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浙江新高考備戰(zhàn)2020年高考物理 考點(diǎn)一遍過(guò) 考點(diǎn)03 運(yùn)動(dòng)圖象(含解析)

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1、運(yùn)動(dòng)圖象專題知識(shí)內(nèi)容考試要求必考加試運(yùn)動(dòng)的描述運(yùn)動(dòng)圖象dd一、對(duì)運(yùn)動(dòng)圖象的理解及應(yīng)用1對(duì)運(yùn)動(dòng)圖象物理意義的理解(1)一看“軸”:先要看清兩軸所代表的物理量,即圖象是描述哪兩個(gè)物理量之間的關(guān)系。(2)二看“線”:圖象表示研究對(duì)象的變化過(guò)程和規(guī)律。在vt圖象和xt圖象中傾斜的直線分別表示物體的速度和位移隨時(shí)間變化的運(yùn)動(dòng)情況。(3)三看“斜率”:xt圖象中斜率表示運(yùn)動(dòng)物體的速度大小和方向。vt圖象中斜率表示運(yùn)動(dòng)物體的加速度大小和方向。(4)四看“面積”:即圖線和坐標(biāo)軸所圍的面積,也往往代表一個(gè)物理量,這要看兩物理量的乘積有無(wú)意義。例如v和t的乘積vt=x有意義,所以vt圖線與橫軸所圍“面積”表示位移

2、,xt圖象與橫軸所圍“面積”無(wú)意義。(5)五看“截距”:截距一般表示物理過(guò)程的初始情況,例如t=0時(shí)的位移或速度。(6)六看“特殊點(diǎn)”:例如交點(diǎn)、拐點(diǎn)(轉(zhuǎn)折點(diǎn))等。例如xt圖象的交點(diǎn)表示兩質(zhì)點(diǎn)相遇,但vt圖象的交點(diǎn)只表示速度相等。2運(yùn)動(dòng)圖象的應(yīng)用(1)用圖象解題可使解題過(guò)程簡(jiǎn)化,思路更清晰,而且比解析法更巧妙、更靈活。在有些情況下運(yùn)用解析法可能無(wú)能為力,但是圖象法則會(huì)使你豁然開朗。(2)利用圖象描述物理過(guò)程更直觀。物理過(guò)程可以用文字表述,也可以用數(shù)學(xué)式表達(dá),還可以用物理圖象描述。如果能夠用物理圖象描述,一般來(lái)說(shuō)會(huì)更直觀且容易理解。(3)運(yùn)用圖象解答物理問(wèn)題的主要步驟與方法認(rèn)真審題,根據(jù)題中所需

3、求解的物理量,結(jié)合相應(yīng)的物理規(guī)律確定所需的橫、縱坐標(biāo)表示的物理量。根據(jù)題意,找出兩物理量的制約關(guān)系,結(jié)合具體的物理過(guò)程和相應(yīng)的物理規(guī)律作出函數(shù)圖象。由所作圖象結(jié)合題意,運(yùn)用函數(shù)圖象進(jìn)行表達(dá)、分析和推理,從而找出相應(yīng)的變化規(guī)律,再結(jié)合相應(yīng)的數(shù)學(xué)工具(即方程)求出相應(yīng)的物理量。(4)用速度時(shí)間圖象巧得四個(gè)運(yùn)動(dòng)量運(yùn)動(dòng)速度:從速度軸上直接讀出。運(yùn)動(dòng)時(shí)間:從時(shí)間軸上直接讀出時(shí)刻,取差得到運(yùn)動(dòng)時(shí)間。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。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

4、方向相同,第四象限的面積表示與規(guī)定的正方向相反。二、追及、相遇問(wèn)題1分析追及問(wèn)題的方法技巧可概括為“一個(gè)臨界條件”、“兩個(gè)等量關(guān)系”。(1)一個(gè)臨界條件:速度相等。它往往是物體間能否追上或(兩者)距離最大、最小的臨界條件,也是分析判斷問(wèn)題的切入點(diǎn);(2)兩個(gè)等量關(guān)系:時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系,通過(guò)畫草圖找出兩物體的時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系是解題的突破口。2能否追上的判斷方法物體B追趕物體A:開始時(shí),兩個(gè)物體相距x0。若vA=vB時(shí),xA+x0xB,則不能追上。3若被追趕的物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),一定要注意判斷追上前該物體是否已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)。4解題思路和方法及技巧(1)解題思路和方法(2)解題技巧緊抓“一圖三式

