資源簡介 重難突破1 運動圖像 追及相遇問題1.(2024·新課標卷14題)一質點做直線運動,下列描述其位移x或速度v隨時間t變化的圖像中,可能正確的是( )2.(2024·甘肅高考2題)小明測得蘭州地鐵一號線列車從“東方紅廣場”到“蘭州大學”站的v-t圖像如圖所示,此兩站間的距離約為( )A.980 m B.1 230 mC.1 430 m D.1 880 m3.(2025·海南省直轄學業考試)A、B兩質點從同一地點沿同一方向做直線運動,運動速度v隨時間t的變化規律如圖所示。已知t=3 s時刻兩質點相遇,則相遇時質點A的速度大小為( )A.6 m/s B.6.2 m/sC.9.4 m/s D.9.6 m/s4.(2025·陜西安康模擬預測)如圖所示為電動玩具小車在平直路面上行駛的位移—時間圖像,圖線在0~4 s的時間內和4~8 s的時間內均為拋物線的一部分。已知t=0時刻,曲線與橫軸相切,下列判斷正確的是( )A.0~4 s的時間內,小車的加速度大小為1.5 m/s2B.4~8 s的時間內,小車的加速度大小為0.5 m/s2C.t=6 s時,小車的速度大小為1 m/sD.在4~6 s的時間內,小車的位移大小為4 m5.(2025·福建省三明一中期中)光滑的水平面上有一物體在外力作用下做直線運動,物體的加速度隨時間變化的關系如圖所示。已知t=0時物體的速度為1 m/s,以此時的速度方向為正方向。下列說法正確的是( )A.0~1 s內物體做勻加速直線運動B.t=1 s時物體的速度為2 m/sC.t=1 s時物體開始反向運動D.0~3 s速度變化量為3 m/s6.〔多選〕(2025·河北邢臺期末)質點做直線運動,相對原點的位置坐標x與速度的平方v2的關系圖像如圖所示,由圖像可知( )A.質點做勻速直線運動B.質點運動的速度大小為0時,相對原點的坐標為-2 mC.質點運動的速度大小為2 m/s時,相對原點的坐標為0D.質點運動的速度大小為2 m/s時,相對原點的坐標為2 m7.(2025·黑龍江吉林模擬預測)甲、乙兩物體從同一地點出發且在同一條直線上運動,它們的位移—時間(x-t)圖像如圖所示,由圖像可以看出在0~5 s內( )A.甲、乙兩物體始終同向運動B.4 s時甲、乙兩物體間的距離最大C.甲物體的平均速度大于乙物體的平均速度D.甲物體的速率始終大于乙物體的速率8.滑雪運動是冬季奧運會主要的比賽項目。如圖所示,水平滑道上運動員A、B間距x0=10 m。運動員A以速度v0=5 m/s向前勻速運動。同時運動員B以初速度v1=8 m/s向前勻減速運動,加速度的大小a=2 m/s2,運動員A在運動員B繼續運動x1后追上運動員B,則x1的大小為( )A.4 m B.10 m C.16 m D.20 m9.(2025·山東青島二模)速度—位移(v-x)圖像可以直觀表示物體運動的速度隨空間位置的變化情況。如圖,某物體運動的v-x圖線為拋物線,下列說法正確的是( )A.物體做加速度越來越小的加速運動B.x=1 m與x=4 m時物體的速度之比等于1∶2C.物體在0~1 m和1~4 m內的平均速度相等D.物體在0~1 m和1~4 m內的平均速度之比等于1∶210.(2025·寧夏石嘴山模擬預測)甲、乙兩車在同一條直道上行駛,它們運動的x-t圖像如圖所示,已知甲車做初速度為零的勻變速直線運動,則( )A.甲車的加速度大小為1 m/s2B.t=6 s時,兩車相距44 mC.兩車相遇時,兩車速率相等D.x-t圖像中t0=7 s11.一輛汽車在直線公路段上以 54 km/h 的速度勻速行駛,突然發現在其正前方14 m處有一輛自行車以5 m/s的速度同向勻速行駛。經過0.4 s的反應時間后,司機開始剎車,則:(1)為了避免相撞,汽車的加速度大小至少為多少?(2)若汽車剎車時的加速度大小只有4 m/s2,在汽車開始剎車的同時自行車開始以一定的加速度勻加速行駛,則自行車的加速度至少為多大才能保證兩車不相撞?12.(2025·天津市河西區質量調查)在筆直的公路上,一輛以5 m/s的速度勻速行駛的小轎車,正要以2 m/s2的加速度開始加速時,一輛卡車剛好從旁邊以25 m/s2的速度勻速同向駛過,如圖所示。已知該路段小轎車允許的最大速度為33 m/s,不考慮兩車的長度。求:(1)小轎車追上卡車前,二者之間的最大距離;(2)小轎車追上卡車所用總時間。重難突破1 運動圖像 追及相遇問題1.C 任何時刻質點的速度與位移都是唯一的,C可能正確,A、B、D錯誤。2.C 根據v-t圖像與坐標軸所圍圖形的面積表示位移結合題圖可知,x=×20 m=1 430 m,C正確。3.D 設相遇時質點A的速度大小為vA,根據v-t圖像與橫軸圍成的面積表示位移,在0~3 s內有×3 m=×(3-1.4)m,可得質點A的速度vA=9.6 m/s,故選D。4.B t=0時刻,曲線與橫軸相切,可知t=0時刻的初速度v0=0,由圖像可知,0~4 s的時間內,小車的位移大小為x1=6 m,由運動學公式x1=a1,解得a1=0.75 m/s2,t=4 s時小車的速度大小為v1=a1t1=3 m/s,4~8 s的時間內,小車的位移大小為x2=8 m,t=4 s以后,小車做勻減速直線運動,由x2=v1t2-a2,解得a2=0.5 m/s2,A錯誤,B正確;4~6 s的時間內,根據運動學公式解得t=6 s時,小車的速度大小為v2=v1-a2Δt=2 m/s,C錯誤;在4~6 s的時間內,小車的位移大小為x=v1Δt-a2Δt2=5 m,D錯誤。