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2021届新高考物理二轮微专题复习限时强化练
运动图像和动力学图像
一、选择题
1、甲、乙两车在平直的公路上从同一地点同向行驶,两车的速度v随时间t的变化关系如图所示,其中两阴影部分的面积S1=S2,则( )
A.在t1时刻,甲、乙两车相遇
B.在t1时刻,甲车的加速度大于乙车的加速度
C.在0~t2时间内,甲、乙两车的平均速度相等
D.在0~t2时间内,甲车的平均速度eq \x\to(v)=eq \f(v1+v2,2)
答案:C
解析:甲、乙两车从同一地点同向行驶,根据速度-时间图线与t坐标轴围成的面积表示位移,可知0~t1时间内甲车的位移比乙车的大,则在t1时刻,甲、乙两车没有相遇,故A错误;由v-t图线切线的斜率表示加速度,知在t1时刻,乙的斜率大于甲的斜率,即乙的加速度大于甲的加速度,故B错误;两阴影部分的面积S1=S2,则知在0~t2时间内,甲车运动的位移等于乙车运动的位移,所用时间也相等,则甲、乙两车的平均速度相等,eq \x\to(v)甲=eq \x\to(v)乙=eq \f(v2,2),故C正确,D错误.
2、(多选)近年来,我国的高速铁路网建设取得巨大成就,高铁技术正走出国门.在一次高铁技术测试中,机车由静止开始做直线运动.测试段内机车速度的二次方v2与对应位移x的关系图像如图所示.在该测试段内,下列说法正确的是( )
A.机车的加速度越来越大
B.机车的加速度越来越小
C.机车的平均速度大于eq \f(v0,2)
D.机车的平均速度小于eq \f(v0,2)
答案:BC
解析:如图所示,在该测试段内,随着机车位移的增大,在相等位移Δx内,速度的二次方的差值逐渐减小,由运动学公式Δv2=2aΔx分析可知,机车的加速度逐渐减小,故A错误,B正确;由于机车做加速度减小的变加速直线运动,故在该测试段内,机车的平均速度大于匀加速直线运动的平均速度eq \f(v0,2),故C正确,D错误.
3、(多选)如图甲所示,可视为质点的质量m1=1 kg的小物块放在质量m2=2 kg的木板正中央位置,木板静止在水平地面上,连接物块的轻质细绳伸直且与水平方向的夹角为37°.现对木板施加水平向左的拉力F=18 N,木板运动的v-t图像如图乙所示,sin 37°=0.6,g取10 m/s2,则( )
A.木板的长度为2 m
B.木板的长度为1 m
C.木板与地面间的动摩擦因数为0.5
D.物块与木板间的动摩擦因数为eq \f(8,19)
答案:ACD
解析:从题图乙可知,木板运动2 s离开小物块,在0~2 s内,由图像可知木板运动的位移x=eq \f(2×1,2) m=1 m,所以木板的长度L=2x=2 m,故A正确,B错误;设木板与地面间的动摩擦因数为μ2,物块与木板间的动摩擦因数为μ1,在2~3 s内,由图像可得长木板的加速度a2=eq \f(Δv,Δt)=4 m/s2,由牛顿第二定律得F-μ2m2g=m2a2,解得μ2=0.5,故C正确;在0~2 s内,对小物块进行受力分析,竖直方向FN+FTsin 37°=m1g,水平方向FTcos 37°=Ff1,又知Ff1=μ1FN,长木板的加速度a1=eq \f(Δv′,Δt′)=0.5 m/s2,对木板进行受力分析,结合牛顿第二定律得F-Ff1′-μ2(m2g+FN′)=m2a1,由牛顿第三定律得Ff1=Ff1′,FN=FN′联立解得μ1=eq \f(8,19),故D正确.
4、如图所示,是一个质点在一段时间内的v-t图像,在这段时间内,质点沿正方向运动的平均速度大小为v1,沿负方向运动的平均速度大小为v2,则下列判断正确的是( )
A.v1>v2
B.v1<v2
C.v1=v2
D.以上三种情况均有可能
答案:B
解析:由题图可知,正向运动时,质点的位移小于质点做匀减速运动的位移,可知平均速度大小v1<eq \f(1,2)v0,同理反向运动时位移大于匀加速运动的位移,平均速度大小v2>eq \f(1,2)v0,因此有v1<v2,选项B正确.
5、甲、乙两车某时刻由同一地点、沿同一方向开始做直线运动.甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示,则( )
A.0时刻,甲车速度比乙车小
B.t2时刻,甲、乙两车速度相等
C.0~t1时间内,甲车的平均速度比乙车大
D.0~t2时间内,甲车通过的距离大
答案:C
解析:因x-t图像的斜率表示速度,可知0时刻,甲车速度比乙车大,t2时刻,甲、乙两车速度不相等,选项A、B错误;0~t1时间内,甲车的位移大于乙车的位移,可知甲车的平均速度比乙车大,选项C正确;0~t2时间内,两车通过的距离相等,选项D错误.
6、(