5、”,即:過(guò)程示意圖,時(shí)間關(guān)系式、速度關(guān)系式和位移關(guān)系式。審題應(yīng)抓住題目中的關(guān)鍵字眼,充分挖掘題目中的隱含條件,如“剛好”、“恰好”、“最多”、“至少”等,它們往往對(duì)應(yīng)一個(gè)臨界狀態(tài),滿足相應(yīng)的臨界條件。特別提醒:(1)在分析追及與相遇問(wèn)題時(shí),可用以下方法:臨界條件法:當(dāng)二者速度相等時(shí),二者相距最遠(yuǎn)(最近)。圖象法:畫出xt圖象或vt圖象,然后利用圖象進(jìn)行分析求解。數(shù)學(xué)判別式法:設(shè)相遇時(shí)間為t,根據(jù)條件列方程,得到關(guān)于t的一元二次方程,用判別式進(jìn)行討論,若0,即有兩個(gè)解,說(shuō)明可以相遇兩次;若=0,說(shuō)明剛好追上或相遇;若vC=vBCA物體做直線運(yùn)動(dòng)DC物體做加速直線運(yùn)動(dòng)2(2019浙江省溫州市新力量

6、聯(lián)盟期末考試)如圖所示是一物體做直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象,由圖可知物體A在向負(fù)方向做直線運(yùn)動(dòng)B前5 s內(nèi)的位移為25 mC前2 s內(nèi)的加速度大小為1.5 m/s2D第2 s末的瞬時(shí)速度大小為3 m/s3如圖所示為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移x隨時(shí)間t變化的圖象,由此可知質(zhì)點(diǎn)在04 s內(nèi)A先沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),后沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)B一直做勻變速運(yùn)動(dòng)Ct=2 s時(shí)速度一定最大D速率為5 m/s的時(shí)刻有兩個(gè)4(2019浙江省寧波市期末“十校聯(lián)考”)利用速度傳感器與計(jì)算機(jī)結(jié)合,可以自動(dòng)作出物體運(yùn)動(dòng)的圖象。某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中得到的運(yùn)動(dòng)小車的速度時(shí)間圖象如圖所示,以下說(shuō)法正確的是 A小車的加速度先增加,后減小B小車運(yùn)動(dòng)的最大

7、速度約為0.9 m/sC小車的位移一定大于8 mD小車做曲線運(yùn)動(dòng)5a、b、c三個(gè)物體在同一條直線上運(yùn)動(dòng),它們的位移時(shí)間圖象如圖所示,其中a是一條頂點(diǎn)坐標(biāo)為(0,10)的拋物線,下列說(shuō)法正確的是Ab、c兩物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng),兩個(gè)物體的速度相同B在內(nèi),a、b兩個(gè)物體間的距離逐漸變大C物體c的速度越來(lái)越大D物體a的加速度為6(2019浙江省杭州市六校聯(lián)盟20172018學(xué)年高一下學(xué)期期中聯(lián)考)如圖所示是某物體在20 s內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象,下面說(shuō)法正確的是A物體做勻加速度直線運(yùn)動(dòng)的加速度為1 m/s2B物體做勻加速度直線運(yùn)動(dòng)通過(guò)的位移為250 mC物體在勻加速直線運(yùn)動(dòng)通過(guò)的位移比勻速階段的位移大

8、D物體在整個(gè)階段通過(guò)的位移為400 m7輛汽車從靜止開始由甲地出發(fā),沿平直公路開往乙地,汽車先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),接著做勻減速運(yùn)動(dòng),開到乙地剛好停止,其速度圖象如圖所示,那么在0t0和t03t0兩段時(shí)間內(nèi)A加速度之比3:1B平均速度大小之比為1:1C位移大小之比為1:1D在t0時(shí)刻汽車的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變8(2019浙江七彩陽(yáng)光聯(lián)盟第二次聯(lián)考)圖示是某質(zhì)量為1 kg物體做直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象,下列判斷正確的是A物體始終向同一方向運(yùn)動(dòng)B第4 s末的速度大于初速度C4 s內(nèi)位移為0,而通過(guò)的路程為4 mD物體所受合外力大小為1 N,方向與初速度方向相同9設(shè)物體運(yùn)動(dòng)的加速度為a、速度為v、位移為s?,F(xiàn)有四

