运动学规律的应用-2023年高考物理练习（原卷版）

秘籍Ol运动学规律的应用

r高考预测

概率预测☆☆☆☆☆

题型预测选择题、计算题☆☆☆☆☆

考向预测力学和运动学的综合

7应试秘籍

力与运动是经典物理学的基础，高考中力和运动的考查分量比较重。高考中，运动学规律是熟练掌握运

动学知识的基础上，在实际问题中的应用。

1.从考点频率看，运动图像、追及相遇问题、单体直线运动是高频考点、必考点，所以必须完全掌握。

2.从题型角度看，可以是选择题、计算题其中小问，分值5分左右，着实不少！

■）知识必备

一、运动学图像

“运动学中的图像”分类：按变量分为VT图像，XT图像、v-x、ατ等；按图线数目分

为单一物体的运动图像、两物体的追赶相遇图像等；按图线形状分为直线型、折线型、曲线型

等。

根据图像分析运动的关键：（1）首先认清图中横、纵轴所代表的物理量及它们的函数

关系；（2）理解图像中的“点”“线”“斜率”“截距”“面积”的物理意义。

二、追及、相遇问题

“追及与相遇”题型有较多的分类方法，例如：按运动轨迹可分为同一直线上的追及相遇

与不在同一直线上的追及相遇；按初始位置可分为同一地点出发的追及相遇与从不同位置出发

的追及相遇；按出发时间可分为同一时刻出发的追及相遇与不同时刻出发的追及相遇；按运动

性质可分为加速追匀速、减速追匀速、加速追加速、减速追加速等。分析“追及与相遇”问题时，

一定要抓住“一个条件，两个关系”。①“一个条件”指两物体的速度满足的临界条件。如两物体

距离最大、最小，恰好追上或恰好追不上等。②“两个关系”指时间关系和位移关系。其中通过

画运动情景图找到两物体位移之间的关系，是解题的突破口。

三、单体直线运动

单体直线运动的几类基本问题。刹车类问题：物体做匀减速直线运动直到速度为零时，

即停止运动，其加速度α也突然消失。求解注意题目中所给的时间与实际运动时间的关系。

解题时，应先确定物体实际运动的时间。对速度为零的匀减速直线运动也可以按逆向思维，

即初速度为零的匀加速直线运动处理。

（1）双向可逆类的运动①竖直上抛运动具有可逆性。②沿光滑斜面上滑的小球，到最高

点后仍能以原加速度匀加速下滑，全过程加速度大小、方向均不变，故求解时可对全过程列

式，但必须注意小α等矢量的正、负号及物理意义。

（2）多过程问题一个物体的运动包含多个阶段，就要分段分析。各段交接处的速度不

变，是连接各段的纽带，应注意各段的运动性质。

运动学图像

1.不论考查哪一种图像，分析问题时，都要做到六看：一看“坐标”（横轴和纵轴各表示的

物理量），二看“截距”（与横轴和纵轴交点的意义），三看“斜率”（纵坐标变化量与相应横坐标变

化量之比表示的物理量），四看“面积”（图线与横轴围成图形的面积表示的物理量，看两物理量

坐标值的乘积的物理意义），五看“交点”（确认交点中相同的物理量），六看“拐点”（图线中折线

的突变点表示的具体含义）。例如，通过速度一时间图像，可直接判断各时刻物体的速度大小和

方向，其图线斜率表示物体运动的加速度，两图线相交，说明两物体此时刻速度相同，图线与

t轴所围的面积表示物体在相应时间内所发生的位移，在t轴上方所围的面积为正，，轴下方所

围的面积为负。

2.遇到特殊图像问题时可根据图像确定纵坐标与横坐标的函数关系，再转化为常见形

式，从而确定物体运动情况。

（1）图像：由v=%+w可知图像与横轴所围面积表示速度变化量Av。

（2）--t图像由X=卬+；〃/可得：=%+印图像的斜率为gα

（3）图像:由/=2αr可知F=说+20r,图像的斜率为2a。

核心素养提升

曲不变HC均匀漕力

°、&方向

I相同,运动∙{α增大Hr增大得宣来越快

T。减小Hr漕大殍楚来越蜃

运动情况∣α不变Hr均匀不

I五.

