第二章 微专题2 运动图像的理解与应用-【突破课堂】2026-2027学年高中物理必修第一册基础提升练（人教版）

**基本信息** 聚焦运动图像理解与应用，按x-t图像、v-t图像、非常规图像分层设计，梯度递进，强化物理观念与科学思维，适配新授课知识巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |类型1（x-t图像）|x-t图像基础理解（4题）|结合生活情境（电梯运动），从定性分析到定量计算，夯实运动观念| |类型2（v-t图像）|v-t图像综合应用（4题）|含“明易错”标注，涉及追及、往返运动，提升科学推理能力| |类型3（非常规图像）|a-t、a-x等图像拓展（3题）|创新图像情境（自动驾驶制动），深化模型建构与质疑创新素养|

微专题2 运动图像的理解与应用 类型1　x-t图像 1.(2025江西赣州期中)某同学乘电梯上楼,电梯先向上加速,后匀速,最后减速到速度为零,在此过程中,电梯的位移随时间变化的规律可能是(　　) 　　 2.(2025合肥测试)(多选)甲、乙两人运动的x-t图像如图所示,下列说法正确的是(　　) A.t1时刻两人相遇 B.t1时刻两人的速度相同 C.乙做曲线运动 D.乙的速度一直增大 3.(2022上海卷)如图,两质点由静止开始做直线运动,它们的位移x与时间t的图像均为抛物线。t0时刻它们的速度分别为vⅠ和vⅡ,加速度分别为aⅠ和aⅡ。则(　　) 　　　　　 　　　　　　　　　　 A.vⅠ>vⅡ,aⅠ>aⅡ B.vⅠ>vⅡ,aⅠ<aⅡ C.vⅠ<vⅡ,aⅠ>aⅡ D.vⅠ<vⅡ,aⅠ<aⅡ 4.(2025长沙长郡中学测试)一质点沿平直的轨道运动时,通过位移传感器描绘了质点位置随时间的变化规律,图像如图所示。已知该图像为开口向下的抛物线,1.5 s处对应抛物线的最高点。倾斜的虚线为t=0时图像的切线,此时质点的速度大小为6 m/s。下列说法正确的是(　　) A.质点始终向同一方向运动 B.x0=4 m C.质点的加速度大小为2 m/s2 D.t0=3.5 s 类型2　v-t图像 5. （明易错）(2024天津南开中学调研)(多选)甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动,甲和乙的运动图像如图所示,下列说法中正确的是(　　) A.0~6 s内甲的路程为16 m,乙的路程为12 m B.0~2 s内与4~6 s内,甲的速度等大、同向 C.0~6 s内,甲、乙的运动方向均改变一次 D.甲、乙均在第3 s末回到出发点,距出发点的最大距离均为4 m 6.(2024广州期中)如图甲所示,物块在t=0时刻从斜面底端滑上固定斜面,选取沿斜面向上为正方向,其前3 s内运动的v-t图像如图乙所示,则物块从出发到返回斜面底端的时间为(　　) A.3 s　　B.(1+) s　　C.1.5 s　　D. s 7.(2022河北卷)科学训练可以提升运动成绩。某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中,速度v与时间t的关系图像如图所示。由图像可知(　　) A.0~t1时间内,训练后运动员的平均加速度大 B.0~t2时间内,训练前、后运动员跑过的距离相等 C.t2~t3时间内,训练后运动员的平均速度小 D.t3时刻后,运动员训练前做减速运动,训练后做加速运动 8.(2025河南部分重点高中联考)甲、乙两辆汽车在平直公路的相邻车道上匀速行驶,甲在前,乙在后。t=0时,甲车发现前方有落石,立即制动,一段时间后,乙车也制动,两辆车的v-t图像如图所示,下列说法正确的是(　　) A.甲车制动的加速度大小为2 m/s2 B.乙车制动的加速度大小为1.6 m/s2 C.t=8 s时两辆车一定相遇 D.t=8 s时两辆车速度大小相等 类型3　非常规运动图像 9.(2025江苏徐州测试)某轿车在平直公路上由静止启动,前3 s内加速度随时间的变化关系如图所示,则(　　) A.0~2.0 s内轿车做匀加速直线运动 B.2.0~3.0 s内轿车做匀速运动 C.第2.0 s末,轿车速度达到10 m/s　　　　 D.第3.0 s末,轿车速度达到10 m/s 10.(2025济南测试)“科技让生活更美丽”,自动驾驶汽车呈现出接近实用化的趋势。图甲为某款无人驾驶的智能汽车的测试照,为了增加乘员乘坐舒适性,程序设定汽车制动时汽车加速度大小随位移均匀变化。某次测试中,汽车的a-x关系图线如图乙所示,汽车制动距离为12 m。则关于该次测试,下列说法正确的是(　　) 　　 A.汽车做匀减速直线运动 B.汽车开始制动时的速度大小为12 m/s C.汽车开始制动时的速度大小为6 m/s D.汽车制动时间为 s 11.(2024河北张家口期末)利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。如图所示为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像(x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间),则四幅图中物体运动的加速度大小相同的是(　　) A.①②　　B.②③　　C.③④　　D.