内容正文:
第一章直线运动
第3节运动学图像专题复习
题型一 v-t图像
【例1】(2023北京四中高一校考)有一质点从坐标原点由静止开始沿x轴运动,其v-t图如图,则( )
A.t=0.5s时速度改变了方向
B.t=1.0s时速度改变了方向
C.t=1.0s时加速度改变了方向
D.t=1.0s时质点离坐标原点最远
题型二 x-t 图像
【例2】(2023海南华侨中学校考模拟)如图所示,图线是某质点做直线运动的位移一时间图像,为开口向下抛物线的一部分,为图像上一点。已知为过点的切线,与轴交于处的点,则( )
A.质点可能做匀加速直线运动
B.质点的初速度大小为
C.时,质点的速率为
D.质点的加速度大小为
题型三 -t图像
【例3】(2023全国高三专题练习)物理学中有一些经典实验通过巧妙的设计使用简陋的器材揭示了深刻的物理本质。伽利略的斜面实验揭示了匀变速直线运动规律。某同学用现代实验器材改进伽利略的经典斜面实验。如图甲所示,他让一小球从固定斜面顶端O处静止释放,小球经过A处到达斜面底端B处,通过A、B两处安装的传感器测出A、B间的距离x及小球在AB段运动的时间t。改变A点及A处传感器的位置,重复多次实验,计算机作出-t图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.小球在斜面上运动的平均速度大小为6 m/s
B.小球运动到斜面底端时速度大小为6 m/s
C.小球在斜面上运动的加速度大小为3 m/s2
D.小球在斜面上运动的时间为2 s
题型四 x-v2图像
【例4】(2023全国高三专题练习)a、b两物体从同一地点同时出发,沿相同方向运动。图甲是a做匀加速直线运动的x-t图像,图乙是b做匀减速直线运动的x-v2图像。则下列说法正确的是( )
A.t=1.25s时两物体速度相等
B.前2s内两物体间距离一直在变大
C.t=0时刻,a的速度为2m/s,b的速度为12.5m/s
D.a的加速度大小为4m/s2,b的加速度大小为8m/s2
题型五 a-t图像
【例5】(2023福建漳州统考三模)2022年8月16日,在国际军事比赛“苏沃洛夫突击”单车赛中,中国车组夺冠。在比赛中,一辆坦克在t=0时刻开始做初速度为1m/s的加速直线运动,其a-t图像如图所示,则( )
A.3~6s内坦克做匀减速运动
B.0~3s内坦克的平均速度为2m/s
C.0~6s内坦克的位移为9m
D.6s末坦克的速度大小为10m/s
题型六 v-x图像
【例6】(2023山东潍坊高三期末统考)如图所示为某科学实验小组利用计算机和传感器绘制出的一玩具小车做直线运动的v-x图像,则下列说法正确的是( )
A.该玩具小车做匀变速直线运动
B.该玩具小车运动的加速度逐渐增大
C.该玩具小车运动的加速度逐渐减小
D.该玩具小车运动的加速度随时间均匀变化
【归纳总结】
处理图像问题可参考如下操作流程:
1. 读图:①确认横、纵坐标对应的物理量②确认斜率、截距、面积的物理意义③分析交点、转折点、渐近线
2.数形结合:结合运动性质和物理量选择物理规律建立函数关系,识别图像几何关系(如面积)的物理意义
3.分析求解:根据建立的数形关系和制约关联量展开分析、推理,再读图拓展解题思路
【课后限时训练】
1.(2023届广州联考)物体从静止开始做直线运动,v-t 图像如图所示,则该物体( )。
A.在第8 s末相对于起点的位移最大
B.在第4 s末相对于起点的位移最大
C.在2 s~4 s时间内的加速度大小最大
D.在4 s~8 s时间内,加速度大小保持不变
2.(2022山西高二统考学业考试)“龟兔赛跑”是一个经典的寓言故事,富含哲理,耐人寻味。用位移—时间图像记录了乌龟和兔子的比赛过程,如图所示。以下判断正确的是( )
A.兔子没有走直线,最后输掉了比赛
B.兔子和乌龟在途中相遇两次
C.时刻兔子位于乌龟的前方
D.到时间段内兔子的平均速度大于乌龟的平均速度
3.(2023届湖北模拟)(多选)汽车的刹车性能至关重要,关乎乘车人员的人身安全,研发阶段应在不同情形下进行实验测量分析。如图所示,两条图线是驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的v-t图像。驾驶员的反应时间为0.5 s (从发现问题到开始制动的时间)。下列说法正确的是( )。
A.从t=0.5 s 到停下,汽车在干燥路面的平均速度较小
B.从t=0到停下,汽车在湿滑路面和干燥路面的平均速度大小相等
C.从t=0.5 s到停下,汽车在湿滑路面和干燥路面的位移之比为2∶1
D.从t=0.5 s到停下,汽车在湿滑路面和干燥路面的加速度之比为1∶2
4..(2023届广东调研)港珠澳大桥是世界级超大型跨海大桥。一辆汽车由引桥驶上大桥,开始加速通过大桥,汽车加速的过程可看作是匀变速直线运动,其运动的-t 图像如图所示。下