高考物理大一輪復(fù)習(xí) 專題強(qiáng)化練一 對運(yùn)動圖象的剖析及應(yīng)用 新人教版

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1、高考物理大一輪復(fù)習(xí) 專題強(qiáng)化練一 對運(yùn)動圖象的剖析及應(yīng)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(zhì)點(diǎn)沿x軸做勻加速直線運(yùn)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(zhì)點(diǎn)的加速度大小為2 m/s2 B．該質(zhì)點(diǎn)在t＝1 s時的速度大小為2 m/s C．該質(zhì)點(diǎn)在t＝0到t＝2 s時間內(nèi)的位移大小為6 m D．該質(zhì)點(diǎn)在t＝0時速度為零 解析　質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動，設(shè)t＝0時質(zhì)點(diǎn)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(nèi)位移相等 解析　設(shè)A、B之間的距離為x.由t2＝2t1，結(jié)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(nèi)的位移為零，而汽車在0～t2時間內(nèi)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(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)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(diǎn)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(fù)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(zhì)檢)(單選)A和B兩物體在同一直線上運(yùn)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(diǎn)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(yùn)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(diǎn)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(yùn)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(diǎn)同時開始沿同一直線運(yùn)動的兩個物體Ⅰ、Ⅱ的v－t圖象．在0～t2時間內(nèi)，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(yuǎn) 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(diǎn)對應(yīng)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(yuǎn)，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(yán)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(yīng)時間，將反應(yīng)時間和制動時間內(nèi)汽車行駛的總距離稱為感知制動距離．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)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(yùn)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(shè)駕駛員飲酒前、后的反應(yīng)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(yùn)動圖象的綜合問題 7．(單選)某同學(xué)在學(xué)習(xí)了動力學(xué)知識后，繪出了一個沿直線運(yùn)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(yùn)動的圖象是(　　)． 解析　A項位移正負(fù)交替，說明物體做往復(fù)運(yùn)動；B項物體先做勻加速運(yùn)動

8、，再做勻減速運(yùn)動，然后做反向勻加速運(yùn)動，再做反向勻減速運(yùn)動，周而復(fù)始；C項表示物體先做勻加速運(yùn)動，再做勻減速運(yùn)動，循環(huán)下去，物體始終單向運(yùn)動，C正確；D項從面積判斷物體速度有負(fù)值出現(xiàn)，不是單向運(yùn)動． 答案　C 8．(單選)下列所給的圖象中能反映做直線運(yùn)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(biāo)軸圍成的面積和t軸下方的圖線與坐標(biāo)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(yùn)

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(yùn)動的某一物體在0～5 s內(nèi)的運(yùn)動情況，由于畫圖人粗心未標(biāo)明此圖是v－t圖還是x－t圖，但已知第1 s內(nèi)的速度小于第3 s內(nèi)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(nèi)，物體的速度越來越大 D．在這5 s內(nèi)，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(nèi)的斜率不為零，而第3 s內(nèi)的斜率為零，說明物體在第1 s內(nèi)的速度大

10、于第3 s內(nèi)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(biāo)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(yùn)動的v－t圖象．若將該物體的運(yùn)動過程用x－t圖象表示出來(其中x為物體相對出發(fā)點(diǎn)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(nèi)物體沿正向勻速運(yùn)動，選項A錯誤；t1～t2時間內(nèi)，物體靜止，且此時離

11、出發(fā)點(diǎn)有一定距離，選項B、D錯誤；t2～t3時間內(nèi)，物體反向運(yùn)動，且速度大小不變，即x－t圖象中，0～t1和t2～t3兩段時間內(nèi)，圖線斜率的絕對值相等，選項C正確． 答案　C B　深化訓(xùn)練——提高能力技巧 11．(xx·海南卷，4)(單選)一物體做直線運(yùn)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(yùn)動的是(　　)． 圖16 解析　由a－t圖象知T～2T時間內(nèi)的加速度跟0～時間內(nèi)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(yùn)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(nèi)，A物體在v－t圖象中的兩段曲線形狀相同，則有關(guān)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．a(chǎn)2＝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(yùn)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(yàn)，終于在2012年6月24日以7 020 m深度創(chuàng)下世界最新紀(jì)錄(國外最深不超過6 500 m)．預(yù)示著可以征服全球99.8%的海底世界．假設(shè)在某次試驗(yàn)時，深潛器內(nèi)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(nèi)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(yīng)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(yīng)發(fā)生在3～4 min和6～8 min的時間段內(nèi) D．整個深潛器在8～10 min時間段內(nèi)機(jī)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(yīng)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(dāng)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(yīng)發(fā)生在3～4 min和6～8 min的時間段內(nèi)，C正確；整個深潛器在8～10 min時間段內(nèi)減速運(yùn)動的加速度是0.025 m/s2，所以機(jī)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(zhì)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(zhì)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(shè)滑塊與彈簧接觸過程系統(tǒng)沒有機(jī)械能損失，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，取重力加速度大小為g＝10 m/s2.規(guī)定滑塊釋放處為坐標(biāo)原點(diǎn)、沿斜面向下為位移x正向． 圖19 (1)請在圖乙所示的坐標(biāo)紙上畫出滑塊下滑位移在0.55 m范圍內(nèi)，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(dāng)滑塊下滑位移x≤x0時，其加速度大小為a＝gsin 30°＝5 m/s2；當(dāng)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(dāng)x＝0.45 m時，滑塊加速度為零，此時速度最大．由運(yùn)動學(xué)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