专题03运动图像-三年（2022-2024）高考物理真题分类汇编（全国通）含答案

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）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。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【答案】B【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2μC.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【答案】D【命题意图】本题考查速度图像及其相关知识点。【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【答案】.AC【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.【答案】C【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.【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。【解析】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＞aIIB.vI＞vII,，aI＞aIIC.vI＞vII,，aI＞aIID.vI＞vII,，aI＞aII【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【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【答案】C【命题意图】此题考查碰撞及其相关知识点。【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40.0sC.从40.0s到50.0s D.从50.0s到60.0s【答案】A【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【答案】BD【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。专题04相互作用考点三年考情（2022-2024）命题趋势考点1力学中的三种力（5年5考）2024高考广西卷：斜面上物体所受摩擦力。2022高考福建卷：擦窗户工具受到的摩擦力。2024高考辽吉黑卷：利用砚台将墨条磨成墨汁，砚台对墨条的摩擦力方向，桌面对砚台的摩擦力方向。2024高考山东卷：国产人形机器人“天工”平稳通过斜坡，考查摩擦力。2023高考山东卷：餐厅暖盘车的储盘装置，胡克定律。2022高考上海卷：麦克风静止在水平桌面上，判断支架对话筒作用力的方向。2022年1月浙江选考：公园里仿制我国古代欹器的U形水桶，考查重心及其相关知识点。1.相互作用中高考考查频率较高的知识主要有：力学中的三种力，力的合成与分解，牛顿第三定律。2.力学中的三种力的考查主要集中弹力和摩擦力，包括胡克定律、滑动摩擦力、静摩擦力，命题冠以情景。3.力的合成与分解的考查主要集中在与平衡、匀速运动结合考查。4.牛顿第三定律的考查贯穿于整个力学，可能与静力学、动力学相关知识综合。考点2力的合成与分解（5年4考）2023年6月高考浙江选考：水平面上固定两排平行的半圆柱体，上面叠加圆柱体：2023年1月浙江选考：轻质网兜兜住重力为G的足球，用轻绳挂于光滑竖直墙壁上。2022年1月浙江选考：工作人员用轻绳匀速移动石墩时。考点3牛顿第三定律（5年4考）2022新高考海南卷：在冰上接力比赛时，甲推乙之间的相互作用力。2023高考江苏学业水平选择性考试：“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。2022年6月浙江选考：鱼儿摆尾击水跃出水面。2022年1月浙江选考：水平放置的电子秤上有一磁性玩具悬浮。考点01力学中的三种力1.（2024高考广西卷）工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图，三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑，货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为、和，则（）A. B.C. D.【答案】D【解析】根据滑动摩擦力的公式，可知滑动摩擦力的大小与接触面积无关，只与接触面的粗糙程度和压力大小有关，由题可知三个货箱各表面材质和祖糙程度均相同，压力大小也相同，故摩擦力相同，即，D正确。关注公众号高中物理学习研究获取更多优质资源！2（2022高考福建卷）如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g，则擦窗工具所受摩擦力（）A．大小等于B．大小等于C．方向竖直向上D．方向水平向左【答案】B【解析】对擦窗工具受力分析如图。水平方向拉力与擦窗工具所受滑动摩擦力等大反向，竖直方向重力与擦窗工具所受静摩擦力等大反向，所以擦窗工具所受摩擦力方向如图，大小为，选项B正确。3.（2024高考辽吉黑卷）利用砚台将墨条磨成墨汁，墨条速度方向水平向左时，（）A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力【答案】C【解析】当墨条速度方向水平向左时，墨条相对于砚台向左运动，故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，故A错误；根据牛顿第三定律，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台处于静止状态，故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，故B错误；由于砚台处于静止状态，水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，故C正确；桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力，故D错误。4.（2024高考山东卷）如图所示，国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于（）A. B. C. D.【答案】B【解析】根据题意可知机器人“天工”它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，对“天工”分析有,可得,故选B。5.（2023高考山东高中学业水平等级考试）餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g，相邻两盘间距1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为（）A.10N/m B.100N/m C.200N/m D.300N/m【答案】B【解析】由题知，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平，则说明一个盘子的重力可以使弹簧形变相邻两盘间距，则有mg=3∙kx,解得k=100N/m，B正确。6.（2022高考上海）麦克风静止在水平桌面上，下列能表示支架对话筒作用力的方向的是【答案】A【命题意图】本题考查受力分析+物体平衡条件+模型思想【解析】麦克风静止在水平桌面上，话筒处于静止状态，受力平衡，根据共点力平衡条件，可知支架对话筒的作用力与重力等大反向，支架对话筒的作用力竖直向上，选项A正确。7.（2022年1月浙江选考）如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是（）

