
01、考情透視,目標(biāo)導(dǎo)航TOC \ "1-3" \h \u
02、知識導(dǎo)圖,思維引航 \l "_Tc31120" PAGEREF _Tc31120 \h 2
\l "_Tc12526" 03、考點突破,考法探究 PAGEREF _Tc12526 \h 2
\l "_Tc11940" 考點一 運動學(xué)圖像的理解和應(yīng)用 PAGEREF _Tc11940 \h 3
\l "_Tc22168" 考向1 位移—時間(x-t)圖像 PAGEREF _Tc22168 \h 4
\l "_Tc30817" 考向2 速度—時間(v-t)圖像 PAGEREF _Tc30817 \h 6
\l "_Tc20870" 考向3 x-t圖像與v-t圖像的比較 PAGEREF _Tc20870 \h 8
\l "_Tc13385" 考向3 加速度—時間(a-t)圖像 PAGEREF _Tc13385 \h 9
\l "_Tc1108" 考向4 圖像間的相互轉(zhuǎn)化 PAGEREF _Tc1108 \h 11
\l "_Tc8808" 考點二“數(shù)學(xué)思維”分析非常規(guī)圖像問題 PAGEREF _Tc8808 \h 12
\l "_Tc6245" 考向1 eq \f(x,t)-t圖像的理解與應(yīng)用 PAGEREF _Tc6245 \h 13
\l "_Tc406" 考向2 v2-x圖像的理解與應(yīng)用 PAGEREF _Tc406 \h 14
\l "_Tc7467" 考向3 a-x圖像的理解與應(yīng)用 PAGEREF _Tc7467 \h 15
\l "_Tc25185" 考向4 eq \f(x,t2)-eq \f(1,t)圖像的理解與應(yīng)用 PAGEREF _Tc25185 \h 16
\l "_Tc12940" 考向5 eq \f(1,v)-x圖像的理解與應(yīng)用 PAGEREF _Tc12940 \h 17
\l "_Tc27539" 考點三 追及相遇問題 PAGEREF _Tc27539 \h 20
\l "_Tc18224" 考向1 應(yīng)用情境分析法求解追及相遇問題 PAGEREF _Tc18224 \h 21
\l "_Tc30633" 考向2 應(yīng)用圖像分析法求解追及相遇問題 PAGEREF _Tc30633 \h 22
\l "_Tc23009" 考向3 應(yīng)用函數(shù)分析法求解追及相遇問題 PAGEREF _Tc23009 \h 23
\l "_Tc7295" 04、真題練習(xí)、命題洞見 PAGEREF _Tc7295 \h 24
考點一 運動學(xué)圖像的理解和應(yīng)用
知識點1 對x-t圖像與v-t圖像的理解
三點說明
(1)x-t圖像與v-t圖像都只能描述直線運動,且均不表示物體運動的軌跡。
(2)分析圖像要充分利用圖像與其所對應(yīng)的物理量的函數(shù)關(guān)系。
(3)識圖方法:一軸、二線、三斜率、四面積、五截距、六交點。
知識點2. 對a-t圖像的理解
(1)圖線①表示物體做加速度逐漸增大的直線運動,圖線③表示物體做加速度逐漸減小的直線運動,圖線②表示物體做勻變速直線運動。交點④表示加速度相等。
(2)由Δv=aΔt可知a-t圖像中圖線與橫軸所圍面積表示速度變化量。
考向1 位移—時間(x-t)圖像
1.有經(jīng)驗的司機遠遠看見紅燈并不緊急剎車而是調(diào)整油門緩慢減速,使汽車趕到路口時正好綠燈亮起,當(dāng)綠燈亮起時,司機控制油門使汽車做勻加速直線運動,以開始加速時作為計時起點,0~6s內(nèi)汽車的x-t圖像如圖所示,6s后汽車保持6s末的速度做勻速直線運動。下列說法正確的是( )
A.汽車在0~4s內(nèi)通過的位移大小為30m
