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试卷云
专题03 运动图像
考点 | 三年考情(2022-2024) | 命题趋势 |
考点1 速度图像 (5年6考) | 2024高考甘肃卷第2题和2024年高考福建卷第3题速度图像,考查速度图像面积和斜率的物理意义 2024高考辽宁卷第10题给出速度图像作为解题信息与动力学结合。 2022河北物理百米赛跑训练的速度图像。 2022年高考湖南卷第7题神舟十三号返回舱进入大气层的速度图像。 | 1.速度图像是高考考查频率较高的知识点,通常以实际情景切入,特别是结合体育情景的考查一直是考查的热点。包括结合动力学、电磁感应考查速度图像。例如2024高考辽宁卷第10题与动力学结合。 2022年高考全国乙卷两物体碰撞,给出速度图像给出解题信息。2022年高考湖南卷第7题神舟十三号返回舱进入大气层的速度图像,考查功率、机械能、动量及其相关知识点。 2.位移图像的考查主要集中在对位移图像斜率考查,包括结合动力学、碰撞、电磁感应考查位移图像。例如2024年高考江西卷第15题电磁感应压轴题给出竖直高度随时间变化图像作为解题信息;2024年1月高考浙江卷第19题扫描隧道显微镜减震系统给出位移图像。 2022年高考北京卷第10题两物体碰撞,给出位移图像给出解题信息。 3. 加速度图像的考查主要集中在运动分析或受力分析。 |
考点2 位移图像 (5年5考)
| 2024高考全国新课程卷考查直线运动可能的位移图像和速度图像。 2023高考全国甲卷小车沿直线运动的位移图像。 2022高考上海卷两质点由静止开始做直线运动,它们的位移x与时间t的图像均为抛物线。 | |
考点3加速度图像 (5年5考)
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2023高考江苏卷电梯上升过程中的加速度图像。 2023高考湖北卷质点P从原点由静止开始做直线运动的加速度a随时间t变化图像。
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考点01 速度图像
1. (2024高考甘肃卷)小明测得兰州地铁一号线列车从“东方红广场”到“兰州大学”站的图像如图所示,此两站间的距离约为( )
A. 980m B. 1230m C. 1430m D. 1880m
【答案】C
【解析】
图像中图线与横轴围成的面积表示位移,故可得两站间的距离约为
故选C。
2.(2024年高考福建卷第3题) 质点做直线运动的图像如图所示,其中为直线,为曲线,为直线,则以下说法正确的是( )
A. 的平均速度为
B. 做匀减速直线运动
C. 的加速度比的大
D. 的位移比的小
【参考答案】B
【名师解析】根据速度图像的面积表示位移可知的位移为45m,平均速度为15ms,A错误;3.5~6s的位移小于0~3s时间内的位移,D错误;3.5~6s质点做匀减速运动,B正确;根据速度图像的斜率表示加速度,根据图像信息,不能判断出的加速度比的大,C错误。
3. (2024高考辽宁卷)一足够长木板置于水平地面上,二者间的动摩擦因数为μ。时,木板在水平恒力作用下,由静止开始向右运动。某时刻,一小物块以与木板等大、反向的速度从右端滑上木板。已知到的时间内,木板速度v随时间t变化的图像如图所示,其中g为重力加速度大小。时刻,小物块与木板的速度相同。下列说法正确的是( )
A. 小物块在时刻滑上木板
B. 小物块和木板间动摩擦因数为2μ
C. 小物块与木板的质量比为3︰4
D. 之后小物块和木板一起做匀速运动
【答案】ABD
【解析】由题图可知,时木板的速度开始减小,说明小物块在时刻滑上木板,A正确;由题图可知时间内,木板的加速度为,时木板的速度为,由题意知,时小物块以速度滑上木板,时小物块的速度为,设小物块质量为m,小物块与长木板之间的动摩擦因数为,由牛顿第二定律可得,,联立解得,B正确;由题图可知,时间内,对木板由牛顿第二定律可得,,解得。时间内,木板的加速度大小,设木板的质量为M,由牛顿第二定律可得,,解得,C错误;时,小物块与长木板速度相等,小物块和长木板整体受到F和地面摩擦力f作用,,由于F和f相等,方向相反,整体受力平衡,一起做匀速运动,D正确。
4. (2022河北物理)科学训练可以提升运动成绩,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( )
A. 时间内,训练后运动员的平均加速度大
B. 时间内,训练前、后运动员跑过距离相等
C. 时间内,训练后运动员的平均速度小
D. 时刻后,运动员训练前做减速运动,训练后做加速运动
【参考答案】D
【命题意图】本题考查速度图像及其相关知识点。
【名师解析】根据v—t图像的斜率表示加速度,由题图可知0~t1时间内,训练后运动员的平均加速度比训练前的小,选项A错误;根据v—t图像围成的面积表示位移,由题图可知0~t2时间内,训练前运动员跑过的距离比训练后的大,选项B错误;根据v—t图像围成的面积表示位移,由题图可知t2~t3时间内,训练后运动员的位移比训练前的位移大,根据平均速度等于位移与时间的比值,可知训练后运动员的平均速度大,选项C错误;根据v—t图像可直接判断知,t3时刻后,运动员训练前速度减小,做减速运动;t3时刻后,运动员训练后速度增加,做加速运动,故D正确。
