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文檔簡介

高考物理一輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)題型歸納與變式演練

專題02運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像

【專題導(dǎo)航】

目錄

熱點(diǎn)題型一運(yùn)動(dòng)圖象的理解....................................................................1

(一)X—/圖像的理解及應(yīng)用...............................................................4

(二)丫一/圖像的理解......................................................................5

熱點(diǎn)題型二兩類常規(guī)運(yùn)動(dòng)圖象的區(qū)分............................................................6

熱點(diǎn)題型三運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像在實(shí)際問題中的應(yīng)用......................................................8

類型一根據(jù)題目情景選擇運(yùn)動(dòng)圖象...........................................................8

類型二根據(jù)圖象信息分析物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.....................................................8

類型三圖像的轉(zhuǎn)換.........................................................................10

熱點(diǎn)題型四“四類非常規(guī)運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像”的理解與應(yīng)用...............................................11

類型一a一才圖象...........................................................................11

類型二半r圖象...........................................................................12

類型三v2—無圖象或x—丫2圖象.............................................................13

類型四無一v圖象...........................................................................14

【題型歸納】

熱點(diǎn)題型一運(yùn)動(dòng)圖象的理解

\【題

[型要

"1.

力圖

象卜x-t圖象V-t圖象a-t圖象

要不

r\

—t圖

i象應(yīng)

用圖

象解

題時(shí)

,要

匕圖

t

“"

“b”

率,,

4

積”

“截

距T

要素:

圖象描述哪兩個(gè)物理量之縱軸一位移橫軸縱軸一速度橫軸縱軸一加速度橫

車由

間的關(guān)系一時(shí)間一時(shí)間軸一時(shí)間

表示物理量y隨物理量x運(yùn)動(dòng)物體的位移運(yùn)動(dòng)物體的速度運(yùn)動(dòng)物體的加速

’的變化過程和規(guī)律與時(shí)間的關(guān)系與時(shí)間的關(guān)系度與時(shí)間的關(guān)系

k=,定性表示y隨x變化某點(diǎn)的斜率表示

某點(diǎn)的斜率表示某點(diǎn)的斜率表示

斜率的快慢該點(diǎn)加速度的變

該點(diǎn)的瞬時(shí)速度該點(diǎn)的加速度

化率

兩線交點(diǎn)表示兩兩線交點(diǎn)表示兩

兩線交點(diǎn)表示對(duì)應(yīng)縱、橫兩線交點(diǎn)表示兩

點(diǎn)物體在該時(shí)刻速物體該時(shí)刻加速

坐標(biāo)軸物理量相等物體相遇

度相同度相同

圖線和時(shí)間軸所圍的面積,圖線和時(shí)間軸所

圖線和時(shí)間軸所

也往往代表一個(gè)物理量,圍的面積,表示

圍的面積,表示

面積這要看兩物理量的乘積有無意義物體的速度變化

物體運(yùn)動(dòng)的位移

無意義量

圖線在坐標(biāo)軸上的截距一在縱軸上的截距在縱軸上的截距在縱軸上的截距

截距般表示物理過程的“初始”表示f=0時(shí)的位表示/=0時(shí)的速表示f=0時(shí)的加

情況移度速度

2.三點(diǎn)說明

(l)x-t圖象與v-t圖象都只能描述直線運(yùn)動(dòng),且均不表示物體運(yùn)動(dòng)的軌跡;

(2)分析圖象要充分利用圖象與其所對(duì)應(yīng)的物理量的函數(shù)關(guān)系;

(3)識(shí)圖方法:一軸、二線、三斜率、四面積、五截距、六交點(diǎn).

3.無一,圖象、v—/圖象、。一/圖象是如何描述物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的

(1)x—t圖象中,若圖線平行于橫軸,表示物體靜止,若圖線是一條傾斜的直線,則表示物體做勻速直線運(yùn)

動(dòng),圖線的斜率表示速度;

(2)v—t圖象中,若圖線平行于橫軸,表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),若圖線是一條傾斜的直線,則表示物體做

勻變速直線運(yùn)動(dòng),圖線的斜率表示加速度;

(3)a—t圖象中,若圖線平行于橫軸,表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),若圖線與橫軸重合,則表示物體做勻速

直線運(yùn)動(dòng).