9、個(gè)不同物體的運(yùn)動(dòng)圖象如圖所示,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ABCD10(2019浙江選考)一輛汽車沿平直道路行駛,其vt圖象如圖所示。在t=0到t=40s這段時(shí)間內(nèi),汽車的位移是A0B30 mC750 mD1 200 m11(2018新課標(biāo)全國(guó)II卷)甲、乙兩汽車同一條平直公路上同向運(yùn)動(dòng),其速度時(shí)間圖象分別如圖中甲、乙兩條曲線所示。已知兩車在t2時(shí)刻并排行駛,下列說(shuō)法正確的是A兩車在t1時(shí)刻也并排行駛Bt1時(shí)刻甲車在后,乙車在前C甲車的加速度大小先增大后減小D乙車的加速度大小先減小后增大12(2018新課標(biāo)全國(guó)III卷)地下礦井中的礦石裝在礦車中,用電機(jī)

10、通過(guò)豎井運(yùn)送至地面。某豎井中礦車提升的速度大小v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示,其中圖線分別描述兩次不同的提升過(guò)程,它們變速階段加速度的大小都相同;兩次提升的高度相同,提升的質(zhì)量相等。不考慮摩擦阻力和空氣阻力。對(duì)于第次和第次提升過(guò)程,A礦車上升所用的時(shí)間之比為4:5B電機(jī)的最大牽引力之比為2:1C電機(jī)輸出的最大功率之比為2:1D電機(jī)所做的功之比為4:513(2018新課標(biāo)全國(guó)III卷)甲乙兩車在同一平直公路上同向運(yùn)動(dòng),甲做勻加速直線運(yùn)動(dòng),乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)。甲乙兩車的位置x隨時(shí)間t的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A在t1時(shí)刻兩車速度相等B從0到t1時(shí)間內(nèi),兩車走過(guò)的路程相等C從t1到t2時(shí)間內(nèi),兩車

11、走過(guò)的路程相等D從t1到t2時(shí)間內(nèi)的某時(shí)刻,兩車速度相等14(2016江蘇卷)小球從一定高度處由靜止下落,與地面碰撞后回到原高度再次下落,重復(fù)上述運(yùn)動(dòng),取小球的落地點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系,豎直向上為正方向,下列速度v和位置x的關(guān)系圖象中,能描述該過(guò)程的是15(2015廣東卷)甲、乙兩人同時(shí)同地出發(fā)騎自行車做直線運(yùn)動(dòng),前1小時(shí)內(nèi)的位移時(shí)間圖象如圖所示,下列表述正確的是A0.20.5小時(shí)內(nèi),甲的加速度比乙的大B0.20.5小時(shí)內(nèi),甲的速度比乙的大C0.60.8小時(shí)內(nèi),甲的位移比乙的小D0.8小時(shí)內(nèi),甲、乙騎車的路程相等1CD【解析】此圖象為位移與時(shí)間的關(guān)系,A物體先向正方向運(yùn)動(dòng)后朝反方向運(yùn)動(dòng),B向正方

12、向做勻速直線運(yùn)動(dòng),C向正方向做加速運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;三物體的位移均相同,所用時(shí)間相等,所以平均速度相同,故B錯(cuò)誤;ABC均為直線運(yùn)動(dòng),故C正確;C的斜率逐漸增大,所以速度逐漸增大,做加速直線運(yùn)動(dòng),故D正確。2D【解析】物體的速度為正,說(shuō)明物體在向正方向運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤。根據(jù)“面積”表示位移,知前5 s內(nèi)的位移為x=m=12.5 m,故B錯(cuò)誤。前2 s內(nèi)的加速度大小為a=|= m/s2=1 m/s2,故C錯(cuò)誤。由圖知,第2 s末的瞬時(shí)速度大小為3 m/s。故D正確。故選D。3CD【解析】從圖中可知正向位移減小,故質(zhì)點(diǎn)一直朝著負(fù)方向運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;圖象的斜率表示速度大小,故斜率先增大后減小,說(shuō)明物體速率

13、先增大后減小,做變速運(yùn)動(dòng),但不能判斷是不是做勻變速直線運(yùn)動(dòng),t=2 s時(shí),斜率最大,速度最大,B錯(cuò)誤C正確;因?yàn)樾甭氏仍龃蠛鬁p小,并且平均速度為5 m/s,故增大過(guò)程中有一刻速度為5 m/s,減小過(guò)程中有一刻速度為5 m/s,共有兩個(gè)時(shí)刻速度大小為5 m/s,D正確。4C【解析】D、小車的速度一直為正值,可知小車一直向前運(yùn)動(dòng),且速度圖象只能反映直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,可知小車做直線運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤;AB、在vt圖象中,圖象斜率表示加速度的大小,根據(jù)圖象可知圖線切線的斜率先減小后為零再增大,則小車的加速度先減小后不變,再增大,而小車加速到最大速度時(shí)為圖像的最高點(diǎn),讀得0.8 m/s,故A、B均錯(cuò)誤;C、在

