运动学图像专题知识点
专题一运动学中的图像问题(共15种图像类型)(原卷版)
专题一 运动学中的图像问题知识点一、运动学中的图像问题1．v －t 图象的应用技巧(1)图象意义：在v －t 图象中，图象上某点的斜率表示对应时刻的加速度，斜率的正负表示加速度的方向．(2)注意：加速度沿正方向不表示物体做加速运动，加速度和速度同向时做加速运动． 2．x －t 图象的应用技巧(1)图象意义：在x －t 图象上，图象上某点的斜率表示对应时刻的速度，斜率的正负表示速度的方向． (2)注意：在x －t 图象中，斜率绝对值的变化反映加速度的方向．斜率的绝对值逐渐增大则物体加速度与速度同向，物体做加速运动；反之，做减速运动．知识点二、其他图像问题1．基本思路(1)解读图象的坐标轴，理清横轴和纵轴代表的物理量和坐标点的意义． (2)解读图象的形状、斜率、截距和面积信息． 2．解题技巧(1)应用解析法和排除法，两者结合提高选择题图象类题型的解题准确率和速度． (2)分析转折点、两图线的交点、与坐标轴交点等特殊点和该点前后两段图线． (3)分析图象的形状变化、斜率变化、相关性等．类型1 xt 图的应用解题1．（2023秋•惠山区校级月考）小明带着相机游玩鼓浪屿，边游玩边取景拍照，全程步行2万步。
如图为某段时间内的x ﹣t 图像，由图可知（ ） A ．在0～t 0时间内，小明的行走轨迹为一条曲线B ．在0～t 0时间内，小明的加速度越来越小，行走的平均速度小于x 1−x 0t 0C ．t 0时刻以后，小明做匀速直线运动D ．游玩过程中，为实时监测相机的大致位置，可以将小明与相机视为一个质点2．（2023秋•安徽月考）一质点做匀变速直线运动的x ﹣t 图像如图所示，图像上的a 点对应6s 末的时刻，图像过a 点的切线与x 轴交于36m 处，质点在10s 末的瞬时速度为零，关于该质点的运动下列叙述正确的是（ ）A ．前6s 内的平均速度为8m/sB ．第6s 末的瞬时速度为14m/sC ．第8s 未的瞬时速度为12m/sD ．第8s 末的瞬时速度为4m/s类型2 匀变速直线运动下xt 图问题3．（2023秋•福州期中）2022年2月24日，俄罗斯对乌克兰发起特别军事行动。
运动学常见的图像分析 专题复习
①推导过程：根据匀变速直线运动的速度公式 v=v0+at，at=(v-v0)=Δv。 ②注意图中的面积表示速度的变化量，不一定等于末速度；只有当初速度为零时，才等于末
速度。
③图中第一象限所 围的面积表示速度的变化量为正值，第四象限所围的面积表示速度的变
化量为负值。 【典例分析 1】(多选)(2020·河北唐山三模)一质点在 0～6 s 内竖直向上运动，其加速度 a 随 时间 t 变化的关系图象如图所示，取竖直向下为加速度的正方向，重力加速度为 g＝10 m/s2， 则下列说法正确的是( )
②加速度用逐差法计算：(x3-x2)-(x2-x1)=aT2； ③中间时刻速度等于该段时间内的平均速度，例如 2s 末的速度等于 1s~3s 内的平均速度， v2= (x3-x1)/2T。 【典例分析 1】(2020·福建泉州市期末质检)如图所示为某质点做直线运动的位移－时间图象， 其中 OP 段为曲线，PQ 段为直线．下列说法正确的是( )
点⑤表示 t1 时刻质点加 速度为 a1(图中阴影部分 的面积表示质点在 0～t1 时间内的速度变化量)
【典例分析 1】(多选)(2021·辽宁省鞍山市模拟)如图所示为物体做直线运动的图象，下列说
法正确的是( )