B.汽車做勻加速直線運動的加速度大小為4m/s2
C.汽車做勻速直線運動的速度大小為16m/s
D.0~6s內(nèi)汽車的平均速度大小為16m/s
【答案】C
【詳解】AB.設(shè)t=0時刻汽車的速度大小為v0,汽車做勻加速直線運動的加速度大小為a;根據(jù)圖像可知汽車5s內(nèi)位移為45m,根據(jù)位移與時間的關(guān)系
可得
同理,2s內(nèi)位移為12m,即
聯(lián)立解得
,
所以4s內(nèi),物體的位移為
故AB錯誤;
C.6s后汽車做勻速直線運動,速度為
故C正確;
D.平均速度大小為
故D錯誤。故選C。
2.圖(a)是貴州特有的“獨竹漂”表演,此項目已被列入第五批國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護名錄。某次表演過程中,表演者甲在河中心位置完成表演后沿直線劃向岸邊,同時表演者乙從另一岸邊沿同一直線劃向河中心并準(zhǔn)備表演,該過程甲、乙運動的位置x與時間t的關(guān)系圖像如圖(b)所示,則( )
A.內(nèi)甲、乙的運動方向相反
B.內(nèi)甲、乙的位移大小相等
C.內(nèi)乙的平均速度等于甲的平均速度
D.內(nèi)乙的速度最大值大于甲的速度最大值
【答案】CD
【詳解】A. 內(nèi)甲乙的斜率均為負,所以運動方向相同,A錯誤;
B.內(nèi)甲的位移為,乙的位移大小小于,所以內(nèi)甲、乙的位移大小不相等,B錯誤;
C.內(nèi)乙位移等于甲的位移,時間也相同,所以內(nèi)乙的平均速度等于甲的平均速度,C正確;
D.在v-t圖中,圖線斜率的大小代表速度的大小,明顯圖乙在最大斜率絕對值大于圖甲的最大斜率絕對值,所以內(nèi)乙的速度最大值大于甲的速度最大值,D正確。
故選CD。
【題后總結(jié)】對x-t圖像的理解
(1)x-t圖像反映了做直線運動的物體的位移隨時間變化的規(guī)律,圖像并非物體運動的軌跡。
(2)x-t圖像只能描述物體做直線運動的情況,這是因為x-t圖像只能表示物體運動的兩個方向:t軸上方代表正方向,t軸下方代表負方向;如果物體做曲線運動,則畫不出x-t圖像。
(3)x-t圖線上某點切線的斜率表示物體在該時刻的速度,斜率的大小表示速度的大小,斜率的正負表示速度的方向。
考向2 速度—時間(v-t)圖像
3.潛艇從海水高密度區(qū)域駛?cè)氲兔芏葏^(qū)域,浮力頓減,稱之為“掉深”。如圖甲所示,某潛艇在高密度海水區(qū)域沿水平方向緩慢航行。時,該潛艇“掉深”,隨后采取措施成功脫險,在時間內(nèi)潛艇豎直方向的圖像如圖乙所示(設(shè)豎直向下為正方向)。不計水的粘滯阻力,則( )
A.潛艇在“掉深”時的加速度為
B.潛艇回到初始高度
C.潛艇豎直向下的最大位移為
D.潛艇在時間內(nèi)處于超重狀態(tài)
【答案】D
【詳解】A.潛艇在“掉深”時向下加速,則由圖像可知加速度為
選項A錯誤;
B.在30s內(nèi)先向下加速后向下減速,則潛艇向下到達最大深度,選項B錯誤;
C.由圖像可知潛艇豎直向下的最大位移為
選項C錯誤;
D.潛艇在時間內(nèi)向下減速,加速度向上,則處于超重狀態(tài),選項D正確。
故選D。
4.2023年11月,在廣西舉辦的第一屆全國學(xué)生(青年)運動會的自行車比賽中,若甲、乙兩自行車的圖像如圖,在時刻兩車在賽道上初次相遇,則( )
A.內(nèi),乙的加速度越來越大B.時刻,甲乙再次相遇
C.內(nèi),甲乙之間的距離先增大后減小D.內(nèi),甲乙之間的距離先減小后增大
【答案】D
【詳解】A.圖像的斜率表示加速度,由圖可得,內(nèi)乙圖線的斜率逐漸變小,即加速度減小,故A錯誤;
B.圖像的面積表示位移,由圖可知在時刻,乙的位移大于甲的位移,即此時乙在甲前面,故B錯誤;
