2027届高考物理一轮复习-运动学图像问题 专项练习

2027届高考物理大一轮考点复习 运动学图像问题 专项练习 【A组考点基础通关】 考点：常规运动学图像 1．（2025高三上·青羊月考）2025年7月在法国巴黎，中国无人机编队用2000架无人机践行“用艺术连接世界”的使命，点亮世界光影之夜。某次测试中，无人机从静止开始由起飞点沿直线飞出时切断遥控器信号，经过一段时间后沿原路径回到起飞点。该过程无人机运动位移与时间的关系图像如图所示，则无人机（　　） A．在时开始返回 B．在时速度最大 C．在时加速度方向改变 D．在内平均速度大小为 【答案】D 【解析】A、x-t 图像斜率代表速度，t=8s 时图像斜率仍为正，无人机继续向正方向运动，并未开始返回，故 A 错误； B、t=12s 时是位移最大值位置，图像斜率为 0，此时速度等于 0，不是速度最大，故 B 错误； C、t=12s 前后，无人机一直做减速、反向加速运动，加速度方向保持不变，没有发生改变，故 C 错误； D、0～16s 内，初位置与末位置的位移大小，平均速度，故 D 正确； 故答案为：D。 2．（2025·高三上·广东期末）某质点沿直线运动的v-t图像如图所示，由图像可知（　　） A．前2秒物体做匀速直线运动 B．第5秒时物体的加速度为 C．前5秒物体的位移为30m D．5秒末物体返回出发点 【答案】B 【解析】A．由图像可知，前2s物体做匀加速直线运动，不是匀速直线运动，A错误； B．物体做匀加速直线运动，此时的加速度为，B正确； CD．图线与坐标轴围成的面积为位移的大小，前5s物体的位移为，5秒末物体没有返回出发点，CD错误。 故答案为：B。 3．（2025高三上·白银期末）甘肃祁连山国家级自然保护区频繁出现国家一级保护动物白唇鹿的踪影。某白唇鹿沿直线运动的v-t图像如图所示，该白唇鹿在0~22.5s内的位移大小为（　　） A．206.25m B．243.75m C．56.25m D．187.5m 【答案】B 【解析】根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知白唇鹿在0~22.5s内的位移大小为 故答案为：B。 考点：“图像法”解决运动问题 4．（2025·东城模拟）甲、乙两辆汽车同时同地向同一方向开始运动，速度随时间变化的图像如图所示。在时刻甲图线的切线斜率等于乙图线的斜率。下列说法正确的是（　　） A．过程中，甲的加速度始终比乙的大 B．时刻，乙追上甲 C．之后的某个时刻，乙追上甲 D．乙追上甲之前，时刻两车相距最远 【答案】C 【解析】A．v-t 图像的斜率表示加速度，0~t1阶段甲的斜率（加速度）大于乙，t1之后甲的斜率小于乙（t1时刻两者斜率相等），因此甲的加速度并非始终比乙大，A错误； BC．图像与坐标轴围成的面积等于位移可知，时间内甲的位移大于乙，即时刻，甲在乙前面，因此后乙的速度大于甲，可知之后的某个时刻，乙追上甲，B错误，C正确； D．乙追上甲之前，时刻两车共速，此时相距最远，D错误。 故答案为：C。 5．（2025高三上·惠阳月考）无人机由于小巧灵活，国内已经逐步尝试通过无人机进行火灾救援。某消防中队接到群众报警，赶至火灾点后，迅速布置无人机消防作业。假设无人机由地面静止竖直向上飞至火灾点，整个过程速度时间图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．加速阶段，无人机的加速度大小为 B．加速阶段的加速度比减速阶段的加速度要大 C．无人机在时，速度方向发生改变 D．火灾位置离地面的距离为90m 【答案】D 【解析】AB．根据图像的斜率表示加速度，可知加速阶段，无人机的加速度大小为 减速阶段，无人机的加速度大小为，可知加速阶段的加速度比减速阶段的加速度要小，故AB错误； C．由于图像可知在内无人机一直沿正方向运动，则无人机在时，速度方向没有发生改变，故C错误； D．根据图像与横轴围成的面积表示位移可知，火灾位置离地面的距离为，故D正确。 故答案为：D。 6．（2025高三上·普宁月考）如图一所示，2025蛇年春晚，国产宇树科技机器人集体扭秧歌引人注目，动作丝滑堪比人类。