A．甲图中，物体在 0～t0 这段时间内的位移小于v20t0 B．乙图中，物体的加速度为 2 m/s2 C．丙图中，阴影面积表示 t1～t2 时间内物体的加速度变化量 D．丁图中，t＝3 s 时物体的速度为 25 m/s 【典例分析 2】(2020·安徽省亳州市高三上学期期末)如图所示的位移(x)－时间(t)图象和速度 (v)一时间(t)图象中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动 的情况，则下列说法正确的是( )
运动学的常见图像(解析版)--2024年高考物理一轮复习热点重点难点
运动学的常见图像特训目标特训内容目标1与v=v0+at有关的图像(1T-4T)目标2与x=v0t+12at2有关的图像(5T-8T)目标3与v2−v20=2ax有关的图像(9T-13T)目标4a-t图像(14T-17T)目标51v−x图像(18T-19T)【特训典例】一、与v=v0+at有关的图像1大同共享助力电动车既能方便市民出行，也可净化城市环境，减少尾气排放。
在一条平直的公路上，某同学以公路上某一位置为原点，记录了甲、乙两位同学骑行电动助力车的v~t图像，如图所示，甲的图像t2前是曲线、t2后是直线，乙的图像是一条直线，在0~t3时间内，下列说法正确的是()A.甲先做加速直线运动，后做减速运动，乙做匀速直线运动B.途中甲、乙只相遇一次，然后又分开C.全程甲的位移比乙的大D.途中有两个时刻，甲、乙的速度相同【答案】C【详解】A．v-t图像中，图线的切线斜率表示瞬时加速度，甲同学在0~t1时间段内反向做加速度增加的减速运动，t1时刻速度减为0，t1~t2时间段内正向做加速度减小的加速运动，t2~t3时间段内正向做匀减速直线运动，t3时刻速度减为0；乙同学在0~t1时间段内反向做匀减速直线运动，t1时刻速度减为0，t1~t3时间段内正向做匀加速直线运动，A错误；BC．在v-t图像中图线与坐标轴围成的面积代表物体的位移，由图可知，能使两图线包围面积相同的时刻共有三个，且甲全程的位移大于乙的，B错误、C正确；D．v-t图像中两图线的交点代表该时刻两物体共速，图中共有三个交点(包括t=0时刻)，即有三个时刻速度相同，D错误。
故选C。
2质量为m的同学原地跳绳时，上下运动，其速度大小v随时间t的变化图像如图所示。
重力加速度为g。
则()A.0~t 0内，该同学的最大速度约为35gt 0B.0~t 0内，该同学上升的最大高度约为950gt 2C.该同学克服重力做功的平均功率约为9200mg 2t 0D.每跳一次，地面对该同学所做的功约为9200mg 2t 20【答案】C【详解】A ．由图像可知，人向上加速和向下加速过程都是匀变速直线运动，根据对称性，从最高点到最低点用时310t 0，则其0~t 0内，最大速度为v m =g ⋅310t 0=310gt 0，A 错误；B ．0~t 0内，该同学上升的最大高度为0~310t 0内的位移h =12v m ⋅310t 0=12⋅310gt 0⋅310t 0=9200gt 02，B 错误；C ．该同学在一个周期内克服重力做的功为W =mgh =9200mg 2t 02则该同学克服重力做功的平均功率约为P =W t 0=9200mg 2t 0，C 正确；D ．人没有在地面支持力方向发生位移，地面对人不做功，D 错误。
专题一运动学图像
专题一 运动学图像——精剖细解备考讲义高考对于这部分知识点主要以直线运动的情景进行命题，体现物理知识在现实生活当中的应用。
主要考查的知识点有常规运动学图像：①x −t 图像；②v−t 图像；③a －t 图像等；非常运动学图像：x t －t 图像；v 2－x 图像；x －t 2图像；x t 2－1t图像；vx 图像。
知识点1：运动学图像 1．常规运动学图像图像类型图像包含的知识图例x −t 图像物理意义：反映物体做直线运动的速度随时间变化的规律。
