵截距表示t=0时刻的初始位置,横截距表示位移为零的时刻. 例1 [2026·山东烟台二中高一月考] 甲、乙两个物体在同一直线上运动的x⁃t图像如图所示,下列说法正确的是 (　) A.t1时刻甲、乙速度相等 B.t2时刻甲、乙运动方向相反 C.t1~t2时间内甲的速度先增大后减小 D.t1~t2时间内甲的平均速度小于乙的平均速度 [反思感悟] 　   学习任务二　v⁃t图像的综合应用 [科学思维] (1)v⁃t图像的意义:v⁃t图像反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律,它只能描述物体做直线运动的情况. (2)v⁃t图像的斜率:v⁃t图像的斜率(或切线)表示物体的加速度.斜率的绝对值表示加速度的大小,斜率为正表示加速度沿规定的正方向,但物体不一定做加速运动;斜率为负表示加速度沿负方向,物体也不一定做减速运动. (3)v⁃t图线与t轴所围“面积”表示这段时间内物体的位移.t轴上方的“面积”表示位移沿正方向,t轴下方的“面积”表示位移沿负方向,如果上方与下方的“面积”大小相等,说明物体恰好回到出发点. 例2 如图所示为一质点做直线运动的v⁃t图像,下列说法正确的是 (　) A.BC段表示质点通过的位移大小为34 m B.在18~22 s时间内,质点的位移为24 m C.整个过程中,BC段的加速度最大 D.整个过程中,E点所对应的时刻离出发点最远 学习任务三　x⁃t与v⁃t图像的转换 [科学思维] (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,两者相结合可以提高选择题图像类题型的解题准确率和速度. 例3 一质点做直线运动的v⁃t关系图像如图所示,则该质点的x⁃t关系图像可大致表示为 (　) [反思感悟] 　       变式1 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x与时间t的关系如图所示,则汽车行驶速度v与时间t的关系图像可能正确的是 (　) x⁃t图像和v⁃t图像的对比应用 x⁃t图像 v⁃t图像 图像 实例 图线 含义 图线①表示质点做匀速直线运动(斜率表示速度v) 图线①表示质点做匀加速直线运动(斜率表示加速度a) 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 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 点⑤表示t1时刻质点位移为x1(图中阴影部分的面积没有意义) 点⑤表示t1时刻质点速度为v1(图中阴影部分面积表示质点在0~t1时间内的位移) 示例　物体甲的位移—时间图像和物体乙的速度—时间图像分别如图1、2所示,则这两个物体的运动情况是 (　) 　　 A.甲在整个6 s时间内有来回运动,它通过的总位移为零 B.甲在整个6 s时间内有来回运动,它通过的路程大于通过的位移 C.乙在整个6 s时间内有来回运动,它通过的总位移为零 D.乙在整个6 s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4 m [反思感悟] 　     变式2 如图所示,甲为位移—时间图像,乙为速度—时间图像,图中给出的四条图线1、2、3、4分别代表四辆汽车从同一地点出发的运动情况,下列说法正确的是 (　) 　 A.甲图中,0~4 s时间内,汽车2的速度先增大后减小 B.甲图中,0~4 s时间内,汽车2的平均速度大于汽车1的平均速度 C.乙图中,汽车3的加速度大小为5 m/s2 D.乙图中,0~4 s时间内,汽车3的平均加速度小于汽车4的平均加速度 1.(x⁃t图像)[2026·湖北孝感高一期中] 一无人机起飞后在竖直方向上运动,其x⁃t图像如图所示,20~30 s对应的图线为曲线,其余为直线.下列说法正确的是 (　) A.无人机0~10 s内做匀加速直线运动 B.无人机0~30 s内的路程为12 m C.无人机5 s末的速度与15 s末的速度相同 D.无人机在20~30 s内平均速度大于0.2 m/s 2.(v⁃t图像)物体沿一条东西方向的水平线做直线运动,取向东为运动的正方向,其速度—时间图像如图所示,下列说法中正确的是 (　) A.0~2 s内,物体加速度为6 m/s2 B.2~4 s内,物体位移为12 m C.6~7 s内,物体做速度方向向西的变加速直线运动 D.0~12 s内,物体在第6 s末时离出发点最远 3.