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第2练 运动学图像
[母题探源]——高考真题指明热点
1.(2022·河北卷)科学训练可以提升运动成绩,某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中,速度v与时间t的关系图像如图所示。由图像可知( )
A.0~t1时间内,训练后运动员的平均加速度大
B.0~t2时间内,训练前、后运动员跑过的距离相等
C.t2~t3时间内,训练后运动员的平均速度小
D.t3时刻后,运动员训练前做减速运动,训练后做加速运动
D 解析:vt图像的斜率表示加速度,由题图可知,0~t1时间内,训练后运动员的平均加速度比训练前的小,故A错误;vt图像围成的面积表示位移,由题图可知,0~t2时间内,训练前运动员跑过的距离比训练后的大,故B错误;由题图可知,t2~t3时间内,训练后运动员的位移比训练前的位移大,根据平均速度等于位移与时间的比值,可知训练后运动员的平均速度大,故C错误;根据vt图像直接判断可知,t3时刻后,运动员训练前速度减小,做减速运动;训练后速度增加,做加速运动,故D正确。
2.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,两车走过的路程不相等
D.在t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等
D 解析:xt图像的斜率表示两车速度,可知t1时刻乙车速度大于甲车速度,A错误;由两图线的纵截距可知,出发时甲在乙前面,t1时刻图线相交表示两车相遇,可得0到t1时间内乙车比甲车多走了一段距离,错误;t1和t2时刻两图线相交,表明两车均在同一位置,从t1到t2时间内,两车走过的路程相等;在t1到t2时间内,两图线有斜率相等的一个时刻,即该时刻两车速度相等,C错误,D正确。
3.(2021·辽宁卷)某驾校学员在教练的指导下沿直线路段练习驾驶技术,汽车的位置x与时间t的关系如图所示,则汽车行驶速度v与时间t的关系图像可能正确的是( )
A 解析:xt图像斜率的物理意义是速度,在0~t1时间内,xt图像斜率增大,汽车的速度增大;在t1~t2时间内,xt图像斜率不变,汽车的速度不变;在t2~t3时间内,xt图像的斜率减小,汽车做减速运动,综上所述可知A中vt图像可能正确,选A。
[衍生演练]——名校模拟引领趋势
4.(2022·江苏扬州中学模拟)一物体的运动图像如图所示,横纵截距分别为n和m,在图像所示的运动过程中,下列说法正确的是( )
A.若该图为xt图像,则物体速度逐渐减小
B.若该图为at图像且物体的初速度为零,则物体的最大速度为
C.若该图为ax图像且物体的初速度为零,则物体的最大速度为
D.若该图为ax图像且物体的初速度为零,则物体最终静止
B 解析:若该图为xt图像,则其斜率表示速度,物体速度保持不变,A错误;若该图为at图像且物体的初速度为零,则图像与时间轴所围的面积表示速度的变化量,所以物体的最大速度为,B正确;若该图为ax图像且物体的初速度为零,根据v2=2ax可知,图像与x轴所围的面积表示速度平方的一半,x=n时速度最大,最大速度为,C错误;若该图为ax图像且物体的初速度为零,则物体加速度的方向不变但大小改变,最终加速度为0,物体做匀速直线运动,D错误。
5.(2022·安徽六安一中测试)如图所示的四幅图为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.甲图中,物体在0~6 s内的位移不为0
B.乙图中,物体在0~6 s内的位移为0
C.丙图中,物体在0~t0这段时间内的位移小于
D.丁图中,阴影面积表示t1~t2时间内物体的速度变化量
D 解析:甲图中,物体在0~6 s内,物体的终点与起点重合,位移为0,A错误;在vt图像中,图像与坐标轴所围的面积表示位移,则物体在0~6 s内位移为x=2××2×1 m-×2×1 m=1 m,B错误;根据vt图像与坐标轴所围的面积表示位移,可知物体在0~t0这段时间内的位移大于,C错误;根据Δv=at可知,at图像与时间轴所围的面积表示速度变化量,所以,丁图中阴影面积表示t1~t2时间内物体的速度变化量,D正确。
6.(2021·四川成都七中一诊)如图所示,A、B分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的vt图像,根据图像可以判断出( )
A.在t=4 s时,甲球的加速度小于乙球的加速度
B.在t=4.5 s时,两球相距最远
C.在t=6 s时,甲球的速率小于乙球的速率
D.在t=8 s时,两球相遇
D 解析:根据图像可知,甲球的加速度a1= =-10 m/s2,故甲球的加速度大小为10 m/s2,负号表示加速度方向与速度方向相反,乙球的加速度a2== m/s2,