5.B 由題圖可知,在0~1 s內物體加速度逐漸增大,不是勻加速直線運動,故A錯誤;a-t圖像與時間軸所圍成的面積表示速度的變化量,則1 s內速度變化量為Δv=×1×2 m/s=1 m/s,由于t=0時物體的速度為1 m/s,則t=1 s時物體的速度為v=v0+Δv=2 m/s,故B正確;0~1 s內物體沿正方向加速運動,1 s末加速度反向,物體將沿原方向做減速運動,故C錯誤;0~3 s速度變化量為Δv'=m/s=-1 m/s,故D錯誤。6.BC 根據圖像可知,v2隨坐標x均勻變化,結合v2-=2ax得x=-,可知質點做勻變速直線運動,故A錯誤;由圖像可知,質點運動的速度大小為0時,即v2為零,此時相對原點的坐標為-2 m,故B正確;由圖像可知,質點運動的速度大小為2 m/s時,即v2為4 m2·s-2,此時相對原點的坐標為0,故C正確,D錯誤。7.D 位移—時間圖像斜率表示速度,由圖像可知乙物體始終沿正方向運動,甲物體0~2 s沿正向運動,2~6 s沿負向運動,故甲、乙兩物體不是始終同向運動,A錯誤;位移—時間圖像交點代表相遇,故4 s時甲、乙兩物體相遇,B錯誤;由圖像可以看出在0~5 s內乙的位移大于甲的位移,故乙的平均速度大于甲的平均速度,C錯誤;甲物體在0~2 s時間內的速度為v甲= m/s=2 m/s,2~6 s時間內的速度為v甲'= m/s=-1 m/s,乙物體速度為v乙= m/s=0.5 m/s,故甲物體的速率始終大于乙物體的速率,D正確。8.C 運動員B做勻減速直線運動,速度減為零的時間為tB==4 s,此時運動員A的位移為xA=v0tB=20 m,運動員B的位移為xB=tB=16 m,因為xA<xB+x0,即運動員B的速度減少為零時,運動員A還未追上運動員B,則運動員A在運動員B停下來的位置追上運動員B,即x1=16 m,故C正確,A、B、D錯誤。9.B 由題意,某物體運動的v-x圖線為拋物線,結合圖像中拋物線的開口方向,可知v與x的關系式為v2=kx,可知物體做初速度為零的勻加速直線運動,A錯誤;設物體的加速度為a,根據v2=2ax,可得x=1 m與x=4 m時物體的速度之比為==,B正確;物體在0~1 m的平均速度為==,物體在1~4 m的平均速度為==,可得物體在0~1 m和1~4 m內的平均速度之比為=,C、D錯誤。10.B 甲車做初速度為零的勻變速直線運動,則有x=at2,結合x-t圖像可得甲車的加速度大小為a== m/s2=2 m/s2,故A錯誤;由x-t圖像可知,t=4 s時兩車相遇,此時甲車的速度大小為v甲=at=8 m/s,乙車的速度大小為v乙= m/s=12 m/s,故C錯誤;0~6 s內,甲車通過的位移大小為x甲=at2=×2×62 m=36 m,乙車通過的位移大小為x乙=v乙t=12×6 m=72 m,則t=6 s時,兩車相距Δx'=72 m-(64-36)m=44 m,故B正確;對甲車,有x甲'=a=64 m,解得t0=8 s,故D錯誤。11.(1)5 m/s2 (2)1 m/s2解析:(1)設汽車的加速度大小最小為a初速度v汽=54 km/h=15 m/s,初始距離d=14 m在經過反應時間0.4 s后,汽車與自行車之間的距離為d'=d-(v汽-v自)t0=10 m從汽車剎車開始計時,設經過時間t汽車速度與自行車速度相等,則v汽-at=v自自行車的位移為s自=v自t汽車的位移為s汽=v汽t- at2假設汽車剛好能追上自行車,此時有s汽=s自+d'聯立解得a=5 m/s2即汽車的加速度大小至少為5 m/s2。(2)設自行車加速度最小為a',同理可得v汽-a1t'=v自+a't',s汽'=s自'+d's汽'=v汽t'-a1t'2,s自'=v自t'+ t'2聯立解得a'=1 m/s2即自行車的加速度大小至少為1 m/s2。12.(1)100 m (2)24.5 s解析:(1)小轎車與卡車速度相等時,二者相距最遠。設經過時間t1二者速度相等,此時轎車的速度v轎=v0+at1又v轎=v卡此過程小轎車的位移x轎=v0t1+a卡車的位移x卡=v卡t1二者之間的最大距離Δxm=x卡-x轎聯立并代入數據,解得Δxm=100 m。(2)當小轎車從開始加速到最大速度時,需要的時間t0==14 s此過程小轎車的位移x轎'=v0t0+a=266 m卡車的位移x卡'=v卡t0=350 m由于x轎'<x卡',此時小轎車沒追上卡車,設又經過時間t2小轎車追上卡車,位移滿足x轎'+vmt2=x卡'+v卡t2解得t2=10.5 s小轎車追上卡車所用總時間t=t0+t2=24.5 s。3 / 3 運動圖像 追及相遇問題突破點一 常規運動學圖像1.對基本運動圖像(x-t圖像和v-t圖像)的理解位移—時間圖像(x-t圖像) 速度—時間圖像 (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 平行于時間軸的直線表示靜止;傾斜直線表示勻速直線運動 平行于時間軸的直線表示勻速直線運動;傾斜直線表示勻變速直線運動斜 率 圖線上某點切線的斜率的絕對值表示速度的大小,斜率的正負表示速度的方向 圖線上某點切線的斜率的絕對值表示加速度的大小,斜率的正負表示加速度的方向面積 無實際意義 圖線和時間軸圍成的面積表示相應時間內位移的大小(面積在時間軸的上、下表示位移方向的正、負);總位移等于各段位移的矢量和;總路程等于各段路程的代數和,即時間軸上、下各面積的代數和特殊 點 拐點表示速度發生變化,交點表示相遇 拐點表示加速度發生變化,交點表示速度相同2.關于x-t圖像和v-t圖像的三點注意(1)無論x-t圖像、v-t圖像是直線還是曲線,所描述的運動都是直線運動。