文档文本内容
微突破4 动力学图像问题（解析版）
内容导航
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
动力学图像问题
........................................................................................................................ 4
核心知识·解构...................................................................................................................................... 4
一、常见图像........................................................................................................................................4
二、题型分类........................................................................................................................................4
三、解题策略........................................................................................................................................4
易错辨析·AI 原创命题.........................................................................................................................4
热点考向·破译...................................................................................................................................... 5
考向1
动力学单一图像问题
........................................................................................................5
考向2
动力学中各类图像组合问题
....................................................................................... 8
【思维建模】
分析动力学图像问题的方法技巧................................10
04
思维建模·脉络梳理
溯源真题逻辑，感知高考考向..................................... 11
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
动力学图像问题
2026•山东、2026•上
海
2025•北京、2025•陕晋
青宁卷、2025•黑吉辽蒙
卷、2025•贵州、2025•
甘肃
2024•安徽、2024•广东、
2024•全国甲卷（2 题）、
2024•吉林
考情分析
题型与考向：本讲内容高考物理的核心高频考点，几乎渗透到所有力学和电
磁学综合题中。运动学图像（尤其是v-t 图像）是高考物理的“常青树”，
几乎每年必考，且题型覆盖选择题、实验题和计算题。它不仅是独立的考点，
更是解决复杂动力学问题的核心分析工具。命题已从简单的“看图说话”（如
读取速度、加速度）转向“利用图像分析物理过程”、“判断运动性质（如
匀变速、非匀变速、临界状态）” 以及“将图像作为已知条件，结合牛顿
定律、功能关系等进行定量计算”。
情境与立意：
1. 生活与交通：汽车启动、刹车、赛跑、无人机投物、自动驾驶
2. 体育运动：跳台滑雪、短跑、投篮、击球、骑车
3. 科技与航天：卫星变轨、空间站运行、探月、火箭发射
复习目标
1.熟悉动力学图像，知道图像的斜率、截距、特殊点、面积的物理意义。
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
动力学图像问题
核心知识·解构
一、常见图像
1.v－t 图像：根据图像的斜率判断加速度的大小和方向，再根据牛顿第二定律求解．
2.a－t 图像：注意加速度的正负，正确分析每一段的运动情况，然后结合物体的受力情况应用牛顿第二定
律列方程求解．
3.F－t 图像：结合物体受到的力，由牛顿第二定律求出加速度，分析每一段的运动情况．
4.F－a 图像：首先要根据具体的物理情景，对物体进行受力分析，然后根据牛顿第二定律推导出两个量间
的函数关系式，根据函数关系式结合图像，明确图像的斜率、截距或面积的意义，从而由图像给出的信息
求出未知量．
二、题型分类
1. 已知物体受到的力随时间变化的图像，要求分析物体的运动情况。
2. 已知物体的速度、加速度随时间变化的图像，要求分析物体的受力情况。
3. 由已知条件确定某物理量的变化图像。
三、解题策略
1.分清图像的类别：即分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其物理意义，掌握物理图像所反映的物理过
程，会分析临界点．
2.注意图线中的一些特殊点：图线与横、纵坐标的交点，图线的转折点，两图线的交点等．
3.明确能从图像中获得哪些信息：把图像与具体的题意、情景结合起来，应用物理规律列出与图像对应的
函数方程式，进而明确“图像与公式”“图像与物体”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断。
易错辨析·AI 原创命题
1.
在v-t 图像中，图线的斜率表示物体的加速度，因此v-t 图像为直线时，物体一定做匀变速直线运动。
( √)
2.
在v-t 图像中，图线与时间轴所围成的面积表示物体的位移，因此该面积在数值上可以大于、等于或小
于位移的大小。( × )
3.
在a-F 图像中，图线一定是一条过原点的直线。( × )
4.
在F-a 图像中，图线的斜率表示物体的质量，截距表示物体所受的合力。( × )
5.
在动力学图像问题中，通过分析图像可以得到物体的受力情况，进而判断物体的运动性质。( √)
6.
在v-t 图像中，图线向上弯曲表示物体做加速度增大的加速运动。( √)
7.