(x⁃t图像和v⁃t图像)甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动,甲的x⁃t图像和乙的v⁃t图像如图所示,规定正方向相同,下列说法中错误的是 (　) A.甲在3 s末回到出发点,甲在运动过程中距出发点的最大距离为4 m B.0~6 s内甲、乙两物体位移都为零 C.第3 s内甲、乙两物体速度方向相同 D.2~4 s内甲的位移大小为8 m 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题课:运动图像的综合应用 例1　B　[解析] 在x⁃t图像中,图像上一点的切线表示物体在该点的速度,在t1时刻,甲物体x⁃t图像的斜率为负,乙物体x⁃t图像的斜率为正,所以速度不相等,故A错误;在x⁃t图像中,图像上一点的切线表示物体在该点的速度,在t2时刻,甲物体x⁃t图像的斜率为正,乙物体x⁃t图像的斜率为负,所以速度方向相反,运动方向相反,故B正确;在t1~t2时间内,甲物体图像的斜率先减小后变大,所以甲物体的速度先减小后增大,故C错误;在t1~t2时间内,甲、乙两物体初位置纵坐标与末位置纵坐标相同,所以两物体位移都为0,平均速度也都为0,故D错误. 例2　A　[解析] 在BC段,质点通过的位移为x=×4 m=34 m,选项A正确;在18~22 s时间内,质点的位移为x= m+ m=0 m,选项B错误;由题图可看出,CE段图线斜率的绝对值最大,则CE段的加速度最大,选项C错误;由题图可看出,在0~20 s时间内,速度均为正值,质点沿正方向运动,在20~22 s时间内,速度为负值,质点沿负方向运动,所以整个过程中,D点对应时刻离出发点最远,选项D错误. 例3　B　[解析] 根据x⁃t图像中图线的斜率表示速度可知,该质点的x⁃t关系图像可大致表示为B图. 变式1　A　[解析] x⁃t图像的斜率表示速度.0~t1,图像的斜率增大,速度增大;t1~t2,斜率不变,速度不变;t2~t3,斜率变小,速度变小.结合选项可知,A正确. 素养提升 示例　C　[解析] 位移—时间图像中,图线的斜率表示速度,由图像可知,甲在整个6 s时间内一直沿正方向运动,总位移和总路程都为Δx=2 m-(-2 m)=4 m,故A、B错误.速度—时间图像中,速度的正负表示速度的方向,即表示物体的运动方向,速度先负后正,说明物体乙先沿负方向运动,后沿正方向运动,即有来回运动,图线与时间轴围成的面积表示位移,图线在t轴上方则位移为正值,在t轴下方则位移为负值,由图像可知,总位移为0,故C正确,D错误. 变式2　C　[解析] 甲图为x⁃t图像,斜率表示速度,汽车2的速度先减小后增大,故A错误;0~4 s时间内,汽车1和2的位移均为20 m,平均速度相等,故B错误;乙图为v⁃t图像,斜率表示加速度,汽车3加速度恒定,大小为a3= m/s2=5 m/s2,故C正确;0~4 s时间内,汽车3和4的速度变化量均为20 m/s,平均加速度相等,故D错误. 随堂巩固 1.B　[解析] 根据x⁃t图像的斜率表示速度,由题图可知无人机0~10 s内做匀速直线运动,故A错误;由题图可知无人机0~30 s内的路程为s=5 m+7 m=12 m,故B正确;根据x⁃t图像的斜率表示速度,由题图可知无人机5 s末的速度与15 s末的速度大小相等,方向相反,故C错误;无人机在20~30 s内平均速度大小为== m/s=0.2 m/s,故D错误. 2.D　[解析] 0~2 s内,物体加速度为a== m/s2=3 m/s2,故A错误;2~4 s内,物体位移为x=vt=12×2 m=24 m,故B错误;6~7 s内,物体做速度方向向西的匀加速直线运动,故C错误;0~6 s内物体沿正方向运动,6~12 s内物体沿负方向运动,所以0~12 s内物体在第6 s时离出发点最远,故D正确. 3.C　[解析] 由甲的位移—时间图像可以看出,甲在3 s末回到出发点,甲运动过程中,距出发点的最大距离为4 m,故A正确;甲的图像是x⁃t图像,由图像可知,0~6 s内甲的位移为零,乙的图像是v⁃t图像,在v⁃t图像中图线与时间轴所围的面积表示位移,由图像可知,0~6 s内乙的位移也为零,故B正确;甲在第3 s内速度方向沿负方向,而乙在第3 s内速度方向沿正方向,故C错误;2~4 s内甲由+4 m处运动到-4 m处,位移大小是8 m,故D正确. 学科网（北京）股份有限公司 $