的判断J_。、豺方向

相反运动■{α增大Hr减小得篦来越快

根据速立的数形关系，分■{a减小H屎小得越来越慢

析图像几何元素(如面积)

的物理意义并解题，必要Ta=O)-Z不变H匀速克线运罚

时再读图拓展解题思路.

二、追及、相遇问题

(1)要抓住一个条件、两个关系：一个条件是两物体的速度满足的临界条件(速度相等是两物

体相距最近、最远，恰好追上、恰好追不上的临界条件)；两个关系是时间关系和位移关系，

画好运动示意图，找到两物体位移间的数量关系是解题的突破口。

(2)若被追赶的物体做匀减速直线运动，一定要注意被追上前该物体是否已停止运动。

(3)仔细审题，注意抓住题目中的关键字眼(如“刚好”“恰好”“最多”“至少”等)，充分挖掘题

目中的隐含条件。说明：讨论追及、相遇的问题，其实质就是分析讨论两物体在同一时刻能否

到达相同的空间位置的问题。

三、单体直线运动

1、解决做直线运动的问题，首先要画图，包括受力图和运动过程图，分析研究对象的运动过

程及特点，合理选择公式，注意多个运动过程间的联系。确定正方向，列方程求解。必要时

需要对结果进行讨论、验算。

2、竖直上抛运动的研究方法

(1)分段法：把竖直上抛运动分为上升阶段和下降阶段，上升阶段物体做匀减速直线运

动，下降阶段物体做自由落体运动。下落过程是上升过程的逆过程。

(2)整体法：把整个过程看成是一个匀变速直线运动过程。从全程来看，加速度方向始终

与初速度V的方向相反。

核心素养提升

把末速度为零的匀减速直

v=v+atx=vt+~at2

0x0线运动转化为反向的初速

2

v-v^=2ax度为零的匀加速直线运动

匀变

速直

对任何性质的2

运

线AX=αT或

运动都适用2

的

动xm-xι=(m-n)aT

用

常

题

只适用于匀交解

法

速直线运动.方

适用于初速度为零的匀加

速直线运动与未速度为零

的匀减速直线运动

:典例剖析

一、利用图像判断追及、相遇问题

例1、。、鼠两车在平直公路上沿同一方向行驶,两车运动的v-f图像如图所示。在/=O时刻，人车在“车

前方W处，在0~。时间内，α车的位移为X,则（)

B.若。、匕在今时刻相遇，则下次相遇为2〃时刻

C.若a、b在轲刻相遇，则Xo=gx

D.若a、6在“时刻相遇，则下次相遇为2〃时刻

二、单体直线运动

例2、（2022•安徽滁州•模拟预测）由于氢气比氨气廉价，因此市面上销售的基本上都是氢气球，但氢气可

能爆炸，所以氮气球相对更安全。某同学用一氯气球悬挂一重物（可视为质点），从地面释放后沿竖直方

向做初速度为零的匀加速直线运动了，时间后，悬挂重物的细线断裂，又经过!■的时间，重物恰好落到地

面，重物脱落后仅受到重力，重力加速度大小为g,下列说法正确的是（)

A.细线断裂前氢气球匀加速上升时的加速度大小为∙∣

B.细线断裂前重物匀加速上升时的加速度大小为春

C.重物落地时速度大小等于细线断裂时重物的速度大小的三倍

D.由于条件不足，无法确定细线断裂时重物的速度与落地时的速度的关系

√误区点拨

一、追及问题中恰好不相撞的条件不是追上时速度为零，而是追上时速度相等

典例3.在笔直公路上前后行驶着甲、乙、丙三辆汽车，速度分别为匕=6m/s、％=8m∕s、匕=9m∕s.当

甲、乙、丙三车依次相距"=5m时，乙车驾驶员发现甲车开始以a=lm∕s?的加速度做匀减速运动，于是

乙车也立即做匀减速运动，丙车发现乙车减速运动也立即做匀减速运动。试问：

(1)要使乙车与甲车不发生撞车，乙车的加速度至少是多大？

(2)要保证丙车与乙车不发生撞车，丙车的加速度至少为多大？

r名校模拟

一、单选题

1.(2023・四川•统考一模)中国第3艘航空母舰一“福建舰”上的舰载飞机采用了最先进的电磁弹射系统，它

能使飞机在更短的距离内加速起飞。设在静止的航母上，某舰载飞机在没有电磁弹射系统时，匀加速到起

飞速度V需要的距离为Lo,在有电磁弹射系统给飞机一个弹射初速度Vo之后，匀加速到起飞速度V需要的

距离为L若£飞机两次起飞的加速度相同。则弹射速度加与起飞速度V之比为()

