专题03 运动图像问题--2022-2023学年高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019必修第一册）.docx

1、第二章 匀变速直线运动的研究专题强化练3运动图像问题一、选择题1.(2022北京密云期末)一个物体沿直线运动，其v-t图像如图所示。关于该物体的运动情况，下列说法中正确的是 ( )A.在前3 s内做匀速直线运动B.在12 s内，加速度的大小为2 m/s2C.12 s内与23 s内运动方向相同D.在前3 s内位移为4 m2.(2022江西宜春第一中学期中)小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度-时间图像如图所示，由图可知(g取10 m/s2) ( )A.小球开始下落的高度为2.5 mB.小球在开始下落0.8 s内的平均速度大小是1 m/s，方向竖直向下C.小球在开始下落0.

2、8 s内的平均速度大小是4 m/s，方向竖直向上D.小球在开始下落0.5 s内和后0.3 s内加速度不相同3.(2022江苏苏州期末)在平直公路上，a、b两小车运动的x-t图像如图所示，其中a是一条抛物线，M是其顶点，b是一条倾斜的、过坐标原点的直线。关于a、b两小车，下列说法正确的是 ( )A.前4 s内，b车的速度一直大于a车的速度B.a车做曲线运动，b车做直线运动C.01 s内，两车之间的距离越来越小D.1 s末，a车的运动方向发生变化4.(2022河南省实验中学期中)甲、乙两个质点分别在两个并排直轨道上运动，其速度随时间的变化规律分别如图中a、b所示，图线a是直线，图线b是抛物线，则下

3、列说法正确的是 ( )A.t3时刻，甲、乙一定相遇B.t2t3时间内甲、乙的加速度始终不相等C.0t1时间内，甲的平均速度大于乙的平均速度D.0t2时间内，甲、乙的加速度均不断减小5.(2021江苏连云港智贤中学学情检测)一汽车从静止开始做匀加速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动，直到停止。下列速度的平方v2和位移x的关系图像中，能描述该过程的是 ( )6.(2022浙江湖州中学、嘉兴一中期中联考)甲、乙两同学相约去参观博物馆。两人同时从各自家中出发，沿同一直线相向而行，经过一段时间后两人会合。身上携带的运动传感器分别记录了他们在这段时间内的速度大小随时间的变化关系，如图所示，其中，甲的速度大

4、小随时间变化的图线为两段四分之一圆弧，则下列说法不正确的是 ( )A.在t1时刻，甲、乙两人速度相同B.0t2时间内，乙所走路程大于甲C.在t3时刻，甲、乙两人加速度大小相等D.0t4时间内，甲、乙两人总路程相同7.(2022北京四中期末)t=0时刻，A、B两质点从同一地点沿同一方向做直线运动，它们的平均速度v与时间t的关系分别为图中的直线A、B。下列判断正确的是 ( )A.质点A的加速度大小为2 m/s2B.质点B的加速度大小为1 m/s2C.t=2 s时，质点A和B的速度大小相等D.t=2 s时，质点A和B相遇8.(2022江苏苏州高新区第一中学期末)新能源汽车的电机驱动控制系统可以使汽车

5、行驶更平顺。如图所示为新能源汽车在某段直线行驶过程中的a-t图像，则汽车 ( )A.5 s末的速度为30 m/sB.10 s内位移为40 mC.做匀减速直线运动D.做加速度均匀减小的直线运动9.(2022黑龙江哈尔滨期中)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处运动至x=x0处的过程分析，其中不正确的是 ( )A.该物体做匀减速直线运动B.该物体的加速度大小为v022x0C.该物体在位移中点的速度大于12v0D.该物体在运动中间时刻的速度大于12v0二、非选择题10.(2022重庆巴南实验中学开学考试)在平直路面上，某时刻甲、乙两辆可视为质

6、点的小车相距为d=4 m，甲在前，乙在后，两车沿同方向做直线运动，以乙车所在位置为坐标原点，沿运动方向建立坐标轴，从该时刻开始，两车速度的平方v2随其位置坐标x的变化图像如图所示。两车分别搭载信号发射和接收系统进行实时通信，当两车间的距离超过x=10 m时，就无法进行实时通信。求：(1)甲、乙两小车的加速度大小；(2)乙追上甲之前两车的最大间距；(3)乙追上甲之前两车能实时通信的总时间(结果可用根号表示)。答案与解析 专题3 运动图像问题1.B由题图可知，物体在01 s内做匀速直线运动，13 s内先做匀减速直线运动，后做反向的匀加速直线运动，A错误；由v-t图线的斜率表示加速度，可知12 s内

7、物体的加速度为a=vt=021 m/s2=-2 m/s2，加速度大小为2 m/s2，B正确；在12 s内物体向正方向做减速运动，23 s内向负方向做匀加速运动，运动方向相反，C错误；由v-t图线与时间轴围成的面积表示位移，可知在前3 s内位移为x=12(1+2)2 m-1212 m=2 m，D错误。2.B据题意，小球经过0.5 s落到地面，则下落高度为h=12gt2=1.25 m，A错误；反弹后上升的最大高度为h=v222g=0.45 m，在开始下落0.8 s内的平均速度为v=-t=0.80.8 m/s=1 m/s，方向向下，C错误，B正确；小球运动过程中加速度为重力加速度，即加速度相同，D错