图二记录其中一台机器人在一段时间内运动的速度-时间图像，如图所示，在0~6s内，下列说法正确的是（　　） A．机器人可能做曲线运动 B．机器人第1s内和第2s内的速度方向相反 C．机器人第1s内和第2s内的加速度方向相反 D．机器人第3s内的速度方向和加速度方向相反 【答案】C 【解析】A． v-t 图表示直线运动（速度只有正负表示方向） 机器人做直线运动，故A错误； B． 第 1s 内速度为正，第 2s 内速度也为正（到 2s 末才为 0），所以速度方向相同 ，故B错误； C．机器人第1s内加速度向正方向，第2s内加速度向负方向，机器人第1s内和第2s内的加速度方向相反，故C正确； D． 第 3s 内速度为负，加速度也为负（因为速度从 0 向负加速），所以方向相同 ，故D错误。 故选C。 7．（2025·毕节模拟）为了方便居民出行，毕节市部分老旧小区加装了电梯，如图甲所示。规定竖直向上为正方向，某次电梯运行的图像如图乙所示。则电梯（　　） A．内上升的高度为 B．内向下做匀减速运动 C．和内的平均速度相同 D．和内均处于失重状态 【答案】A 【解析】A．图像的面积表示位移，内上升的高度为 ，故A正确； B．规定竖直向上为正方向，内电梯的速度为正值，向上做匀减速运动，故B错误； C．电梯的平均速度为 内的位移 内平均速度 ，故C错误； D．图像的斜率表示加速度，内电梯向上加速运动，处于超重状态；内电梯减速向上运动，处于失重状态，故D错误。 故选A。 【B组拓展提升】 （多选）8．（2026·江西模拟）图甲所示是单人划龙舟运动。一名龙舟队员进行单人划龙舟练习，他每次划桨用时0.7s，回桨用时0.3s。划桨时能沿运动方向对龙舟提供恒定的推力F，回桨时龙舟不受推力，龙舟在运动方向上受到的阻力恒为f。某次练习时，龙舟的速度随时间变化的v-t图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．在0~0.7s内，桨对水的力大于水对桨的力 B．在0~2s内，龙舟前进了1.58m C．在0~1s内，F的冲量与f的冲量大小之比为11：5 D．在此次练习的过程中，经过3次划桨后，龙舟的速度不低于1.8m/s 【答案】B,D 【解析】A．桨对水的力和水对桨的力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，二者大小始终相等，A错误； B．v−t图像的面积表示位移，分阶段计算的位移， ， ，划桨加速度​，末速度 位移 ，加速度大小，末速度 位移 总位移，B正确； C．对用动量定理，其中， 减速阶段得​，即 代入动量定理得 整理得，，因此​，C错误； D．由运动规律可知：每次划桨后速度增加，每次回桨后速度减少，因此每次完整的（划桨+回桨）周期后，速度增加 第三次划桨刚结束时，速度为 若三次划桨+回桨完成后，速度为，等于 因此速度不低于，D正确。 故答案为：BD。 9．（2026·广东模拟）某物体运动的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．0~8s内该物体的平均速度大小为6m/s B．0~2s内与2~8s内该物体的运动方向不同 C．0~2s内与2~8s内该物体的加速度大小不同 D．0~2s内与2~8s内该物体的加速度方向相同 【答案】C 【解析】A．图像的面积表示位移，根据图像面积可以得出0~8s内该物体的位移为 根据位移与时间的比值可以得出平均速度大小为，故A错误； B．图像中速度的符号代表运动的方向，由图可知物体的速度始终为正值，所以0~2s内与2~8s内该物体的运动方向相同，故B错误； CD．图像的斜率表示加速度，根据图像斜率的符号和大小可以得出0~2s内与2~8s内该物体的加速度方向和大小均不同，故C正确，D错误。 故选C。 10．（2026·绵阳模拟）一物体在恒定的水平外力作用下沿粗糙水平面运动的速度时间图像如图所示。下列判断正确的是（　　） A．外力小于摩擦力 B．外力等于摩擦力 C．在到的过程中，外力方向与摩擦力方向相同 D．