2.（2023・江西•统考一模）利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。如图所示为物

体做直线运动时各物理量之间的关系图像（x、口、r分别表示物体的位移、速度、加速度和时间），则下

列说法中正确的是（）

A.甲图中X-/图可求出物体的加速度大小为Im∕s2

B.乙图中--X图可求出物体的加速度大小为10m∕s2

C.丙图中土一图可求出物体的加速度大小为4m∕s2

t

D.丁图中a-t图可求出物体在前2s内的速度变化量大小为6m∕s

3.（2022・江苏•模拟预测）如图所示四幅图为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（）

A.甲图中，物体在这段时间内的位移小于苧

B.乙图中，物体的加速度为2m∕s2

C.丙图中，阴影面积表示〃~/2时间内物体的加速度变化量

D.丁图中，，=3$时物体的速度为25（11/$

4.（2023•广东•模拟预测）质量为〃?=0.5kg的物块在光滑的水平面上受到水平拉力厂的作用，从静止开始

做匀加速直线运动，计时开始的图像如甲所示，y-χ图像如图乙所示，据图像的特点与信息分析，

t

甲乙

A.图乙的斜率是图甲的斜率的2倍B.水平拉力/为5N

C.前2m的中点时刻的速度为√^m∕sD.前2s中点位置的速度为√5∏√s

5.（2022・吉林长春•统考一模）甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动。甲做初速

度为零，加速度大小为4的匀加速直线运动：乙做初速度为%,加速度大小为例的匀减速直线运动，直至

速度减为零。将两质点的初始位置作为位置坐标原点，沿运动方向建立直角坐标系，则两质点在运动过程

中的X-V（位置一速度）图像如图所示，则下列说法正确的是（）

A.图线”表示质点乙的运动B.图线。、人的交点表示两质点同时到达同一位置

C.质点乙的加速度大小生=lm∕s2D.质点甲的加速度大小α∣=6m⅛2

6.（2021•辽宁•模拟预测）一个带负电的粒子从X=O处由静止释放，仅受电场力作用，沿X轴正方向运

动，加速度。随位置变化的关系如图所示，刈-x/=X3—X2可以得出（）

A.在X/和X3处，电场强度相同

B.从打到X3过程中，电势先升高后降低

C.粒子经X/和X3处速度等大反向

D.粒子在X2处电势能最大

7.（2022•四川绵阳•盐亭中学校考模拟预测）如图是某运动员做低空跳伞表演的VT图像，从该运动员离

开悬停的飞机开始计时，运动员先做自由落体运动，4时刻打开降落伞，G时刻落到地面，打开降落伞后

运动员获得的加速度大小为5m∕s20g=IOinZs2,下列说法正确的是（)

A.运动员离开飞机IoS后打开降落伞

B.运动员在空中下落过程用时9s

C.运动员距离地面247.5m时打开降落伞

D.飞机距离地面375m

二、多选题

8.（2023・全国•模拟预测）某同学用甲、乙两个物块来模拟研究汽车相遇规律问题，下图是他根据运动规

律绘制的甲、乙两个物块的运动位移时间图线。已知甲物块的运动图线为一条顶点为（O,ΛO）的抛物线，乙

的运动图线为一过原点的直线。两条图线中其中一个交点坐标为&,%）。则下列说法正确的是（）

A.。时刻甲物块速度为F

l∖

B.甲物块在做匀加速直线运动的加速度为匕言

C.图中甲、乙两个物块再次相遇时刻为∕2=*L

ɪɪ-ɪo

D.如果两个物块只相遇一次，则必有%=2X（）

9.（2023•广东•模拟预测）假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶。甲车在前，乙车在后，速

度均为vo=30m∕s0甲、乙相距XO=IIOm,f=0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化分

别如图甲、乙所示，取运动方向为正方向。下列说法正确的是（）

^a∕(m∙s^2)

5-

甲乙

A.U3s时两车相距最近B.U6s时两车距离最近，且最近距离为20m

C.∕=9s时乙车速度减为0D.∕=9s两车距离为65m

10.（2017•黑龙江绥化•统考一模）甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动，它们的

VT图像如图所示•下列判断正确的是（）

A.乙车启动时，甲车在其前方50m处