匀速直线运动的图像是一条与横轴平行的直线，匀变速直线运动的图像是一条倾斜的直线； 图线上某点切线斜率的大小（正负）表示物体在该时刻的速度大小（方向）。
纵轴截距表示t ＝0时刻的初始位置，横轴截距表示位置坐标为零的时刻。
v−t 图像物理意义：反映物体做直线运动的速度随时间变化的规律。
匀速直线运动的图像是一条与横轴平行的直线，匀变速直线运动的图像是一条倾斜的直线； 图线上某点切线斜率的大小（正负）表示物体在该时刻的加速度大小（方向）。
图像与时间轴围成的面积表示物体在该段时间内运动的位移。
若此面积在时间轴的上方（下方），则表示这段时间内的位移方向为正（为负）。
纵轴截距表示初速度，横轴截距表示速度为零的时刻。
a －t 图像物理意义：反映物体做直线运动的加速度随时间变化的规律。
包围面积的意义：图像和时间轴所围面积表示该段时间内速度的变化量。
图像解题的方法：确认横坐标、纵坐标对应的物理量；观察图像的走势，获取斜率、截距、面积、交点、转折点等信息，将物体的运动图像转化为物体的运动模型。
解题常用的两种方法：①函数斜率面积法：先由运动学规律推导出两个物理量间的函数表达式，再根据函数表达式的斜率、截距的意义求出相应的问题，特别是解决对于不太熟悉的图像等要注意这种转化。
②函数数据代入法：先由运动学规律推导出两个物理量间的函数表达式，再把图像中的特殊数据代入函数表达式进行计算。
专题1.1几种常见的运动学图像
专题1.1几种常见的运动学图像第一章直线运动专题1.1 几种常见的运动学图像常见的运动学图像有x?t图像、v?t图像，a?t图像，通过图像能直观的表达物理规律，展示运动过程，因此图像问题一直是高考考查的热点内容。
解决图像问题要认清横、纵坐标的物理意义，把握图像的斜率、截距的物理意义，尤其要注意斜率的物理意义，注意判断物体运动的起始点、唯一、运动情况等。
方法提炼一、x?t图像一定要将位移图像对应以为坐标轴来观察物体的运动，需要把握以下几点：1.纵坐标表示的是某一时刻对应的位置或一段时间对应的位移。
2.两图像的交点表示这一时刻处于同一位置，因此该交点表示相遇。
3.斜率表示物体的速度：斜率正负表示速度方向，绝对值表示速度大小。
斜率为正，表示物体向x轴正向运动；斜率为负，表示物体向x轴负向运动。
4.横轴截距表示物体过一段时间才从参考点出发（即何时出发）；纵轴截距表示计时开始时，物体的位置相对于参考点有一段不为零的距离（即何地出发）。
5.位移图像不是物体的运动轨迹。
6.一些典型的图像图1.1-1 图1.1-2 图1.1-3如图1.1-1为一数轴，O表示参考点，以水平向右为正方向。
如图1.1-2所示为四条匀速直线运动的图像，其中:（1）表示物体在t=0时刻从0点出发，向右做匀速直线运动。
（2）表示物体在t=0时刻从距0点s0处出发，向右做匀速直线运动。
（3）表示物体在0点先静止了一段时间t0，然后向右做匀速直线运动。
（4）表示物体在t=0时刻从距0点s1处出发，由于斜率为负，故物体向左做匀速直线运动。
如图1.1-3所示，A曲线上每一点切线斜率逐渐增大，故A做加速运动；而B曲线上每一点切线的斜率在逐渐减小，故B做减速运动。
二、v?t图像图1.1-4 图1.1-5 图1.1-6 图1.1-7 图1.1-81.如图1.1-4所示纵坐标表示某一时刻的瞬时速度；从象限可以看出速度的方向。
2.如图1.1-5所示两图像的交点表示两物体的速度相等，并不表示相遇。
物理人教版(2019)必修第一册第二章专题：运动学图像(共21张ppt)
BC
则下列说法正确的是（
）
A．t3时刻，甲、乙一定相遇