【解題方法】運(yùn)動(dòng)學(xué)圖象問題常見的是x-t和v-t圖象,在處理特殊圖象的相關(guān)問題時(shí),可以把處理常見

圖象的思想以及方法加以遷移,通過物理情境遵循的規(guī)律,從圖象中提取有用的信息,根據(jù)相應(yīng)的物理規(guī)律

或物理公式解答相關(guān)問題.處理圖象問題可參考如下操作流程:

(一)XT圖像的理解及應(yīng)用

位移圖象的基本性質(zhì)

(1)橫坐標(biāo)代表時(shí)刻,而縱坐標(biāo)代表物體所在的位置,縱坐標(biāo)不變即物體保持靜止?fàn)顟B(tài);

(2)位移圖象描述的是物體位移隨時(shí)間變化的規(guī)律,不是物體的運(yùn)動(dòng)軌跡,斜率等于物體運(yùn)動(dòng)的速度,斜率的

正負(fù)表示速度的方向,質(zhì)點(diǎn)通過的位移等于x的變化量Ax.

【例1】(2020?湖北鄂南高中、華師一附中等八校第一次聯(lián)考)A、B兩質(zhì)點(diǎn)在同一平面內(nèi)同時(shí)向同一方向

做直線運(yùn)動(dòng),它們的位置一時(shí)間圖象如圖2所示,其中A是頂點(diǎn)過原點(diǎn)的拋物線的一部分,B是過點(diǎn)(0,3)的

一條直線,兩圖象相交于坐標(biāo)為(3,9)的P點(diǎn),則下列說法不正確的是()

A.質(zhì)點(diǎn)A做初速度為零、加速度為2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.質(zhì)點(diǎn)B以2m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C.在前3s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)A比B向前多前進(jìn)了9m

D.在3s前某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A、B速度相等

【變式1](多選)(2019?福建漳州二模)某個(gè)做直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的位置一時(shí)間圖象(拋物線)如圖所示,P(2s,12

m)為圖線上的一點(diǎn)。PQ為過P點(diǎn)的切線,與x軸交于點(diǎn)Q(0,4m)。已知t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度大小為8m/s,則

下列說法正確的是()

A.質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

B.t=2s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的速度大小為6m/s

C.質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為2m/s2

D.0?Is內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位移大小為4m

【變式2](2020?青島二模)A.B兩物體沿同一直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中的x-t圖象如圖所示,下列說法正確的

是()

A.4s時(shí)A物體運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變B.0~6s內(nèi)B物體的速度逐漸減小

C.0~5s內(nèi)兩物體的平均速度相等D.0~6s內(nèi)某時(shí)刻兩物體的速度大小相等

(二)V一圖像的理解

理解v-t圖像的注意點(diǎn)

(1)運(yùn)動(dòng)方向的改變:速度由正變負(fù)或由負(fù)變正,表示運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變.

(2)兩物體的初始位置:對(duì)t=0時(shí)兩條vt圖線不相交,并不表示兩物體初始位置不同,位置是否相同應(yīng)根據(jù)

題干條件判定.

(3)運(yùn)動(dòng)加速度:從圖線的斜率得到加速度,斜率的大小表示加速度的大小,斜率的正負(fù)反映了加速度的方

向.

(4)運(yùn)動(dòng)的位移:從圖線與時(shí)間軸圍成的面積得到位移,圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移的大小,第一象限

的面積表示與規(guī)定的正方向相同,第四象限的面積表示與規(guī)定的正方向相反.

【例2)(2020?廣州惠州調(diào)研)一汽車沿平直公路運(yùn)動(dòng),某段時(shí)間內(nèi)的速度一時(shí)間圖象如圖所示,貝!1()

A.在0—tl時(shí)間內(nèi),汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)B.在0—tl時(shí)間內(nèi),汽車的位移等于vltl

C.在tl—12時(shí)間內(nèi),汽車的平均速度等于D.在tl—12時(shí)間內(nèi),汽車的平均速度小于

【變式1】2017年8月28日,第十三屆全運(yùn)會(huì)跳水比賽在天津奧體中心游泳跳水館進(jìn)行,重慶選手施廷懋

以總成績409.20分獲得跳水女子三米板冠軍.某次比賽從施廷懋離開跳板開始計(jì)時(shí),在t2時(shí)刻施廷懋以速

度v2入水,取豎直向下為正方向,其速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示,下列說法正確的是()

在0?t2時(shí)間內(nèi),施廷懋運(yùn)動(dòng)的加速度大小先減小后增大

B.在tl?t3時(shí)間內(nèi),施廷懋先沿正方向運(yùn)動(dòng)再沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)

C.在0?t2時(shí)間內(nèi),施廷懋的平均速度大小為

D.在t2?t3時(shí)間內(nèi),施廷懋的平均速度大小為

【變式2】甲、乙兩汽車在一平直公路上同向行駛.在t=0至!Jt=tl的時(shí)間內(nèi),它們的v-t圖象如圖所示.在

這段時(shí)間內(nèi)()