C.圖像的的面積表示位移,由圖可得,乙的面積與甲的面積差一直增大,即甲乙的位移差一直增大,甲乙之間的距離一直增大,故C錯誤;
D.由B選項可得,時刻乙在甲前面,由圖可知且都做勻速直線運動,則甲會追上乙,并超越乙到乙的前面,即甲乙之間的距離先減小到甲追上乙,后甲超越乙到乙的前面,甲乙的距離在增大,故D正確。
故選D。
【題后總結(jié)】對v-t圖像的理解
(1)v-t圖像反映了做直線運動的物體的速度隨時間變化的規(guī)律,它只能描述物體做直線運動的情況。
(2)v-t圖像中圖線上某點切線的斜率表示物體在該時刻的加速度。斜率的大小表示加速度的大小,斜率為正表示加速度沿規(guī)定的正方向,但物體不一定做加速運動,斜率為負則加速度沿負方向,物體不一定做減速運動。
(3)v-t圖像中圖線與t軸所圍面積表示這段時間內(nèi)物體的位移。t軸上方的面積表示位移沿正方向,t軸下方的面積表示位移沿負方向,如果上方與下方的面積大小相等,說明物體恰好回到出發(fā)點。
考向3 x-t圖像與v-t圖像的比較
5.如圖所示的位移(x)—時間(t)圖像和速度(v)—時間(t)圖像中給出四條圖線,甲、乙、丙、丁代表四輛車由同一地點向同一方向運動的情況,則下列說法正確的是( )
A.甲車做直線運動,乙車做曲線運動
B.0~t1時間內(nèi),甲車通過的路程大于乙車通過的路程
C.0~t2時間內(nèi),丙、丁兩車在t2時刻相距最遠
D.0~t2時間內(nèi),丙、丁兩車的平均速度相等
【答案】C
【解析】:根據(jù)位移—時間圖像切線的斜率表示速度可知,甲的速度不變,做勻速直線運動,乙車做速度越來越小的變速直線運動,故A錯誤;在t1時刻兩車的位移相等,又都是單向直線運動,所以兩車路程相等,故B錯誤;由v-t圖像與時間軸圍成的面積表示位移可知,丙、丁兩車在t2時刻面積差最大,所以相距最遠,故C正確;0~t2時間內(nèi),丙車的位移小于丁車的位移,時間相等,平均速度等于位移除以時間,所以丙車的平均速度小于丁車的平均速度,故D錯誤。
【題后總結(jié)】x-t圖像與v-t圖像的比較
x-t圖像
v-t圖像
軸
橫軸為時間t,縱軸為位移x
橫軸為時間t,縱軸為速度v
線
傾斜直線表示做勻速直線運動
傾斜直線表示做勻變速直線運動
斜率
表示速度
表示加速度
面積
無實際意義
圖線與時間軸圍成的面積表示位移大小
縱截距
表示初位置
表示初速度
特殊點
拐點表示速度變化,交點表示相遇
拐點表示加速度變化,交點表示速度相等
考向3 加速度—時間(a-t)圖像
6.一質(zhì)點從靜止開始做直線運動,其a-t圖像如圖所示,則下列說法正確的是( )
A.1~4s內(nèi)做勻速直線運動
B.質(zhì)點第1s末的速度大小為4m/s
C.質(zhì)點在1~4s內(nèi)的位移等于30m
D.質(zhì)點在1~4s內(nèi)的路程等于30m
【答案】C
【詳解】A.由圖像可知,1~4s內(nèi)質(zhì)點加速度a恒定,即為勻變速直線運動,故A錯誤;
B.由圖像可知,a-t圖像與時間軸所圍面積表示速度改變量,則第1s末的速度
則第1s末的速度大小為,故B錯誤;
CD.第1s末的速度
1~4s內(nèi)位移
第4s末的速度大小為
1~4s內(nèi)路程
故C正確,D錯誤。
故選C。
7.一物體在時刻通過P點的速度大小為,加速度與速度方向相同,物體的加速度a隨時間t的變化如圖所示。經(jīng)物體運動到Q點。在該過程中,下列判斷正確的是( )
A.與的平均速度相同
B.與合外力的沖量相同
C.與合外力做的功相同
D.到達Q點的速度大小為
【答案】B
【詳解】AD.根據(jù)題意可知,由圖可知,質(zhì)點在一直加速,則相等時間內(nèi)通過的位移逐漸增大,可知,的平均速度小于的平均速度,到達Q點的速度一定大于,故AD錯誤;