B．t2~t3时间内某一时刻甲、乙的加速度相等
C．0~t1时间内，甲的平均速度大于乙的平均速度
D．0~t2时间内，甲、乙的加速度均不断减小
新课导入
x-t图像
v-t图像
其它图像
典型例题
【练习2】
BD
新课导入
x-t图像
v-t图像
其它图像
典型例题
【练习3】
6. a、b两物体从同一地点同时出发，沿相同方向运动。图甲是a做匀
加速直线运动的x-t图像，图乙是b做匀减速直线运动的x-v2图像。则
下列说法正确的是（ A ）
A．t=1.25s时两物体速度相等
B．a的加速度大小为4m/s2，b的加速度
大小为8m/s2
C．t=0时刻，a的速度为2m/s，b的速度
为12.5m/s
x1
（3）交点表示两物体位置相同
0
t1 t2 t3
t/s
（4）拐点表示速度方向改变
典型例题
新课导入
x-t图像
x-t图像中的线
上倾为正，下斜为负
x/m
⑤
k
典型例题
x-t图像线的斜率表示物体的速度
斜
从x-t图像看速度
其它图像
v-t图像
x/m
①
v＝恒量，即匀速运动
②
∆x
③ v＝0，即静止
∆t
0
t/s
k=∆x/∆t=v
⑥
o
④
t /s
a＝恒量，即匀减速运动
④与①②运动方向相同
⑤曲线斜率越来越小，表示物体做加速度逐渐减小的加速直线运动
各种运动图象的解析
各种运动图象的解析一、直线运动图象1.1 速度-时间图象1.1.1 斜率表示加速度，正斜率表示加速运动，负斜率表示减速运动。
1.1.2 与时间轴平行的线表示匀速直线运动。
1.2 位移-时间图象1.2.1 斜率表示速度，正斜率表示正向运动，负斜率表示反向运动。
1.2.2 与时间轴平行的线表示静止。
1.3 速度-位移图象1.3.1 斜率表示加速度，正斜率表示加速运动，负斜率表示减速运动。
1.3.2 与位移轴平行的线表示匀速直线运动。
二、曲线运动图象2.1 速度-时间图象2.1.1 斜率表示加速度，正斜率表示加速运动，负斜率表示减速运动。
2.1.2 与时间轴平行的线表示匀速直线运动。
2.2 位移-时间图象2.2.1 斜率表示速度，正斜率表示正向运动，负斜率表示反向运动。
2.2.2 与时间轴平行的线表示静止。
2.3 速度-位移图象2.3.1 斜率表示加速度，正斜率表示加速运动，负斜率表示减速运动。
2.3.2 与位移轴平行的线表示匀速直线运动。
三、非匀变速直线运动图象3.1 速度-时间图象3.1.1 斜率表示加速度，加速度大小和方向随时间变化。
3.1.2 与时间轴平行的线表示匀速直线运动。
3.2 位移-时间图象3.2.1 斜率表示速度，速度大小和方向随时间变化。
3.2.2 与时间轴平行的线表示静止。
3.3 速度-位移图象3.3.1 斜率表示加速度，加速度大小和方向随位移变化。
3.3.2 与位移轴平行的线表示匀速直线运动。
四、圆周运动图象4.1 速度-时间图象4.1.1 圆周运动的速度方向时刻变化，图象为螺旋线。
4.1.2 斜率表示向心加速度，大小为v²/r，方向始终指向圆心。
4.2 位移-时间图象4.2.1 圆周运动的位移大小为半径，方向随时间变化，图象为螺旋线。
4.2.2 与时间轴平行的线表示静止。
4.3 速度-位移图象4.3.1 斜率表示向心加速度，大小为v²/r，方向始终指向圆心。
高中物理：运动学图像知识点
