高考物理大一輪復習 專題強化練一 對運動圖象的剖析及應用 新人教版

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1、高考物理大一輪復習 專題強化練一 對運動圖象的剖析及應用 新人教版 題組一　位移－時間圖象問題 1．(xx·西安模擬)(單選)一個質點沿x軸做勻加速直線運動．其位移—時間圖象如圖9所示，則下列說法正確的是 (　　)． 圖9 A．該質點的加速度大小為2 m/s2 B．該質點在t＝1 s時的速度大小為2 m/s C．該質點在t＝0到t＝2 s時間內的位移大小為6 m D．該質點在t＝0時速度為零 解析　質點做勻加速直線運動，設t＝0時質點的速度為v0，加速度為a，由圖象知t1＝1 s時，x1＝2 m；t2＝2 s時，x2＝8 m，利用公式x＝v0t＋at2得：x1＝v

2、0t1＋at，x2＝v0t2＋at，代入數(shù)據(jù)解得a＝4 m/s2，v0＝0，t＝1 s時的速度大小為4 m/s，故只有D正確． 答案　D 2．(xx·鹽城模擬)(多選)一條東西方向的平直公路邊上有兩塊路牌A、B，A在西B在東，一輛勻速行駛的汽車自東向西經(jīng)過B路牌時，一只小鳥恰自A路牌向B勻速飛去，小鳥飛到汽車正上方立即折返，以原速率飛回A，過一段時間后，汽車也行駛到A.以向東為正方向，它們的位移—時間圖象如圖10所示，圖中t2＝2t1，由圖可知 (　　)． 圖10 A．小鳥的速率是汽車速率的兩倍 B．相遇時小鳥與汽車位移的大小之比是3∶1 C．小鳥飛行的總路程是汽車的

3、1.5倍 D．小鳥和汽車在0～t2時間內位移相等 解析　設A、B之間的距離為x.由t2＝2t1，結合圖象可知，小鳥與汽車相遇時，汽車的位移大小為，小鳥的位移大小為x，故A錯誤，B正確；小鳥飛行的總路程為x＝1.5x，C正確；小鳥在0～t2時間內的位移為零，而汽車在0～t2時間內位移大小為x，故D錯誤． 答案　BC 題組二　速度－時間圖象問題 3．(多選)四個質點做直線運動，它們的速度圖象分別如下圖所示，在2 s末能回到出發(fā)點的是 (　　)． 解析　根據(jù)速度－時間圖象所圍的“面積”表示位移，時間軸以上的“面積”表示正向位移，時間軸以下的“面積”表示負向位移，總位移為兩位

4、移的代數(shù)和，可知A、D正確，B、C錯誤． 答案　AD 4．(xx·龍巖質檢)(單選)A和B兩物體在同一直線上運動的v－t圖線如圖11所示．已知在第3 s末兩個物體在途中相遇，則下列說法正確的是(　　)． 圖11 A．兩物體從同一地點出發(fā) B．出發(fā)時B在A前3 m處 C．3 s末兩個物體相遇后，兩物體可能再相遇 D．運動過程中B的加速度大于A的加速度 解析　由v -t圖線與橫軸所圍面積表示位移可知，在第3 s末物體A的位移比物體B的位移大3 m，所以出發(fā)時B在A前3 m處，兩物體不是從同一地點出發(fā)，選項B正確，A錯誤；3 s末兩個物體相遇后，兩物體不可能再相遇，選項C錯誤；v

5、 -t圖線的斜率表示加速度，運動過程中A的加速度大于B的加速度，選項D錯誤． 答案　B 5．(xx·銀川模擬)(單選)如圖12所示，是從同一地點同時開始沿同一直線運動的兩個物體Ⅰ、Ⅱ的v－t圖象．在0～t2時間內，下列說法中正確的是(　　)． 圖12 A．Ⅰ物體所受的合外力不斷增大，Ⅱ物體所受的合外力不斷減小 B．在第一次相遇之前，t1時刻兩物體相距最遠 C．t2時刻兩物體相遇 D．Ⅰ、Ⅱ兩個物體的平均速度大小都是 解析　物體的加速度在v－t圖象中是每點對應切線的斜率，可知Ⅰ物體的加速度一直在減小，合外力不斷減小，Ⅱ物體加速度不變，所受合外力不變，A錯誤；由圖象可知，在第一