(2)x-t圖像和v-t圖像都不表示物體運動的軌跡。(3)x-t圖像和v-t圖像的形狀由x與t、v與t的函數關系決定。(2025·八省聯考晉陜青寧卷)2024年8月,我國運動員獲得第33屆奧運會男子100 m自由泳冠軍。比賽所用標準游泳池的長度為50 m,下列與該運動員實際運動過程最接近的位移—時間(x-t)圖像是( )嘗試解答(2024·福建高考3題)質點做直線運動的v-t圖像如圖所示,其中0~3 s為直線,3~3.5 s為曲線,3.5~6 s為直線,則以下說法正確的是( )A.0~3 s的平均速度為10 m/sB.3.5~6 s做勻減速直線運動C.0~3 s的加速度比3.5~6 s的大D.0~3 s的位移比3.5~6 s的小嘗試解答(2025·貴州黔東南三模)隨著國產CT技術不斷取得突破,國內醫院不再依賴國外儀器,很大程度解決了老百姓看病難的問題。假設檢測時CT床的v-t圖像如圖所示,加速和減速階段的加速度大小相等, 全程的位移為1.6 m, 時間為1.2 s, 最大速度v=2 m/s,則CT床運動時的加速度大小為( )A.5 m/s2 B.4 m/s2C.3 m/s2 D.2 m/s2嘗試解答突破點二 非常規運動圖像1.四類圖像(1)a-t圖像:由v=v0+at可知圖像與橫軸所圍面積表示速度變化量Δv,如圖甲所示。(2)-t圖像:由x=v0t+at2可得=v0+at,圖像的斜率為a,縱截距為v0,如圖乙所示。(3)v2-x圖像:由v2-=2ax可知v2=+2ax,圖像斜率為2a,縱截距為,如圖丙所示。(4)a-x圖像:由v2-=2ax可得a=,圖像與橫軸所圍面積等于,如圖丁所示。2.解題技巧(1)用函數思想分析圖像:圖像反映了兩個變量(物理量)之間的函數關系,因此要由運動學公式推導出兩個物理量間的函數關系,來分析圖像的意義。(2)要注意應用解析法和排除法,兩者結合會提高選擇題圖像類題型的解題準確率和解題效率。〔多選〕(2023·湖北高考8題)t=0時刻,質點P從原點由靜止開始做直線運動,其加速度a隨時間t按圖示的正弦曲線變化,周期為2t0。在0~3t0時間內,下列說法正確的是( )A.t=2t0時,P回到原點B.t=2t0時,P的運動速度最小C.t=t0時,P到原點的距離最遠D.t= t0時,P的運動速度與t= t0時相同嘗試解答(2025·遼寧大連二模)某質點做直線運動的位移x與時間t的-t圖像如圖所示,則下列說法正確的是( )A.該質點運動的加速度為2 m/s2B.前10 s內,該質點的平均速率為10 m/sC.t=10 s時,該質點速度為0D.前10 s內,該質點的位移為100 m嘗試解答一物體做勻加速直線運動,其位移中點的速度為v,如圖所示為v2-x圖像,則該物體的初速度v0和加速度a分別為( )A.v0=4 m/s,a=3 m/s2B.v0=10 m/s,a=3 m/s2C.v0=4 m/s,a=6 m/s2D.v0=10 m/s,a=6 m/s2嘗試解答從t=0時刻開始,物塊在外力作用下由靜止開始沿x軸做勻變速直線運動,其位移和速率的二次方的關系圖線如圖所示。下列說法正確的是( )A.t=2 s時物塊位于x=-1 m處B.物塊運動的加速度大小為a=1 m/s2C.t=0時刻物塊位于x=0處D.物塊從2 s末至4 s末的平均速度大小為 m/s嘗試解答突破點三 圖像間的相互轉化1.解決運動圖像轉換類問題的一般流程2.要注意應用解析法和排除法,兩者結合提高選擇題圖像類題型的解題準確率和速度。(2025·貴州黔南二模)一物體沿直線運動的位移—時間圖像如圖所示,下列關于該物體運動的速度—時間圖像可能正確的是( )嘗試解答一物體做直線運動,其加速度隨時間變化的a-t圖像如圖所示。下列v-t圖像中,可能正確描述此物體運動的是( )嘗試解答突破點四 追及相遇問題 相遇與追及問題是運動學中較為綜合且有實際意義的一類問題,它往往涉及兩個及兩個以上物體的運動過程,每個物體的運動規律又不盡相同。相遇與追及問題的基本類型如下表。類型 圖像 說明一定能追上 勻加速追勻速 (1)t=t0以前,后面物體與前面物體間距不斷增大。 (2)t=t0時,兩物體速度相等,相距最遠為x0+Δx(x0是開始追以前兩物體之間的距離)。 (3)t=t0以后,后面物體與前面物體間距逐漸減小,直到追上。 (4)能追上且只能相遇一次勻速追勻減速勻加速追勻減速 不一定能追上 勻減速追勻速 (1)t=t0以前,后面物體與前面物體間的距離在不斷減小。 (2)當兩物體速度相等時,即t=t0時刻: ①若Δx=x0,則恰能追上,兩物體只能相遇一次,這也是避免相撞的臨界條件; ②若Δx<x0,則不能追上,此時兩物體最小距離為x0-Δx; ③若Δx>x0,則相遇兩次,設t1時刻Δx1=x0,兩物體第一次相遇,則t2時刻兩物體第二次相遇勻速追勻加速勻減速追勻加速 在水平軌道上有A和B兩輛兒童遙控賽車,開始時兩者相距x。A車在后面做初速度為v0、加速度大小為2a的勻減速直線運動,而B車同時做初速度為零、加速度為a的勻加速直線運動,兩車運動方向相同。要使兩車不相撞,求A車的初速度v0滿足什么條件。(試用多種方法求解)解題指導 (1)兩車不相撞的臨界條件是,A車追上B車時其速度與B車相等。(2)畫出運動示意圖,設A、B兩車從相距x到A車追上B車時,A車的位移為xA、末速度為vA、所用時間為t;B車的位移為xB、末速度為vB,運動過程如圖所示。嘗試解答甲、乙兩車在平直公路上同向行駛,其v-t圖像如圖所示。已知兩車在t=3 s時并排行駛,則( )A.