5(2022年高考湖南卷第7题)7.神舟十三号返回舱进入大气层一段时间后,逐一打开引导伞、减速伞、主伞,最后启动反冲装置,实现软着陆。某兴趣小组研究了减速伞打开后返回舱的运动情况,将其运动简化为竖直方向的直线运动,其图像如图所示。设该过程中,重力加速度不变,返回舱质量不变,下列说法正确的是( )
A.在时间内,返回舱重力的功率随时间减小
B.在时间内,返回舱的加速度不变
C.在时间内,返回舱的动量随时间减小
D.在时间内,返回舱的机械能不变
【参考答案】.AC
【名师解析】由v——t图像可知在,在0~t1时间内,返回舱速度减小,返回舱重力的功率随时间减小,选项A正确;根据速度图像的斜率表示加速度大小,可知在0~t1时间内,返回舱的加速度减小,选项B错误;在t1~t2时间内,返回舱速度减小,动量减小,选项C正确;在t2~t3时间内,返回舱匀速运动,动能不变,重力势能减小,机械能减小,选项D错误。
考点02 位移图像
1 (2024高考全国新课程卷)一质点做直线运动,下列描述其位移x或速度v随时间t变化的图像中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【参考答案】 C
【名师解析】 本题考查的考点:位移图像和速度图像。
质点做直线运动,不能出现同一时间两个位移,AB错误;不能出现同一时间两个速度,D错误C正确。
2. (2023高考全国甲卷)一小车沿直线运动,从t=0开始由静止匀加速至t=t1时刻,此后做匀减速运动,到t=t1时刻速度降为零。在下列小车位移x随时间t的关系曲线中,可能正确的是
A. B.
C. D.
【参考答案】D
【命题意图】本题考查对位移图像的理解及其相关知识点。
【解题思路】从t=0开始由静止匀加速,此后匀减速到速度为零,根据位移图像斜率表示速度可知,D正确。
3. (2022高考上海)两质点由静止开始做直线运动,它们的位移x与时间t的图像均为抛物线。t0时刻它们的速度分别为vI和vII,加速度分别为aI和aII。则( )
A. . vI>vII, ,aI>aII
B. vI>vII, ,aI>aII
C. vI>vII, ,aI>aII
D. vI>vII, ,aI>aII
【参考答案】A
【命题意图】本题考查位移图像+匀变速直线运动规律+图像思想
【名师解析】根据位移图像的斜率表示速度可知,在t0时刻,图像I对应的速度vI>vII(图像II对应的速度)。根据题述它们的位移x与时间t的图像均为抛物线,可知两质点均做初速度为零的匀加速直线运动,由v=at可知,图像I对应的加速度aI>aII(图像II对应的甲速度),选项A正确。
【一题多解】根据题述它们的位移x与时间t的图像均为抛物线,可知两质点均做初速度为零的匀加速直线运动。由位移图像可知在0~t0时间内,I的位移大于II的位移,由x=at2,可知图像I对应的加速度aI>aII(图像II对应的甲速度)。由v=at可知,在t0时刻,图像I对应的速度vI>vII(图像II对应的速度),选项A正确。
4.(2022年高考北京卷)质量为和的两个物体在光滑水平面上正碰,其位置坐标x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.碰撞前的速率大于的速率
B.碰撞后的速率大于的速率
C.碰撞后的动量大于的动量
D.碰撞后的动能小于的动能
【参考答案】C
【命题意图】此题考查碰撞及其相关知识点。
【名师解析】根据位移图像斜率表示速度可知,碰撞前的速率为零,碰撞后的速率等于的速率。选项AB错误;由碰撞规律可知,m1大于m2,碰撞后的动量大于的动量,碰撞后的动能大于的动能,选项C正确D错误。
考点03 加速度图像
1.(2023高考江苏学业水平选择性考试)电梯上升过程中,某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系,如图所示。电梯加速上升的时段是( )
A. 从20.0s到30.0s
B. 从30.0s到40.0s
C. 从40.0s到50.0s
D. 从50.0s到60.0s
【参考答案】A
【名师解析】
因电梯上升,由速度图像可知,电梯加速上升的时间段为20.0s到30.0s。A正确。
2. (2023高考湖北卷)时刻,质点P从原点由静止开始做直线运动,其加速度a随时间t按图示的正弦曲线变化,周期为。在时间内,下列说法正确的是( )
A. 时,P回到原点
B. 时,P的运动速度最小
C. 时,P到原点的距离最远
D. 时,P的运动速度与时相同
【参考答案】BD
【名师解析】
质点在时间内从静止出发先做加速度增大的加速运动,然后做加速度减小的加速运动,此过程一直向前加速运动,时间内加速度和速度反向,先做加速度增加的减速运动在做加速度减小的减速运动,时刻速度减速到零,此过程一直向前做减速运动,重复此过程的运动,即质点一直向前运动,AC错误,B正确;
根据图像的面积表示速度变化量,可知内速度的变化量为零,因此时刻的速度与时刻相同,D正确。
附件 2