2025年物理新高考备考2025年（版）物理《三维设计》一轮总复习（提升版）素养提升1⇒运动图像问题

素养提升1⇒运动图像问题CONTENTS题型一01题型二0203跟踪训练·巩固提升01题型一x－t图像与v－t图像

x－t图像与v－t图像的比较x－t图像v－t图像图像举例

x－t图像v－t图像意义倾斜直线表示甲做匀速

直线运动；曲线表示乙

做变速直线运动倾斜直线表示丙做匀变速直线

运动；曲线表示丁做变加速直

线运动特别处两条图线的交点表示相

遇图线与时间轴所围面积表示位

移x－t图像v－t图像图像举例

运动情况甲做匀速直线运动，乙

做速度逐渐减小的直线

运动丙做匀加速直线运动，丁做加

速度逐渐减小的变加速直线运

动位移0～t1时间内甲、乙位移

相等0～t2时间内丁的位移大于丙的

位移平均速度0～t1时间内甲、乙平均

速度相等0～t2时间内丁的平均速度大于

丙的平均速度【例1】

（2024·福建莆田模拟）如图所示，甲图是x－t图像即位置

与时间图像，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.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B.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C.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D.v－t图像中0至t3时间内物体3和物体4的平均速度相等解析：x－t图像切线的斜率表示物体运动的速度，速度的正负表示物

体的运动方向，所以甲图中t2时刻物体2已经向负方向运动，而乙图中

t4时刻速度为正，物体4仍向正方向运动，故A错误；x－t图像的交点

表示两物体相遇，而v－t图像的交点表示速度相等，故B错误；平均

速度等于物体发生的位移与所用时间的比值，甲图中两物体位移相

等，时间相等，所以平均速度相等，故C正确；v－t图像与横轴所围

区域的面积表示物体发生的位移，乙图中物体4的位移大于物体3的位

移，两物体运动时间相等，所以物体4的平均速度大于物体3的平均速

度，故D错误。1.x－t图像、v－t图像都只能描述直线运动，且不表示物体运动的

轨迹。2.x－t图像的斜率表示物体运动的速度，可根据斜率判断速度变化情

况，两图线交点表示相遇。3.v－t图像的斜率大小表示加速度的大小，斜率的正负表示加速度的

方向，在拐点处加速度方向改变，速度方向不变。4.v－t图像中图线与t轴所围成的图形的面积表示该段时间内的位移。

图线在t轴上方，表示位移为正；图线在t轴下方，表示位移为负，

物体在该段时间内的总位移为上、下面积的代数和。1.【x－t图像】（2023·全国甲卷16题）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＝t2时刻速度

降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中，可能正确的是

（

）

解析：

x－t图像的斜率表示速度v，小车在0～t1时间内从静止开

始做匀加速直线运动，则x－t图像的斜率从零开始不断增大；t1～t2

时间内小车开始做匀减速直线运动至速度为零，则x－t图像的斜率

不断减小至零，故D正确，A、B、C错误。

A.加速阶段与减速阶段的加速度大小之比为1∶2B.加速阶段与减速阶段的位移大小之比为2∶1C.加速阶段与匀速阶段的位移大小之比为1∶2

02题型二非常规运动学图像

四类图像（1）a－t图像由v＝v0＋at可知a－t图像与横轴所围面积表示速度变化量Δv，

如图甲所示。

a－t图像【例2】

（2023·广东高考3题）铯原子喷泉钟是定标“秒”的装

置。在喷泉钟的真空系统中，可视为质点的铯原子团在激光的推动

下，获得一定的初速度。随后激光关闭，铯原子团仅在重力的作用下

做竖直上抛运动，到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上

为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度v或加速度a随时间t

变化的图像是（

）解析：铯原子团仅在重力的作用，加速度a＝g，方向竖直向下，大小

恒定，在v－t图像中，斜率为加速度，故斜率不变，所以图像应该是

一条倾斜的直线，故A、B错误；因为加速度恒定，且方向竖直向

下，所以加速度为负值，故C错误，D正确。

【例3】

（多选）一只翠鸟发现露出水面的游鱼，从高空由静止俯

冲扎入水中捕鱼。若在翠鸟由静止俯冲至水面的过程中，位移与时间

的比值随时间变化的图像为直线，如图所示，其中v0、t0均已知，翠

鸟在空中运动的时间为t0，则下列说法正确的是（

）A.翠鸟在空中运动的最大速度为v0B.翠鸟在空中运动的最大速度为2v0C.翠鸟在空中运动的距离为v0t0D.翠鸟在空中运动的距离为2v0t0

v2－x图像【例4】

（多选）（2024·山西高三校联考期末）如图甲所示，运动

员在进行蹦床比赛，取向上为正方向，运动员离开蹦床后的v2－x图像

如图乙所示，运动员可视为质点，取重力加速度大小g＝10m/s2，则

下列叙述正确的是（

）A.运动员离开蹦床后加速度大小为10m/s2B.运动员在1.5s时的速度大小为1.5m/sC.运动员离开蹦床前的过程中，速度最大值是15m/sD.运动员在最高点的速度为零，只受重力的作用

A.物体做加速度越来越小的加速运动B.x＝1m与x＝4m时物体的速度之比等于1∶2C.物体在0～1m和1～4m内的时间之比等于1∶2D.物体在0～1m和1～4m内的平均速度之比等于1∶3v－x图像【例5】