高中物理：运动学图像知识点1. V-t图（1）判断运动方向（v）在直线运动中用速度的正负号来表示运动方向v-t图中在t轴的上下侧可反映出v的正负，若v-t图在t轴下方，则速度为负，表示物体沿负方向运动，反之则向正方向运动，所以可利用v-t图相对于t轴的位置来判断物体的运动方向（2）判断加速度方向在直线运动中用加速度的正负号来表示加速度方向速度公式v=v0＋at对照一次函数表达式y=A＋Kx，函数的单调性可反映出K的正负，K对应a，所以v-t图的单调性也可反映出a的正负，所以可利用v-t图的单调性来判断加速度的方向（3）判断加速度大小运动学中用加速度的绝对值来表示加速度的大小①对照一次函数表达式y=A＋Kx，函数的倾斜程度（斜率）可反映出K的大小，K对应a，所以可利用v-t图的倾斜程度来判断加速度的大小②也可以利用v-t图直接计算出a的绝对值，比较绝对值的大小来定量判断a的大小。
（4）判断位移的大小和方向用微元法可知v-t图所围的面积表示位移，所围面积在t轴上，位移为正，在t轴下，位移为负，面积之和的绝对值表示位移的大小，面积之和的正负号表示位移的方向（1）初始位置：纵截距（2）运动方向：①利用位置的变化量△x的正负判断；②利用x-t的单调性判断；③在x轴上用有向线段表示出位移，箭头的指向即为物体运动方向（3）速度的大小：利用x-t的斜率判断（4）位移的方向：①利用位置的变化量△x的正负判断；②在x轴上用有向线段表示出位移，箭头的指向即为物体运动方向（5）位移的大小：①利用位置的变化量△x的绝对值判断3.考向把握（1）v-t图与运动性质的分析（2）v-t图与动力学问题的综合（运动→力）（3）v-t图与功和能的综合。
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高中物理学习材料
（灿若寒星**整理制作）
运动学图像专题
主标题：运动学图像专题
副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。
关键词：匀变速直线运动，图像
难度：3
重要程度：3
内容：
1、考点剖析：运动图像是高考中的热点，多以选择题出现（在计算题中也有应用），难度中等。
高考较注重学生对图像的理解，有些题目利用图像分析求解能使问题简化，深刻理解运动图像的物理意义，能从图像中获得有效信息，灵活运用运动学规律公式是解决此类问题的关键。
2、知识点：利用图像法可直观地反映物理规律，分析物理问题。
图像法是物理研究中常用的一种重要方法，运动学中常用的图像为v－t图像。
在理解图像物理意义的基础上，用图像法分析解决有关问题（如往返运动、定性分析等）会显示出独特的优越性，解题既直观又方便。
3、题型分类：（主要讨论v-t图像和s-t图像，其他图像的意义在例题中说明）
点：即图像的各种交点；v-t图像中表示该时刻两物体的速度相同；s-t图像中表示该时刻两物体的位移相同
线：即图像的斜率；v-t图像中表示该时刻物体的加速度；s-t图像中表示该时刻物体的速度面：即图像的面积；v-t图像中表示一段时间内的位移；s-t图像中无意义；
例1、如图所示是某质点做直线运动的v－t图像，由图可知这个质点的运动情况是( )
A、前5s做的是匀速运动
B、5s～15s内做匀加速运动，加速度为1m/s2
C、15s～20s内做匀减速运动，加速度为3.2m/s2
D、质点15s末离出发点最远，20秒末回到出发点
【解析】由图像可知前5s做的是匀速运动，选项A正确；5～15s内做匀加速度运动，加速度为0.8m/s2，选项B错误；15s～20s做匀减速运动，加速度为－3.2m/s2，选项C错，质点一直做单方向的直线运动，在20s末离出发点最远，选项D错误。
【答案】A
例2、如图所示是甲、乙两物体从同一点出发的位移－时间(x－t)图像，由图像可以看出在0～4s这段时间内( )
A、甲、乙两物体始终同向运动
B、4s时甲、乙两物体之间的距离最大
C、甲的平均速度大于乙的平均速度
D、甲、乙两物体之间的最大距离为3m
