专题01 运动图像分析和计算（解析版）.docx

更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址： 专题01 运动图像分析和计算（解析版） 类型一 运动图像分析 【方法技巧】 （1）弄清楚图像的横坐标及纵坐标所表示的物理量，并根据图像的形状确定这两个物理量之间的关系。 （2）分析图像的起点、交点、拐点和终点的含义，收集和概括相关的信息。 （3）由问题入手，从图像中寻找相关信息解题。 【专项训练】 1.如图所示，下面四个图像反映汽车在做匀速直线运动的是(    ) A. ①④ B. ①③ C. ②③ D. ②④ 【答案】C 【解析】解： ①图像中线段与时间轴平行，物体处于静止状态； ②此图像表示汽车通过的路程与所用时间成正比，也就是做匀速直线运动； ③此图像表示汽车速度保持不变，一直在匀速直线运动； ④此图像的意思是汽车加速行驶。 反映汽车在做匀速直线运动的是②③，故C正确，ABD错误。 故选：C。 匀速直线运动的s-t图像是一条倾斜的直线，直线的倾斜程度表示速度的大小；匀速直线运动的v-t图像是一条平行于时间轴的直线。 本题考查匀速直线运动的特点，将物理规律以函数或统计图表的形式呈现，体现了数学学科的基础性、工具性，是中考命题的热点。 2.某物体v-t的图像如图所示，下列说法正确的是(    ) A. 物体保持静止状态 B. 物体运动的速度与时间成反比 C. 物体运动的速度与时间成正比 D. 图中阴影部分面积表示物体通过的路程 【答案】D 【解析】解：A、v-t图象是一条水平直线，说明物体在做匀速直线运动，故A错误； BC、匀速直线运动的物体的速度是不变的，即该物体的速度与时间不成比例关系，故BC错误； D、由速度公式的变形s=vt可知图中阴影部分面积表示物体通过的路程，故D正确。 故选：D。 v-t图像是一条水平直线，说明物体在做匀速直线运动，匀速直线运动的物体的速度是不变的，由速度公式的变形s=vt可知图中阴影部分面积表示物体通过的路程。 本题考查学生对v-t图像的认识和对速度公式的理解，属于基础题。 3.如图所示，图甲是小车甲运动的s-t图像，图乙是小车乙运动的v-t图像，由图像可知(    ) A. 甲车速度大于乙车速度 B. 甲车速度小于乙车速度 C. 甲车做匀速直线运动，乙车静止 D. 甲、乙两车经过5s通过的路程都是10m 【答案】D 【解析】解： ABC、甲图为s-t图像，为一过原点的倾斜直线，说明甲车通过的路程与时间成正比，做的是匀速直线运动， 则甲的速度为：v甲=s甲t甲=10m5s=2m/s； 乙图为v-t图像，乙的图像与t轴平行，说明乙做匀速直线运动，v乙=2m/s，所以甲车速度等于乙车速度，故ABC错误； D、甲、乙都以2m/s匀速运动，经过5s通过的路程均为：s'=vt'=2m/s×5s=10m，故D正确； 故选：D。 (1)物体的v-t图像若是一条平行于横轴的直线，表示物体做匀速运动；物体的s-t图像若是一条过原点的直线，表示物体运动的路程与时间成正比，物体做匀速运动； 由甲图可知，5s内运动的路程，利用速度公式求甲的速度；由图乙可知乙车的速度； (2)由速度公式变形可求得甲、乙两车经过5s通过的路程。 根据图像或图表探究物质的规律是近两年来出现较多的题目，图像可以使我们建立更多的感性认识，从表象中去探究本质规律，体验知识的形成过程。 4.如图，图甲是小-车甲运动的s-t图像，图乙是小车乙运动的v-t图像，由图像可知(    ) A. 甲、乙都由静止开始运动 B. 甲、乙都以2m/s的速度匀速运动 C. 甲、乙两车经过5s一定相遇 D. 甲车速度越来越大，乙车速度不变 【答案】B 【解析】 【分析】 运用图象法解答问题的一般步骤：①明确图象中横纵坐标表示的物理量分别是什么；②注意认清横坐标和纵坐标上最小分格的数值大小和单位；③明确图象所表示的物理意义；④根据图象对题目提出的问题作出判断，得到结论。 