BC.根據(jù)圖像的面積表示速度變化量,由圖可知,與的速度變化量相等,且速度一直增大,則動量變化量相同,由動量定理可得,與合外力的沖量相同,由動能定理可得,合外力做的功
合外力做的功
則有
可知,合外力做的功小于合外力做的功,故B正確,C錯誤。
故選B。
【題后總結(jié)】對a-t圖像的理解
(1)a-t圖像反映了做直線運動的物體的加速度隨時間變化的規(guī)律,也是只能描述物體做直線運動的情況。
(2)由Δv=aΔt可知a-t圖像中圖線與橫軸所圍面積表示這段時間內(nèi)物體的速度變化量。
考向4 圖像間的相互轉(zhuǎn)化
8.(2021·遼寧卷·3)某駕校學(xué)員在教練的指導(dǎo)下沿直線路段練習(xí)駕駛技術(shù),汽車的位置x與時間t的關(guān)系如圖所示,則汽車行駛速度v與時間t的關(guān)系圖像可能正確的是( )
【答案】 A
【解析】 x-t圖像斜率的物理意義是速度,在0~t1時間內(nèi),x-t圖像斜率增大,汽車的速度增大;在t1~t2時間內(nèi),x-t圖像斜率不變,汽車的速度不變;在t2~t3時間內(nèi),x-t圖像的斜率減小,汽車做減速運動,綜上所述可知A中v-t圖像可能正確,故選A。
【題后總結(jié)】1.解決圖像轉(zhuǎn)換類問題的一般流程:
2.要注意應(yīng)用解析法和排除法,兩者結(jié)合提高選擇題圖像類題型的解題準(zhǔn)確率和速度。
考點二“數(shù)學(xué)思維”分析非常規(guī)圖像問題
知識點1.eq \f(x,t)-t圖像
由x=v0t+eq \f(1,2)at2→eq \f(x,t)=v0+eq \f(1,2)at,可知:
(1)eq \f(x,t)-t圖像中圖線的斜率k=eq \f(1,2)a。
(2)圖線與縱軸的交點表示物體的初速度。
知識點2.v2-x圖像
由v2-v02=2ax→v2=v02+2ax,可知:
(1)v2-x圖像中圖線的斜率k=2a。
(2)圖線與v2軸的交點表示物體初速度的平方,即v02。
知識點3.eq \f(x,t2)-eq \f(1,t)圖像
由x=v0t+eq \f(1,2)at2→eq \f(x,t2)=v0·eq \f(1,t)+eq \f(1,2)a,可知:
(1)eq \f(x,t2)-eq \f(1,t)圖像中圖線的斜率k=v0。
(2)圖線與縱軸的交點表示物體的加速度的一半,即eq \f(a,2)。
知識點4.eq \f(1,v)-x圖像
由t=eq \f(x,v)可知,eq \f(1,v)-x圖像與橫軸所圍面積表示運動時間t。
考向1 eq \f(x,t)-t圖像的理解與應(yīng)用
1.為檢測某新能源動力車的剎車性能,現(xiàn)在平直公路上做剎車實驗,如圖所示是動力車在剎車過程中位移和時間的比值與t之間的關(guān)系圖像,下列說法正確的是( )
A.動力車的初速度為10m/s
B.剎車過程動力車的加速度大小為5m/s2
C.剎車過程持續(xù)的時間為8s
D.從開始剎車時計時,經(jīng)過8s,動力車的位移為40m
【答案】BD
【詳解】AB.由圖可得
(m/s)
根據(jù)勻變速直線運動的位移時間公式
得
對比可得
,
即剛剎車時動力車的速度大小為20m/s,剎車過程動力車的加速度大小為5m/s2,故A錯誤,B正確;
CD.剎車過程持續(xù)的時間為
經(jīng)過8s,車已經(jīng)停止,則整個剎車過程動力車經(jīng)過的位移為
故C錯誤,故D正確。
故選BD。
考向2 v2-x圖像的理解與應(yīng)用
2. 某質(zhì)點做直線運動的速度的二次方()隨位置坐標(biāo)x變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是( )
A.0~2m內(nèi)質(zhì)點的加速度大小為
B.時質(zhì)點的速度大小為4m/s