在t=1 s時,甲車在乙車后B.在t=0時,甲車在乙車前10 mC.兩車另一次并排行駛的時刻是t=2 sD.甲、乙兩車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40 m嘗試解答總結提升追及與相遇問題中的“一、二、三”重難突破1 運動圖像 追及相遇問題【著眼“四翼”·探考點】突破點一【例1】 C 根據題意可知運動員最后的位移為零,所以位移先增大后減小,離出發點最遠處位移為50 m,只有C選項正確。【例2】 B 根據速度—時間圖像與時間軸圍成的面積表示位移可知0~3 s的位移為45 m,平均速度為15 m/s,A錯誤;3.5~6 s內的位移小于0~3 s時間內的位移,D錯誤;3.5~6 s質點做勻減速運動,B正確;根據速度—時間圖像的斜率表示加速度,根據圖像信息,不能判斷出0~3 s的加速度比3.5~6 s的大,C錯誤。【例3】 A v-t圖像與時間軸圍成的面積表示位移大小,由運動學公式得+vm=x,解得a=5 m/s2,故選A。突破點二【例4】 BD 在初速度為0的直線運動中,a-t圖像中圖線與時間軸圍成圖形的面積表示速度的變化量,故利用a-t圖像畫出v-t圖像,如圖所示,可知B、D正確;在v-t圖像中圖線與時間軸圍成的圖形的面積表示位移大小,可知0~3t0時間內,質點運動方向未變,一直在遠離原點,A、C錯誤。【例5】 B 根據勻變速直線運動規律有x=v0t+at2,變形可得=v0+at,結合圖像可知v0=20 m/s,a= m/s2,則a=-4 m/s2,故A錯誤;根據速度與時間公式有0-v0=at,解得t=5 s,0~5 s內的位移為x=v0t=50 m,隨后質點反向加速,根據對稱性可知質點前10 s的路程為100 m,位移為0,10 s末的速度為20 m/s,平均速率為== m/s=10 m/s,故B正確,C、D錯誤。【例6】 C 位移中點速度v滿足v2-=2a×,可得v2=+ax,結合圖像可知縱軸截距為,斜率為a,則v0=4 m/s,a=6 m/s2,選項C正確。【例7】 A 由題意可知物塊運動的初速度為0,根據勻變速直線運動的規律有v2=2a(x-x0),變形可得x=v2+x0,結合圖像可知,圖像斜率為k=,即a==0.5 m/s2,故B錯誤;t=0時,v=0,x0=-2 m,2 s內物塊的位移為x2=at2=1 m,則t=2 s時物塊位于x=-1 m處,故A正確,C錯誤;物塊從2 s末至4 s末的平均速度大小為==v3,即為3 s末的速度,由勻變速直線運動速度與時間的關系式得v3=at'=1.5 m/s,故D錯誤。突破點三【例8】 A 從位移—時間圖像可知物體一直沿正方向運動,故D錯誤;又可知2 s內物體的位移為8 m,則速度—時間圖線與時間軸所圍的面積為8,故A正確,B、C錯誤。【例9】 D 由題目中a-t圖像知,0~0.5 T時間內的加速度與T~2 T時間內的加速度大小相等,方向相反,則對應時間內的v-t圖像的斜率的絕對值相等,正負不同,可得D正確,A、B、C錯誤。突破點四【例10】 v0≤解析:方法一 物理情景分析法利用位移公式、速度公式求解,對A車有xA=v0t+·(-2a)·t2,vA=v0+(-2a)·t對B車有xB=at2,vB=at兩車位移關系有x=xA-xB追上時,兩車不相撞的臨界條件是vA=vB聯立以上各式解得v0=故要使兩車不相撞,A車的初速度v0應滿足的條件是v0≤。方法二 極值法利用判別式求解,由方法一可知xA=x+xB,即v0t+×(-2a)·t2=x+at2整理得3at2-2v0t+2x=0這是一個關于時間t的一元二次方程,當判別式Δ=(-2v0)2-4·3a·2x=0時,兩車剛好不相撞,所以要使兩車不相撞,A車的初速度v0應滿足的條件是v0≤。方法三 圖像法利用v-t圖像求解,先作A、B兩車的v-t圖像,如圖所示,設經過t時間兩車剛好不相撞,則對A車,有vA=v'=v0-2at對B車,有vB=v'=at以上兩式聯立解得t=經t時間兩車發生的位移之差為原來兩車間距離x,它可用圖中的陰影部分的面積表示,由圖像可知x=v0·t=v0·=所以要使兩車不相撞,A車的初速度v0應滿足的條件是v0≤。【例11】 D 根據v-t圖像,甲、乙都沿正方向運動,t=3 s時,甲、乙相遇,v甲=30 m/s,v乙=25 m/s,由v-t圖像與時間軸圍成的面積表示位移可知,0~3 s內的位移x甲= ×3×30 m=45 m,x乙= ×3×(10+25)m=52.5 m,故t=0時,甲、乙相距Δx1=x乙-x甲=7.5 m,即甲在乙前方7.5 m,B錯誤;0~1 s內,x甲'= ×1×10 m=5 m,x乙'=×1×(10+15)m=12.5 m,Δx2=x乙'-x甲'=7.5 m,說明甲、乙兩車第一次相遇,A、C錯誤;甲、乙兩車兩次相遇地點之間的距離為x=x甲-x甲'=45 m-5 m=40 m,D正確。5 / 5(共60張PPT)重難突破1 運動圖像 追及相遇問題高中總復習·物理目 錄02著眼“四翼”·探考點04培養“思維”·重落實題型 規律 方法著眼“四翼”·探考點突破點一 常規運動學圖像1. 