【解答】 A.由图可知，甲是从0时刻计时，路程虽然为0，但从0时刻开始做匀速直线运动，不是从静止开始运动；乙车开始计时时的速度为2m/s，不是从静止开始运动，故A错误； B.小车甲运动的s-t图象是一条过原点的直线，表示s与t成正比，故甲做匀速直线运动，速度为v甲=s甲t甲=10.0m5s=2m/s；小车乙运动的v-t图象是一条平行于横轴的直线，表示随着时间的推移，乙的速度不变，故乙做匀速直线运动，速度为2m/s；故甲、乙都以2m/s匀速运动，故B正确； C.甲、乙都以2m/s匀速运动，在相同的时间内运动的路程相等，但不知出发点和运动方向是否相同，故经过5s是否相遇无法判断，故C错误； D.甲、乙都以2m/s匀速运动，速度均不变，故D错误。 故选B。   5.甲、乙两物体，同时同地出发向南做直线运动，它们的s-t图像如图所示，下列说法正确的是(    ) A. 2～4s内乙做匀速直线运动 B. 0～2s内以甲为参照物，乙向北运动 C. 3s时甲比乙的速度快 D. 0～2s内乙的平均速度为2m/s 【答案】C 【解析】解：由图像知，甲是一条过原点的直线，说明甲通过的路程与其时间成正比，即甲保持匀速直线运动； 前2s，乙是一条过原点的直线，所以做匀速直线运动；2s后乙的路程没有变化，所以处于静止状态，即乙是先匀速直线运动后静止。 A、在2～4s 内，乙的路程没有发生变化，所以乙是处于静止状态，故A错误； B、由图可知，甲、乙两物体在0～2s内都是做匀速直线运动，在2s内乙通过的路程大于甲，乙的速度大于甲，乙在甲的前面；而甲、乙两物体，同时同地出发向南做直线运动，所以，以甲为参照物，乙向南运动，故B错误； C、乙在2s后处于静止状态，甲做匀速直线运动，3s时甲比乙的速度快，故C正确； D、0～2s内乙运动的路程是8m，时间是2s，速度为v=st=8m2s=4m/s，故D错误。 故选：C。 (1)由图像得出乙物体在2～4s内的路程不变，乙物体处于静止状态； (2)由图得出甲、乙两物体在0～2s内都是做匀速直线运动，利用“相同时间比较路程”比较甲、乙两物体的运动速度大小关系，进而确定以甲为参照物时乙的运动情况； (3)由图像得出乙物体在2～4s内的路程不变，乙物体处于静止状态，甲物体一直做匀速直线运动； (4)由图得出乙物体在0～2s内做匀速直线运动，确定乙在2s内通过的路程，利用速度公式求乙物体在0～2s内乙的速度(平均速度)。 此题考查了s-t图像的分析和速度公式的应用，根据图像特点确定物体运动状态，是解决此类问题的第一步。 6.如图是一辆汽车做直线运动的s-t图像，对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动，下列说法正确的是(    ) A. AB段汽车处于匀速直线运动状态 B. 前3小时内，汽车运动的平均速度为30km/h C. BC段汽车处于变速直线运动状态 D. CD段汽车运动的速度为22.5km/h 【答案】B 【解析】解：A.AB段汽车的路程不随时间而变化，则汽车处于静止状态，故A错误； B.前3小时内，汽车运动的路程为90km，平均速度v= st=90km3h=30km/h，故B正确； C.由图可知，在BC段，汽车通过的路程与时间成正比，故做的是匀速直线运动，故C错误； D.BC段的平均速度是vCD=sCDtCD=90km1h=90km/h，故D错误。 故选：B。 (1)根据速度的变化得出AB段汽车的运动特点； (2)利用v=st即可求出平均速度的大小； (3)由图得出BC段汽车运动的路程和时间成正比； (4)由图像得出汽车CD段通过路程，可得出时间1h的路程，然后根据速度公式求出速度。 7.