6、次相遇之前，t1時刻兩物體相距最遠，t2時刻兩物體不相遇，B正確，C錯誤；Ⅰ物體的平均速度大于，D錯誤． 答案　B 6．酒后駕車嚴重威脅公眾交通安全．若將駕駛員從視覺感知前方危險到汽車開始制動的時間稱為反應時間，將反應時間和制動時間內汽車行駛的總距離稱為感知制動距離．科學研究發(fā)現(xiàn)，反應時間和感知制動距離在駕駛員飲酒前后會發(fā)生明顯變化．一駕駛員正常駕車和酒后駕車時，感知前方危險后汽車運動v－t圖線分別如圖13甲、乙所示．求： 圖13 (1)正常駕駛時的感知制動距離x； (2)酒后駕駛時的感知制動距離比正常駕駛時增加的距離Δx. 解析　(1)設駕駛員飲酒前、后的反應時間分別為t1、

7、t2，由圖線可得：t1＝0.5 s　t2＝1.5 s 汽車減速時間為t3＝4.0 s 初速度v0＝30 m/s 由圖線可得：x＝v0t1＋t3 解得：x＝75 m (2)Δx＝v0(t2－t1)＝30×(1.5－0.5)m＝30 m 答案　(1)75 m　(2)30 m 題組三　運動圖象的綜合問題 7．(單選)某同學在學習了動力學知識后，繪出了一個沿直線運動的物體的加速度a、速度v、位移x隨時間變化的圖象如下圖所示，若該物體在t＝0時刻，初速度均為零，則下列圖象中表示該物體沿單一方向運動的圖象是(　　)． 解析　A項位移正負交替，說明物體做往復運動；B項物體先做勻加速運動

8、，再做勻減速運動，然后做反向勻加速運動，再做反向勻減速運動，周而復始；C項表示物體先做勻加速運動，再做勻減速運動，循環(huán)下去，物體始終單向運動，C正確；D項從面積判斷物體速度有負值出現(xiàn)，不是單向運動． 答案　C 8．(單選)下列所給的圖象中能反映做直線運動的物體不會回到初始位置的是 (　　)． 解析　A選項為位移—時間圖象，圖線與t軸相交的兩個時刻即為相同的初始位置，說明物體回到了初始位置；B、C、D選項中的圖象均為速度—時間圖象，要回到初始位置，則t軸上方的圖線與坐標軸圍成的面積和t軸下方的圖線與坐標軸圍成的面積相等，顯然B選項中只有t軸上方的面積，故B選項表示物體一直朝一個方向運

9、動，不會回到初始位置，而C、D選項在t＝2 s時刻，物體回到了初始位置，故選B. 答案　B 圖14 9．(多選)如圖14所示的圖象表示做直線運動的某一物體在0～5 s內的運動情況，由于畫圖人粗心未標明此圖是v－t圖還是x－t圖，但已知第1 s內的速度小于第3 s內的速度，則下列說法正確的是 (　　)． A．該圖一定是v－t圖 B．該圖一定是x－t圖 C．在這5 s內，物體的速度越來越大 D．在這5 s內，物體的位移越來越大 解析　若該圖是x－t圖象，則圖象的斜率表示速度，根據(jù)題圖，該圖線在第1 s內的斜率不為零，而第3 s內的斜率為零，說明物體在第1 s內的速度大

10、于第3 s內的速度，故該圖是v－t圖，選項B錯誤，A正確；v－t圖象的縱坐標表示瞬時速度，根據(jù)題圖，該物體的速度先增大(0～2 s)后不變(2～4 s)然后再逐漸減小(4～5 s)，所以選項C錯誤；v－t圖象的“面積”表示位移，根據(jù)題圖，該“面積”越來越大，所以物體的位移越來越大，選項D正確． 答案　AD 10．(單選)如圖15所示為物體做直線運動的v－t圖象．若將該物體的運動過程用x－t圖象表示出來(其中x為物體相對出發(fā)點的位移)，則下列四幅圖中描述正確的是 (　　)． 圖15 解析　0～t1時間內物體沿正向勻速運動，選項A錯誤；t1～t2時間內，物體靜止，且此時離

