2020年高考物理人教版专题复习：运动图像

1、2020年高考物理人教版专题复习：运动图像考点梳理考点一：直线运动的 x-t图象要点诠释：1. x-t图象的意义x-t图象表示运动的位移随时间的变化规律。匀速直线运动的x-t图象，是一条倾斜直线。速度的大小在数值上等于图象的斜率的绝对值，即v |_x ,如图所示：2. x-t图象的理解(1) x-t图象不是物体实际运动的轨迹。(2)从x-t图象上判断物体的运动性质。图线平行于时间轴，表示物体静止；图线是倾斜直线，表示物体做匀速直线运动；图线是曲线，表示物体做变速直些运动。(3) x-t图象的斜率表示物体的速度，匀速直线运动斜率不变。(4) x-t图象的交点：如果两物体在同一直线上运动，其 x-

2、t图象的交点表示两物体相 遇。考点二：直线运动的 v-t图象要点诠释：1 .常见的v-t图像a.匀速直线运动的 v-t图象(1)匀速直线运动的 v-t图象是与横轴平行的直线。(2)由图象不仅可以求出速度的大小，而且可以求出位移大小(即图中画有斜线部分 的面积)。b.匀变速直线运动的 v-t图象(1)匀变速直线运动的 v-t图象是一条倾斜直线，如图所示。(2)直线斜率的大小等于加速度的大小，即O斜率越大，则加速度也越大,反之，则越小。(3)当vo> 0时，若直线的斜率大于零，则加速度大于零，表示加速运动；若直线的 斜率小于零，则加速度小于零，表示减速运动。2 .对匀变速直线运动 v-t图象

3、的理解(1)v-t图象能准确、全面地反映速度v随时间t的变化及其规律，图象符合客观要求。(2)v-t图线是直线，表示物体做匀变速直线运动(一条倾斜的直线)或匀速直线运动( 条平行于t轴的直线)；v-t图线是曲线，则表示物体做非匀变速直线运动。(3)v-t图线过坐标原点表示物体做初速度为零的匀变速直线运动，图线不过坐标原点， 有两种情况：v-t图线在纵轴（v轴）上的截距，表示运动物体的初速度V0； v-t图线在横轴（t轴）上的截距表示物体在开始计时后过一段时间才开始运动。（4）两v-t图线相交（如图所示），说明两物体在交点时刻的瞬时速度相等，其交点的横 坐标表示两物体达到速度相等的时刻；纵坐标表

4、示两物体达到速度相等时的速度。（5）v-t图线与横轴（t轴）交叉，表示物体运动的速度反向。（6）v-t图线与坐标轴所围梯形面积的大小等于物体在该段时间内的位移大小vo(voat)1.2tv0tat2另外，在用v-t图象分析问题时还应当注意不论v-t图象的形状如何（直线或曲线），反映的都是直线运动。这是由于坐标轴只能有正负两个方向的原因。考点三：x-t图象与v-t图象的比较要点诠释：图甲、乙两图以及下表是形状一样的图线在x-t图象与v-t图象中的比较.x-t图表示物体做匀速直线运动（斜率表示速度v)v-t图表示物体做匀加速直线运动（斜率表示加速度a）表示物体静止表示物体做匀速直线运动表示物体静止

5、在原点O表示物体静止表示物体向反方向做匀速直线运动；初位置为X0表不物体做匀减速直线运动；初速度为V0交点的纵坐标表示三个运动质点相遇时的位置交点的纵坐标表示三个运动质点的共同速度t1时间内物体位移为 X1t1时刻物体速度为V1 (图中阴影部分面积表示 质点在0t1时间内的位移)考点四：运用图象时的注意问题要点诠释：1 .首先明确所给的图象是什么图象，即认清图中横、纵轴所代表的物理量及它们的函 数关系。特别是那些图形相似，容易混淆的图象，更要注意区分。2 .要清楚地理解图象中的 点“、线“、斜率“、戳距”、面积”的物理意义。(1)点：图线上的每一个点都对应研究对象的一个状态，特别注意 起点“、

