2021版高考物理一轮复习课时提升作业三运动图象问题含解析

2021版高考物理一轮复习课时提升作业三运动图象问题含解析

运动图象问题 ‎(建议用时40分钟)‎ ‎1.(2019·杭州模拟)下列运动图象中表示质点做匀加速直线运动的是 (　　)‎ ‎【解析】选C。位移—时间图象中,斜率表示速度大小,由此可知选项A中质点做的是匀速直线运动,A错误;选项B中质点静止,B错误;速度—时间图象中,斜率表示加速度大小,由此可知选项C中质点做的是匀加速直线运动,C正确;选项D中质点做的是匀速直线运动,D错误;故选C。‎ ‎2.如图所示是某质点运动的速度图象,由图象得到的正确结果是 (　　)‎ A.在0～1 s内该质点的平均速度是2 m/s B.在0～1 s内该质点的位移大小是3 m C.在0～1 s内该质点的加速度大小大于2～4 s内的加速度大小 D.在0～1 s内该质点的运动方向与2～4 s内的运动方向相反 ‎【解析】选C。在0～1 s内位移为1 m,因此平均速度为1 m/s,A、B错误;由于v-t图象的斜率表示加速度,在0～1 s内加速度为2 m/s2,而在2～4 s内,加速度为1 m/s2,因此C正确;在0～1 s内和2～4 s内速度均为正值,运动方向相同,D错误。‎ ‎【总结提升】运用运动图象解题的技巧 ‎(1)利用图象分析物体的运动时,关键是从图象中找出有用的信息或将题目中的信息通过图象直观反映出来。‎ ‎(2)v -t图象中,由于位移的大小可以用图线和t坐标轴围成的面积表示,因此可以根据面积判断物体是否相遇,还可以根据面积的差判断物体间距离的变化。‎ ‎(3)利用图象可以直接得出物体运动的速度、位移、加速度,甚至可以结合牛顿第二定律根据加速度来确定物体的受力情况。‎ 7‎ ‎3.(2018·浙江11月选考真题)一辆汽车沿平直道路行驶,其v-t图象如图所示。在t=0到t=40 s这段时间内,汽车的位移是 (　　)‎ A.0 B.30 m C.750 m D.1 200 m ‎【解析】选C。根据图象法可知通过的位移即为图象与时间轴围成的面积,根据面积可知位移为x=(10+40)× m=750 m。‎ ‎4.(2019·金华模拟)如图所示为A、B两质点从同一地点运动的x-t图象,关于A、B两质点在前8 s内的运动,下列说法正确的是 (　　)‎ A.A质点做匀加速直线运动 B.A、B两质点始终沿同一方向运动 C.B质点前4 s做减速运动,后4 s做加速运动 D.B质点先沿负方向做直线运动,后沿正方向做直线运动 ‎【解析】选C。位移—时间图象中图线的斜率表示该时刻的速度,所以A质点的速度不变,即做匀速直线运动,A错误;由位移—时间图象的斜率表示速度可知B的速度先为正,后为负,即B质点先沿正方向做减速直线运动,后沿负方向做加速直线运动,B、D均错误;B质点前4 s内斜率减小,后4 s斜率增大,故B质点前4 s做减速运动,后4 s做加速运动,所以C选项是正确的。故选C。‎ ‎5.如图是物体做直线运动的v -t图象,由图可知,该物体 (　　)‎ A.第1 s内和第3 s内的运动方向相反 B.第3 s内和第4 s内的加速度相同 7‎ C.第1 s内和第4 s内的位移大小不相等 D.0～2 s和0～4 s内的平均速度大小相等 ‎【解题指导】解答本题时应从以下四点进行分析:‎ ‎(1)在v-t图象中,横坐标表示时间,纵坐标大小表示速度的大小,正负表示速度的方向。‎ ‎(2)在v-t图象中,斜率表示加速度。‎ ‎(3)在v-t图象中,图线与横坐标围成的面积表示位移,在t轴以下表示位移为负值。‎ ‎(4)位移与所用时间的比值表示平均速度。‎ ‎【解析】选B。因为第1 s内和第3 s内的图线的纵坐标均为正值,即运动方向相同,由此判断A错误;第3 s 内和第4 s 内的图线的斜率相同,所以加速度相同,B项正确;第1 s内和第4 s内的图线与横坐标围成的面积大小相同,故位移大小相等,C项错误;0～2 s 和0～4 s内的图线与横坐标围成的面积大小相同,但所用时间分别为2 s和4 s不相等,所以平均速度大小不相等,D项错误。‎ ‎6.一质点沿x轴做直线运动,其v -t 图象如图所示。质点在t=0时位于x=5 m处,开始沿x轴正向运动。当t=8 s时,质点在x轴上的位置为 (　　)‎ A.x=3 m B.x=8 m C.x=9 m D.x=14 m ‎【解题指导】解答本题应把握以下三点:‎ ‎(1)根据图象明确质点在不同的时间段内的运动方向。‎ ‎(2)知道速度—时间图象所围的面积就是质点的位移。‎ ‎(3)了解质点的起点。‎ ‎【解析】选B。x=5 m+×2×1 m+2×2 m+×2×1 m-(×1×1+1×2+×1×1) m=‎ ‎8 m,故B正确,A、C、D错误。‎ ‎7.(2019·宁波模拟)如图甲所示为一运动员(可视为质点)进行三米板跳训练的场景,某次跳水过程的v-t图象如图乙所示,t=0是其向上起跳的瞬间,则该运动员从跳板弹起能上升的高度最接近 (　　)‎ 7‎ A.0.38 m B.0.80 m C.1.10 m D.3.00 m ‎【解析】选A。