C.0~2m內(nèi)質(zhì)點的加速度小于2m~6m內(nèi)質(zhì)點的加速度
D.0~6m內(nèi)質(zhì)點的平均速度大小為2m/s
【答案】D
【詳解】A.根據(jù)速度—位移關(guān)系可得0~2m內(nèi)汽車的加速度大小為
故A錯誤;
B.根據(jù)數(shù)學(xué)方法結(jié)合圖像可知時質(zhì)點的速度的二次方為8m/s,則速度大小為m/s,故B錯誤;
C.根據(jù)速度—位移關(guān)系可得汽車的加速度大小為
所以0~2m內(nèi)質(zhì)點的加速度大于2m~6m內(nèi)質(zhì)點的加速度,故C錯誤;
D.由上述分析可知0~2m內(nèi)質(zhì)點運動的時間為
2m~6m內(nèi)質(zhì)點運動的時間為
0~6m內(nèi)質(zhì)點的平均速度大小為
故D正確;
故選D。
考向3 a-x圖像的理解與應(yīng)用
3.放在水平面上的物體,在水平力F作用下開始運動,以物體靜止時的位置為坐標(biāo)原點,力F的方向為正方向建立x軸,物體的加速度隨位移的變化圖像如圖所示。下列說法中正確的是( )
A.過程中物體做勻加速直線運動,過程中物體做減速直線運動
B.位移為x1時,物體的速度大小為
C.位移為x2時,物體的速度達到最大
D.物體的最大速度為
【答案】B
【詳解】A.過程中加速度不變,所以物體做勻加速直線運動,過程中加速度方向不變,依然與速度同向,故物體仍做加速直線運動,位移為x3時,物體的速度達到最大,AC錯誤;
B.由位移速度公式可得
解得移為時,物體的速度大小為,B正確;
D.由位移速度公式可得
故圖像的面積表示,則物體在位移為時的最大速度為,D錯誤。
故選B。
考向4 eq \f(x,t2)-eq \f(1,t)圖像的理解與應(yīng)用
4.如圖為研究某動車的運動情況繪制的圖像。已知該動車運動軌跡是直線,但是不知該動車是處于加速還是剎車狀態(tài),請判定以下說法合理的是( )
A.該動車處于勻加速狀態(tài)
B.該動車的初速度為0
C.該動車的加速度為大小為6m/s2
D.該動車在前3秒的位移是18m
【答案】C
【詳解】ABC.由
可知,將等式變形為
由圖像的兩個交點可得
機動車做初速度為,加速度為的勻減速運動,故AB錯誤C正確;
D .由
可判斷,機動車在2.5s時停止運動,由
則機動車在前3秒的位移
故D錯誤。
故選C。
考向5 eq \f(1,v)-x圖像的理解與應(yīng)用
5.圖像法、微元累積法是常用的物理研究方法。如圖所示某質(zhì)點沿直線運動,運動速率的倒數(shù)與位移的關(guān)系(與距離相等),關(guān)于質(zhì)點的運動,下列說法正確的是( )
A.質(zhì)點做勻變速直線運動
B.圖線斜率等于質(zhì)點運動的加速度
C.圖線與軸圍成的面積沒有實際的物理意義
D.質(zhì)點從運動到所用的運動時間是從運動到所用時間的3倍
【答案】D
【詳解】B.圖像的斜率的斜率
根據(jù)單位運算可知,斜率的單位為,而加速度的單位為,可知,圖線斜率不等于質(zhì)點運動的加速度,B錯誤;
A.圖像是一條過原點的傾斜直線,可知,與x成正比,根據(jù)上述有
假設(shè)質(zhì)點做勻變速運動,則有
解得
可知,如果質(zhì)點做勻變速運動,加速度一定,則為一個定值,即速度v一定,而實際上,根據(jù)圖像可知,隨質(zhì)點位移的增大,質(zhì)點的速度減小,質(zhì)點做減速直線運動,可知假設(shè)不成立,質(zhì)點做的是加速度變化的變速直線運動,A錯誤;
C.根據(jù)微元法可知,圖像與橫軸所圍圖形的面積表示時間,C錯誤;
D.由于三角形OBC的面積
根據(jù)上述,該面積體現(xiàn)了從O到C所用的時間,同理,從O到 所用的時間
根據(jù)題意有
,,
解得
D正確.