6、终点”、拐点”，它们往往对应一个特殊状态。(2)线：表示研究对象的变化过程和规律，如v-t图象中图线若为倾斜直线，则表示物体做匀变速直线运动。(3)斜率：表示横、纵坐标轴上两物理量的比值，常有一个重要的物理量与之对应。用于定量计算对应物理量的大小和定性分析变化的快慢问题。如x-t图象的斜率表示速度大小，v-t图象的斜率表示加速度大小。(4)面积：图线与坐标轴围成的面积常与某一表示过程的物理量相对应。如v-t图象与横轴包围的 面积”大小表示位移大小。(5)截距：表示横、纵坐标两物理量在边界”条件下的物理量的大小。由此往往能得到一个很有意义的物理量。要点五、追及与相遇问题要点诠释：两物体在同一直线

7、上运动，往往涉及追及、相遇或避免碰撞问题。1 .追及问题追和被追的两物体的速度相等(同向运动)是能否追上及两者距离有极值的临界条件。第一类：速度大者减速(如匀减速直线运动)追速度小者(如匀速运动)：(1)当两者速度相等时，若追者位移仍小于被追者位移，则永远追不上，此时两者间 有最小距离。(2)若两者位移相等，且两者速度相等时，则恰能追上，也是两者避免碰撞的临界条件。(3)若两者位移相等时，追者速度仍大于被追者的速度，则被追者还有一次追上追者的机会，其间速度相等时两者间距离有一个最大值。第二类：速度小者加速(如初速度为零的匀加速直线运动)追速度大者(如匀速运动)：(1)当两者速度相等时有最大距离

8、。(2)若两者位移相等时，则追上。2 .相遇问题(1)同向运动的两物体追上即相遇。(2)相向运动的物体，当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体的距离时即相遇。3 .解答此类问题的关键条件两物体能否同时到达空间某位置，因此应分别对两物体进行研究，列出位移方程，然后利用时间关系、速度关系、位移关系来处理。 其中速度关系特点是关键，它是两物体间距最 大或最小，相遇或不相遇的临界条件。要点六、分析追及、相遇问题时要注意的事项要点诠释：1 .分析问题时，一定要注意抓住一个条件、两个关系：一个条件是两物体速度相等时 满足的临界条件，如两物体的距离是最大还是最小，是否恰好追上等。两个关系是时间关系和位移关

9、系，时间关系是指两物体运动时间是否相等，两物体是同时运动还是一先一后等； 位移关系是指两物体同地运动还是一前一后运动等，其中通过画运动示意图找到两物体间的位移关系是解题的突破口，因此在学习中一定要养成画草图分析问题的良好习惯，这对帮助我们理解题意、启迪思维大有裨益。2 .若被追赶的物体做匀减速运动，一定要注意，追上前该物体是否停止运动。3 .仔细审题，注意抓住题目中的关键字眼，充分挖掘题目中的隐含条件，如刚好”、恰巧”、最多至少”等，根据它们对应的临界状态分析相应的临界条件。要点七、用v-t图象解决追及、相遇问题要点诠释：图象特点一、匀加速追匀速能追及且只能相遇一次。交点意义：速度相等，两物体

10、相 距最远。二、匀速追匀减速三、匀加速追匀减速四、匀减速追匀速当两物体速度相等时，如果s So ,则恰好追上，这也是 避免相撞的临界条件，只相遇一 次；若 S %,则不能追上， 交点意义：速度相等时距离最 近；若 S S0 ,则相遇两次。设ti时刻S So第一次相遇，则t2时刻第二次相遇。五、匀速追匀加速六、匀减速追匀加速说明：(1)表中的 s是开始追及以后，后面物体因速度大而比前面物体多运动的位移；(2) So是开始追及以前两物体之间的距离，在一、二、三中把to看作追及的时亥(3) t? totot1 ；（4） V1是前面物体的速度，V2是后面物体的速度。由上表可看出，追及问题可分类，一类（