對基本運動圖像(x-t圖像和v-t圖像)的理解位移—時間圖像 (x-t圖像) 速度—時間圖像(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 平行于時間軸的直線表示靜止;傾斜直線表示勻速直線運動 平行于時間軸的直線表示勻速直線運動;傾斜直線表示勻變速直線運動斜 率 圖線上某點切線的斜率的絕對值表示速度的大小,斜率的正負表示速度的方向 圖線上某點切線的斜率的絕對值表示加速度的大小,斜率的正負表示加速度的方向位移—時間圖像(x-t圖像) 速度—時間圖像(v-t圖像)面 積 無實際意義 圖線和時間軸圍成的面積表示相應時間內位移的大小(面積在時間軸的上、下表示位移方向的正、負);總位移等于各段位移的矢量和;總路程等于各段路程的代數和,即時間軸上、下各面積的代數和特 殊點 拐點表示速度發生變化,交點表示相遇 拐點表示加速度發生變化,交點表示速度相同2. 關于x-t圖像和v-t圖像的三點注意(1)無論x-t圖像、v-t圖像是直線還是曲線,所描述的運動都是直線運動。(2)x-t圖像和v-t圖像都不表示物體運動的軌跡。(3)x-t圖像和v-t圖像的形狀由x與t、v與t的函數關系決定。(2025·八省聯考晉陜青寧卷)2024年8月,我國運動員獲得第33屆奧運會男子100 m自由泳冠軍。比賽所用標準游泳池的長度為50 m,下列與該運動員實際運動過程最接近的位移—時間(x-t)圖像是( )√解析:根據題意可知運動員最后的位移為零,所以位移先增大后減小,離出發點最遠處位移為50 m,只有C選項正確。(2024·福建高考3題)質點做直線運動的v-t圖像如圖所示,其中0~3s為直線,3~3.5 s為曲線,3.5~6 s為直線,則以下說法正確的是( )A. 0~3 s的平均速度為10 m/sB. 3.5~6 s做勻減速直線運動C. 0~3 s的加速度比3.5~6 s的大D. 0~3 s的位移比3.5~6 s的小√解析:根據速度—時間圖像與時間軸圍成的面積表示位移可知0~3 s的位移為45 m,平均速度為15 m/s,A錯誤;3.5~6 s內的位移小于0~3 s時間內的位移,D錯誤;3.5~6 s質點做勻減速運動,B正確;根據速度—時間圖像的斜率表示加速度,根據圖像信息,不能判斷出0~3 s的加速度比3.5~6 s的大,C錯誤。(2025·貴州黔東南三模)隨著國產CT技術不斷取得突破,國內醫院不再依賴國外儀器,很大程度解決了老百姓看病難的問題。假設檢測時CT床的v-t圖像如圖所示,加速和減速階段的加速度大小相等, 全程的位移為1.6 m, 時間為1.2 s, 最大速度v=2 m/s,則CT床運動時的加速度大小為( )A. 5 m/s2 B. 4 m/s2 C. 3 m/s2 D. 2 m/s2√解析:v-t圖像與時間軸圍成的面積表示位移大小,由運動學公式得+vm=x,解得a=5 m/s2,故選A。突破點二 非常規運動圖像1. 四類圖像(1)a-t圖像:由v=v0+at可知圖像與橫軸所圍面積表示速度變化量Δv,如圖甲所示。(2)-t圖像:由x=v0t+at2可得=v0+at,圖像的斜率為a,縱截距為v0,如圖乙所示。(3)v2-x圖像:由v2-=2ax可知v2=+2ax,圖像斜率為2a,縱截距為,如圖丙所示。(4)a-x圖像:由v2-=2ax可得a=,圖像與橫軸所圍面積等于,如圖丁所示。2. 解題技巧(1)用函數思想分析圖像:圖像反映了兩個變量(物理量)之間的函數關系,因此要由運動學公式推導出兩個物理量間的函數關系,來分析圖像的意義。(2)要注意應用解析法和排除法,兩者結合會提高選擇題圖像類題型的解題準確率和解題效率。〔多選〕(2023·湖北高考8題)t=0時刻,質點P從原點由靜止開始做直線運動,其加速度a隨時間t按圖示的正弦曲線變化,周期為2t0。在0~3t0時間內,下列說法正確的是( )A. t=2t0時,P回到原點B. t=2t0時,P的運動速度最小C. t=t0時,P到原點的距離最遠D. t= t0時,P的運動速度與t= t0時相同√√解析:在初速度為0的直線運動中,a-t圖像中圖線與時間軸圍成圖形的面積表示速度的變化量,故利用a-t圖像畫出v-t圖像,如圖所示,可知B、D正確;在v-t圖像中圖線與時間軸圍成的圖形的面積表示位移大小,可知0~3t0時間內,質點運動方向未變,一直在遠離原點,A、C錯誤。(2025·遼寧大連二模)某質點做直線運動的位移x與時間t的-t圖像如圖所示,則下列說法正確的是( )A. 該質點運動的加速度為2 m/s2B. 前10 s內,該質點的平均速率為10 m/sC. t=10 s時,該質點速度為0D. 前10 s內,該質點的位移為100 m√解析:根據勻變速直線運動規律有x=v0t+at2,變形可得=v0+at,結合圖像可知v0=20 m/s,a= m/s2,則a=-4 m/s2,故A錯誤;根據速度與時間公式有0-v0=at,解得t=5 s,0~5 s內的位移為x=v0t=50 m,隨后質點反向加速,根據對稱性可知質點前10 s的路程為100 m,位移為0,10 s末的速度為20 m/s,平均速率為== m/s=10 m/s,故B正確,C、D錯誤。一物體做勻加速直線運動,其位移中點的速度為v,如圖所示為v2-x圖像,則該物體的初速度v0和加速度a分別為( )A. v0=4 m/s,a=3 m/s2 B. v0=10 m/s,a=3 m/s2C. v0=4 m/s,a=6 m/s2 D. v0=10 m/s,a=6 m/s2解析:位移中點速度v滿足v2-=2a×,可得v2=+ax,結合圖像可知縱軸截距為,斜率為a,則v0=4 m/s,a=6 m/s2,選項C正確。√從t=0時刻開始,物塊在外力作用下由靜止開始沿x軸做勻變速直線運動,其位移和速率的二次方的關系圖線如圖所示。下列說法正確的是( )A. t=2 s時物塊位于x=-1 m處B. 物塊運動的加速度大小為a=1 m/s2C. t=0時刻物塊位于x=0處D. 