（多选）（2024·福建泉州模拟）速度—位移（v－x）图像

可以直观表示物体运动的速度随空间位置的变化情况。如图，某物体

运动的v－x图线为抛物线，下列说法正确的是（

）

03跟踪训练·巩固提升1.（多选）（2023·湖北高考8题）t＝0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

2t0。在0～3t0时间内，下列说法正确的是（

）A.t＝2t0时，P回到原点B.t＝2t0时，P的运动速度最小C.t＝t0时，P到原点的距离最远123456789101112解析：

在初速度为0的直

线运动中，a－t图像中图线与时

间轴围成图形的面积表示速度

的变化量，故利用a－t图像画出

v－t图像，如图所示，可知B、D正确；在v－t图像中图线与时

间轴围成的图形的面积表示位移大小，可知0～3t0时间内，质

点运动方向未变，一直在远离原点，A、C错误。1234567891011122.（2024·辽宁沈阳二中校考模拟预测）如图所示，高速公路收费站

都设有“ETC”通道（即不停车收费通道），设ETC车道是笔直

的，由于有限速，汽车通过时一般是先减速至某一限定速度，然后

匀速通过电子收费区，再加速驶离（将减速和加速过程都看成加速

度大小相等的匀变速直线运动）。设汽车开始减速的时刻t＝0，下

列四幅图能与汽车通过ETC的运动情况大致吻合的是（

）123456789101112123456789101112解析：

汽车先做匀减速运动，然后做匀速运动，最后做匀加

速运动，选项A中的图像反映物体先负向匀速，后静止，再正向

匀速，选项A错误；选项B中的图像反映物体先正向匀速，后静

止，再正向匀速，选项B错误；选项C中的图像反映物体先正向

匀加速，后匀速，再正向匀加速，选项C错误；选项D中的图像

反映物体先正向匀减速，后匀速，再正向匀加速，符合题意，

选项D正确。1234567891011123.如图所示是某质点沿直线运动时的位置与时刻之间的关系图像，图

线经数学图像拟合，可视为抛物线x＝4t2＋t。0时刻的速度记为v0，

下列说法正确的是（

）A.0～4s内的平均速度大小为33m/sB.3s时的瞬时速度大小为13m/sC.v0＝2m/sD.v0＝1m/s123456789101112

1234567891011124.（2024·云南昆明模拟）一物体做匀加速直线运动，其位移中点的

速度为v，如图所示为v2－x图像，则该物体的初速度v0和加速度a分

别为（

）A.v0＝4m/s，a＝3m/s2B.v0＝10m/s，a＝3m/s2C.v0＝4m/s，a＝6m/s2D.v0＝10m/s，a＝6m/s2

1234567891011125.（2024·浙江温州模拟）自跳水运动员离开跳台开始计时到完全落

入水中，其速度随时间变化情况可简化为如图所示，选向下为正方

向，下列结论正确的是（

）A.0～t2时间内，速度始终向下B.t1～t2内的加速度比在t2～t3内加速度大123456789101112

1234567891011126.（多选）（2024·河南郑州模拟）放在水平面上的物体，在力F作用

下开始运动，以物体静止时的位置为坐标原点，力F的方向为正方

向建立x轴，物体的加速度随位移的变化图像如图所示，下列说法

中正确的是（

）A.0～x2过程中物体做匀加速直线运动，x2～x3过程

中物体做匀减速直线运动C.位移为x2时，物体的速度达到最大123456789101112

1234567891011127.（2024·海南嘉积中学一模）物体B、C的位置坐标x与时间t的关系

如图所示。虚线A是实线C在t＝0时刻的切线，已知虚线A与实线B平

行，实线C是一条开口向下的抛物线。则以下说法正确的是（

）A.在2～4s内的某一时刻，物体C的速度可能大于物

体B的速度B.0～2s内，物体C的平均速度大于物体B的平均

速度C.0～4s内，物体B运动的路程比物体C运动的路程多16mD.物体C做匀变速直线运动，加速度大小为2m/s2123456789101112

1234567891011128.（2024·北京西城统考）设物体运动的加速度为a、速度为v，位移为

x，现有四个不同物体的运动图像如图所示，t＝0时刻物体的速度均

为零，则其中物体做单向直线运动的图像是（

）123456789101112解析：

由所给位移—时间图像可知，图线的斜率表示速度，则

0～1s物体沿负方向运动，1～3s物体沿正方向运动，3～5s物体沿

负方向运动，物体不是做单向直线运动，故A错误；由所给速度—

时间图像可知，物体在0～2s内沿正方向运动，2～4s沿负方向运

动，方向改变，物体不是做单向直线运动，故B错误；对C选项的a

－t图像可知，物体在0～2s内做匀加速运动，在2～4s内做匀减速

运动，4s末速度减为0，然后重复前面的过程，是单向直线运动，

故C正确；对D选项的a－t图像可知，物体在0～1s内做匀加速运

动，在1～2s内做匀减速运动，2s末速度减为0，第3s内沿负方向

运动，不是单向直线运动，故D错误。123456789101112

A.速度均随位移均匀变化B.速度均随时间均匀变化C.经历的时间之比为1︰2D.经历的时间之比为2︰1123456789101112

12345678910111210.（多选）如图所示是某物体做直线运动的v2－x图像（其中v为速

度，x为位置坐标），下列关于物体从x＝0