2025高考物理抢分秘籍02运动图像四类常考问题和追及相遇问题（含答案解析版）.docxVIP

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秘籍02运动图像四类常考问题与追及相遇问题

【解密高考】

【题型一】运动图像（押题型）

【题型二】追及相遇问题

【题型三】运动图像与追及相遇问题综合分析

【误区点拨】

易错点：对v-t图像与x-t图像的混淆

：运动学图像是高考常考内容，理解基本图像及其斜率、截距、交点、面积等的物理意义，并能结合牛顿运动定律、直线运动规律等进行分析，是解决问题的关键，四类常考题型：一、通过图像分析物体的运动规律；二、根据题目情境选择运动图像；三、图像间的转换；四、应用图像巧解物理问题。并经常与运动学中的追及与相遇问题相结合。

：根据新高考物理命题的趋势，运动学图像问题往往与实际生活（学生体测过程、公交车出站和进站过程等）、中国传统文化（龙舟赛等）、现代交通工具（高铁进、出站等）相结合，解决这类问题时，首先要将题目给出的情境分析透彻，然后根据情境分析图像中物理量之间的关系，或者直接将图像与题目所描述的情境相对照，看是否吻合，进行判断。

【题型一】运动图像问题

【例1】4×100米接力赛是一项激动人心且富有挑战性的田径项目，考验运动员的速度、耐力和团队协作能力。如图1所示，甲、乙两位同学备赛校运动会，在直跑道中进行训练，需在长为20m的交接区完成交接棒。甲同学持棒接近乙同学时，乙在交接区前10m处起跑，两人共速时完成交接棒（不计交接棒时间）。如图2所示为该过程中甲、乙运动的速度一时间图像，A、B曲线分别表示甲、乙两人的运动情况，图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ为图像所围区域，由此可知（）

A．甲同学先做匀速运动，接棒后做匀减速运动

B．在时刻甲、乙两同学完成交接棒

C．图2中Ⅰ与Ⅱ两区域的面积之和不可能为10m

D．在0~内甲同学比乙同学多运动的位移大小等于Ⅰ和Ⅳ两区域的面积之和

【答案】C

【详解】A．在v-t图像中，斜率表示加速度，由图可知，A曲线表示甲同学先做匀速运动，接棒前已经开始减速，接棒后并非做匀减速运动，故A错误；

B．由题可知，在时刻，甲、乙两同学刚好相遇并完成交接棒，故B错误；

C．0~时间内，Ⅰ与Ⅱ两区域的面积之和表示甲同学在接棒前运动的位移，在乙同学启动时，甲同学在乙同学的后面，要追上乙同学，甲同学最快在交接区起点追上，此时甲同学在接棒前运动的位移最小应为，所以此面积一定会大于10m，故C正确；

D．Ⅰ区域的面积表示0~内甲同学比乙同学多运动的位移大小，Ⅳ区域的面积表示~时间内乙同学比甲同学多运动的位移大小，故D错误。

故选C。

处理图像问题的方法与技巧：

【例2】2025年唐山南湖春节灯会，以“神奇中国”为主题，活动现场约有2000架无人机参与演出，呈现出新春特色的图案。表演中某个无人机在一段时间内沿一直线运动，通过位移传感器描绘出该无人机的位置随时间的变化规律，如图所示。已知该图像为开口向上的抛物线，则无人机运动的（????）

A．速度始终不变

B．速度先变大再变小

C．加速度始终不变

D．加速度先变大后变小

【答案】C

【详解】AB．根据x-t图像的斜率表示速度，由图可知斜率先减小后增大，所以速度先减小后增大，故AB错误；

CD．根据题意可知图像为开口向上的抛物线，位移-时间关系为，根据数学知识可知该图像为抛物线，所以加速度始终保持不变，故C正确，D错误。

故选C。

【变式1】某同学在乘坐高铁列车时，利用手机软件记录了列车沿平直轨道运动的速度v随时间t的变化关系如图所示，下列能大致反映列车位移x随时间变化规律的图像是（）

A． B．

C． D．

【答案】A

【详解】由速度v随时间t的变化图像可知，列车先匀加速，再匀速，根据及可知，位移x随时间的变化图像先是开口向上的抛物线，然后是斜率不变的直线。

故选A。

【变式2】如图所示，甲图是x-t图像，乙图是v-t图像，图中给出的四条曲线1、2、3、4，分别代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（）

A．x-t图像中0至t1时间内物体1和物体2的平均速度相等

B．v-t图像中0至t3时间内物体3和物体4的平均速度相等

C．两图像中，t2、t4时刻分别表示物体2、物体4已经向负方向运动

D．两图像中，物体1和物体2在t1时刻相遇，物体3和物体4在t3时刻相遇

【答案】A

【详解】ABD．甲图中物体1和物体2在t1时刻位移相等，此时两物体相遇，所用时间相等，所以0至t1时间内物体1和物体2的平均速度相等，物体3和物体4在t3时刻速度相等，但位移不相等，没有相遇，则0至t3时间内物体3和物体4的平均速度不相等，故A正确，BD错误；

C．甲图中图像的斜率表示速度，可知甲图中t2时刻表示物体2已经向负方向运动；而乙图中物体4速度一直为正，可知t4时刻物体运动方向没有变，故C错误。

故选A。

【变式