物塊從2 s末至4 s末的平均速度大小為 m/s√解析:由題意可知物塊運動的初速度為0,根據勻變速直線運動的規律有v2=2a(x-x0),變形可得x=v2+x0,結合圖像可知,圖像斜率為k=,即a==0.5 m/s2,故B錯誤;t=0時,v=0,x0=-2 m,2 s內物塊的位移為x2=at2=1 m,則t=2 s時物塊位于x=-1 m處,故A正確,C錯誤;物塊從2 s末至4 s末的平均速度大小為==v3,即為3 s末的速度,由勻變速直線運動速度與時間的關系式得v3=at'=1.5 m/s,故D錯誤。突破點三 圖像間的相互轉化1. 解決運動圖像轉換類問題的一般流程2. 要注意應用解析法和排除法,兩者結合提高選擇題圖像類題型的解題準確率和速度。(2025·貴州黔南二模)一物體沿直線運動的位移—時間圖像如圖所示,下列關于該物體運動的速度—時間圖像可能正確的是( )√解析:從位移—時間圖像可知物體一直沿正方向運動,故D錯誤;又可知2s內物體的位移為8 m,則速度—時間圖線與時間軸所圍的面積為8,故A正確,B、C錯誤。一物體做直線運動,其加速度隨時間變化的a-t圖像如圖所示。下列v-t圖像中,可能正確描述此物體運動的是( )√解析:由題目中a-t圖像知,0~0.5 T時間內的加速度與T~2 T時間內的加速度大小相等,方向相反,則對應時間內的v-t圖像的斜率的絕對值相等,正負不同,可得D正確,A、B、C錯誤。突破點四 追及相遇問題 相遇與追及問題是運動學中較為綜合且有實際意義的一類問題,它往往涉及兩個及兩個以上物體的運動過程,每個物體的運動規律又不盡相同。相遇與追及問題的基本類型如下表。類型 圖像 說明一定能 追上 勻加速追勻速 (1)t=t0以前,后面物體與前面物體間距不斷增大。(2)t=t0時,兩物體速度相等,相距最遠為x0+Δx(x0是開始追以前兩物體之間的距離)。(3)t=t0以后,后面物體與前面物體間距逐漸減小,直到追上。(4)能追上且只能相遇一次勻速追勻減速勻加速追勻減速 類型 圖像 說明不一定能追上 勻減速追勻速 (1)t=t0以前,后面物體與前面物體間的距離在不斷減小。(2)當兩物體速度相等時,即t=t0時刻:①若Δx=x0,則恰能追上,兩物體只能相遇一次,這也是避免相撞的臨界條件;②若Δx<x0,則不能追上,此時兩物體最小距離為x0-Δx;③若Δx>x0,則相遇兩次,設t1時刻Δx1=x0,兩物體第一次相遇,則t2時刻兩物體第二次相遇勻速追勻加速勻減速追勻加速 在水平軌道上有A和B兩輛兒童遙控賽車,開始時兩者相距x。A車在后面做初速度為v0、加速度大小為2a的勻減速直線運動,而B車同時做初速度為零、加速度為a的勻加速直線運動,兩車運動方向相同。要使兩車不相撞,求A車的初速度v0滿足什么條件。(試用多種方法求解)解題指導 (1)兩車不相撞的臨界條件是,A車追上B車時其速度與B車相等。(2)畫出運動示意圖,設A、B兩車從相距x到A車追上B車時,A車的位移為xA、末速度為vA、所用時間為t;B車的位移為xB、末速度為vB,運動過程如圖所示。解析:方法一 物理情景分析法利用位移公式、速度公式求解,對A車有xA=v0t+·(-2a)·t2,vA=v0+(-2a)·t對B車有xB=at2,vB=at兩車位移關系有x=xA-xB追上時,兩車不相撞的臨界條件是vA=vB聯立以上各式解得v0=故要使兩車不相撞,A車的初速度v0應滿足的條件是v0≤。答案:v0≤方法二 極值法利用判別式求解,由方法一可知xA=x+xB,即v0t+×(-2a)·t2=x+at2整理得3at2-2v0t+2x=0這是一個關于時間t的一元二次方程,當判別式Δ=(-2v0)2-4·3a·2x=0時,兩車剛好不相撞,所以要使兩車不相撞,A車的初速度v0應滿足的條件是v0≤。方法三 圖像法利用v-t圖像求解,先作A、B兩車的v-t圖像,如圖所示,設經過t時間兩車剛好不相撞,則對A車,有vA=v'=v0-2at對B車,有vB=v'=at以上兩式聯立解得t=經t時間兩車發生的位移之差為原來兩車間距離x,它可用圖中的陰影部分的面積表示,由圖像可知x=v0·t=v0·=所以要使兩車不相撞,A車的初速度v0應滿足的條件是v0≤。甲、乙兩車在平直公路上同向行駛,其v-t圖像如圖所示。已知兩車在t=3 s時并排行駛,則( )A. 在t=1 s時,甲車在乙車后B. 在t=0時,甲車在乙車前10 mC. 兩車另一次并排行駛的時刻是t=2 sD. 甲、乙兩車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40 m√解析:根據v-t圖像,甲、乙都沿正方向運動,t=3 s時,甲、乙相遇,v甲=30 m/s,v乙=25 m/s,由v-t圖像與時間軸圍成的面積表示位移可知,0~3 s內的位移x甲= ×3×30 m=45 m,x乙= ×3×(10+25)m=52.5m,故t=0時,甲、乙相距Δx1=x乙-x甲=7.5 m,即甲在乙前方7.5 m,B錯誤;0~1 s內,x甲'= ×1×10 m=5 m,x乙'=×1×(10+15)m=12.5 m,Δx2=x乙'-x甲'=7.5 m,說明甲、乙兩車第一次相遇,A、C錯誤;甲、乙兩車兩次相遇地點之間的距離為x=x甲-x甲'=45 m-5 m=40m,D正確。總結提升追及與相遇問題中的“一、二、三”培養“思維”·重落實夯基 提能 升華1. (2024·新課標卷14題)一質點做直線運動,下列描述其位移x或速度v隨時間t變化的圖像中,可能正確的是( )解析: 任何時刻質點的速度與位移都是唯一的,C可能正確,A、B、D錯誤。