甲、乙两物体从同一位置沿同一方向做直线运动，其s-t图像如图所示，其中甲的图线为直线。下列分析正确的是(    ) A. 甲、乙两物体是从同一地点同时出发的 B. 以乙物体为参照物，甲物体一直在运动 C. 第4s∼第19s，甲和乙的平均速度相等 D. 整个过程中，甲的速度总是大于乙的速度 【答案】C 【解析】解：A、由图可知乙在甲出发3s后才出发，所以甲乙不是同时出发的，故A错误； BD、由图可知第24s以前，甲乙之间的距离一直在发生变化，则以乙物体为参照物，甲物体一直在运动，但24s后两物体的s-t图象是一组平行线，两物体之间的距离不变，即两物体运动的速度相等，所以以乙物体为参照物，甲物体静止，故BD错误； C、第4s∼第19s，甲和乙运动的路程均为57m-12m=45m，运动时间相等，根据速度公式可知甲和乙的平均速度相等，故C正确； 故选：C。 A、由图可知乙在甲出发3s后才出发； BD、由图可知第24s以前，甲乙之间的距离一直在发生变化，则以乙物体为参照物，甲物体一直在运动，但24s后两物体的s-t图象是一组平行线，两物体之间的距离不变，即两物体运动的速度相等，所以以乙物体为参照物，甲物体静止； C、第4s∼第19s，甲和乙运动的路程均为57m-12m=45m，运动时间相等，根据速度公式可知甲和乙的平均速度相等。 8.(双选)甲、乙两车在同一直线上运动的s-t图像如图所示。由图像可知(    ) A. 甲做加速运动，乙做减速运动 B. 甲、乙均做匀速直线运动 C. 甲、乙的速度均为20m/s D. 在0.4s时两车相遇 【答案】BD 【解析】解：AB、甲、乙两车在同一直线上运动，根据图像可知，两车是相向行驶的，甲的路程和时间成正比，乙在相等时间内通过的路程相同，因此甲乙都做匀速直线运动，故A错误，B正确； C、从图中看出，当时间为0.2s时，甲运动了4m，故甲的速度为：v=st=4m0.2s=20m/s， 当时间为1.2s时，乙运动了12m，故乙的速度为：v'=s't'=12m1.2s=10m/s，故C错误； D、从图中看出，在0.4s时，甲距原点8m，乙距原点也为8m，故此时两车相遇，故D正确。 故选：BD。 (1)甲、乙两车在同一直线上运动，根据图像可知，两车是相向行驶的，甲的路程和时间成正比，乙在相等时间内通过的路程相同，因此甲乙都做匀速直线运动； (2)从图中找到甲乙各自运动的路程和时间，分别用v=st计算出甲乙的速度； (3)从图中找到在0.4s时，两车距离原点的路程，即可分析。 9.(双选）两辆汽车A，B在平直路面上运动时的图像如图甲所示，初始时运动方向如图乙所示，下列说法中正确的是(    ) A. 在0~t1时间内，两车速度大小vA＜vB B. 在30s~40s内，两车速度大小vA＞vB C. 在t2~t3时间内，以A车为参照物，B车向东运动 D. 在t2~t3时间内，以地面为参照物，A车向西运动 【答案】CD 【解析】解：A、0~t1时间内，A车和B车都做匀速直线运动， vA=sAtA=600m30s=20m/s；vB=sBtB=840m70s=12m/s，所以vA＞vB，故A错误； B、30s-40s内，A车静止，速度为0，B车速度为12m/s，B车速度大，故B错误； C、在t2~t3时间内，A车向西运动，速度大小为20m/s，B车也是向西运动，速度大小为12m/s，vA＞vB。所以以A车为参照物，B车向东运动，C正确。 D、在t2~t3时间内，以地面为参照物，A车向西运动，D正确。 故选：CD。 甲图横坐标是时间，纵坐标是路程，是s-t图像。我们需要通过时间和路程的关系，来判断A车和B车的运动情况。 乙图中A车的初始运动方向向东，B车的初始运动方向向西。 A车在0-30s向东运动，30s-40s是静止状态，40s-70s向西运动。 B车0-70s一直向西运动。 