第1章 培优微点1 运动图像问题-【优化探究】2027年高考物理一轮复习高考总复习配套课件（教科版）

该高中物理高考复习课件聚焦“运动图像问题”专题，覆盖x-t、v-t等常规图像及a-t、v²-x等非常规图像，依据高考评价体系梳理图像斜率、面积、截距的物理意义等核心考查点，通过近五年真题分析明确图像辨析、运动过程分析等高频题型，构建系统复习框架。 课件亮点在于“真题情境+科学思维建模”，如以2023湖北卷a-t图像题为例，运用“图像信息提取-规律公式关联-结论推理”三步法，培养学生模型建构与科学推理素养。特设“易错点警示”（如x-t图像与轨迹混淆），助力学生掌握图像类题答题技巧，教师可据此实施精准复习指导，提升备考效率。

培优微点1　运动图像问题 第一章　运动的描述　匀变速直线运动的规律 1 [学习目标]　1.知道常见的运动学图像的物理意义，会分析其截距、斜率、“面积”等的含义。 2.会用数学思维分析非常规图像并解决物体的运动情况。 2 培优点一　对常规运动学图像的理解 培优点二　运动学中的非常规图像 随堂检测　自我诊断 内容索引 3 培优点一　 对常规运动学图像的理解 一 4 1.两种图像的比较 图像 x－t图像 v－t图像 图像实例     盘点 核心知识 图像 x－t图像 v－t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(图中阴影部分的面积表示质点在0~t1时间内的位移) 2.两种图像的四点说明 (1)x－t图像、v－t图像都不是物体运动的轨迹，图像中各点的坐标值x、v与t一一对应。 (2)x－t图像、v－t图像的形状由x与t、v与t的函数关系决定。 (3)无论是x－t图像还是v－t图像，所描述的运动都是直线运动。 (4)时间轴是位移方向(x－t图像)或速度方向(v－t图像)改变的分界线。 [典例1]　(2025·八省联考河南卷)某运动员参加百米赛跑，起跑后做匀 加速直线运动，一段时间后达到最大速度，此后保持该速度运动到终点。 下列速度—时间(v－t)和位移—时间(x－t)图像中，能够正确描述该过程 的是(　　) B 提升 关键能力 [解析]　因为v－t图像的斜率表示加速度，由速度与时间关系v＝at可知，匀加速阶段为一条倾斜直线，匀速阶段为一条平行于时间轴的直线，故A错误，B正确；根据位移与时间的关系x＝at2可知，x－t图像在匀加速阶段为开口向上的抛物线，匀速阶段为一条倾斜直线，故C、D错误。 [典例2]　(2025·福建卷)某运动员在游泳过程中做直线运动，某次入水后的v－t图像如图所示，各阶段图像均为直线。求： (1)0~2 s内的平均速度大小； [解析]　由图像可知，运动员在0~2 s内做匀减速直线运动，平均速度大小为×(2.0＋2.8)m/s＝2.4 m/s。 [答案]　2.4 m/s (2)44~46 s内的加速度大小； [解析]　由图像可知，运动员在44~46 s内做匀加速直线运动，加速度大小为a＝ m/s2＝ 0.1 m/s2。 [答案]　0.1 m/s2 (3)44~46 s内的位移大小。 [解析]　运动员在44~46 s内的位移大小为 x＝×(2.0＋2.2)×2 m＝4.2 m。 [答案]　4.2 m [典例3]　(多选)(2026·四川自贡高三诊断)a、b两质点在同一直线上运动，它们运动的位移x随时间t变化的关系如图所示，其中a质点的x－t图像为抛物线的一部分，第7 s末图像处于最高点， b质点的图像为直线。下列说法正确的是(　　) A.a质点的初速度大小为7 m/s B.a质点的加速度大小为2 m/s2 C.a质点减速过程通过的位移大小为50 m D.两质点相遇时，b质点的速度小于a质点的速度 BD [解析]　a质点的x－t图像为抛物线的一部分， 说明a质点做匀减速直线运动，7 s末速度为零， 则有v0＋at7＝0，0~10 s内，a质点的位移为x＝ 40 m，则有x＝v0t10a，联立解得v0＝ 14 m/s，a＝－2 m/s2，所以a质点的初速度大 小为14 m/s，加速度大小为2 m/s2，故A错误， B正确；a质点在0~7 s内做匀减速直线运动，通过的位移为x＝v0t7a＝49 m，故C错误；根据x－t图像的斜率表示速度知，10 s末两质点相遇时，a质点的速度较大，故D正确。 “ 三步”巧解运动学图像问题 解决此类问题时要根据物理情景中遵循的规律，由图像提取信息和有关 数据，根据对应的规律公式对问题作出正确的解答。具体分析过程如下： 规律方法 培优点二　运动学中的非常规图像 二 16 1.常见非常规图像 (1)a－t图像：由Δv＝aΔt可知，图像与横轴所围成的面积表示速度变化量Δv，如图甲。 (2t图像：由x＝v0tat2可知，＝v0at，图像的斜率为a，如图乙。 (3)v2－x图像：由v2＝2ax可知，v2＝2ax，图像的斜率为2a，如图丙。 盘点 核心知识 2.解题技巧 (1)用函数思想分析图像 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，进而分析图像的斜率、截距、面积的含义。 (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。 [典例4]　(多选)(2023·湖北卷)t＝0时刻，质点P从原点由静止开始做直线运动，其加速度a随时间t按图示的正弦曲线变化，周期为2t0。在0~3t0时间内，下列说法正确的是(　　) A.t＝2t0时，P回到原点 B.t＝2t0时，P的运动速度最小 C.t＝t0时，P到原点的距离最远 D.t＝t0时，P的运动速度与t＝t0时相同 BD 提升 关键能力 [解析]　质点在0~t0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，t0~2t0时间内加速度反向，先做加速度增加的减速运动再做加速度减小的减速运动，2t0时刻速度减小到零，此过程一直向前做减速运动，2t0~4t0重复此过程的运动，即质点一直向前运动，A、C错误，B正确；a－t图像的面积表示速度变化量，~t0内速度的变化量为零，因此时刻的速度与t0时刻相同，D正确。 [典例5]　(2026·四川攀枝花高三诊断)一辆汽车以20 m/s的速度在平直公路上行驶，某时刻司机发现前方施工需减速行驶，司机反应了0.2 s后开始刹车。如图所示为发现施工提示后的速度平方v2随位移x的变化关 系。从司机发现前方施工提示至汽车速度减小到 5 m/s过程中，汽车的位移为(　　) A.44 m　　　　 B.41.5 m C.40 m D.37.5 m B [解析]　由题图可知，司机反应时间内汽车的位移为x1＝v0t0＝20× 0.2 m＝4 m，根据匀变速直线运动的速度位移公式可得v2＝2ax，由题图解得a＝－5 m/s2，当速度为5 m/s时，汽车的位移为x2＝ m＝37.5 m，故汽车的位移为x＝x1＋x2＝41.5 m，A、C、D错误，B正确。 [典例6]　(多选)(2026·四川成都高三诊断)直线 坐标系Ox轴原点处有a、b两质点，t＝0时a、b同 时沿x轴正方向做直线运动，其位置坐标x与时间 t的比值随时间t变化的关系如图所示，则(　 　) A.质点a做匀加速运动的加速度为10 m/s2 B.a、b从原点出发后再次到达同一位置时，a的速度为10 m/s C.a、b从原点出发后再次到达同一位置之前，最远相距1.25 m D.a、b从原点出发后，t＝1 s时再次到达同一位置 ACD [解析]　对质点a，根据数学知识得＝5t＋5(m/s)， 则x＝5t2＋5t(m)，与匀变速直线运动的位移公式 x＝v0tat2对比得v0＝5 m/s，a＝10 m/s2，所以 质点a做匀加速运动的加速度为10 m/s2，A正确； t＝1 s时，相等，则x相等，所以1 s时，质点a、 b再次到达同一位置，此时质点a的速度为v1a＝v0＋at＝15 m/s，B错误，D正确；由题图知，对于质点b，有＝10 m/s，所以质点b做速度为 10 m/s的匀速直线运动，当质点a、b速度相等时相距最远，则有v0＋at'＝vb，得t'＝0.5 s，xa＝v0t'at'2＝3.75 m，xb＝vbt'＝5 m，所以最远相距s＝xb－xa＝1.25 m，C正确。 