√1234567891011122. (2024·甘肅高考2題)小明測得蘭州地鐵一號線列車從“東方紅廣場”到“蘭州大學”站的v-t圖像如圖所示,此兩站間的距離約為( )A. 980 mB. 1 230 mC. 1 430 mD. 1 880 m解析: 根據v-t圖像與坐標軸所圍圖形的面積表示位移結合題圖可知,x=×20 m=1 430 m,C正確。√1234567891011123. (2025·海南省直轄學業考試)A、B兩質點從同一地點沿同一方向做直線運動,運動速度v隨時間t的變化規律如圖所示。已知t=3 s時刻兩質點相遇,則相遇時質點A的速度大小為( )A. 6 m/s B. 6.2 m/sC. 9.4 m/s D. 9.6 m/s√解析: 設相遇時質點A的速度大小為vA,根據v-t圖像與橫軸圍成的面積表示位移,在0~3 s內有×3 m=×(3-1.4)m,可得質點A的速度vA=9.6 m/s,故選D。1234567891011124. (2025·陜西安康模擬預測)如圖所示為電動玩具小車在平直路面上行駛的位移—時間圖像,圖線在0~4 s的時間內和4~8 s的時間內均為拋物線的一部分。已知t=0時刻,曲線與橫軸相切,下列判斷正確的是( )A. 0~4 s的時間內,小車的加速度大小為1.5 m/s2B. 4~8 s的時間內,小車的加速度大小為0.5 m/s2C. t=6 s時,小車的速度大小為1 m/sD. 在4~6 s的時間內,小車的位移大小為4 m√123456789101112解析: t=0時刻,曲線與橫軸相切,可知t=0時刻的初速度v0=0,由圖像可知,0~4 s的時間內,小車的位移大小為x1=6 m,由運動學公式x1=a1,解得a1=0.75 m/s2,t=4 s時小車的速度大小為v1=a1t1=3 m/s,4~8 s的時間內,小車的位移大小為x2=8 m,t=4 s以后,小車做勻減速直線運動,由x2=v1t2-a2,解得a2=0.5 m/s2,A錯誤,B正確;4~6 s的時間內,根據運動學公式解得t=6 s時,小車的速度大小為v2=v1-a2Δt=2m/s,C錯誤;在4~6 s的時間內,小車的位移大小為x=v1Δt-a2Δt2=5m,D錯誤。1234567891011125. (2025·福建省三明一中期中)光滑的水平面上有一物體在外力作用下做直線運動,物體的加速度隨時間變化的關系如圖所示。已知t=0時物體的速度為1 m/s,以此時的速度方向為正方向。下列說法正確的是( )A. 0~1 s內物體做勻加速直線運動B. t=1 s時物體的速度為2 m/sC. t=1 s時物體開始反向運動D. 0~3 s速度變化量為3 m/s√123456789101112解析: 由題圖可知,在0~1 s內物體加速度逐漸增大,不是勻加速直線運動,故A錯誤;a-t圖像與時間軸所圍成的面積表示速度的變化量,則1 s內速度變化量為Δv=×1×2 m/s=1 m/s,由于t=0時物體的速度為1 m/s,則t=1 s時物體的速度為v=v0+Δv=2 m/s,故B正確;0~1 s內物體沿正方向加速運動,1 s末加速度反向,物體將沿原方向做減速運動,故C錯誤;0~3 s速度變化量為Δv'=m/s=-1 m/s,故D錯誤。1234567891011126. 〔多選〕(2025·河北邢臺期末)質點做直線運動,相對原點的位置坐標x與速度的平方v2的關系圖像如圖所示,由圖像可知( )A. 質點做勻速直線運動B. 質點運動的速度大小為0時,相對原點的坐標為-2 mC. 質點運動的速度大小為2 m/s時,相對原點的坐標為0D. 質點運動的速度大小為2 m/s時,相對原點的坐標為2 m√√123456789101112解析: 根據圖像可知,v2隨坐標x均勻變化,結合v2-=2ax得x=-,可知質點做勻變速直線運動,故A錯誤;由圖像可知,質點運動的速度大小為0時,即v2為零,此時相對原點的坐標為-2 m,故B正確;由圖像可知,質點運動的速度大小為2 m/s時,即v2為4 m2·s-2,此時相對原點的坐標為0,故C正確,D錯誤。1234567891011127. (2025·黑龍江吉林模擬預測)甲、乙兩物體從同一地點出發且在同一條直線上運動,它們的位移—時間(x-t)圖像如圖所示,由圖像可以看出在0~5 s內( )A. 甲、乙兩物體始終同向運動B. 4 s時甲、乙兩物體間的距離最大C. 甲物體的平均速度大于乙物體的平均速度D. 甲物體的速率始終大于乙物體的速率√123456789101112解析: 位移—時間圖像斜率表示速度,由圖像可知乙物體始終沿正方向運動,甲物體0~2 s沿正向運動,2~6 s沿負向運動,故甲、乙兩物體不是始終同向運動,A錯誤;位移—時間圖像交點代表相遇,故4 s時甲、乙兩物體相遇,B錯誤;由圖像可以看出在0~5 s內乙的位移大于甲的位移,故乙的平均速度大于甲的平均速度,C錯誤;甲物體在0~2 s時間內的速度為v甲= m/s=2 m/s,2~6 s時間內的速度為v甲'= m/s=-1 m/s,乙物體速度為v乙= m/s=0.5 m/s,故甲物體的速率始終大于乙物體的速率,D正確。1234567891011128. 滑雪運動是冬季奧運會主要的比賽項目。如圖所示,水平滑道上運動員A、B間距x0=10 m。運動員A以速度v0=5 m/s向前勻速運動。