在到的过程中，外力方向与摩擦力方向相同 【答案】C 【解析】图的斜率表示加速度，物体先做匀减速直线运动再反向做匀加速直线运动， 由于图像在内的斜率大于内的斜率，因此物体第一段运动的加速度大于第二段运动的加速度， 由可知物体第一段运动的合力大于第二段运动的合力，因此在的时间段内外力与摩擦力同向使得物体减速， 在的时间段内外力与摩擦力反向使得物体反向加速，因此外力大于摩擦力。 故答案为：C。 11．（2025·东莞模拟）一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的规律如图所示，取物体开始运动的方向为正方向，则下列关于物体运动的图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】由图可知在0～1s内，加速度a1=1m/s2，物体从静止开始正向匀加速运动，速度图像是一条直线，1s末速度v1=a1t=1×1m/s=1m/s 在1s～2s内，加速度a2=-1m/s2，物体将仍沿正方向运动，但要减速，2s末时速度v2=v1+a2t=1m/s-1×1m/s=0 2s～3s内重复0～1s内运动情况，3s～4s内重复1s～2s内运动情况，故A正确，BCD错误。 故选：A。 12．（2025·越秀模拟）如图（a），砝码置于水平桌面的薄钢板上，用水平向右的恒定拉力迅速将钢板抽出，得到砝码和钢板的速度随时间变化图像如图（b）且t2=2t1。已知砝码最终没有脱离桌面，各接触面间的动摩擦因数均相同，则（　　） A．0~t1与t1~t2时间内，砝码的位移相同 B．0~t1与t1~t2时间内，砝码的加速度相同 C．0~t1时间内，摩擦力对砝码做的功等于砝码摩擦生热 D．0~t1时间内，拉力做的功等于砝码和钢板总动能的变化量 【答案】A 【解析】A：v-t图像与时间轴所围图形的面积表示位移，根据图(b)且可知，与时间内，砝码的v-t图像面积相同，因此位移相同，故A正确； B：v-t图像的斜率表示加速度，根据图(b)可知，与时间内，砝码的加速度大小相等但方向相反，故B错误； C：砝码所受外力的合力等于摩擦力，根据动能定理可知，时间内，摩擦力对砝码做的功等于砝码动能的变化量，不等于砝码摩擦生热，故C错误； D：根据功能关系与能量守恒定律，拉力做的功等于砝码和钢板总动能的变化量与两者之间的摩擦生热之和，故D错误； 故答案为：A。 13．（2025高三上·汕尾月考）图甲是东风-17高超声速导弹在某次测试中的飞行轨迹，段由静止竖直上升，段转向调整，可视为圆周运动，段为水平匀速直线运动，段可视为平抛运动.图乙是对应的速率-时间图像，、为直线，点速率为.下列说法正确的是（　　） A．从到的过程中，导弹速度的变化量大小为 B．从到的过程中，导弹的加速度不变 C．从到的过程中，导弹处于超重状态 D．从到的过程中，导弹动能对高度的变化率逐渐增大 【答案】A 【解析】A．导弹初速度为0，导弹从到的过程中，根据末速度和初速度的大小可知速度的变化量大小为，A正确； B．导弹从到的过程中，速率增加，运动半径不变，根据向心加速度的表达式可知向心加速度随速度增加而增加.因此加速度增加，B错误； C．到的过程中，竖直方向加速度为0，所以导弹处于平衡状态，到平抛过程中，由于只受到重力所以导弹的加速度向下，处于完全失重状态，C错误； D．到的过程为平抛运动，由于重力做功导致动能发生变化，根据动能定理，可知，动能对高度的变化率为重力不变，D错误。 故选A。 【C组综合拓展】 14．（2026·叙永模拟）某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离直升机一段时间后打开降落伞减速下落，他打开降落伞后的速度—时间图线如图甲所示。降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为37°，如图乙所示。已知运动员的质量为50kg，降落伞质量也为50kg，不计运动员所受的阻力，打开伞后伞所受阻力Ff与速度v成正比，即（g取10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6）。求： （1）打开降落伞前运动员下落的距离； （2）阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向； （3）每根绳能够承受的最大拉力。 