14、vt圖中,圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積在數(shù)值上表示位移的大小,圖中每小格的面積表示的位移大小為0.1 m,總格數(shù)約為88格(大于半格計(jì)為一格,小于半格忽略不計(jì)),總位移8.8 m;故C正確;故選C。5B【解析】xt圖象的斜率表示速度,b和c為直線,斜率恒定,故b、c做勻速直線運(yùn)動(dòng),但斜率正負(fù)不同,即速度正負(fù)不同,即方向不同,AC錯(cuò)誤;a的斜率為正,即速度為正,b的斜率為負(fù),即速度為負(fù),所以兩者反向運(yùn)動(dòng),故兩物體間的距離越來(lái)越大,B正確;因?yàn)閍是一條拋物線,即滿足,類比從靜止開始運(yùn)動(dòng)的勻加速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間公式可知物體a做勻加速直線運(yùn)動(dòng),因?yàn)閽佄锞€經(jīng)過(guò)(0,10)點(diǎn)和(5,20)點(diǎn),故,所以,D錯(cuò)誤。

15、【點(diǎn)睛】位移圖象的基本性質(zhì):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);位移時(shí)間圖象是用來(lái)描述物體位移隨時(shí)間變化規(guī)律的圖象,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(guò)的位移等于x的變化量。6C【解析】A項(xiàng):vt圖象的斜率表示加速度,由圖可知,物體做勻加速度直線運(yùn)動(dòng)的加速度為,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng):vt圖象與時(shí)間軸所圍面積表示位移,由圖可知,物體做勻加速度直線運(yùn)動(dòng)通過(guò)的位移為,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng):勻速階段的位移,結(jié)合B項(xiàng)可知,物體在勻加速直線運(yùn)動(dòng)通過(guò)的位移比勻速階段的位移大,故C正確;D項(xiàng):物體在整個(gè)階段通過(guò)的位移為,故D錯(cuò)誤。故應(yīng)選:C。

16、7B【解析】A、根據(jù)速度圖象的斜率等于加速度大小,則有在0t0和t03t0兩段時(shí)間內(nèi)加速度大小之比為:,故A錯(cuò)誤。C、根據(jù)“面積”等于位移大小,則有位移之比為,故C錯(cuò)誤。B、兩段時(shí)間內(nèi)位移之比為1:2,所用時(shí)間之比為1:2,故平均速度之比為1:1,故B正確。D、t0時(shí)刻圖象的斜率由正變?yōu)樨?fù),代表加速度方向變化,而速度始終為正方向沒(méi)變,故D錯(cuò)誤。故選B?!军c(diǎn)睛】本題只要抓住速度圖象的兩個(gè)物理意義就能正解作答:斜率等于加速度,“面積”等于位移大小。8C【解析】速度的正負(fù)表示速度的方向,則知物體在前2 s內(nèi)沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng),后2 s內(nèi)沿正方向運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;由圖可知第4 s末的速度大小等于初速度,故B錯(cuò)

17、誤;圖象與時(shí)間軸圍成的面積表示位移,可知02 s內(nèi)的位移是,24 s的位移為:,所以4 s 內(nèi)位移為 0,而通過(guò)的路程為4 m,故C正確;物體的加速度為:,方向向右,根據(jù)牛頓第二定律,方向向右,與初速度方向相反,故D錯(cuò)誤。所以C正確,ABD錯(cuò)誤。9C【解析】A:物體在02 s速度為正,沿規(guī)定的正方向運(yùn)動(dòng);物體在24 s速度為負(fù),沿規(guī)定正方向的反方向運(yùn)動(dòng);物體不是做單向直線運(yùn)動(dòng)。B:物體在01 s內(nèi)位移增大,沿規(guī)定的正方向運(yùn)動(dòng);物體在12 s位移減小,沿規(guī)定正方向的反方向運(yùn)動(dòng);物體不是做單向直線運(yùn)動(dòng)。C:物體在在01 s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng),沿規(guī)定的正方向運(yùn)動(dòng);物體在12 s做勻減速運(yùn)動(dòng),第2 s速度