故選D。
【題后總結(jié)】
對于非常規(guī)運動學(xué)圖像,一般解題思路為:先根據(jù)運動學(xué)公式推導(dǎo)出圖像中縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)兩個物理量間的函數(shù)關(guān)系,再結(jié)合圖像進一步分析圖像的斜率、截距、面積的含義,求出物體運動的初速度、加速度、運動時間等物理量
圖像種類
示例
分析思路
eq \f(x,t)-t圖像
由x=v0t+eq \f(1,2)at2得
eq \f(x,t)=v0+eq \f(1,2)at
圖像的斜率k為eq \f(1,2)a,
截距為初速度v0
v2-x圖像
由v2-veq \\al(2,0)=2ax得v2=2ax+veq \\al(2,0)圖像的斜率k為2a,截距為veq \\al(2,0)
eq \f(x,t2)-eq \f(1,t)圖像
由x=v0t+eq \f(1,2)at2得eq \f(x,t2)=v0·eq \f(1,t)+eq \f(1,2)a,圖像的斜率k為v0,截距為eq \f(1,2)a
a-x圖像
由v2-veq \\al(2,0)=2ax得ax=eq \f(v2-veq \\al(2,0),2)
面積表示速度平方變化量的一半eq \f(v2-veq \\al(2,0),2)
eq \f(1,v)-x圖像
由x=vt得t=eq \f(x,v)
面積表示運動時間t
考點三 追及相遇問題
追及相遇問題的實質(zhì)就是分析兩物體在相同時間內(nèi)能否到達相同的空間位置。追及相遇問題的基本物理模型:以甲追乙為例。
知識點1.二者距離變化與速度大小的關(guān)系
(1)無論v甲增大、減小或不變,只要v甲v乙,甲追上乙前,甲、乙間的距離就不斷減小。
知識點2.追擊相遇問題的分析思路
可概括為“一個臨界條件”“兩個等量關(guān)系”。
(1)一個臨界條件:速度相等。它往往是物體間能否追上或兩者距離最大、最小的臨界條件,也是分析、判斷問題的切入點;
(2)兩個等量關(guān)系:時間等量關(guān)系和位移等量關(guān)系。通過畫草圖找出兩物體的位移關(guān)系是解題的突破口。
知識點3.常見追及情景
(1)初速度小者追初速度大者:當(dāng)二者速度相等時,二者距離最大。
(2)初速度大者追初速度小者(避碰問題):二者速度相等是判斷是否追上的臨界條件,若此時追不上,二者之間有最小值。
物體B追趕物體A:開始時,兩個物體相距x0,當(dāng)vB=vA時,若xB>xA+x0,則能追上;若xB=xA+x0,則恰好追上;若xB0,即有兩個解,說明可以相遇兩次;若Δ=0,即有一個解,說明剛好追上或相遇;若Δ0,即有兩個解,說明可以相遇兩次;
②若Δ=0,一個解,說明剛好追上或相遇;
③若Δ
這是一份第03講 運動學(xué)圖像追擊相遇問題(練習(xí))(解析版)-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測(新教材新高考),共31頁。
這是一份第03講 運動學(xué)圖像追擊相遇問題(講義)(原卷版)-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測(新教材新高考),共21頁。試卷主要包含了真題練習(xí)等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份第03講 運動學(xué)圖像追擊相遇問題(練習(xí))(原卷版)-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測(新教材新高考),共14頁。
注冊成功