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微突破11 机械能中的图像问题（原卷版）
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01
命题透视·考情前瞻
对标素养，研判高考命题趋势....................................... 2
02
思维建模·脉络梳理
搭建知识框架，构建系统思维....................................... 3
03
考点精讲·靶向突破拆解核心考点，归纳解题范式....................................... 4
考点一
机械能与图象结合的问题
........................................................................................................ 4
核心知识·解构...................................................................................................................................... 4
一、解决图象问题的基本步骤............................................................................................................4
二、图象所围“面积”和图象斜率的含义....................................................................................... 4
热点考向·破译...................................................................................................................................... 4
考向1
机械能与图象结合类问题
........................................................................................... 4
04
思维建模·脉络梳理
溯源真题逻辑，感知高考考向....................................... 7
命题透视·考情前瞻
——对标素养，研判高考命题趋势
核心考点
2026 年
2025 年
2024 年
机械能与图象结合的问题
2026•黑吉辽蒙卷
2025•江西
——
考情分析
题型与考向：本讲内容是高考物理中力学板块的高频考点与高区分度题型，
是考查学生信息提取、模型建构与数形结合能力的“试金石”。以图像为载体
考查机械能问题，几乎每年、每卷都会出现，且常以中等难度或较难的选择
题形式呈现，也常作为实验题的数据处理环节。这类题目能有效区分学生是
“死记硬背公式”还是“真正理解物理过程”，因为它要求考生能从图像中识别
出物体的运动状态、能量转化关系以及受力情况。考查形式多样，从“单一图
像”到“多图像综合”，高度强调“图像的斜率、截距、面积的物理意义”，与“功
能关系”和“能量守恒定律”深度绑定
情境与立意：
1. 运动过程：物体在有阻力的环境中运动，E-x 图为直线，Ek-x 图为曲线，
机械能不守恒
2. 含弹簧的系统：弹簧的弹性势能Ep-x 图为抛物线，系统Ek-x 和Ep-x 图像
相互转化，考查机械能守恒
复习目标
1.理解匀变速直线运动的特点，掌握匀变速直线运动的公式，并理解公式中
各物理量的含义。
2.会灵活应用运动学公式及推论解题。
3.灵活运用匀变速直线运动的规律处理多过程问题。
思维建模·脉络梳理
——搭建知识框架，构建系统思维
考点精讲·靶向突破
——拆解核心考点，归纳解题范式
考点一
机械能与图象结合的问题
核心知识·解构
一、解决图象问题的基本步骤
1. 观察题目给出的图象，弄清______________________________及______________________________．
2. 根据物理规律推导出__________________________________________________．
3. 将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对比，找出图线的___________________
____________________等所表示的物理意义，分析解答问题，或者利用函数图线上的特定值代入函数关系
式求物理量．
二、图象所围“面积”和图象斜率的含义
1.
t
v
图像：图线与横轴围成的面积表示位移（
vt
x
）
2.
t
a
图像：图线与横轴围成的面积表示速度变化量（
at
v
Δ
）
3.
x
F
图像：图线与横轴围成的面积表示功（
Fx
W
）
4.
x
Ek
图像：图线的斜率表示合外力（
x
E
E
F
k
kt
Δ
0
合
）
5.
x
Ep
图像：图线的斜率的绝对值表示重力（
h
E
G
p
Δ
Δ
）
6.
t
P
图像：图线与横轴围成的面积表示功（
Pt
W
）
热点考向·破译
考向1
机械能与图象结合类问题
例1（2026·重庆九龙坡·模拟预测）跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目。当运动员从悬停的直升机
上由静止跳下后，下落过程中空气阻力大小与速度的平方成正比，方向与运动方向相反。该运动员下落过
程中，其速度v 随时间t 变化，加速度a 随时间t 变化，动能Ek 随下落高度h 变化，机械能E 随下落高度h
变化情况可能正确的是（
）
A．
B．
C．
D．
▶新情境◀【变式训练1】（2026·云南昆明·模拟预测）如图，质量为m 的冲天小火箭（不计底座高度）
以大小为
0v 的初速度从地面上竖直向上冲出，经时间1t 落回地面，上升的最大高度为H。运动过程中，小火
箭受空气阻力
fF
kv
（k 为常数），以地面为零势能面，竖直向上为正方向，重力加速度为g 。则整个运动
过程中，小火箭的速度v、加速度a 随时间t 变化的图像及重力势能
p
E 、机械能E 随高度y 变化的图像可能
正确的是（
）
A．
B．
C．
D．
例2（2026·江西南昌·三模）（多选）如图（a），劲度系数为k 的轻弹簧下端悬挂薄板A，A 静止。带孔薄
板B 套于弹簧且与弹簧间无摩擦，A、B 质量相同，B 从A 上方h 高度处由静止释放，A、B 碰撞时间极短，
碰后粘在一起下落3l 后速度减为零。以A、B 碰撞位置为坐标原点O，竖直向下为正方向建立x 轴，A、B
整体的重力势能随下落距离x 变化图像如图（b）中Ⅰ所示，弹簧的弹性势能随下落距离x 变化图像如图（b）
中Ⅱ所示，重力加速度为g，则（
）
A．薄板A 的质量为2 kl
g
B．薄板B 下落的高度h 为3l
C．碰撞后两薄板的最大速度为
3gl
D．碰撞后两薄板上升的最大高度在O 上方l 处
▶新情境◀【变式训练2】（2026·黑龙江牡丹江·模拟预测）（多选）如图甲所示，弹力绳球是小朋友们
喜爱的玩具。一根弹性轻绳的下端连接一质量为m 的小球，另一端用手拉住，现用手拿住小球并从静止释
放，以释放点为坐标原点O，竖直向下为x 轴正方向，小球的动能
k
E 与其位置坐标的关系如图乙所示。其
中，
1
0
x
之间的图像为直线，
1
4
x
x
之间的图像为曲线，且
2x 位置对应图像的最高点。小球可视为质点，
弹性轻绳始终在弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为g 。下列说法中正确的是（
）
A．弹性轻绳的劲度系数为
2
1
mg
x
x
B．小球的最大加速度大小为
4
2
2
1
x
x g
x
x
C．小球在
3
x 位置的速度大小为
3
2gx
D．在
3x 位置的弹性势能为
3
1
mg x
x
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑，感知高考考向
1．（2025·江西·高考真题）每逢端午节，江西各地常会举办热闹非凡的赛龙舟活动。利用与某龙舟同方向
匀速直线飞行的无人机跟踪拍摄，发现在某段时间内该龙舟做匀加速和匀减速交替的周期性直线运动。若
以无人机为参考系，该龙舟在0.4s时间内速度由0 增加到0.6m/s（划桨阶段），再经历0.6s时间速度减为0
（未划桨阶段），则关于这段时间内该龙舟的位置x、速度v、加速度a、动能
k
E 与时间t 的关系，下列图
像可能正确的是（
）
A．
B．
C．
D．