在动力学图像中，a-t 图像与时间轴所围成的面积表示物体速度的变化量。( √)
【易错点总结表】
易混易错概念
对应
题目
关键辨析点
v-t 图像斜率的物
理意义
1, 6
v-t 图像中，图线的斜率表示加速度。直线表示斜率不变，即匀变速；曲线表示
斜率变化，即加速度变化。
v-t 图像面积的物
理意义
2
v-t 图像与时间轴围成的“面积”表示位移（矢量）。时间轴上方为正，下方为
负。位移是正负面积的代数和，路程是正负面积绝对值之和。
a-F 图像的过原点
问题
3
只有当纵坐标a 与横坐标F 是合外力时，a-F 图像才过原点。如果F 是某个外力，
图像可能不过原点，有截距（如存在摩擦力）。
F-a 图像斜率和截
距的物理意义
4
由牛顿第二定律
F=maF = maF=ma
变形，F-a 图像中，斜率表示质量，纵轴截距（F 轴）表示物体所受的合力（或合
外力与加速度的线性关系中的常数项）。
图像法在动力学中
的应用
5
动力学图像问题的核心是将图像信息转化为物理信息。通过图像的斜率、截距、
面积、交点等，可以获取物体的受力情况或运动情况。
a-t 图像面积的物
理意义
7
a-t 图像中，图线与时间轴所围成的“面积”表示速度的变化量。
热点考向·破译
考向1
动力学单一图像问题
例1（2026·贵州·模拟预测）高速公路上行驶的汽车如果制动系统出现异常，可以进入如图甲所示的紧急避
险车道利用重力和摩擦力减速制动，该紧急避险车道倾角为6，长度为160m 。图乙是一辆汽车进入该紧急
避险车道后的v
t
图像，汽车行驶90m 距离后完成制动，g 取
2
10m / s ，sin6
0.1
，cos6
1
。下列说法
正确的是（
）
A．该汽车从开始制动到停下需要3s
B．该减速过程中汽车的加速度大小为
2
10m/ s
C．汽车与斜坡间动摩擦因数为0.5
D．为了保证安全，汽车进入避险车道时的最大速度不能超过40m / s
【答案】D
【详解】A．由v
t
图像可知，汽车做匀减速直线运动，初速度
0
30
/
v
m s
，末速度
0
v
。
由题意可知位移
90
x
m
，根据平均速度公式
0
2
v
v
x
t
代入数据解得
6s
t
，故A 错误；
B．根据加速度定义式
0
v
v
a
t
解得
2
2
0
30
/
5
/
6
a
m s
m s
即加速度大小为
2
5
/
m s ，故B 错误；
C．汽车在避险车道上向上运动，根据牛顿第二定律得
sin
cos
mg
mg
ma
解得
0.4
，故C 错误；
D．为了保证安全，汽车在避险车道上滑行的距离不能超过车道长度
160
L
m
设最大速度为
m
v ，根据速度位移公式
2
m
0
2
v
aL
解得
m
40m / s
v
，故D 正确。
故选D。
【变式训练1】（2026·北京顺义·二模）如图甲，两物体A、B 叠放在光滑水平面上，对物体B 施加一水平
力F ，力F 随时间t 变化图像如图乙所示。两物体在力F 作用下由静止开始运动，且始终相对静止。下列说
法正确的是（
）
A．0t 时刻，两物体之间的摩擦力最大
B．0t 时刻，两物体的速度方向开始改变
C．
0
2t 时刻，两物体回到初始位置
D．物体A 所受摩擦力与力F 的方向始终相同
【答案】D
【详解】A．以整体为研究对象，根据牛顿第二定律
A
B
F
m
m
a
研究A 物体，根据牛顿第二定律
f
ma
可得
A
A
B
m
f
F
m
m
0t
时刻
0
F
，所以
0
f
，摩擦力最小，A 错误；
B．
0
0 ~ t
时间内，F 为正，加速度沿正方向，物体一直做加速运动，速度沿正方向
0t
时刻F 反向，加速度反向，物体开始沿正方向做减速运动，速度方向不变，B 错误；
C．
0
0
2t
内，物体速度方向始终为正（
0
0
t
正向加速，0
0
2
t
t
正向减速，
0
2t 时刻速度减为0），
位移一直增大，
0
2t 时刻位移最大，没有回到初始位置，C 错误；
D．由A 项的推导可知
A
A
B
m
f
F
m
m
，摩擦力f 始终与F 同方向，D 正确。
故选D。
【变式训练2】（2026·四川泸州·模拟预测）（多选）如图（甲）所示，物体原来静止在水平地面上，用一
水平力F 拉物体，在F 从0 开始逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a 随外力F
变化的图像如图（乙）所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g 取10m/s2。根据题目提供
的信息，下列判断正确的是（
）
A．物体的质量m=4kg
B．物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.3
C．物体与水平面的最大静摩擦力fmax=6N
D．在F 为10N 时，物体的加速度a=2.5m/s2
【答案】BC
【详解】AB．物体先做变加速运动过程，根据牛顿第二定律有F
mg
ma
变形得
F
a
g
m
结合图乙有
1
1
4
0.5 kg
14
7
m
，
2
14N
4m / s
g
m