8、误。3.C由x-t图线的斜率表示速度，可知前4 s内，a车的速度先大于b车的速度，在某时刻等于b车的速度，最后小于b车的速度，故A错误；x-t图像只能描述直线运动，a、b车均做直线运动，故B错误；t=0时刻，a车在后b车在前，01 s内，a、b两车运动方向相同，且a车速度大于b车的速度，因此两车之间的距离越来越小，故C正确；04 s内a车沿正方向运动，1 s末a车的运动方向未发生变化，故D错误。4.C由于题中没有说明初始位置是否相同，而且无法判断0t3时间内甲、乙的位移大小的关系，所以t3时刻甲、乙可能相遇，也可能不相遇，故A错误；根据速度-时间图像切线的斜率表示加速度，t2t3时间内，在图线

9、b上可以画出一条切线与图线a平行，可知某一时刻两者的加速度相等，故B错误；根据速度-时间图像与横轴围成的面积表示位移，可知0t1时间内，甲的位移大于乙的位移，由v=xt知，甲的平均速度大于乙的平均速度，故C正确；0t2时间内，甲的加速度恒定，乙的加速度不断减小，故D错误。选B、C。5.B汽车做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为a1，最大速度为v0，则由v2=2a1x、a1不变知v2-x图像是直线；刹车后汽车做初速度为v0的匀减速直线运动，设加速度大小为a2，则有v2-v02=-2a2x，因a2不变，故v2-x图像是直线，故B正确，A、C、D错误。故选B。方法技巧根据运动学规律写出纵坐标物理

10、量和横坐标物理量之间的关系式，再根据数学知识即可画出图像。6.A因两者相向而行，在t1时刻两者速度等大反向，速度不同，故A说法错误；题中图线与时间轴所包围的面积表示路程，可知0t2时间内，乙所走路程大于甲，0t4时间内，甲、乙的路程相等，均为v0t2，选项B、D说法正确；在v-t图像中，图线斜率的绝对值表示加速度的大小，据数学知识可知，t3时刻甲、乙图线斜率的绝对值相等，故C说法正确。7.D根据匀变速直线运动的位移-时间公式x=v0t+12at2，变形可得xt=v0+12at，知v-t图线的斜率k=12a，由图可知12aA=134 m/s2=-12 m/s2，解得aA=-1 m/s2，同理可得

11、aB=2 m/s2，故A、B错误；由以上分析可知v-t图线的纵轴截距表示初速度，可知A的初速度为v0A=3 m/s，B的初速度为v0B=0，A做匀减速直线运动，B做匀加速直线运动，t=2 s时，A的速度为vA=v0A+aAt=3 m/s-12 m/s=1 m/s， B的速度为vB=v0B+aBt=22 m/s=4 m/s，故C错误；由题图可知，t=2 s时，A、B的平均速度均为v=2 m/s，由x=vt可知02 s内两个质点通过的位移相等，因t=0时刻A、B两质点从同一地点沿同一方向做直线运动，则t=2 s时质点A和B相遇，故D正确。8.D由v=at可知，a-t图像与t轴围成的面积表示速度的变

12、化量，05 s内汽车速度的变化量为v1=(8+4)52 m/s=30 m/s，即速度增加30 m/s，由于不知道汽车的初速度，故无法求出5 s末汽车的速度，A错误；由于不知道汽车的初速度，且不是匀变速运动，无法求出10 s内汽车的位移，故B错误；由题图可知，汽车的加速度随时间均匀减小，即汽车做加速度均匀减小的直线运动，故C错误，D正确。9.D由匀变速直线运动的速度-位移关系式v2-v02=2ax可得v2=2ax+v02，结合v2-x图像可知物体的加速度恒定不变，速度逐渐减小，故物体做匀减速直线运动，A正确；由v2=2ax+v02知，v2-x图像的斜率等于2a，由图可得2a=0v02x0-0，则

13、得物体的加速度大小为|a|=v022x0，B正确；该物体在运动过程中的平均速度为v02，由于物体做匀减速直线运动，所以该物体在运动中间时刻的速度等于12v0，物体在位移中点的速度大于中间时刻的速度，所以物体在位移中点的速度大于12v0，D错误，C正确。10.答案(1)1 m/s22 m/s2(2)12 m(3)26 s解析(1)由图可知，甲、乙两车的速度的平方v2随x的变化关系均为一次函数，结合匀变速直线运动的速度-位移关系v2-v02=2ax，甲、乙两车均做匀变速直线运动根据v2-v02=2ax分别代入数据，可得甲的初速度v0甲=4 m/s，加速度a甲=1 m/s2，乙的初速度为0，加速度a乙=2 m/s2(2)乙车追上甲车之前两车相距最远时两车速度恰好相等，设经过t0时间两车速度大小相等，则v0甲+a甲t0=a乙t0解得t0=4 s甲、乙两车在相遇前的最大距离为sm=d+v0甲t0+12a甲t02-12a乙t02解得sm=12 m(3)设经过时间t1两车相遇，则有d+v0甲t1+12a甲t12=12a乙t12解得t1=(4+26) st1=(4-26) s0，舍去设经过时间t两车相距为x=10 m，则有d+v0甲t+12a甲t2-12a乙t2=x解得t2=2 s，t3=6 s甲、乙两车在相遇前能通信的时间为02 s和6(4+26) s，共26 s