A.水桶自身重力的大小B.水管每秒出水量的大小C.水流对桶撞击力的大小D.水桶与水整体的重心高低【答案】D【解析】水管口持续有水流出而过一段时间桶会翻转一次，说明主要原因是装的水到一定量之后，导致水桶与水整体的重心往上移动，竖直向下的重力作用线偏离中心转轴，导致水桶不能稳定平衡，发生翻转，故选D。考点02力的合成与分解1．（2023年6月高考浙江选考科目）如图所示，水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为G的光滑圆柱体静置其上，a、b为相切点，，半径Ob与重力的夹角为37°。已知，，则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为（）A．，B．，C．，D．，【答案】D【解析】对圆柱体受力分析，画出所受力的矢量图，Fa=mgsin37°=0.6G，Fb=mgcos37°=0.8G，D正确。【方法归纳】对于受到三个力的平衡问题，一般是对研究对象受力分析，画出所受各力的矢量图，利用平行四边形定则，得出三力矢量三角形，利用数学知识得出未知力的大小。2．（2023年1月浙江选考·2）如图所示，轻质网兜兜住重力为G的足球，用轻绳挂于光滑竖直墙壁上的A点，轻绳的拉力为，墙壁对足球的支持力为，则（）A．B．C．D．【答案】C【命题意图】本题考查受力分析、平衡条件及其相关知识点。【解析】对网兜和足球受力分析，设轻绳与竖直墙面夹角为θ，由平衡条件可得，据此可知，，选项C正确。3.（2022·全国理综乙卷·15）如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距时，它们加速度的大小均为（）

A. B. C. D.【答案】A【解析】当两球运动至二者相距时，,如图所示

由几何关系可知,设绳子拉力为，水平方向有,解得,对任意小球由牛顿第二定律可得,解得，故A正确，BCD错误。4.（2022年1月浙江选考）如图所示，学校门口水平地面上有一质量为m的石墩，石墩与水平地面间的动摩擦因数为，工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时，两平行轻绳与水平面间的夹角均为，则下列说法正确的是（）

A.轻绳的合拉力大小为B.轻绳的合拉力大小为C.减小夹角，轻绳的合拉力一定减小D.轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力也最小【答案】B【解析】对石墩受力分析，由平衡条件可知，，联立解得，故A错误，B正确；拉力的大小为，其中，可知当时，拉力有最小值，即减小夹角，轻绳的合拉力不一定减小，故C错误；摩擦力大小为，可知增大夹角，摩擦力一直减小，当趋近于90°时，摩擦力最小，故轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力不是最小，故D错误。考点03牛顿第三定律1．（2023年6月高考浙江选考科目）在足球运动中，足球入网如图所示，则（）A．踢香蕉球时足球可视为质点B．足球在飞行和触网时惯性不变C．足球在飞行时受到脚的作用力和重力D．触网时足球对网的力大于网对足球的力【答案】B【解析】踢香蕉球时足球不可视为质点，足球在飞行和触网时质量不变，惯性不变，A错误B正确；足球在飞行时只受到竖直向下的重力作用，C错误；根据牛顿第三定律，触网时足球对网的力等于网对足球的力，D错误。关注公众号高中物理学习研究获取更多优质资源！2．（2022新高考海南卷）在冰上接力比赛时，甲推乙的作用力是，乙对甲的作用力是，则这两个力（）A．大小相等，方向相反B．大小相等，方向相同C．的冲量大于的冲量D．的冲量小于的冲量【答案】A【解析】甲推乙的作用力与乙对甲的作用力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，这两个力大小相等，方向相反，根据冲量的定义，可知的冲量等于于的冲量，选项A正确BCD错误。3.（2023高考江苏学业水平选择性考试）如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m，四条腿与竖直方向的夹角均为θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的。每条腿对月球表面压力的大小为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】对“嫦娥五号”探测器受力分析有FN=mg月,则对一条腿有,根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面的压力为。D正确。4.（2023高