A.汽車甲的平均速度比乙的大B.汽車乙的平均速度等于

C.甲、乙兩汽車的位移相同D.汽車甲的加速度大小逐漸減小,汽車乙的加速度大小逐漸增大

【變式3】小球從空中自由下落,與水平地面第一次相碰后彈到空中某一高度,其速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如

圖所示,貝11()

A.小球第一次反彈后的速度大小為5m/sB.小球反彈起的最大高度為0.45m

C.小球是從5m高處自由下落的D.小球碰撞時(shí)速度的改變量為

2m/s

熱點(diǎn)題型二兩類常規(guī)運(yùn)動(dòng)圖象的區(qū)分

【題型要點(diǎn)】X—才圖象與v-t圖象的比較

x-t圖象V-t圖象

X甲

圖象「

舉例

6/0tyt

意義傾斜直線表示勻速直線運(yùn)動(dòng);曲線表示傾斜直線表示勻變速直線運(yùn)動(dòng);曲線表示

變速直線運(yùn)動(dòng)變加速直線運(yùn)動(dòng)

特別處兩條圖線的交點(diǎn)表示相遇圖線與時(shí)間軸所圍面積表示位移

甲做勻速直線運(yùn)動(dòng),乙做速度逐漸減丙做勻加速直線運(yùn)動(dòng),丁做加速度逐漸減

運(yùn)動(dòng)

小的直線運(yùn)動(dòng)小的變加速直線運(yùn)動(dòng)

情況

位移0?。時(shí)間內(nèi)甲、乙位移相等0?f2時(shí)間內(nèi)丁的位移大于丙的位移

平均0?時(shí)間內(nèi)丁的平均速度大于丙的平均

。?/I時(shí)間內(nèi)甲、乙平均速度相等

速度速度

【例1】(多選)(2020?京西城區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)期末)物體甲運(yùn)動(dòng)的x-t圖象和物體乙運(yùn)動(dòng)的v-t圖象分別如圖所示,

則這兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況是()

A.甲在。?6s時(shí)間內(nèi)來回運(yùn)動(dòng),它通過的總位移為零

B.甲在0?6s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向一直不變,它通過的總位移大小為4m

C.乙在0?6s時(shí)間內(nèi)來回運(yùn)動(dòng),它通過的總位移為零

D.乙在。?6s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向一直不變,它通過的總位移大小為4m

【變式1】如圖所示的位移一時(shí)間(x—t)圖象和速度一時(shí)間(v—t)圖象中給出四條圖線,甲、乙、丙、丁代表

四輛車由同一地點(diǎn)向同一方面運(yùn)動(dòng)的情況,則下列說法正確的是()

A.甲車做直線運(yùn)動(dòng),乙車做曲線運(yùn)動(dòng)B.0—tl時(shí)間內(nèi),甲車通過的路程大于乙車通過的路程

C.0—12時(shí)間內(nèi),丙、丁兩車在t2時(shí)刻相距最遠(yuǎn)D.0—12時(shí)間內(nèi),丙、丁兩車的平均速度相等

【變式2](2020屆廣東省廣州、深圳市學(xué)調(diào)聯(lián)盟高三第二次調(diào)研)如圖4所示,圖甲為質(zhì)點(diǎn)a和b做直線

運(yùn)動(dòng)的位移一時(shí)間圖象,圖乙為質(zhì)點(diǎn)c和d做直線運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖象,由圖可知()

A.若tl時(shí)刻a、b兩質(zhì)點(diǎn)第一次相遇,則t2時(shí)刻兩質(zhì)點(diǎn)第二次相遇

B.若tl時(shí)刻c、d兩質(zhì)點(diǎn)第一次相遇,則t2時(shí)刻兩質(zhì)點(diǎn)第二次相遇

C.tl到t2時(shí)間內(nèi),四個(gè)質(zhì)點(diǎn)中只有b和d兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變

D.tl到t2時(shí)間內(nèi),四個(gè)質(zhì)點(diǎn)中只有b和d兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的速率先減小后增大

熱點(diǎn)題型三運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像在實(shí)際問題中的應(yīng)用

