1、专题三 运动学图像和动力学图像 高频考点能力突破素养培优情境命题命 题 热 点 常 考 题 型(1)x-t图像的理解及应用；(2)v-t图像的理解及应用；(3)a-t、v2-x、xt t、a F等图像的理解及应用；(4)与体育、交通有关的v-t图像问题 选择题、实验题(图像法处理实验数据，后面实验专题讲)高频考点能力突破考点一 常规图像 1常规图像 斜率k 面积 两图像交点 x-t图像 xtv 表示相遇 v-t图像 vta 位移x 表示速度相等，不表示相遇，往往是距离最大或最小的临界点 a-t图像 速度变化量v 表示此时加速度相等 2.图像问题的解题思路 例1 2022河北卷科学训练可以提升运
2、动成绩，某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中，速度v与时间t的关系图像如图所示由图像可知()A0t1时间内，训练后运动员的平均加速度大 B0t2时间内，训练前、后运动员跑过的距离相等 C.t2t3时间内，训练后运动员的平均速度小 Dt3时刻后，运动员训练前做减速运动，训练后做加速运动 答案：D 预测1(多选)如图所示为甲、乙两物体在同一直线上运动的位移时间图像，由图像可知()A.甲、乙两物体开始运动时的速度方向相反 B甲、乙两物体同时同地开始运动 C甲物体在04 s内的平均速率比乙物体在14 s内的平均速率大 D两图线交点表示两物体速度相同 答案：AC 预测2(多选)2020东京奥运会田径男
3、子4100米接力比赛，由汤星强、谢震业、苏炳添和吴智强组成的中国队取得优异成绩如图(a)所示，假设某接力比赛中甲、乙两运动员在直道交接棒过程的v t图像大致如图(b)所示设t1时刻为交接棒时刻，下列说法正确的是()A甲为交棒运动员，乙为接棒运动员 B0t1过程中，甲在前，乙在后，二者距离越来越小 Ct1t2过程中，接棒运动员的加速度越来越小 D交接棒时的速度越大，因交接棒而损失的时间越少 答案：ACD 预测3 2022北京押题卷很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图
4、像以竖直向上为正方向由此可判断出()A手机可能离开过手掌 B手机在t1时刻运动到最高点 C手机在t2时刻改变运动方向 D手机在t1t3时间内，受到的支持力先减小再增大 答案：A 考点二 非常规图像 1非常规图像 举例 函数表达式 斜率k 纵截距b v2-x图像 由2 022ax 得v202+2ax 2a 02 xt-t图像 由xv0t12at2 得xtv012at 12a v0 a-F图像 由Fmgma 得aFmg 1m g 2.解决非常规图像的方法 对于这类新型图像问题，关键是认清图像中横、纵轴所代表的物理量，找出它们的函数关系，并能迁移运用物理知识和方法清楚理解图像中的“点”“线”“斜率”
5、“截距”和“面积”的物理意义 例2 2022河北押题卷无人驾驶汽车在新冠疫情期间对疫情防控起到了积极作用某自主品牌的一款无人驾驶汽车在直线测试时的速度平方与位移关系v2-x图像如图所示从汽车经过x0位置时开始计时，则以下说法中正确的是()A汽车做匀加速直线运动 B汽车的加速度大小为10 m/s2 C该车在2 s内的位移大小为2.0 m D该车在2 s内的位移大小为3.6 m 答案：D 预测4 一质点沿直线运动，如图所示是从t0时刻开始的质点的xt-t(式中x为位移)图像，可以推知()A质点做匀减速运动 B加速度的大小是1 m/s2 Ct2 s时的速度是1 m/s Dt2 s时位移是3 m 答案
6、：B 预测5 2022安徽示范高中皖北协作区联考(多选)如图1所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A，滑块A受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出滑块A的加速度a，得到如图2所示的a-F图像，已知g取10 m/s2，则()A滑块A的质量为2 kg B木板B的质量为6 kg C当F12 N时，木板B的加速度为4 m/s2 D滑块A与木板B间的动摩擦因数为0.4 答案：AD 素养培优情境命题与体育运动、交通有关的v-t图像问题 情境1 2022湖南株洲4月质检为节约运行时间，设想一种高铁进站不停车模式如图(a)所示，站台内铁路正上方有一固定轨道AB，高铁分为可分离的上下
7、副、主车两部分，副车可在主车车顶轨道上滑行，主车保持匀速过站，需下车的乘客提前进入副车甲中，需上车的乘客已在静止于A端的副车乙中等待车尾到B端瞬间，甲刚好完全滑上固定轨道AB，主、副车分离，副车甲立即减速，甲的车头到A端时刚好停下，乘客下车当主车车头到A端时，副车乙立即从固定轨道开始加速滑上车顶轨道，当乙的车尾与主车车尾对齐时主、副车刚好共速，锁死一起前进 设高铁以40 m/s 速度匀速驶来，副车长均为20 m，副车甲、乙运动的v-t图像如图(b)所示，则主车长为()A180 mB200 m C220 mD820 m 答案：B 解析：根据题意，对副车乙和主车的运动进行简化分析，如图所示已知副车
8、长20 m，由v t图像可知，副车乙发生的位移为x112(24.5-15.5)40 m180 m，在这一段时间内，主车做匀速直线运动，主车发生的位移为x2(24.5-15.5)40 m360 m，故主车的长度为Lx2-x120 m360 m-180 m20 m200 m，故选B正确 情境2 图(a)为2022年北京冬奥会冰壶比赛中的一个画面比赛中，为了使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小假设某运动员以初速度v0沿冰面将冰壶推出，冰壶做直线运动直到停止的过程中，其速度时间(v-t)图像如图(b)所示 则下列判定正确的是()A0t1和t2t3时间内
9、，运动员在用毛刷擦冰面 Bt1t2时间内，冰壶的加速度大小为v1v2t2 Ct1t2时间内，冰壶的位移大小为12(v1v2)(t2t1)D0t3时间内，冰壶的平均速度大小为13(v0v1v2)答案：C 情 境 3(多 选)2021 年7 月31 日，第二 十 届 全国 大 学 生机 器 人 大赛ROBOCON圆满闭幕，本次大赛的主题项目为“投壶行觞”和“机器马术”如图甲，在一次比赛中a、b两机器人从同一起跑线沿同一方向做直线运动，它们的速度时间图像如图乙所示，则下列说法正确的是()A20 s时，a、b两机器人在运动方向上相距约500 m B40 s时，a、b两机器人速度相等，在运动方向上相距最远，为400 m C60 s时，b机器人在a机器人的前方，在运动方向上相距400 m Da、b加速时，b机器人的加速度大于a机器人的加速度 答案：AD