此题考查的是s-t图像，以及运动和静止的相对性，要能根据图像判断物体的运动类型，判断运动的速度大小和方向。 10.甲、乙、丙三辆小车同时，同地向东运动，它们运动的图像如下图所示，由图像可知： (1)甲车的速度是________m/s； (2)若以乙车为参照物，丙车向________(填“东”或“西”)做直线运动； (3)经过5s，跑在最前面的小车是________车，它距后面的车的距离是________m． 【答案】(1)4；(2)西；(3)乙；10 【解析】 【分析】 本题主要考查学生对于图象的分析能力，在进行物理实验中经常要画出测得数据的关系图象，分析图象从而得出结论。 (1)(2)根据三个图象，分别分析出甲、乙、丙三辆小车的运动情况，根据速度的计算公式v=s t求出甲、乙、丙的运动速度；进行比较得出正确的结论。 在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止。 (2)甲、乙、丙三辆小车同时、同地向东运动，利用s=vt求经过5s后的路程，据此得出答案。 【解答】 解： (1)左边图象是s-t图象，是一条过原点的射线，路程和时间成正比，路程和时间的比值是一个定值，由图可知，当甲运动20m时，需5s；则甲车的速度v甲=s t=20m 5s =4m/s； (2)右边图象是v-t图象，速度不随时间的变化而变化，是一个定值，乙的速度大小v乙=6m/s；丙的速度v丙=4m/s； 已知乙、丙同时、同地向东运动，由于乙车的速度大于丙车的速度，所以若以乙车为参照物，丙车向相反的方向运动，即向西运动； (3)甲、乙、丙三辆小车同时、同地向东运动，v甲=4m/s、v乙=6m/s、v丙=4m/s； 由s=vt可得经过5s后，通过的路程分别为s甲=20m、s乙=30m、s丙=20m； 所以，跑在最前面的小车是乙车，它距后面的车(甲、丙)的距离是10m。 故答案为：(1)4；(2)西；(3)乙；10。    11.如图是某物体运动的图像，据图回答：AB段描述物体做________运动，BC段描述物体做________运动，前5s内物体运动的路程是________m，前5s内物体的平均速度为________m/s。 【答案】匀速直线；静止；9；1.8 【解析】 【分析】 熟练掌握速度图象的物理意义，能够利用速度图象判断物体的运动状态、求物体运动的速度以及物体通过的路程，是解决此类问题的关键。 根据s-t图象中路程与时间的关系确定不同时间段物体的运动状态，并且从图中读出前5s内物体的路程和时间，利用速度公式求出平均速度。 【解答】 根据s-t图象可知，AB段中，物体运动的路程和时间成正比，因此AB段中物体做匀速直线运动； BC段中，物体通过的路程不变，因此BC段中的物体处于静止状态； 从图象上可以看出，前5s内物体运动的路程为9m， 则平均速度：v=st=9m5s=1.8m/s。 故答案为：匀速直线；静止；9；1.8。   12.在物理学中，常用图像描述物理过程，某物体在平直路面上运动的速度-时间图像如左图所示，则该物体的运动状态是________________。左图中的阴影面积表示的物理量是__________。小华同学在研究玩具小车的运动情况时，描绘出了如右图所示的速度-时间图像．通过查阅资料，得知速度-时间图像与坐标轴所包围部分(即右图中阴影部分)的面积也可以描述上述的物理量。根据图像可知小车在1秒内的平均速度是__________ m/s。 【答案】匀速直线运动；路程；0.1 【解析】 【分析】 本题主要考查学生对速度公式及其速度时间图象的掌握和应用，灵活运用相关公式即可正确解题，难度一般。 