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专题强化训练(一) 运动学图像 追及和相遇问题
A组·基础巩固题
1. (2019·浙江选考)一辆汽车沿平直道路行驶,其v-t图像如图所示。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 在v-t图像中图线与时间轴围成的面积表示位移,故在40 s内的位移为x=×(10+40)×30 m=750 m,C项正确。
答案 C
2.(多选)物体甲的位移与时间图像和物体乙的速度与时间图像分别如图甲、乙所示,则这两个物体的运动情况是( )
A.甲在整个t=6 s时间内有来回运动,它通过的总位移为零
B.甲在整个t=6 s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4 m
C.乙在整个t=6 s时间内有来回运动,它通过的总位移为零
D.乙在整个t=6 s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4 m
解析 甲图中的直线的斜率表示速度,速度方向不变,位移为4 m,故A项错误,B项正确;乙图中直线的斜率表示加速度,速度先是负向变小,后正向增大,有来回运动,总位移为零,故D项错误,C项正确。
答案 BC
3. 某一质点运动的位移x随时间t变化的图像如图所示,则( )
A.第10 s末,质点的速度最大
B.5 s末与15 s末,质点的速度方向相反
C.0~10 s内,质点通过的位移等于5 m
D.10~20 s内,质点的速率先增加后减小
解析 位移—时间图像上某处切线的斜率表示该时刻质点的速度,则知在第10 s末时,质点的速度为零,故A项错误;在0~10 s内图像切线的斜率为正,在10~20 s内图像切线的斜率为负,故质点在5 s末和在15 s末的速度方向相反,B项正确;0~10 s内质点通过的位移x=x2-x1=5 m-1 m=4 m,故C项错误;在10~20 s内,图像切线的斜率的大小一直增大,故速度越来越大,D项错误。
答案 B
4.如图所示是某物体做直线运动的速度—时间图像,下列有关物体运动情况判断正确的是( )
A.8 s末物体距出发点最远
B.4 s末物体回到出发点
C.0到6 s内物体的路程为20 m
D.前两秒物体的加速度为5 m/s2
解析 由速度—时间图像与时间轴围成的面积表示位移,且在时间轴上方位移为正,下方位移为负,可知8 s末物体的位移为0,物体回到了出发点,故A项错误;0~4 s内物体一直沿正向运动,4~8 s内物体沿负向运动,8 s末物体回到出发点,所以4 s末物体距出发点最远,故B项错误;由图像可知,0到6 s内物体的路程为0~4 s内与4~6 s内的位移大小之和,故路程为:s= m+ m=30 m,故C项错误;根据速度—时间图线的斜率表示物体的加速度,则前2 s内物体的加速度a== m/s2=5 m/s2,故D项正确。
答案 D
5.(多选)(2018·全国卷Ⅱ) 甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度-时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶。下列说法正确的是( )
A.两车在t1时刻也并排行驶
B.在t1时刻甲车在后,乙车在前
C.甲车的加速度大小先增大后减小
D.乙车的加速度大小先减小后增大
解析 v-t图像中图像包围的面积代表运动走过的位移,两车在t2时刻并排行驶,利用逆向思维并借助于面积可知在t1时刻甲车在后,乙车在前,故A项错误,B项正确;图像的斜率表示加速度,所以甲的加速度先减小后增大,乙的加速度也是先减小后增大,故C项错误,D项正确。
答案 BD
6.(多选) 如图所示为一个质点运动的位移x随时间t变化的图像,由此可知质点在0~4 s内( )
A.先沿x轴正方向运动,后沿x轴负方向运动
B.一直做匀变速运动
C.t=2 s时速度一定最大
D.速率为5 m/s的时刻有两个
解析 从图中可知正向位移减小,故质点一直朝着负方向运动,A项错误;图像的斜率表示速度大小,故斜率先增大后减小,说明质点速率先增大后减小,即质点先做加速运动后做减速运动,做变速运动,但不是做匀变速直线运动,t=2 s时,斜率最大,速度最大,B项错误,C项正确;因为斜率先增大后减小,并且平均速度为5 m/s,故增大过程中有一时刻速度为5 m/s,减小过程中有一时刻速度为5 m/s,共有两个时刻速度大小为5 m/s,D项正确。
答案 CD
7. (多选)(2018·全国卷Ⅲ)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.在t1时刻两车速度相等
B.从0到t1时间内,两车走过的路程相等
C.从t1到t2时间内,两车走过的路程相等
D.从t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等
解析 根据位移-时间图像的物理意义