【答案】（1）打开降落伞前运动员做自由落体运动，根据速度与位移公式得 （2）由题图甲可知，当速度等于5m/s时，运动员与降落伞做匀速运动，受力平衡，则 解得 刚打开降落伞瞬间，根据牛顿第二定律得 方向竖直向上。 （3）设每根绳的拉力为，以运动员为研究对象，根据牛顿第二定律得 解得 所以每根绳能够承受的拉力至少为312.5N。 15．（2025高三上·西城月考）有一行星探测器，质量为。现将探测器从某一行星的表面竖直升空，探测器的发动机推力恒定。发射升空后末，发动机因发生故障突然灭火，如图所示，是从探测器发射到落回地面全过程的速度图像。已知该行星表面没有大气，若不考虑探测器总质量的变化，求： （1）该行星表面附近的重力加速度大小g； （2）探测器上升到最高点距星球表面的距离x； （3）发动机正常工作时的推力F。 【答案】（1）解：由题意可知，9s末发动机灭火，探测器只受重力作用， 故它在这一阶段的加速度即为该行星表面的重力加速度。 由图线的斜率可知​​​​​​​ （2）解：图像与横轴围成的面积表示位移， 图像可知探测器上升到最高点距星球表面的距离​​​​​​​ （3）解：在0~9s内，探测器受到竖直向上的推力和竖直向下的重力G。由图线的斜率可知这一阶段的加速度 由牛顿第二定律 联立解得 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高考物理大一轮考点复习 运动学图像问题 专项练习 【A组考点基础通关】 考点：常规运动学图像 1．（2025高三上·青羊月考）2025年7月在法国巴黎，中国无人机编队用2000架无人机践行“用艺术连接世界”的使命，点亮世界光影之夜。某次测试中，无人机从静止开始由起飞点沿直线飞出时切断遥控器信号，经过一段时间后沿原路径回到起飞点。该过程无人机运动位移与时间的关系图像如图所示，则无人机（　　） A．在时开始返回 B．在时速度最大 C．在时加速度方向改变 D．在内平均速度大小为 2．（2025·高三上·广东期末）某质点沿直线运动的v-t图像如图所示，由图像可知（　　） A．前2秒物体做匀速直线运动 B．第5秒时物体的加速度为 C．前5秒物体的位移为30m D．5秒末物体返回出发点 3．（2025高三上·白银期末）甘肃祁连山国家级自然保护区频繁出现国家一级保护动物白唇鹿的踪影。某白唇鹿沿直线运动的v-t图像如图所示，该白唇鹿在0~22.5s内的位移大小为（　　） A．206.25m B．243.75m C．56.25m D．187.5m 考点：“图像法”解决运动问题 4．（2025·东城模拟）甲、乙两辆汽车同时同地向同一方向开始运动，速度随时间变化的图像如图所示。在时刻甲图线的切线斜率等于乙图线的斜率。下列说法正确的是（　　） A．过程中，甲的加速度始终比乙的大 B．时刻，乙追上甲 C．之后的某个时刻，乙追上甲 D．乙追上甲之前，时刻两车相距最远 5．（2025高三上·惠阳月考）无人机由于小巧灵活，国内已经逐步尝试通过无人机进行火灾救援。某消防中队接到群众报警，赶至火灾点后，迅速布置无人机消防作业。假设无人机由地面静止竖直向上飞至火灾点，整个过程速度时间图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．加速阶段，无人机的加速度大小为 B．加速阶段的加速度比减速阶段的加速度要大 C．无人机在时，速度方向发生改变 D．火灾位置离地面的距离为90m 6．（2025高三上·普宁月考）如图一所示，2025蛇年春晚，国产宇树科技机器人集体扭秧歌引人注目，动作丝滑堪比人类。图二记录其中一台机器人在一段时间内运动的速度-时间图像，如图所示，在0~6s内，下列说法正确的是（　　） A．机器人可能做曲线运动 B．机器人第1s内和第2s内的速度方向相反 C．机器人第1s内和第2s内的加速度方向相反 D．机器人第3s内的速度方向和加速度方向相反 7．（2025·毕节模拟）为了方便居民出行，毕节市部分老旧小区加装了电梯，如图甲所示。规定竖直向上为正方向，某次电梯运行的图像如图乙所示。则电梯（　　） A．内上升的高度为 B．内向下做匀减速运动 C．