内容正文:
[方法点拨] 遇到特殊图象可根据图象确定纵坐标与横坐标的函数关系,再转化为常见形式,从而确定物体运动情况,如-t图象,先建立-t函数关系式,再将其转化为x-t关系式,从而确定运动性质.
1.t=0时刻一质点开始做初速度为零的直线运动,时间t内相对初始位置的位移为x.如图1所示,与t的关系图线为一条过原点的倾斜直线,则t=2 s时质点的速度大小为( )
图1
A.8 m/s B.6 m/s C.4 m/s D.2 m/s
2.(多选)(2018·东北三校联考)一个质点,在x轴上做直线运动.在t=0时刻质点处于静止状态,它的坐标x和时间平方t2的关系图象如图2所示,则该质点( )
图2
A.运动方向与x轴正方向相反
B.做匀速直线运动
C.运动的加速度大小为3 m/s2
D.运动的加速度大小为6 m/s2
3.(2018·山东省部分重点中学考前冲刺)如图3所示为用位移传感器和速度传感器研究某汽车刹车过程得到的速度-位移图象,汽车刹车过程可视为匀变速运动,则( )
图3
A.汽车刹车过程中的加速度大小为2 m/s2
B.汽车刹车过程所用时间为10 s
C.当汽车运动的位移为5 m时,其速度为5 m/s
D.当汽车的速度为5 m/s时,运动的位移为7.5 m
4.(多选)一辆汽车从ETC高速口进入时开始计时,加速进入高速路主道的过程可看成匀加速直线运动,其平均速度随时间t变化关系如图4所示.已知这段距离为1 km,t0是进入高速路主道的时刻,下面说法正确的是( )
图4
A.汽车的加速度为0.1 m/s2
B.t=10 s时的速度为8 m/s
C.0~20 s内的位移是160 m
D.t0=100 s
5.(多选)(2018·河南省豫南九校联考)A、B、C、D四个物体在同一条直线上做直线运动,A物体的x-t、B物体的v-t、C物体和D物体的a-t图象依次如图5所示,规定水平向右为正方向,已知四个物体在t=0时的速度均为零,且此时C物体在D物体的左边1.75 m处,则( )
图5
A.其中0~4 s内,运动位移最大的是B物体
B.其中0~4 s内,运动位移最大的是C物体
C.t=2.5 s时,C物体追上D物体
D.t=3.5 s时,C物体追上D物体
6.甲、乙两质点在同一时刻、同一地点沿同一方向做直线运动.质点甲做初速度为零、加速度大小为a1的匀加速直线运动,质点乙做初速度为v0、加速度大小为a2的匀减速直线运动至速度减为零保持静止,取出发点位置为x=0,甲、乙两质点在运动过程中的位置(x)-速度(v)图象如图6所示.
图6
(1)在x-v图象中,图线a表示哪个质点的运动?质点乙的初速度v0为多大?
(2)甲、乙两质点的加速度分别为多大?
答案精析
1.C [根据匀变速直线运动位移与时间的关系,已知初速度为零,得x=at2,转换得=at,匹配图象,图象的斜率等于a,则a=2 m/s2,根据v=at得t=2 s时速度为4 m/s,故C正确.]
2.AD [根据质点的x-t2图象可知,质点从x0=6 m处由静止开始沿x轴负方向做匀加速直线运动,选项A正确,B错误.质点的运动方程可表示为x0-x=at2,即x= x0-at2,图线斜率的绝对值的2倍等于加速度的大小,即质点运动的加速度大小为a=2× m/s2=6 m/s2,选项C错误,D正确.]
3.D [汽车刹车过程做匀减速直线运动,由题图可知,初速度为10 m/s,位移为10 m,则加速度大小a== m/s2=5 m/s2,故A错误;汽车刹车过程所用时间为t== s=2 s,故B错误;当汽车运动的位移为5 m时,由v2=v02-2ax,可得v=5 m/s,故C错误;当汽车的速度为5 m/s时,由v2-v02=-2ax,可得x=7.5 m,故D正确.]
4.BC [由题意知t0时刻的平均速度是15 m/s,所以t0== s= s,D错误;由==v0+at,联系图象可知v0=5 m/s,a=0.3 m/s2,A错误;t=10 s时刻的速度为v=v0+at=(5+0.3×10) m/s=8 m/s,B正确;由位移公式x=v0t+at2= m=160 m,C正确.]
5.BD [由题图甲的位移-时间图象可知,A物体4 s末到达初始位置,总位移为零;由题图乙的速度-时间图象可知,B物体0~2 s内沿正方向运动,2~4 s沿负方向运动,方向改变,4 s内总位移为零;由题图丙可知,C物体在第1 s内做匀加速运动,第2 s内做匀减速运动,2 s末速度减为零,然后重复前面的过程,做单向直线运动,位移一直增大;由题图丁可知,D物体在第1 s内做匀加速运动,2~3 s内做匀减速运动,2 s末速度减为零,第3 s、第4 s内沿负方向运动,不是单向直线运动,则0~4 s内物体运动位移最大的是C物