同時運動員B以初速度v1=8 m/s向前勻減速運動,加速度的大小a=2 m/s2,運動員A在運動員B繼續運動x1后追上運動員B,則x1的大小為( )A. 4 m B. 10 mC. 16 m D. 20 m√123456789101112解析: 運動員B做勻減速直線運動,速度減為零的時間為tB==4 s,此時運動員A的位移為xA=v0tB=20 m,運動員B的位移為xB=tB=16 m,因為xA<xB+x0,即運動員B的速度減少為零時,運動員A還未追上運動員B,則運動員A在運動員B停下來的位置追上運動員B,即x1=16 m,故C正確,A、B、D錯誤。1234567891011129. (2025·山東青島二模)速度—位移(v-x)圖像可以直觀表示物體運動的速度隨空間位置的變化情況。如圖,某物體運動的v-x圖線為拋物線,下列說法正確的是( )A. 物體做加速度越來越小的加速運動B. x=1 m與x=4 m時物體的速度之比等于1∶2C. 物體在0~1 m和1~4 m內的平均速度相等D. 物體在0~1 m和1~4 m內的平均速度之比等于1∶2√123456789101112解析: 由題意,某物體運動的v-x圖線為拋物線,結合圖像中拋物線的開口方向,可知v與x的關系式為v2=kx,可知物體做初速度為零的勻加速直線運動,A錯誤;設物體的加速度為a,根據v2=2ax,可得x=1 m與x=4m時物體的速度之比為==,B正確;物體在0~1 m的平均速度為==,物體在1~4 m的平均速度為==,可得物體在0~1m和1~4 m內的平均速度之比為=,C、D錯誤。12345678910111210. (2025·寧夏石嘴山模擬預測)甲、乙兩車在同一條直道上行駛,它們運動的x-t圖像如圖所示,已知甲車做初速度為零的勻變速直線運動,則( )A. 甲車的加速度大小為1 m/s2B. t=6 s時,兩車相距44 mC. 兩車相遇時,兩車速率相等D. x-t圖像中t0=7 s√123456789101112解析: 甲車做初速度為零的勻變速直線運動,則有x=at2,結合x-t圖像可得甲車的加速度大小為a== m/s2=2 m/s2,故A錯誤;由x-t圖像可知,t=4 s時兩車相遇,此時甲車的速度大小為v甲=at=8m/s,乙車的速度大小為v乙= m/s=12 m/s,故C錯誤;0~6 s內,甲車通過的位移大小為x甲=at2=×2×62 m=36 m,乙車通過的位移大小為x乙=v乙t=12×6 m=72 m,則t=6 s時,兩車相距Δx'=72 m-(64-36)m=44 m,故B正確;對甲車,有x甲'=a=64 m,解得t0=8 s,故D錯誤。12345678910111211. 一輛汽車在直線公路段上以 54 km/h 的速度勻速行駛,突然發現在其正前方14 m處有一輛自行車以5 m/s的速度同向勻速行駛。經過0.4 s的反應時間后,司機開始剎車,則:(1)為了避免相撞,汽車的加速度大小至少為多少?答案: 5 m/s2 123456789101112解析: 設汽車的加速度大小最小為a初速度v汽=54 km/h=15 m/s,初始距離d=14 m在經過反應時間0.4 s后,汽車與自行車之間的距離為d'=d-(v汽-v自)t0=10 m從汽車剎車開始計時,設經過時間t汽車速度與自行車速度相等,則v汽-at=v自自行車的位移為s自=v自t汽車的位移為s汽=v汽t- at2假設汽車剛好能追上自行車,此時有s汽=s自+d'聯立解得a=5 m/s2即汽車的加速度大小至少為5 m/s2。123456789101112(2)若汽車剎車時的加速度大小只有4 m/s2,在汽車開始剎車的同時自行車開始以一定的加速度勻加速行駛,則自行車的加速度至少為多大才能保證兩車不相撞?答案: 1 m/s2解析: 設自行車加速度最小為a',同理可得v汽-a1t'=v自+a't',s汽'=s自'+d's汽'=v汽t'-a1t'2,s自'=v自t'+ t'2聯立解得a'=1 m/s2即自行車的加速度大小至少為1 m/s2。12345678910111212. (2025·天津市河西區質量調查)在筆直的公路上,一輛以5 m/s的速度勻速行駛的小轎車,正要以2 m/s2的加速度開始加速時,一輛卡車剛好從旁邊以25 m/s2的速度勻速同向駛過,如圖所示。已知該路段小轎車允許的最大速度為33 m/s,不考慮兩車的長度。求:(1)小轎車追上卡車前,二者之間的最大距離;答案: 100 m 123456789101112解析: 小轎車與卡車速度相等時,二者相距最遠。設經過時間t1二者速度相等,此時轎車的速度v轎=v0+at1又v轎=v卡此過程小轎車的位移x轎=v0t1+a卡車的位移x卡=v卡t1二者之間的最大距離Δxm=x卡-x轎聯立并代入數據,解得Δxm=100 m。123456789101112(2)小轎車追上卡車所用總時間。答案: 24.5 s解析:當小轎車從開始加速到最大速度時,需要的時間t0==14 s此過程小轎車的位移x轎'=v0t0+a=266 m卡車的位移x卡'=v卡t0=350 m由于x轎'<x卡',此時小轎車沒追上卡車,設又經過時間t2小轎車追上卡車,位移滿足x轎'+vmt2=x卡'+v卡t2解得t2=10.5 s小轎車追上卡車所用總時間t=t0+t2=24.5 s。123456789101112THANKS演示完畢 感謝觀看 展開更多...... 收起↑ 資源列表 重難突破1?運動圖像 追及相遇問題.docx 重難突破1?運動圖像 追及相遇問題.pptx 重難突破1 運動圖像 追及相遇問題 練習(含解析).docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