11、出發(fā)點有一定距離，選項B、D錯誤；t2～t3時間內，物體反向運動，且速度大小不變，即x－t圖象中，0～t1和t2～t3兩段時間內，圖線斜率的絕對值相等，選項C正確． 答案　C B　深化訓練——提高能力技巧 11．(xx·海南卷，4)(單選)一物體做直線運動，其加速度隨時間變化的a－t圖象如圖16所示．下列v－t圖象中，可能正確描述此物體運動的是(　　)． 圖16 解析　由a－t圖象知T～2T時間內的加速度跟0～時間內的加速度大小相等，方向相反，從而排除選項A、B、C，本題選D. 答案　D 12．(多選)A、B兩物體同時同地同向出發(fā)，其運動的v－t圖象和a－t圖象如圖1

12、7甲、乙所示，已知在0～t0和t0～2t0兩段時間內，A物體在v－t圖象中的兩段曲線形狀相同，則有關A、B兩物體的說法中，正確的為 (　　)． 圖17 A．A物體先加速后減速 B．a2＝2a1 C．t0時刻，A、B兩物體第一次相遇 D．2t0時刻，A、B兩物體第一次相遇 解析　由題圖可知，雖然A物體的加速度先增大后減小，但速度一直在增大，所以A物體一直在做加速運動；由v－t圖象不難判斷，在2t0時刻，A、B兩物體位移相同，又由于兩物體從同地出發(fā)，故兩者此時第一次相遇，C錯誤、D正確；由v－t圖象可知v2＝2v1，又由a－t圖象與時間軸所圍面積等于速度的改變量，可得a2＝2a1，

13、B正確． 答案　BD 13．(單選)我國“蛟龍?zhí)枴鄙顫撈鹘?jīng)過多次試驗，終于在2012年6月24日以7 020 m深度創(chuàng)下世界最新紀錄(國外最深不超過6 500 m)．預示著可以征服全球99.8%的海底世界．假設在某次試驗時，深潛器內的顯示屏上顯示出了深潛器從水面開始下潛到最后返回水面這10 min內的深度圖象(a)和速度圖象(b)，如圖18所示，則有(　　)． 圖18 A．(a)圖中h3代表本次下潛的最大深度，應為60 m B．全過程中最大加速度是0.025 m/s2 C．超重現(xiàn)象應發(fā)生在3～4 min和6～8 min的時間段內 D．整個深潛器在8～10 min時間段內機械能

14、守恒 解析　由速度圖象(b)可知，(a)圖中h3代表本次下潛的最大深度，應為×2 m＝360 m，A錯誤；全過程中最大加速度為 m/s2＝0.033 m/s2，B錯誤；當深潛器有豎直向上的加速度時，處于超重狀態(tài)，由圖(b)可知應發(fā)生在3～4 min和6～8 min的時間段內，C正確；整個深潛器在8～10 min時間段內減速運動的加速度是0.025 m/s2，所以機械能不守恒，D錯誤． 答案　C 14．如圖19甲所示，在水平地面上固定一傾角為30°的光滑斜面，一勁度系數(shù)k＝100 N/m的輕質彈簧，其下端固定在斜面底端，整根彈簧足夠長且處于自然狀態(tài)．質量為m＝2.0 kg的滑塊從距離彈簧上

15、端x0＝0.35 m處由靜止釋放．設滑塊與彈簧接觸過程系統(tǒng)沒有機械能損失，彈簧始終處在彈性限度內，取重力加速度大小為g＝10 m/s2.規(guī)定滑塊釋放處為坐標原點、沿斜面向下為位移x正向． 圖19 (1)請在圖乙所示的坐標紙上畫出滑塊下滑位移在0.55 m范圍內，滑塊加速度a隨位移x變化的圖象(即a－x圖象)； (2)由a－x圖象求出滑塊下滑速度的最大值vm. 解析　(1)當滑塊下滑位移x≤x0時，其加速度大小為a＝gsin 30°＝5 m/s2；當滑塊下滑位移大于x0時，其加速度大小為a＝＝(22.5－50x)m/s2.所以，a－x圖象如圖所示． (2)由a－x圖象可以看出，滑塊下滑位移x≤0.45 m時，滑塊加速下滑，當x＝0.45 m時，滑塊加速度為零，此時速度最大．由運動學公式可以推得v＝2ax，其中的“ax”為a－x圖象時圖線與x軸包圍的“面積”，由此可求得滑塊下滑速度的最大值為：vm＝ m/s＝2.0 m/s. 答案　(1)見解析　(2)2.0 m/s