【解析】x－t图像的斜率表示速度的大小和方向，甲在2s时速度反向，乙一直沿着正方向运动，故A错；
2s时，甲、乙位移之差最大，最大距离为3m，故B错、D对；
甲、乙在前4s内的位移均为2m，平均速度均为0.5m/s，C错。
【答案】D
例3、汽车从甲地由静止出发，沿平直公路驶向乙地。
汽车先以加速度a1做匀加速直线运动，然后做匀速运动，最后以大小为a2的加速度做匀减速直线运动，到乙地恰好停止。
已知甲、乙两地的距离为x，求汽车从甲地到乙地的最短时间t和运行过程中的最大速度v m。
【解析】由题意作出汽车做匀速运动时间长短不同的v－t图像，如图所示。
不同的图线与横轴所围成的“面积”都等于甲、乙两地的距离x。
由图像可知汽车做匀速运动的时间越长，从甲地到乙地所用的时间就越长，所以当汽车先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，
中间无匀速运动时，行驶的时间最短。
设汽车做匀加速直线运动的时间为t 1，则匀减速直线运动的时间为(t －t 1)。
则有
v m ＝a 1t 1＝a 2(t －t 1)，
解得t 1＝a 2t a 1＋a 2，则v m ＝a 1a 2t a 1＋a 2
， 由图像中三角形面积的物理意义有x ＝12
v m t ＝a 1a 2t 2a 1＋a 2，
解得t ＝2x a 1＋a 2a 1a 2，故v m ＝2xa 1a 2a 1＋a 2。
例4、甲、乙、丙是三个在同一直线上运动的物体，它们运动的v －t 图像如图所示，下列说法正确的是( )
A 、丙与甲的运动方向相反
B 、丙与乙的运动方向相同
C 、乙的加速度大于甲的加速度
D 、丙的加速度小于乙的加速度
【解析】由速度－时间图像可知，甲、乙、丙是三个在同一直线上运动的物体，速度均为正值，故三者的运动方向相同，B 项正确，A 项错误；速度—时间图像的斜率表示物体的加速度，由图像可知，丙的加速度最大，甲的加速度最小，故C 项正确，D 项错误。
【答案】BC
例5、光滑水平面上静置一质量为m 的物体，现用一水平力拉物体，使物体从静止开始运动，物体的加速度随时间变化的关系如图所示，则此物体( )
A 、在0～2s 内做匀加速直线运动
B 、在2s 末的速度为2m/s
C 、在2～4s 内的位移为8m
D 、在t ＝4s 时速度最大
【解析】物体在0～2s 内的加速度随时间线性增加。
物体做加速度增大的加速直线运动，A
错；因a －t 图中图线与坐标轴所围的面积表示速度的增量，所以0～2s 内物体的速度增加12
×2×2m/s ＝2m/s ，即物体在2s 末的速度为2m/s ，B 对；物体在2～4s 内加速度恒定，物体做
匀加速直线运动，位移为x ＝vt ＋12at 2＝2×2m ＋12
×2×22m ＝8m ，C 对；物体在4～5s 内加速度逐渐减小，物体做加速度减小的加速运动，在t ＝5s 时速度最大，D 错。
【答案】BC
例6、由于高速公路维修只允许单车道通行，某段时间有甲、乙两辆车正在通行，甲车在前，乙车在后，如果t ＝0时两车速度均为v 0＝30m/s ，两车相距s 0＝100m ，且从此时开始两车按图所示规律运动，两车能避免相撞吗？
【解析】由图知乙车刹车的加速度大小a 3＝
309－3
m/s 2＝5m/s 2 t 1＝3s 时，甲车速度v 1＝v 0＋a 1t 1＝0
3s 后设经过时间t 2甲、乙两车速度相等，此时距离最近a 2t 2＝v 0－a 3t 2
解得t 2＝3s
等速时，甲车位移x 甲＝v 02t 1＋12a 2t 22
乙车位移x 乙＝v 0t 1＋v 0t 2－12a 3t 22
解得x 乙－x 甲＝90m<s 0＝100m
所以不会相撞。