随堂检测　自我诊断 三 25 1.(2024·新课标卷)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(　　) C 26 解析：物体做直线运动，位移与时间是函数关系，A、B选项中一个时间对应2个或2个以上的位移，不可能，故A、B错误；同理D选项中一个时间对应2个速度，不可能，只有C选项速度与时间是函数关系，故C正确，D错误。 2.(2024·福建卷)质点做直线运动的 v－t图像如图所示，其中0~3 s为直 线，3~3.5 s为曲线，3.5~6 s为直线， 则以下说法正确的是(　　) A.0~3 s内的平均速度为10 m/s B.3.5~6 s内做匀减速直线运动 C.0~3 s内的加速度比3.5~6 s内的大 D.0~3 s内的位移比3.5~6 s内的小 B 解析：根据速度—时间图像的面积 表示位移可知，0~3 s内的位移为 45 m，平均速度为15 m/s，A错误； 3.5~6 s内的位移小于0~3 s时间内的 位移，D错误；3.5~6 s内质点做匀 减速直线运动，B正确；速度—时 间图像的斜率表示加速度，根据图像信息，不能判断出0~3 s内的加速度比3.5~6 s内的大，C错误。 3.(多选)(2026·四川泸州模拟)一个物体做直线 运动，其v－t图像如图所示。以下说法正确的 是(　　 ) A.第5 s末位移达到最大值 B.0~2 s和6~8 s内加速度相同 C.4~6 s内加速度方向未发生变化 D.6~8 s内加速度方向与速度方向相同 ABC 解析：物体前5 s内速度一直是正值，物体一直 向正方向运动，5~8 s内速度是负值，物体向负 方向运动，可知，第5 s末位移达到最大值， A正确。速度—时间图像的斜率表示加速度， 由图像可知前2 s内物体的加速度大小为a1＝ m/s2＝1.5 m/s2，同理6~8 s内物体的加速度大小为a2＝ m/s2＝1.5 m/s2，B正确。由图像可知4~6 s内图像斜率不变，故加速度方向未发生变化，C正确。由图像可知6~8 s内，物体做匀减速直线运动，则加速度方向与速度方向相反，D错误。 4.(2026·四川雅安高三诊断)如图所示为甲、乙两物体做直线运动的位移—时间图像。甲物体的图像为抛物线，t＝2 s时，图像与横轴相切； 乙物体的图像为倾斜直线。下列说法正确的是(　　) A.甲物体的加速度大小为2 m/s2 B.t＝0时，甲物体的速度大小为2 m/s C.经过x＝2 m位置时，甲、乙两物体速度相等 D.0到2 s内，乙物体的平均速度大于甲物体的平均速度 A 解析：由题意结合x＝v0tat2知，甲物体做匀变速 直线运动，根据位移—时间图像的斜率等于速度可 知物体做减速运动，t＝2 s时，曲线与横轴相切， 斜率表示速度，则此时速度为0，有0＝v0－at， ＝2ax，其中t＝2 s，x＝4 m，联立得v0＝4 m/s，a＝2 m/s2，故A正确，B错误；由x－t图像的斜率代表速度可知，经过x＝2 m位置时，甲、乙两物体速度不相等，故C错误；纵坐标的变化量等于位移，根据图像可知，甲、乙位移大小相等，而时间也相等，则平均速度的大小相等，故D错误。 5.如图所示的四个图像为物体做直 线运动的图像。下列说法正确的 是(　　) A.甲图中，物体在0~t0这段时间内 的位移小于 B.乙图中，物体的加速度为2 m/s2 C.丙图中，阴影面积表示t1~t2时间 内物体的加速度变化量 D.丁图中，t＝3 s时物体的速度为25 m/s D 解析：题图甲中，因v－t图像与t轴围成的面积等于位移，则物体在0~t0这段时间内的位移大于，A错误；题图乙中，根据v2＝2ax可知2a＝ m/s2 ＝1 m/s2，则物体的加速度为0.5 m/s2，B错误； 题图丙中，根据Δv＝aΔt可知，阴影面积表示t1~t2时间内物体的速度变化量，C错误；题图丁中，由x＝v0tat2可得＝v0at，由图像可知a＝ m/s2＝5 m/s2，则v0＝－5 m/s，a＝10 m/s2，则t＝3 s时物体的速度为v3＝v0＋at3＝25 m/s，D正确。 $