類型一根據(jù)題目情景選擇運(yùn)動(dòng)圖象

1.依據(jù)某一物理過程,設(shè)計(jì)某一物理量隨時(shí)間(或位移、高度、速度等)變化的幾個(gè)圖象或此物理過程中某幾

個(gè)物理量隨某一量的變化圖象,從中判斷其正誤。

2.解決該類問題一般依據(jù)物理過程,運(yùn)用對(duì)應(yīng)規(guī)律,確定某物理量的變化情況,從而確定選項(xiàng)的正確與否。

【例1】(多選)某時(shí)刻兩車從同一地點(diǎn)、沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng),下列關(guān)于兩車的位移X、速度v隨時(shí)間t

變化的圖象,能反映tl時(shí)刻兩車相遇的是()

【變式1](2019?高密模擬)設(shè)物體運(yùn)動(dòng)的加速度為a、速度為v、位移為x.現(xiàn)有四個(gè)不同物體的運(yùn)動(dòng)圖

象如下列選項(xiàng)所示,假設(shè)物體在t=0時(shí)的速度均為零,則其中表示物體做單向直線運(yùn)動(dòng)的圖象是

類型二根據(jù)圖象信息分析物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

解決此類問題時(shí)要根據(jù)物理情景中遵循的規(guī)律,由圖象提取信息和有關(guān)數(shù)據(jù),根據(jù)對(duì)應(yīng)的規(guī)律公式對(duì)問題

做出正確的解答。具體分析過程如下:

【例2】(2020云南二模改編)《機(jī)動(dòng)車駕駛證申領(lǐng)和使用規(guī)定》已經(jīng)正式施行,司機(jī)闖黃燈要扣6分,被稱

為“史上最嚴(yán)交規(guī)”.某小轎車駕駛員看到綠燈開始閃時(shí),經(jīng)短暫思考后開始剎車,小轎車在黃燈剛亮?xí)r恰

停在停車線上,v-t圖線如圖所示.若綠燈開始閃爍時(shí)小轎車距停車線距離L=10.5m,則綠燈開始閃爍到

黃燈剛亮的時(shí)間to為()

瞰市節(jié)”)

【變式2](2020?廣西桂林市、賀州市、崇左市3月聯(lián)合調(diào)研)甲、乙兩輛汽車在同一平直公路上行駛,在

t=0時(shí)刻兩車正好相遇,在之后一段時(shí)間0?t2內(nèi)兩車速度一時(shí)間圖象(v—t圖象)如圖所示,則在0?t2這

段時(shí)間內(nèi)有關(guān)兩車的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()

A.甲、乙兩輛車運(yùn)動(dòng)方向相反B.在tl時(shí)刻甲、乙兩車再次相遇

C.乙車在0?t2時(shí)間內(nèi)的平均速度小于D.在tl?t2時(shí)間內(nèi)乙車在甲車前方

【變式3](2020?廣東“六校聯(lián)盟”二模)a、b、c三個(gè)物體在同一條直線上運(yùn)動(dòng),它們的位移一時(shí)間圖象

如圖所示,物體c的位移一時(shí)間圖線是一條拋物線,坐標(biāo)原點(diǎn)是拋物線的頂點(diǎn),下列說法正確的是,g取10

m/s2o()

A.a、b兩物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng),兩個(gè)物體的速度相同

B.a、b兩物體都做勻變速直線運(yùn)動(dòng),兩個(gè)物體的加速度大小相等,方向相反

C.物體c一定做變速曲線運(yùn)動(dòng)

D.在0?5s內(nèi),當(dāng)t=5s時(shí),a、b兩個(gè)物體相距最遠(yuǎn)

類型三圖像的轉(zhuǎn)換

圖象轉(zhuǎn)換時(shí)要注意的三點(diǎn)

(1)合理劃分運(yùn)動(dòng)階段,分階段進(jìn)行圖象轉(zhuǎn)換;

(2)注意相鄰運(yùn)動(dòng)階段的銜接,尤其是運(yùn)動(dòng)參量的銜接;

(3)注意圖象轉(zhuǎn)換前后核心物理量間的定量關(guān)系,這是圖象轉(zhuǎn)換的依據(jù).

【例31小球沿某一斜面下滑,在斜面底端與垂直斜面的擋板相碰后又回到斜面上的某一位置,小球與擋板

作用時(shí)間不計(jì),其速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖3所示。以下滑起點(diǎn)為位移坐標(biāo)原點(diǎn),以小球開始下滑時(shí)

刻為t=0時(shí)刻,則下列選項(xiàng)中能正確反映小球運(yùn)動(dòng)的圖象是()

【變式4】一物體做直線運(yùn)動(dòng),其加速度隨時(shí)間變化的a-1圖象如圖所示,則下列各v-t圖象中可能正

確描述此物體運(yùn)動(dòng)的是()

c

【變式5】某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示,據(jù)此判斷四個(gè)選項(xiàng)中(F表示物體所受合力,x表示物體

的位移)正確的是

熱點(diǎn)題型四“四類非常規(guī)運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像”的理解與應(yīng)用

【題型要點(diǎn)】解題技巧

⑴用函數(shù)思想分析圖象:

圖象反映了兩個(gè)變量(物理量)之間的函數(shù)關(guān)系,因此要由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)出兩個(gè)物理量間的函

數(shù)關(guān)系,來分析圖象的意義.

