2022版高考物理一轮复习课件学案第1章高考专题突破(01)运动图象

专题突破训练

[基础训练试题]

1.利用速度传感器与计算机结合,可以自动做出物体的速度v 随时间t 的变化图象.某次实验中获得的v -t 图象如图所示,由此可以推断该物体在( )

A.t ＝2 s 时速度的方向发生了变化

B.t ＝2 s 时加速度的方向发生了变化

C.0～4 s 内做曲线运动

D.0～4 s 内的位移约为2.8 m

【试题解答】:选A.由题图可知,t ＝2 s 时物体的速度方向发生了变化,而加速度方向没有发生变化,A 正确,B 错误;0～4 s 内物体沿直线往复运动,总位移为零,C 、D 均错误.

2. (多选)一辆汽车从甲地出发,沿平直公路开到乙地刚好停止,其速度图象如图所示.那么0～t 和t ～3t 两段时间内,下列说法中正确的是( )

A.加速度的大小之比为2∶1

B.位移的大小之比为1∶2

C.平均速度的大小之比为2∶1

D.中间时刻速度的大小之比为1∶1

【试题解答】:选ABD.设t 时刻速度为v 1,则0～t 时间内加速度a 1＝v 1t ,位移x 1＝v 12

t ,平均速度v －1＝v 12,中间时刻速度等于平均速度.t ～3t 时间内加速度a 2＝v 12t ,位移x 2＝v 12

2t ,平均速度v －2＝v 12

.故正确的是A 、B 、D. 3.如图所示为甲、乙两物体做直线运动的x -t 图象,对于0～t 1时间内两物体的运动,下列说法中正确的是( )

A.甲物体加速度方向与速度方向相同

B.乙物体加速度方向与速度方向相反

C.甲物体的平均速度大于乙物体的平均速度

D.乙物体位移变小,速度变大

【试题解答】:选B.由x -t 图象切线的斜率等于速度,可知甲物体速度逐渐减小,做减速运动,加速度方向与速度方向相反,选项A 错误;由题图可知乙物体速度逐渐减小,做减速运动,加速度方向与速度方向相反,选项B 正确;由题图可知,两物体在0～t 1时间内的位移大小相等,则平均速度大小相等,选项C 错误;乙物体位移变小,速度变小,选项D 错误.

4.一物体由静止开始运动,其加速度a 与位移x 的关系图线如图所示.下列说法正确的是

( )

A.物体最终静止

B.物体的最大速度为 2a 0x 0

C.物体的最大速度为 3a 0x 0

D.物体的最大速度为32

a 0x 0 【试题解答】:选C.物体由静止开始运动,由v 2＝2ax 可得物体的最大速度的平方为a -x

图线与坐标轴所围面积的2倍,则物体的最大速度的平方v 2＝2(a 0x 0＋12

a 0x 0),解得v ＝3a 0x 0,故C 项正确.

5.甲、乙两车在同一条直道上行驶,它们运动的位移x 随时间t 变化的关系如图所示,已知乙车做匀变速直线运动,其图线与t 轴相切于t ＝10 s 处,则下列说法正确的是( )

A.甲车的初速度为零

B.乙车的初位置在x 0＝60 m 处

C.乙车的加速度大小为1.6 m/s 2

D.t ＝5 s 时两车相遇,此时甲车速度较大

【试题解答】:选 C.位移—时间图象的斜率等于速度,则知甲车的速度不变,做匀速直线运动,初速度不为零,选项A 错误;乙车做匀变速直线运动,其图线与t 轴相切于10 s 处,则t ＝

10 s 时,速度为零,反过来看成初速度为0的匀加速直线运动,则x ＝12at 2,根据图象可知,x 0＝12

a ·(10 s)2,20 m ＝12

a ·(5 s)2,解得：a ＝1.6 m/s 2,x 0＝80 m,选项B 错误,C 正确;t ＝5 s 时两车相遇,此时甲车的速度v 甲＝205

m/s ＝4 m/s,乙车的速度为v 2＝at ＝1.6×5 m/s ＝8 m/s,选项D 错误. 6.如图所示,直线a 与四分之一圆弧b 分别表示两质点A 、B 从同一地点出发,沿同一方向做直线运动的v -t 图象.当B 的速度变为0时,A 恰好追上B ,则A 的加速度为( )