和内的平均速度相同 D．和内均处于失重状态 【B组拓展提升】 （多选）8．（2026·江西模拟）图甲所示是单人划龙舟运动。一名龙舟队员进行单人划龙舟练习，他每次划桨用时0.7s，回桨用时0.3s。划桨时能沿运动方向对龙舟提供恒定的推力F，回桨时龙舟不受推力，龙舟在运动方向上受到的阻力恒为f。某次练习时，龙舟的速度随时间变化的v-t图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．在0~0.7s内，桨对水的力大于水对桨的力 B．在0~2s内，龙舟前进了1.58m C．在0~1s内，F的冲量与f的冲量大小之比为11：5 D．在此次练习的过程中，经过3次划桨后，龙舟的速度不低于1.8m/s 9．（2026·广东模拟）某物体运动的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．0~8s内该物体的平均速度大小为6m/s B．0~2s内与2~8s内该物体的运动方向不同 C．0~2s内与2~8s内该物体的加速度大小不同 D．0~2s内与2~8s内该物体的加速度方向相同 10．（2026·绵阳模拟）一物体在恒定的水平外力作用下沿粗糙水平面运动的速度时间图像如图所示。下列判断正确的是（　　） A．外力小于摩擦力 B．外力等于摩擦力 C．在到的过程中，外力方向与摩擦力方向相同 D．在到的过程中，外力方向与摩擦力方向相同 11．（2025·东莞模拟）一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的规律如图所示，取物体开始运动的方向为正方向，则下列关于物体运动的图像正确的是（　　） A． B． C． D． 12．（2025·越秀模拟）如图（a），砝码置于水平桌面的薄钢板上，用水平向右的恒定拉力迅速将钢板抽出，得到砝码和钢板的速度随时间变化图像如图（b）且t2=2t1。已知砝码最终没有脱离桌面，各接触面间的动摩擦因数均相同，则（　　） A．0~t1与t1~t2时间内，砝码的位移相同 B．0~t1与t1~t2时间内，砝码的加速度相同 C．0~t1时间内，摩擦力对砝码做的功等于砝码摩擦生热 D．0~t1时间内，拉力做的功等于砝码和钢板总动能的变化量 13．（2025高三上·汕尾月考）图甲是东风-17高超声速导弹在某次测试中的飞行轨迹，段由静止竖直上升，段转向调整，可视为圆周运动，段为水平匀速直线运动，段可视为平抛运动.图乙是对应的速率-时间图像，、为直线，点速率为.下列说法正确的是（　　） A．从到的过程中，导弹速度的变化量大小为 B．从到的过程中，导弹的加速度不变 C．从到的过程中，导弹处于超重状态 D．从到的过程中，导弹动能对高度的变化率逐渐增大 【C组综合拓展】 14．（2026·叙永模拟）某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离直升机一段时间后打开降落伞减速下落，他打开降落伞后的速度—时间图线如图甲所示。降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为37°，如图乙所示。已知运动员的质量为50kg，降落伞质量也为50kg，不计运动员所受的阻力，打开伞后伞所受阻力Ff与速度v成正比，即（g取10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6）。求： （1）打开降落伞前运动员下落的距离； （2）阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向； （3）每根绳能够承受的最大拉力。 15．（2025高三上·西城月考）有一行星探测器，质量为。现将探测器从某一行星的表面竖直升空，探测器的发动机推力恒定。发射升空后末，发动机因发生故障突然灭火，如图所示，是从探测器发射到落回地面全过程的速度图像。已知该行星表面没有大气，若不考虑探测器总质量的变化，求： （1）该行星表面附近的重力加速度大小g； （2）探测器上升到最高点距星球表面的距离x； （3）发动机正常工作时的推力F。 学科网（北京）股份有限公司 $