【解答】 (1)由物体在平直路面上运动的速度-时间图像如左图所示，则该物体的运动状态是匀速直线运动； (2)左图中横坐标表示时间，纵坐标表示速度，则左图的阴影面积表示的物理量是该段时间内物体运动的路程； (3)由题意和图象可知，小车在1s内运动的距离： s=12vt=12×0.2m/s×1s=0.1m， 则小车在0-1s内的平均速度：   v=st=0.1m1s=0.1m/s。   13.图像是数据处理的重要方法。如图： (1)此图像中表示匀速运动的是为______ (填“甲”或“乙”)。 (2)若甲乙记录了两物体从同一位置向左运动的过程，则在0-3s内：甲物体通过的路程为______ m，乙相对于甲______ (选填“向左”“向右”或“保持静止”)，乙与甲之间的距离______ (选填“变大”或“变小”)。 (3)聪明的小燕发现：一段时间内，物体通过的路程刚好等于这段时间的图像与坐标轴围成图形的面积(如图阴影部分)，这一猜想在老师那里得到了证实。根据这一规律，请你计算乙在4s内的平均速度为______ m/s。 【答案】甲  9  向右  变小  1.5 【解析】解：(1)从图上可以看出在4s内，甲的速度一直保持3m/s不变，乙的速度一直在变大，但总是小于3m/s，所以此图像中表示匀速运动的是甲； (2)在0-3s内：甲物体通过的路程为：s甲=v甲t=3m/s×3s=9m；两物体从同一位置向左运动，在0-3s内，乙的速度一直在变大，但总是小于3m/s，故以甲为参照物，乙在向右运动；乙与甲之间的距离变小； (3)根据物体通过的路程等于这段时间的图像与坐标轴围成图形的面积，可知乙4s内通过的路程s乙=12×3m/s×4m=6m， 乙在4s内的平均速度v乙=s乙t乙=6m4s=1.5m/s。 故答案为：(1)甲；(2)9；向右；变小；(3)1.5。 (1)根据图像分析甲乙的速度； (2)根据速度公式的变形公式计算在0-3s内甲物体通过的路程；物体相当于参照物的位置发生改变则物体运动，知道两物体从同一位置向左运动，然后分析乙的运动情况以及甲乙的距离变化； (2)根据物体通过的路程等于这段时间的图像与坐标轴围成图形的面积，得出乙4s内通过的路程，然后根据v=st求出乙在4s内的平均速度。 14.百米赛跑过程中“匀速直线运动”与“变速直线运动” (1)某时刻甲、乙两运动员位置的示意图如图(a)所示。用“频闪摄影”可记录物体相隔同样时间的不同位置，如图所示(b)是甲、乙两运动员不同位置运动时的频闪照片．由照片可知，_________运动员的速度越来越大．(选填“甲”或“乙”) (2)若乙运动员的成绩是10 s，则他的平均速度速度是_________km/h． (3)如图(c)甲、乙两个物体做直线运动的_________图象．由图象可知：图像第3S末，甲和乙的图线相交，这说明了甲、乙具有相同的_________.第4S末，跑在前面的是_________.(选填“甲”或“乙”) 【答案】(1)乙；(2)36；(3) v-t；速度；甲 【解析】 【分析】 本题考查了匀速直线运动和变速运动的概念及速度公式的运用，本题图丙是速度--时间图象，要注意与路程--时间图象的区别； (1)速度大小与通过的路程和时间有关，根据v=st可判断速度大小。当时间相同时，通过的路程越长，速度越快； (2)变速运动的速度可用v=st来计算； (3)由图(C)可知为甲、乙的速度--时间图象：第3s末，甲和乙的图线相交，这说明了甲、乙具有相同的速度；第四秒末即第五秒初，由乙的速度变化规律可知，此时乙的速度大小，根据公式s=vt，通过比较图线与X轴所围成的面积即可比较甲乙的路程； 【解答】 (1)由图(a)可知，乙的运动距离比甲大，但时间相同，根据v=st可知乙的速度大。 (2)乙运动员的速度：v=st=100m10s=10m/s=36km/h。 (3)图(c)甲、乙两个物体做直线运动的速度--时间图象，第3s末，甲和乙的图线相交，说明甲、乙速度相同；由图C可知，第四秒末时甲、乙的路程可用它们的图线与X轴围成图形的面积来比较，此时乙的速度为25m/s，所以乙的路程为s乙=12(5×25)m=62.5m，甲的路程为s甲=(5×15)m=75m，所以s甲>s乙，故跑在前面的是甲。 故答案为：(1)乙；(2)36；(3) v-t；速度；甲   15.如图所示，在“测量物体运动的平均速度”实验中。使斜面保持很小的坡度不变，让小车从A跑到C，分别测出小车通过前半程AB和后半程BC的路程及所用的时间，并根据测量数据作出了s-t图像。 (1)完成实验所需要的器材：斜面、小车、______ 和秒表； (2)由图像可知，小车在BC段的平均速度为______ m/s； (3)假若斜面的倾斜角度变大，可能会使测量______ 的结果不准确，导致计算速度的结果误差很大。 【答案】刻度尺  0.5  时间 【解析】解： (1)由平均速度公式v=st知，实验中需要用刻度尺测量路程，用秒表测量时间； (2)由图像数据可知，BC的总路程为100cm-50cm=50cm，用时4s-3s=1s； BC段的平均速度为： vBC=sBCtBC=50cm1s=50cm/s=0.5m/s； (3)若斜面的倾斜角度大，则小车的运动速度加快，可能会使测量时间的结果不准确，导致计算速度的结果误差很大。 故答案为：(1)刻度尺；(2)0.5；(3)时间。 (1)由平均速度公式v=st确定测量工具； (2)已知小车在BC段运动的路程与运动时间，由平均速度公式v=st可以求出小车在BC段的平均速度； (3)根据时间的测量分析。 本题考查了测量平均速度原理、速度的计算，考查了学生分析实验数据得出结论的能力。 16.A、B、C三个物体分别从位于同一水平直线上的a、b、c三点沿该直线运动，如图甲所示，a、c之间的距离为90m，a、b之间的距离为40m。其中，B、C两物体同时出发并开始计时，物体A向右运动，其运动的s-t图像如图乙所示，物体B作匀速直线运动，物体C运动的v-t图像如图丙所示，前2s物体C通过的路程为3m，从开始计时到10s时，A、C相距23m，A、B相距10m。则： (1)物体A前2s通过的路程是______ m；2s后的运动速度是______ m/s；10s内A通过的路程是______ m。 (2)物体C向______ 运动，10s内的平均速度是______ m/s。 (3)10s时，B、C两物体相距______ m或______ m。 【答案】0  5  40  左  2.7  13  33 【解析】解： (1)根据图乙判断物体A前2s静止，所以物体A前2s通过的路程是0m； 2s后匀速直线运动，2s-4s内，路程为10m，则vA=sAtA=10m2s=5m/s； 物体A前2s内路程为0，则后8s的路程sA'=vAtA'=5m/s×8s=40m，所以10s内A通过的路程是40m。 (2)从开始计时A物体运动路程为： sA=vAtA=5m/s×(10s-2s)=40m； 由丙图可知，10s后根据v=st可得物体C从c点出发运动的路程为： sc=3m+3m/s×(10-2)s=27m， 根据题意，a，c之间的原距离为90m，计时10s后，物体A、C相距23m，可判断物体C往左运动，其前10s的平均速度： Vc=sct'=27m10s=2.7m/s。 (3)物体B作匀速直线运动，从开始计时到10s时，A、B相距10m， 已知A从a向右运动40m， B如果向右运动，则向右运动10m，而已知C向左运动27m，那么此时B、C两物体相距13m； B如果向左运动，则也向左运动10m，所以此时B、C两物体相距33m。 故答案为：(1)0；5；40；(2)左；2.7；(3)13；33。 (1)根据图乙判断物体A前2s静止；2s后匀速直线运动，根据v=st计算出运动速度；再根据s=vt计算出10s内A通过的路程； (2)根据图丙计算出物体C10s的路