A.1 m/s 2

B.2 m/s 2

C.π2 m/s 2

D.π m/s 2

【试题解答】:选C.在速度—时间图象中图象与坐标轴围成的面积表示位移,又知道两者

是从同一地点出发,故A 追上B 时,即在t ＝2 s 时两者相遇,有????14×π×22 m ＝12

a A ×(2 s)2,解得a A ＝π2

m/s 2,C 正确. 7.某物体做直线运动的v -t 图象如图所示,据此判断四个选项中(F 表示物体所受合力,x 表示物体的位移)正确的是( )

【试题解答】:选B.根据v -t 图象的斜率可知：0～2 s 内与6～8 s 内物体的加速度大小相等、方向相同,故所受合力相同,A 错误.2～6 s 内物体的加速度恒定,合力恒定,且大小与0～2 s 内的相同,方向与0～2 s 内相反,B 正确.根据v -t 图象可知,0～4 s 内物体先沿正方向做匀加速直线运动,然后做匀减速直线运动,4～8 s 内先沿负方向做匀加速直线运动,然后做匀减速直线运动,再结合v -t 图线包围面积的意义可知,0～4 s 内物体的位移不断增大,4 s 末达到最大值,8 s 末返回到出发点,C 、D 错误.

[能力提升训练试题]

8.如图所示为从静止开始做直线运动的物体的加速度—时间图象,关于物体的运动下列说法正确的是()

A.物体在t＝6 s时,速度为0

B.物体在t＝6 s时,速度为18 m/s

C.物体运动前6 s的平均速度为9 m/s

D.物体运动前6 s的位移为18 m

【试题解答】:选B.a-t图象与t轴所围面积为物体速度变化量,则t＝6 s时,物体的速度v＝0＋Δv＝12×6×6 m/s＝18 m/s,选项B正确,A错误;因物体加速度越来越小,其v-t图象如图所示,可知平均速度大于9 m/s,位移大于54 m,故选项C、D错误.

9.a、b两物体同时从同一地点开始做匀变速直线运动,二者运动的v-t图象如图所示,下列说法正确的是()

A.a、b两物体运动方向相反

B.a物体的加速度小于b物体的加速度

C.t＝1 s时两物体的间距等于t＝3 s时两物体的间距

D.t＝3 s时,a、b两物体相遇

【试题解答】:选C.由题图可知a、b两物体的速度均为正值,则a、b两物体运动方向相同,A项错误.因v-t图象中图线的斜率表示加速度,则a的加速度大于b的加速度,B项错误.v-t 图象中图线与坐标轴所围的面积表示位移,因为t＝1 s到t＝3 s,a图线和b图线与t轴所围的面积相等,即此时间段两物体位移相同,则t＝1 s时两物体的间距等于t＝3 s时两物体的间距,C项正确.由题图可知t＝3 s时,x b＞x a,又a和b同时、同地出发,同向运动,所以t＝3 s时,b 在a前方,D项错误.

10. (多选)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图象如图所示.已知两车在t＝3 s时

并排行驶,则( )

A.在t ＝1 s 时,甲车在乙车后

B.在t ＝0时,甲车在乙车前7.5 m

C.两车另一次并排行驶的时刻是t ＝2 s

D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m

【试题解答】:选BD.由题中v -t 图象得a 甲＝10 m/s 2,a 乙＝5 m/s 2,两车在t ＝3 s 时并排行

驶,此时x 甲＝12a 甲t 2＝12×10×32 m ＝45 m,x 乙＝v 0t ＋12a 乙t 2＝10×3 m ＋12

×5×32 m ＝52.5 m,所以t ＝0时甲车在前,距乙车的距离为L ＝x 乙－x 甲＝7.5 m,B 项正确;t ＝1 s 时,x 甲′＝12

a 甲t ′2＝5 m,x 乙′＝v 0t ′＋12

a 乙t ′2＝12.5 m, 此时x 乙′－x 甲′＝L ,所以另一次并排行驶的时刻为t ＝1 s,故A 、C 项错误; 两次并排行驶的位置沿公路方向相距L ′＝x 乙－x 乙′＝40 m,故D 项正确.