跳水运动员先向上做匀减速直线运动,再向下做匀加速直线运动,入水后向下做匀减速直线运动。设跳水运动员起跳速度大小为v,上升的最大高度为h,则由v-t图象与坐标轴围成面积表示位移可得-=3 m,又h=,联立得h=0.375 m,A正确,B、C、D均错误。故选A。‎ ‎8.光滑的水平面上有一物体在外力作用下做直线运动,物体的加速度随时间变化的关系如图所示。已知t=0时物体的速度为1 m/s,以此时的速度方向为正方向。下列说法中正确的是 (　　)‎ A.0～1 s内物体做匀加速直线运动 B.t=1 s时物体的速度为3 m/s C.t=1 s时物体开始反向运动 D.t=3 s时物体离出发点最远 ‎【解析】选D。由题图可知,0～1 s内加速度均匀增加,物体做变加速直线运动,A错误。加速度图线与时间轴所围的面积表示速度的变化量,则1 s内速度变化量Δv1=1 m/s,由于初速度v0=1 m/s,故1 s末的速度为2 m/s,B错误。0～1 s内物体沿正向加速运动,1 s末后加速度反向,物体将沿原方向做减速运动,C错误,0～3 s内速度的变化量Δv3=-1 m/s,3 s末物体的速度为0,0～3 s内物体一直沿正方向运动,3 s末物体离出发点最远,D正确。‎ ‎9.(多选)物体在x轴上做直线运动,则上下两图对应关系正确的是(图中F表示物体所受的合外力,a表示物体的加速度,v表示物体的速度,x表示物体的位移,C、D图中曲线为抛物线 7‎ ‎) (　　)‎ ‎【解析】选B、D。由F-t图象可以看出,力F随时间成线性关系,根据牛顿第二定律得:a=,所以加速度a也随时间成线性关系,在前半个周期内F为正值,加速度也为正值,故A错误。对于a-t图象可以看出前半段时间加速度恒定,后半段时间加速度反向,大小恒定,对于v-t图象可以看出前半段时间图象是直线,斜率是正值,后半段时间图象也是直线,斜率是负值,对于速度—时间图象,其斜率代表物体的加速度,故B正确。x-t 图象,其斜率代表物体的速度,由x-t图象斜率看出,物体的速度增大,而v-t图象的速度在减小,故C错误。x-t图象,其斜率代表物体的速度,对于x-t图象可以看出整段时间图象的斜率增大,说明物体的速度增大,若速度均匀增大,加速度不变,故D正确。‎ ‎10.某跳伞运动员从悬停在高空的直升机上跳下,他从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的v-t图象如图所示,下列关于他的运动情况分析错误的是(　　)‎ A.0～10 s加速度向下,10～15 s加速度向上 B.0～10 s、10～15 s内都做加速度逐渐减小的变速运动 7‎ C.0～10 s内下落的距离大于100 m D.10～15 s内下落的距离大于75 m ‎【解析】选D。由题图可知,0～10 s的加速度方向向下,大小逐渐减小,10～15 s的加速度方向向上,大小也逐渐减小,A、B正确。由图线与时间轴围成的面积表示位移可得,0～10 s的位移大于100 m,10～15 s的位移小于75 m,C正确,D错误。‎ ‎11.酒后驾车严重威胁公共交通安全。若将驾驶员从视觉感知前方危险到汽车开始制动的时间称为反应时间,将反应时间和制动时间内汽车行驶的总距离称为感知制动距离。科学研究发现,反应时间和感知制动距离在驾驶员饮酒前后会发生明显变化。一驾驶员正常驾车和酒后驾车时,感知前方危险后汽车运动的v-t图线分别如图甲、乙所示。求: ‎ ‎(1)正常驾驶时的感知制动距离x。‎ ‎(2)酒后驾驶时的感知制动距离比正常驾驶时增加的距离Δx。‎ ‎【解析】(1)设驾驶员饮酒前、后的反应时间分别为t1、t2,由图线可得:t1=‎ ‎0.5 s,t2=1.5 s 汽车减速时间为t3=4.0 s 初速度v0=30 m/s 由图线可得: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 ‎12.已知一汽车在平直公路上运动,它的位移—时间图象如图甲所示。‎ ‎(1)根据图象在图乙所示的位置坐标轴上标出O、A、B、C、D、E各点代表的汽车的位置。‎ 7‎ ‎(2)求出前4 s内的平均速度。‎ ‎(3)求出第5 s末的瞬时速度。‎ ‎(4)求出第7 s末的瞬时速度。‎ ‎【解析】(1)‎ ‎(2)由图读出:前4 s内的位移为100 m,所以前4 s内的平均速度:‎ ‎== m/s=25 m/s。‎ ‎(3)在4 s末至6 s末,汽车的位移没有发生变化,表示汽车处于静止状态,则第 ‎5 s末的速度为0。‎ ‎(4)在6 s末至8 s末,汽车的x-t图象是一条倾斜直线,表示汽车做匀速直线运动,在这个过程中由=-50 m/s,‎ 则第7 s末的瞬时速度:v=-50 m/s。‎ 答案:(1)见解析　(2)25 m/s　(3)0‎ ‎(4)-50 m/s 7‎