18、恰好變成0,在12 s內(nèi)做速度減小的正方向運(yùn)動(dòng)。然后重復(fù)上面的過(guò)程,物體做單向直線運(yùn)動(dòng)。D:物體在01 s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng),沿規(guī)定的正方向運(yùn)動(dòng);物體在12 s做勻減速運(yùn)動(dòng),第2 s速度恰好變成0,在12 s內(nèi)做速度減小的正方向運(yùn)動(dòng);物體在在23 s內(nèi)做反方向的勻加速運(yùn)動(dòng),沿規(guī)定正方向的反方向運(yùn)動(dòng),物體不是做單向直線運(yùn)動(dòng)。本題選物體做單向直線運(yùn)動(dòng)的圖象,故答案為C。10C【解析】在v-t圖象中圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移,故在40內(nèi)的位移為,C正確。11BD【解析】在vt圖象中圖象包圍的面積代表了運(yùn)動(dòng)走過(guò)的位移,圖象的斜率代表加速度,解本題要利用這個(gè)知識(shí)點(diǎn)求解。vt圖象中圖象包圍的面積代表運(yùn)動(dòng)走

19、過(guò)的位移,兩車在t2時(shí)刻并排行駛,利用逆向思維并借助于面積可知在t1時(shí)刻甲車在后,乙車在前,故A錯(cuò)誤,B正確;圖象的斜率表示加速度,所以甲的加速度先減小后增大,乙的加速度也是先減小后增大,故C錯(cuò)D正確。12AC【解析】設(shè)第次所用時(shí)間為t,根據(jù)速度圖象的面積等于位移(此題中為提升的高度)可知,2t0v0=(t+3t0/2)v0,解得:t=5t0/2,所以第次和第次提升過(guò)程所用時(shí)間之比為2t05t0/2=45,選項(xiàng)A正確;由于兩次提升變速階段的加速度大小相同,在勻加速階段,由牛頓第二定律,F(xiàn)mg=ma,可得提升的最大牽引力之比為11,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由功率公式,P=Fv,電機(jī)輸出的最大功率之比等于最大

20、速度之比,為21,選項(xiàng)C正確;加速上升過(guò)程的加速度a1=,加速上升過(guò)程的牽引力F1=ma1+mg=m(+g),減速上升過(guò)程的加速度a2=,減速上升過(guò)程的牽引力F2=ma2+mg=m(g),勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的牽引力F3=mg。第次提升過(guò)程做功W1=F1t0v0+ F2t0v0=mgv0t0;第次提升過(guò)程做功W2=F1t0v0+ F3v03t0/2+ F2t0v0 =mgv0t0;兩次做功相同,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。13CD【解析】根據(jù)位移圖象的物理意義可知,在t1時(shí)刻兩車的位置相同,速度不相等,乙車的速度大于甲車的速度,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;從0到t1時(shí)間內(nèi),乙車走過(guò)的路程大于甲車,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;從t1到t2時(shí)間內(nèi),兩車

21、都是從x1位置走到x2位置,兩車走過(guò)的路程相等,選項(xiàng)C正確;根據(jù)位移圖象的斜率等于速度可知,從t1到t2時(shí)間內(nèi)的某時(shí)刻,兩車速度相等,選項(xiàng)D正確。14A【解析】由題意知小球在下落的過(guò)程中速度方向向下,與題中規(guī)定的正方向相反,故為負(fù)值,所以C、D錯(cuò)誤;小球的運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng),根據(jù)可知,速度與時(shí)間的關(guān)系式為二次函數(shù),故A正確,B錯(cuò)誤。15B【解析】在st圖象中,圖線的斜率表示了物體運(yùn)動(dòng)的速度,由圖可知,在0.20.5小時(shí)內(nèi),甲、乙均做勻速直線運(yùn)動(dòng),且甲的圖線斜率較大,即甲的速度比乙的大,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;在0.6時(shí)時(shí)刻,甲的位置坐標(biāo)為10 km,乙的位置坐標(biāo)為8 km,在0.8時(shí)時(shí)刻,兩者到達(dá)同一坐標(biāo)位置,因此根據(jù)位移的定義可知,在0.60.8小時(shí)內(nèi),甲的位移比乙的大,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;路程是指物體運(yùn)動(dòng)軌跡線的長(zhǎng)度,在00.8小時(shí)內(nèi),甲先從0坐標(biāo)位置運(yùn)動(dòng)至10 km坐標(biāo)位置,乙先從0坐標(biāo)位置運(yùn)動(dòng)至8 km坐標(biāo)位置,兩者再返回至同一位置,顯然兩者運(yùn)動(dòng)的路程不等,甲運(yùn)動(dòng)的路程比乙的大4 km,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。18

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