11、如表一、二、三）是s可以随时间无限增加； 另一类（如表四、五、六）是s到速度相等时受到限制。同步练习一、选择题：1四个质点做直线运动，它们的速度图像分别如图所示，在2s末能回到出发点的是（）2、甲、乙两车同时由同一地点沿同一方向运动，它们的位移 （x）-时间图像如图所示。甲车图像为过坐标原点的倾斜直线。乙车图像为顶点在坐标原点的抛物线。则下列说法正确的是（）A.甲、乙之间的距离先增大、后减小，然后再增大B. 0ti时间段内，乙的平均速度大于甲的平均速度C. 0ti时间段内，甲做直线运动，乙做曲线运动D. ti时刻，甲、乙两车相距最远3、甲？乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t=0时

12、刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的 v-t图中（如图），直线a?b分别描述了甲？乙两车在020 s的运动情况.关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（）A在010 s内两车逐渐靠近日在1020 s内两车逐渐远离C在515 s内两车的位移相等D在t=10 s时两车在公路上相遇4、甲乙两车在一平直道路上同向运动,其v-t图象如图所示，图中4OPQ和OQT的面积分别 为si和s2（s 2>si）.初始时,甲车在乙车前方$0处（）日若so<si,两车相遇2次C若so=si,两车相遇1次D若so=s2,两车相遇1次5、（2015 安溪模拟）甲、乙两辆汽车在平直公路上沿同一方向做

13、直线运动，t=0时刻两车同时经过公路旁的同一个路标。在如图所示的v-t图像中，直线a、b分别描述甲、乙两车在020s的运动情况，下列说法正确的是（）A.在010s内两车逐渐靠近B.在1020s内两车逐渐远离C.在515s内两车的位移相等D.在t=10s时两车恰好能相遇6、A?B两辆汽车在平直公路上朝同一方向运动，如图所示为两车运动的 v-t图象.下面对阴影部分的说法正确的是（）A若两车从同一点出发，它表布两车再次相遇前的最大距离 日若两车从同一点出发，它表示两车再次相遇前的最小距离 C若两车从同一点出发，它表示两车再次相遇时离出发点的距离 D表示两车出发时相隔的距离7、甲？乙两物体同时开始运动

14、，它们的x-t图象如图所示，下面说法正确的是（）A乙物体做曲线运动日甲？乙两物体从同一地点出发C当甲？乙两物体两次相遇时，二者的速度大小不相等D当甲？乙两物体速度相同时，二者之间的距离最大 8、在一条宽马路上某一处有 A、B两车，它们同时开始运动，取开始运动时刻为计时零点,它们的速度一一时间图象如图所示，在0 : t4这段时间内的情景是（）A. A在0: ti时间内做匀加速直线运动，在ti时刻改变运动方向B.在t2时刻A车速度为零，然后反向运动，此时两车相距最远C.在t2时刻A车追上B车D.在t4时刻两车相距最远二、计算题：1、在十字路口，汽车以0.5 m/s 2的加速度从停车线起动做匀加速直

15、线运动时，恰有一辆自行车以5 m/s的速度匀速驶过停车线与汽车同方向行驶，求：(1)什么时候它们相距最远；最大距离是多少；(2)在什么地方汽车追上自行车；追到时汽车速度是多少.2、汽车以25 m/s的速度匀速直线行驶，在它后面有一辆摩托车，当两车相距1000 m时，摩托 车从静止开始起动追赶汽车，摩托车的最大速度达 30 m/s,若使摩托车在4 min时刚好追上汽车，求摩托车的加速度应该是多少.3、一辆摩托车能达到的最大速度为30 m/s,要想在3 min内由静止起沿一条平直公路追上前面1000 m处正以20 m/s的速度匀速行驶的汽车，则摩托车必须以多大的加速度启动？(保留两位有效数字)甲同

16、学的解法是：设摩托车恰好在3 min时追上汽车，则1 at 2=vt+s 0,代入数据得a=0.28 2m/s2.乙同学的解法是：设摩托车追上汽车时，摩托车的速度恰好是30 m/s,则v：=2as 2a vt s0，代入数据得a=0.l m/s 2.你认为他们的解法正确吗？若错误，请说明理由，并写出正确的解法.4、如图所示，甲？乙两位同学在直跑道上练习4X100 m接力，他们在奔跑时有相同的最大速度.乙从静止开始全力奔跑需跑出20 m才能达到最大速度，这一过程可以看做是匀加速运动现甲持棒以最大速度向乙奔来，乙在接力区伺机全力奔出.若要求乙接棒时达到奔跑速度最 大值的90%,试求：(1)乙在接力

