专题强化练一 对运动图象的剖析及应用—2021届高考物理一轮复习检测

专题强化练一对运动图像的剖析及应用A组位移时间图象问题1 (单选)一个质点沿x轴做匀加速直线运动其位移时间图象如图9所示，则下列说法正确的是()图9A该质点的加速度大小为2 m/s2B该质点在t1 s时的速度大小为2 m/sC该质点在t0到t2 s时间内的位移大小为6 mD该质点在t0时速度为零解析质点做匀加速直线运动，设t0时质点的速度为v0，加速度为a，由图象知t11 s时，s12 m；t22 s时，s28 m，利用公式sv0tat2得：s1v0t1at12，s2v0t2at22，代入数据解得a4 m/s2，v00，t1 s时的速度大小为4 m/s，故只有D正确答案D2 (多选)一条东西方向的平直公路边上有两块路牌A、B，A在西B在东，一辆匀速行驶的汽车自东向西经过B路牌时，一只小鸟恰自A路牌向B匀速飞去，小鸟飞到汽车正上方立即折返，以原速率飞回A，过一段时间后，汽车也行驶到A.以向东为正方向，它们的位移时间图象如图10所示，图中t22t1，由图可知()图10A小鸟的速率是汽车速率的两倍B相遇时小鸟与汽车位移的大小之比是31C小鸟飞行的总路程是汽车的1.5倍D小鸟和汽车在0t2时间内位移相等解析设A、B之间的距离为s.由t22t1，结合图象可知，小鸟与汽车相遇时，汽车的位移大小为，小鸟的位移大小为s，故A错误，B正确；小鸟飞行的总路程为s1.5s，C正确；小鸟在0t2时间内的位移为零，而汽车在0t2时间内位移大小为x，故D错误答案BC速度时间图象问题3(多选)四个质点做直线运动，它们的速度图象分别如下图所示，在2 s末能回到出发点的是()解析根据速度时间图象所围的“面积”表示位移，时间轴以上的“面积”表示正向位移，时间轴以下的“面积”表示负向位移，总位移为两位移的代数和，可知A、D正确，B、C错误答案AD4(单选)A和B两物体在同一直线上运动的vt图线如图11所示已知在第3 s末两个物体在途中相遇，则下列说法正确的是()图11A两物体从同一地点出发B出发时B在A前3 m处C3 s末两个物体相遇后，两物体可能再相遇D运动过程中B的加速度大于A的加速度解析由v t图线与横轴所围面积表示位移可知，在第3 s末物体A的位移比物体B的位移大3 m，所以出发时B在A前3 m处，两物体不是从同一地点出发，选项B正确，A错误；3 s末两个物体相遇后，两物体不可能再相遇，选项C错误；v t图线的斜率表示加速度，运动过程中A的加速度大于B的加速度，选项D错误答案B5 (单选)如图12所示，是从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体、的vt图象在0t2时间内，下列说法中正确的是()图12A物体所受的合外力不断增大，物体所受的合外力不断减小B在第一次相遇之前，t1时刻两物体相距最远Ct2时刻两物体相遇D、两个物体的平均速度大小都是解析物体的加速度在vt图象中是每点对应切线的斜率，可知物体的加速度一直在减小，合外力不断减小，物体加速度不变，所受合外力不变，A错误；由图象可知，在第一次相遇之前，t1时刻两物体相距最远，t2时刻两物体不相遇，B正确，C错误；物体的平均速度大于，D错误答案B6酒后驾车严重威胁公众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vt图线分别如图13甲、乙所示求：图13(1)正常驾驶时的感知制动距离s；(2)酒后驾驶时的感知制动距离比正常驾驶时增加的距离s.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：t10.5 st21.5 s汽车减速时间为t34.0 s初速度v030 m/s由图线可得：sv0t1t3解得：s75 m(2)sv0(t2t1)30(1.50.5)m30 m答案(1)75 m(2)30 m运动图象的综合问题7(单选)某同学在学习了动力学知识后，绘出了一个沿直线运动的物体的加速度a、速度v、位移s随时间变化的图象如下图所示，若该物体在t0时刻，初速度均为零，则下列图象中表示该物体沿单一方向运动的图象是()解析A项位移正负交替，说明物体做往复运动；B项物体先做匀加速运动，再做匀减速运动，然后做反向匀加速运动，再做反向匀减速运动，周而复始；C项表示物体先做匀加速运动，再做匀减速运动，循环下去，物体始终单向运动，C正确；D项从面积判断物体速度有负值出现，不是单向运动答案C8(单选)下列所给的图象中能反映做直线运动的物体不会回到初始位置的是()解析A选项为位移时间图象，图线与t轴相交的两个时刻即为相同的初始位置，说明物体回到了初始位置；B、C、D选项中的图象均为速度时间图象，要回到初始位置，则t轴上方的图线与坐标轴围成的面积和t轴下方的图线与坐标轴围成的面积相等，显然B选项中只有t轴上方的面积，故B选项表示物体一直朝一个方向运动，不会回到初始位置，而C、D选项在t2 s时刻，物体回到了初始位置，故选B.