①③ 学科网（北京）股份有限公司 $ 微专题2　运动图像的理解与应用 1.D　因x-t图像的斜率表示速度,可知当电梯先向上加速,后匀速,最后减速到速度为零的过程中,图像的斜率先增大,后不变,最后减小到零,故选D。 2.AD　由图可知,在t1时刻两人在同一位置,所以两人相遇,A正确;x-t图像中图线的斜率表示物体的速度,由图可知,甲、乙都做直线运动,甲的速度不变,乙的速度一直增大,在t1时刻乙的速度大于甲的速度,B、C错误,D正确。 3.A　 一题多解　根据题述,它们的位移x与时间t的图像均为抛物线,可知两质点均做初速度为零的匀加速直线运动。由x-t图像可知在0~t0时间内,Ⅰ的位移大于Ⅱ的位移,由x=at2可知aⅠ>aⅡ,又v=at,则在t0时刻vⅠ>vⅡ,A正确。 4.D　由x-t图像可知,质点先向正方向运动,后向负方向运动,A错误;根据x-t图像的切线斜率表示速度可知,t=0时刻的速度为v0==6 m/s,解得x0=3.5 m,B错误;根据x-t图像的切线斜率表示速度可知,t=1.5 s时刻的速度为0,则质点的加速度大小为a= m/s2=4 m/s2,C错误;从t=1.5 s到t0时刻过程,根据运动学公式有x=a(t0-1.5 s)2=8 m,解得t0=3.5 s,D正确。 5.AB　由图可知0~6 s内,甲的路程为s=4×4 m=16 m,乙的图像与坐标轴围成的面积代表位移,则路程为s'=2× m=12 m,故A正确;甲的图像斜率表示速度,则0~2 s内与4~6 s内,甲的速度等大、同向,故B正确;由甲的图像的斜率表示速度可知0~6 s内,甲的运动方向改变两次,根据乙的图像可知其运动方向改变一次,故C错误;甲在第3 s末回到出发点,距出发点的最大距离为4 m,根据乙的图像与时间轴围成的面积代表位移,可知乙在第6 s末回到出发点,距出发点的最大距离为6 m,故D错误。 易错警示　不理解两种图像如何表示速度、位移导致出错。x-t图线的斜率表示速度,v-t图线纵坐标的值表示速度;x-t图线纵坐标的差值表示位移,v-t图线与横轴围成的面积表示位移。 6.B　根据v-t图像可知物块上滑过程的位移为x上=×10×1 m=5 m,下滑过程的加速度大小为a== m/s2=2 m/s2,位移大小为x下=x上=a,则物块从最高点返回斜面底端的时间为t下== s= s,则物块从出发到返回斜面底端的时间为t总=t上+t下=(1+) s,故选B。 误区警示　从v-t图像中能获取的信息 坐标值 直接读出某一时刻速度的大小和方向,速度为正值表示物体向正方向运动,速度为负值表示物体向负方向运动 坐标轴 的截距 横截距表示速度为零的时刻,纵截距表示运动的初速度 特殊点 拐点表示从一种运动变为另一种运动,交点表示速度相等 7.D　图形剖析　 解题思路　根据加速度a=,可知0~t1时间内,训练后运动员的平均加速度比训练前的小,故A错误;根据v-t图线与时间轴所围的面积表示位移,可知0~t2时间内,训练前运动员跑过的距离比训练后的大,故B错误;根据v-t图线与时间轴所围的面积表示位移,可知t2~t3时间内,训练后运动员的位移比训练前的位移大,根据平均速度等于位移与时间的比值,可知训练后运动员的平均速度大,故C错误;t3时刻后,运动员训练前速度减小,做减速运动,训练后速度增加,做加速运动,故D正确。 8.D　根据v-t图像中图线的斜率表示加速度,可得甲车制动的加速度大小为a1= m/s2=1 m/s2,乙车制动的加速度大小为a2= m/s2=2 m/s2,A、B错误;由于不知道t=0时甲、乙两车之间的距离,故无法确定两车何时相遇,C错误;t=8 s时,甲车的速度大小为v1=10 m/s-1×8 m/s=2 m/s,乙车的速度大小为v2=14 m/s-2×(8-2) m/s=2 m/s,D正确。 9.D　由a-t图像可知,0~2.0 s内轿车做加速度逐渐增大的加速直线运动,A错误;由a-t图像可知,2.0~3.0 s内轿车做匀加速直线运动,B错误;根据a-t图像与横轴围成的面积表示速度变化量,且轿车初速度为0,则第2.0 s末,轿车的速度为v2=×5×2 m/s=5 m/s,第3.0 s末,轿车的速度为v3=×5×2 m/s+5×1 m/s=10 m/s,C错误,D正确。 10.C　汽车制动过程,由题图乙可知其加速度a随位移x均匀增大,故汽车做加速度逐渐增大的减速运动,A错误;根据匀变速直线运动的速度位移关系式v2-=2ax可知,汽车做非匀变速直线运动,运用“微元法”,可知加速度-位移图线与x轴所围图形的“面积”表示“速度二次方变化量的一半”,则对汽车整个制动过程有0-=2××(-6)×12 m2/s2,可得汽车开始制动时的速度大小为v0=6 m/s,B错误,C正确;刹车过程中最大加速度为6 m/s2,如果一直以最大加速度刹车,所用的时间为t'== s,实际加速度是逐渐增大的,所以汽车制动时间一定大于 s,D错误。 11.D　根据运动学公式x=at2可知,①中斜率为k=a=1 m/s2,故物体运动的加速度为a=2 m/s2;根据v2=2ax可知②中斜率为k=2a=1 m/s2,故物体运动的加速度为a=0.5 m/s2;根据x=v0t+at2得=v0+at,可知③中斜率为k=a=1 m/s2,故物体运动的加速度为a=2 m/s2;④中加速度在不断变化。因此①③中的加速度大小相同,选D。 学科网（北京）股份有限公司 $