(2)要注意應(yīng)用解析法和排除法,兩者結(jié)合提高選擇題圖象類題型的解題準(zhǔn)確率和速度.

類型一a-t圖象

由v=vO+at可知圖象與橫軸所圍面積表示速度變化量Av,如圖甲所示.

【例1】(2020?山東日照市上學(xué)期期末)一物體在外力作用下由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng),其加速度隨時(shí)間變化

的關(guān)系圖線如圖所示.下列說法正確的是()

A.物體運(yùn)動(dòng)的最大速度是4m/sB.t=4s時(shí)物體回到出發(fā)點(diǎn)

C.t=4s時(shí)物體開始反向運(yùn)動(dòng)D.t=ls時(shí)和t=3s時(shí)物體的瞬時(shí)速度相同

【變式1】一質(zhì)點(diǎn)由靜止開始按如圖所示的規(guī)律運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()

A.質(zhì)點(diǎn)在2to的時(shí)間內(nèi)始終沿正方向運(yùn)動(dòng),且在2to時(shí)距離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)

B.質(zhì)點(diǎn)做往復(fù)運(yùn)動(dòng),且在2to時(shí)回到出發(fā)點(diǎn)

C質(zhì)點(diǎn)在時(shí)的速度最大,且最大的速度為D.質(zhì)點(diǎn)在2to時(shí)的速度最大,且最大的速

度為aOtO

類型二f圖象

由x=v0t+at2可得=v0+at,圖象的斜率為a,如圖乙所示.

【例2】(多選)動(dòng)力車在剎車過程中位移和時(shí)間的比值與t之間的關(guān)系圖象如圖5所示,則下列說法正確的

是()

A.動(dòng)力車的初速度為10m/sB.剎車過程動(dòng)力車的加速度大小為5m/s2

C.剎車過程持續(xù)的時(shí)間為8sD.從開始剎車時(shí)計(jì)時(shí),經(jīng)過8s,動(dòng)力車的位移為40m

【變式2](2020屆河南省六市高三第一次聯(lián)合調(diào)研監(jiān)測)在平直公路上甲乙兩車從同一地點(diǎn)出發(fā),兩車位

移x和時(shí)間t的比值與時(shí)間t之間的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()

A.甲車的加速度大小為5m/s2B.6s末乙車速度減小到零

C.甲車追上乙車前,2s末甲乙兩車相距最遠(yuǎn)D.乙車速度減小到零時(shí),甲車速度為30m/s

【變式3]一質(zhì)點(diǎn)沿x軸正方向做直線運(yùn)動(dòng),通過坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),其-t圖象如圖所示,貝?。荩ǎ?/p>

finis'1)

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W0泉

A.質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng),初速度為0.5m/sB.質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為0.5m/s2

C質(zhì)點(diǎn)在Is末速度為2m/sD.質(zhì)點(diǎn)在第Is內(nèi)的位移大小為2m

類型三了2一露圖象或x—M圖象

1.由v2-v02=2ax可知v2=v02+2ax,圖象斜率為2a.

2.由v2—v=2@*得*=v2—v,圖象斜率為

【例3】(2020江西南昌3月模擬,16)一輛汽車做直線運(yùn)動(dòng),其v2—x圖像如圖所示.關(guān)于汽車的運(yùn)動(dòng),下列

說法錯(cuò)誤的是()

A.汽車的初速度為4m/sB.汽車的加速度大小為0.5m/s2

C.汽車第4s末的速度為2m/sD.汽車前10s內(nèi)的位移為15m

【變式4](2019?山東德州模擬)為檢測某新能源動(dòng)力車的剎車性能,現(xiàn)在平直公路上做剎車實(shí)驗(yàn),如圖所

示是動(dòng)力車整個(gè)剎車過程中位移與速度平方之間的關(guān)系圖象,下列說法正確的是()

A.動(dòng)力車的初速度為20m/sB,剎車過程動(dòng)力車的加速度大小為5m/s2

C.剎車過程持續(xù)的時(shí)間為10sD.從開始剎車時(shí)計(jì)時(shí),經(jīng)過6s

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