11. (多选)从t ＝0时刻起,a 、b 两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的v -t 图象如图所示,下列说法中正确的是( )

A.40 s 时,a 、b 两物体速度相同

B.40 s 时,a 、b 两物体相遇

C.60 s 时,物体a 在物体b 的前方

D.a 加速时的加速度大于b 的加速度

【试题解答】:选AC.在0～20 s 内,a 做匀加速直线运动,b 静止,a 在b 的前方;在20～40 s 内,a 做匀速直线运动,b 做匀加速直线运动,a 的速度大于b 的速度,两者距离逐渐增大;40～60 s 内,a 在b 的前方,a 的速度小于b 的速度,两者距离逐渐减小;40 s 时二者的速度相同,则在40 s 时两者相距最远,故A 正确,B 错误;由v -t 图象与t 轴所围面积知,60 s 时a 的位移大于b 的位移,两者又是从同一位置出发的,则物体a 在物体b 的前方,故C 正确;a 、b 加速时,a 图线的斜率小于b 图线的斜率,物体a 的加速度小于物体b 的加速度,故D 错误.

12.A 、B 两物体运动的v -t 图象如图所示,由图象可知( )

A.A 、B 两物体运动方向始终相同

B.A 、B 两物体的加速度在前4 s 内大小相等、方向相反

C.A 、B 两物体在前4 s 内不可能相遇

D.A 、B 两物体若在6 s 时相遇,则计时开始时二者相距30 m

【试题解答】:选D.A 物体先向负方向做减速运动,然后向正方向做加速运动,B 物体一直向正方向加速,故选项A 错误;直线的斜率等于加速度,则A 、B 两物体的加速度在前4 s 内大小相等、方向相同,选项B 错误;前4 s 内两物体运动方向相反,因不知起始位置,则A 、B 两物体在前4 s 内可能相遇,选项C 错误;由题图可知,6 s 时v A ＝2.5 m/s,v B ＝7.5 m/s,若A 、B 两物

体在6 s 时相遇,则计时开始时二者相距12

×6×7.5 m ＋????12×4×5－12×2×2.5 m ＝30 m,选项D 正确.

13.如图所示是在高速公路上刹车时甲、乙两车的v -t 图象,甲车在后,乙车在前.若两车发生追尾,则以下判断正确的是( )

A.两车一定是在t ＝15 s 至t ＝20 s 之间的某时刻发生追尾

B.两车可能是在t ＝8 s 时发生追尾

C.t ＝0时刻两车间距可能大于28 m

D.甲车刹车的加速度大小是乙车的3倍

【试题解答】:选B.根据v -t 图象可知,开始时甲车速度大于乙车,则在甲车的速度大于等于乙车的速度时可能发生追

尾,故可以在0～10 s 内任一时刻发生追尾,若10 s 内没有追尾,则二者将不再相撞,故A 错误,B 正确;在v -t 图象中,图象与时间轴所围成的面积表示位移,两车10 s 时速度均为 5 m/s,0～10 s 内甲车位移为：x 1＝15＋52×10 m ＝100 m,乙车位移为：x 2＝10＋52

×10 m ＝75 m,因两车发生追尾,所以t ＝0时刻两车相距应小于Δx ＝x 1－x 2＝25 m,故C 错误;由题图可知,甲的加速度大小为：a 1＝Δv 1Δt 1＝15－015 m/s 2＝1 m/s 2,乙的加速度大小为：a 2＝Δv 2Δt 2＝10－020 m/s 2＝0.5 m/s 2,所以甲的加速度大小是乙的加速度大小的2倍,故D 错误.

14. (多选)一质点从坐标原点沿x 轴方向做匀变速直线运动,在0～8 s 内的x -t 图象如图

所示.若t ＝1 s 时,图线所对应的切线的斜率为3 m/s,则( )

A.t ＝1 s 时,质点的加速度为3 m/s 2

B.t ＝2 s 和t ＝6 s 时,质点的速度大小相等

C.t ＝2 s 和t ＝6 s 时,质点加速度的方向相反

D.t ＝4 s 时,质点的位移为8 m

【试题解答】:选BD.已知质点做匀变速直线运动,设其位移随时间变化的关系式为x ＝

v 0t ＋12

at 2,根据0～8 s 内的x -t 图象的对称轴可知－v 0a ＝4 s;t ＝1 s 时,图线所对应的切线的斜率(即此时的速度)为3 m/s,可知v 0＋a ×1 s ＝3 m/s,解得a ＝－1 m/s 2,v 0＝4 m/s,因为质点做匀变速直线运动,所以质点的加速度不会发生变化,选项A 、C 均错误;利用速度公式v ＝v 0＋at ,可得t ＝2 s 时,质点的速度为2 m/s,t ＝6 s 时,质点的速度为－2 m/s,这两个时刻质点的速度大

小都为2 m/s,选项B 正确;将t ＝4 s 代入x ＝v 0t ＋12

at 2,解得x ＝8 m,即t ＝4 s 时质点的位移为8 m,选项D 正确.

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