答案B9(多选)如图14所示的图象表示做直线运动的某一物体在05 s内的运动情况，由于画图人粗心未标明此图是vt图还是st图，但已知第1 s内的速度小于第3 s内的速度，则下列说法正确的是()图14A该图一定是vt图B该图一定是st图C在这5 s内，物体的速度越来越大D在这5 s内，物体的位移越来越大解析若该图是st图象，则图象的斜率表示速度，根据题图，该图线在第1 s内的斜率不为零，而第3 s内的斜率为零，说明物体在第1 s内的速度大于第3 s内的速度，故该图是vt图，选项B错误，A正确；vt图象的纵坐标表示瞬时速度，根据题图，该物体的速度先增大(02 s)后不变(24 s)然后再逐渐减小(45 s)，所以选项C错误；vt图象的“面积”表示位移，根据题图，该“面积”越来越大，所以物体的位移越来越大，选项D正确答案AD10(单选)如图15所示为物体做直线运动的vt图象若将该物体的运动过程用st图象表示出来(其中s为物体相对出发点的位移)，则下列四幅图中描述正确的是()图15解析0t1时间内物体沿正向匀速运动，选项A错误；t1t2时间内，物体静止，且此时离出发点有一定距离，选项B、D错误；t2t3时间内，物体反向运动，且速度大小不变，即st图象中，0t1和t2t3两段时间内，图线斜率的绝对值相等，选项C正确答案CB组11 (单选)一物体做直线运动，其加速度随时间变化的at图象如图16所示下列vt图象中，可能正确描述此物体运动的是()图16解析由at图象知T2T时间内的加速度跟0时间内的加速度大小相等，方向相反，从而排除选项A、B、C，本题选D.答案D12(多选)A、B两物体同时同地同向出发，其运动的vt图象和at图象如图17甲、乙所示，已知在0t0和t02t0两段时间内，A物体在vt图象中的两段曲线形状相同，则有关A、B两物体的说法中，正确的为()图17AA物体先加速后减速Ba22a1Ct0时刻，A、B两物体第一次相遇D2t0时刻，A、B两物体第一次相遇解析由题图可知，虽然A物体的加速度先增大后减小，但速度一直在增大，所以A物体一直在做加速运动；由vt图象不难判断，在2t0时刻，A、B两物体位移相同，又由于两物体从同地出发，故两者此时第一次相遇，C错误、D正确；由vt图象可知v22v1，又由at图象与时间轴所围面积等于速度的改变量，可得a22a1，B正确答案BD13(单选)我国“蛟龙号”深潜器经过多次试验，终于在2012年6月24日以7 020 m深度创下世界最新纪录(国外最深不超过6 500 m)预示着可以征服全球99.8%的海底世界假设在某次试验时，深潜器内的显示屏上显示出了深潜器从水面开始下潜到最后返回水面这10 min内的深度图象(a)和速度图象(b)，如图18所示，则有()图18A(a)图中h3代表本次下潜的最大深度，应为60 mB全过程中最大加速度是0.025 m/s2C超重现象应发生在34 min和68 min的时间段内D整个深潜器在810 min时间段内机械能守恒解析由速度图象(b)可知，(a)图中h3代表本次下潜的最大深度，应为2 m360 m，A错误；全过程中最大加速度为 m/s20.033 m/s2，B错误；当深潜器有竖直向上的加速度时，处于超重状态，由图(b)可知应发生在34 min和68 min的时间段内，C正确；整个深潜器在810 min时间段内减速运动的加速度是0.025 m/s2，所以机械能不守恒，D错误答案C14如图19甲所示，在水平地面上固定一倾角为30的光滑斜面，一劲度系数k100 N/m的轻质弹簧，其下端固定在斜面底端，整根弹簧足够长且处于自然状态质量为m2.0 kg的滑块从距离弹簧上端s00.35 m处由静止释放设滑块与弹簧接触过程系统没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，取重力加速度大小为g10 m/s2.规定滑块释放处为坐标原点、沿斜面向下为位移s正向(1)请在图乙所示的坐标纸上画出滑块下滑位移在0.55 m范围内，滑块加速度a随位移s变化的图象(即as图象)；(2)由as图象求出滑块下滑速度的最大值vm.图19解析(1)当滑块下滑位移ss0时，其加速度大小为agsin 305 m/s2；当滑块下滑位移大于x0时，其加速度大小为a(22.550s)m/s2.所以，as图象如图所示(2)由as图象可以看出，滑块下滑位移s0.45 m时，滑块加速下滑，当s0.45 m时，滑块加速度为零，此时速度最大由运动学公式可以推得vm22as，其中的“as”为as图象时图线与s轴包围的“面积”，由此可求得滑块下滑速度的最大值为：vm m/s2.0 m/s.答案(1)见解析(2)2.0 m/s