解得m=2kg，μ=0.3，故A 错误，B 正确；
C．结合上述，物体与水平面的最大静摩擦力
max
6N
f
mg
，故C 正确；
D．结合上述，在F 为10N 时，物体的加速度
2
2
10
0.3 10 m/s
2m/s
2
a
，故D 错误。
故选BC。
考向2
动力学中各类图像组合问题
例2（2026·山西晋中·三模）如图所示，中国民航局在对一架无人驾驶载人航空器进行低空竖直起飞测试中，
检测到航空器受到的竖直向上的动力F 随时间t 均匀增大。空气阻力忽略不计，则该过程中飞行器的速度v
和加速度a 随时间t 的图像可能正确的是（
）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】CD．根据F
t
图像，可知F 与t 成正比，设比例系数为k ，则有F
kt
设飞行器的质量为m ，根据牛顿第二定律有F
mg
ma
联立可得
k
a
t
g
m
故a t
图像是一条倾斜的直线，且与横轴有交点，故C 错误，D 正确；
AB．根据
k
a
t
g
m
可知加速度a 随时间t 不断增大；又根据v
t
图像的斜率表示加速度，可知v
t
图像的斜率不断增大，故
v
t
图像是一条曲线，故AB 错误。
故选D。
【变式训练3】（2026·河北·模拟预测）（多选）如图所示，一足够长的光滑斜面固定在水平地面上，一
滑块从斜面底端以一定的初速度沿斜面上滑，一段时间后回到斜面底端。以沿斜面向上为正方向，下列关
于滑块的位移x、速度v 和加速度a 随运动时间t 变化的图像中正确的是（
）
A．
B．
C．
D．
【答案】ABD
【详解】CD．由题意可知，滑块先沿斜面向上做匀减速直线运动，速度为零后沿斜面向下做匀加速直线
运动，根据牛顿第二定律可知整个运动过程中其加速度不变，方向沿斜面向下，故C 错误，D 正确；
A．根据位移-时间关系
2
0
1
2
x
v t
at
可知位移随时间的关系为开口向下的抛物线且物块向上、向下运动过程具有对称性，故A 正确；
B．物块向上做匀减速运动，根据速度-时间公式
0
v
v
at
可知速度随时间的关系为倾斜的直线，且物块向上、向下运动过程具有对称性，故B 正确。
故选ABD。
【思维建模】
分析动力学图像问题的方法技巧
（1）分清图像的类别：即分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其物理意义，掌握物理图像所反映的物理
过程。
（2）建立图像与物体运动间的关系：把图像与具体的题意、情景结合起来，明确图像反映的是怎样的物理
过程。
（3）建立图像与公式间的关系：对于a-F 图像、F-x 图像、v-t 图像、v2-x 图像等，都应先建立函数关系，
然后根据函数关系读取信息或描点作图，特别要明确图像斜率、面积、截距等对应的物理意义。
（4）要注意一些特殊点：比如起点、截距、转折点、两图线的交点，特别注意临界点(在临界点物体运动状
态往往发生变化)。
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑，感知高考考向
1．（2025·北京·高考真题）模拟失重环境的实验舱，通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出，
上升到最高点后回落，再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中，受到的空气阻力f 的大小随速率
增大而增大，f 随时间t 的变化如图所示（向上为正）。下列说法正确的是（
）
A．从1t 到3t ，实验舱处于电磁弹射过程
B．从2t 到3t ，实验舱加速度大小减小
C．从3t 到5t ，实验舱内物体处于失重状态D．4t 时刻，实验舱达到最高点
【答案】B
【详解】A．1
3
t
t
间，f 向下，先增大后减小，可知此时速度方向向上，先增大后减小，故实验舱先处
于弹射过程后做竖直上抛运动；故A 错误；
B．由于受到的空气阻力f 的大小随速率增大而增大则f—t 图的形状与v—t 图的形状是一模一样的，则
2
3
t
t
实验舱加速度大小在减小，故B 正确；
C．3
5
t
t
间，f 向上，先增大后减小，可知此时速度方向向下，先增大后减小，先向下加速后向下减速，
加速度先向下后向上，先失重后超重，故C 错误；
D．根据前面分析可知3t 时刻速度方向改变，从向上变成向下运动，故3t 时刻到达最高点，故D 错误。
故选B。
2．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）某智能物流系统中，质量为20kg 的分拣机器人沿水平直线轨道运动，受
到的合力沿轨道方向，合力F 随时间t 的变化如图所示，则下列图像可能正确的是（
）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】根据牛顿第二定律和题图的F—t 图画出如图所示的a—t 图像
可知机器人在0 ~ 1s 和2 ~ 3s 内加速度大小均为1m/s2，方向相反，由v—t 图线的斜率表示加速度可知A
正确。
故选A。