17、区从静止跑出多远才接到棒(2)乙应在距离甲多远时起跑？参考答案一、选择题：1、【答案】 AD【解析】根据速度一时间图像所围的“面积”表示位移，时间轴以上的“面积”表示正向位移，时间轴以下的“面积”表示负向位移，总位移为两位移的代数和，可知A、D正确，B、C错误。2、【答案】 A【解析】甲、乙之间的距离等于位移之差，即等于纵坐标之差，由图像可知两者距离先越来越大，后越来越小，在 ti时刻两者距离为零，然后又增大，选项 A正确；在0ti时间内两 物体位移相同，所用时间也相同，所以平均速度大小相等，选项B错误；0ti时间段内，位移-时间图像斜率表示速度， 乙图线的切线斜率不断增大， 而且乙图线是抛物

18、线，有乂二K2, 则知乙车做匀加速直线运动，甲的位移随时间均匀变化，斜率不变，说明速度不变，做匀速直线运动，选项 C错误；ti时刻甲、乙两车位移相等，到达同一位置，表示相遇，选项 D 错误。3. C4. ABC解析：在T时刻，甲？乙两车速度相等，甲车的位移S2,乙车的位移si+S2,当甲车在前方S0=si+S2 时万时刻乙车在甲车的后方 S2处，此后乙车速度就比甲车小，不能与甲车相遇，A正确；如果 so=si,说明T时刻乙车刚好赶上甲车，但由于速率将小于甲车，与甲车不会相遇第二次，C正确； 如果so<si,说明T时刻，乙车已经超过了甲车，但由于速度将小于甲，与甲车会相遇第二次,B 正确；

19、如果S0=S2,T时刻乙车在甲的后方 S2-s i处，此后乙车速度就比甲车小 ,不能与甲车相 遇,D不正确.5、【答案】C【解析】0时刻两车同时经过公路旁的同一个路标，在010s内乙车速度大于甲车的速度，乙车在甲车的前方，所以两车逐渐远离，故 A错误；在1020s内，乙车速度小于甲车的 速度，两车逐渐靠近，故 B错误；根据速度图像的“面积”表示位移，515s内乙车的位移等于甲车位移，故 C正确；在t=10s时两车速度相等，但乙的位移大于甲的位移，甲还没 有追上乙，故D错误。6、A解析：在v-t图象中，图象与时间轴所包围的图形的面积表示位移，两条线的交点为二者速度相等的时刻，若两车从同一点出发，

20、则题图中阴影部分的面积就表示两车再次相遇前的最大 距离，故A正确.7、C解析：乙物体的位移图是曲线，并不代表做曲线运动,A错.甲从参考原点出发，乙从X。出发,B 错.甲？乙两图线相交代表相遇，此时斜率不同，即速度大小不等,C又乙超甲后，两物体距离 越来越大，D错.8、D解析：A车的运动，f#况是：0 : L , A做与B速度方向相反的匀加速直线运动；L ： t2 , A车做与B速度相反的匀减速运动，到 t2时刻速度减为零；t2 ： t4 , A车做与B速度方向相同的匀加速直线运动，至t4时刻两者速度相等， 在整个过程中两车距离不断增大，综上分析，只有D选项正确。二、计算题：1、 (1 )v 2

21、5 m (2)20 s 10 m/s a解析：(1)初始阶段，自行车速度大于汽车速度，只要汽车速度小于自行车速度，两车距离总是在不断增大.当汽车速度增大到大于自行车速度时，两车距离逐渐减小，所以两车速度相等时 距离最大.(1)设自行车速度为 V,汽车加速度为a,经时间t两车相距最远.则v=at,所以t= 乂，最a大距离 A s=vt - at 2=5x x 0.5 x () 2=25 m.20.5 20.51(2)若经过时间t',汽车追上自行车，则vt -at22解得 t'=2v =20 sa 0.5追上自行车时汽车的速度v' =at' =0.5X20=10 m/s.22、2.25 m/s解析：汽车在4