课时跟踪检测(3) 匀变速直线运动规律的应用（Word练习）-【创新方案】2024高考物理一轮复习（新教材 新高考）

课时跟踪检测（三）  匀变速直线运动规律的应用

A级——全员必做

1．(2023·长沙高三模拟)一个质点做初速度为零的直线运动，其位移—速度(x-v)关系图像如图所示，图像为抛物线，则质点从静止开始运动后，第1 s末的速度大小为(　 )

A．1 m/s   B. m/s 

C．1.5 m/s   D．2 m/s

解析：选A　由于x-v关系图像为抛物线，根据v2＝2ax，代入数据可得a＝1 m/s2，第1 s末的速度大小v＝at＝1 m/s，故选A。

2.(2023·随州高三调研)2022国际泳联跳水世界杯期间，中国队在参赛的8个项目包揽全部金牌。某同学将一小球(可看成质点)从平台边缘竖直向上抛出模拟运动员的跳水运动，从小球抛出时开始计时，若小球的速度与时间关系的图像如图所示，不计空气阻力。则下列说法正确的是(　 )

A．小球在1.2 s时到达最高点

B．小球在水中最深处时加速度最大

C．跳台与水面的高度差是2.4 m

D．小球潜入水中的深度为3.2 m

解析：选C　小球在0.4 s时向上的速度减小为零，达到最高点，A项错误；速度—时间图像的斜率表示加速度，1.2 s刚入水时v-t图像斜率最大，此时小球的加速度最大，B项错误；跳台与水面的高度差h1＝ m－ m＝2.4 m，C项正确；若小球入水后做匀减速直线运动，小球潜入水中的深度h2＝ m＝3.2 m，因为小球做变减速运动，图像中不规则图形的面积小于三角形的面积，所以小球潜入水中的深度小于3.2 m，D项错误。

3.(多选)甲、乙两物体同时同地沿同一方向做直线运动的v-t图像如图所示，则(　 )

A．经20 s后乙开始返回

B．第50 s末，乙在甲的前面

C．甲、乙两次相遇的时刻为10 s末和40 s末

D．甲、乙两次相遇的时刻为20 s末和60 s末

解析：选BD　乙的速度一直为正值，速度方向不变，没有返回，故A错误；在第50 s末，题中乙图线与时间轴围成的面积大于甲图线与时间轴围成的面积，知乙的位移大于甲的位移，所以乙在甲前面，B正确；由题图可知，在20 s末和60 s末，两图线与时间轴围成的面积相等，则位移相等，甲、乙相遇，故C错误，D正确。

4．(2023·河北邯郸模拟)(多选)哈尔滨工业大学计算学部设计了一款能够与人协作、共同完成冰壶比赛的机器人。当机器人与冰壶之间的距离保持在8 m之内时，机器人可以实时追踪冰壶的运动信息。如图甲所示，在某次投掷练习中机器人夹取冰壶，由静止开始做匀加速直线运动，之后释放冰壶，二者均做匀减速直线运动，冰壶准确命中目标，二者在整个运动过程中的v-t图像如图乙所示。此次投掷中，下列说法中正确的是(　 )

A．冰壶减速运动的加速度大小为0.125 m/s2

B．9 s末，冰壶的速度大小为5.75 m/s

C．7 s末，冰壶、机器人二者间距为7 m

D．机器人停止运动前能够一直准确获取冰壶的运动信息

解析：选AC　结合题图信息，根据加速度的定义可知，冰壶减速运动的加速度大小为a冰＝＝ m/s2＝－0.125 m/s2，故加速度大小为0.125 m/s2，A正确；由速度时间公式可得，9 s末，冰壶的速度大小为v＝v0＋a冰t＝6 m/s－0.125×6 m/s＝5.25 m/s，B错误；由图线可知，机器人的加速度为a机＝＝ m/s2＝－1 m/s2，故可得，3 s末到7 s末，冰壶的位移为x冰＝v0t′＋a冰t′2＝23 m，机器人的位移为x机＝v0t′＋a机t′2＝16 m，则7 s末，冰壶、机器人二者间距为s＝x冰－x机＝7 m，C正确；由于v-t图像与横轴围成的面积表示位移的大小，则从3 s末到机器人停止运动时，其位移为18 m，而此时冰壶的位移为x冰′＝v0t″＋a冰t″2＝33.75 m，可知二者间距大于8 m，机器人不能一直准确获取冰壶的运动信息，D错误。

5.(2023·黄埔质检)如图，汽车以10 m/s的速度沿直线匀速驶向路口，当行驶至距路口的停车线20 m处时，绿灯还有3 s熄灭。而该车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处，则这3 s内汽车运动的v-t图像可能是(　 )

解析：选D　选项A中图像表示汽车在3 s内行驶的距离为x1＝×3×10 m＝15 m<20 m，故A不符合题意；设汽车以10 m/s匀速行驶的时间为t秒，则汽车在3 s内行驶的距离为x2>[10t＋×10×(3－t) ]m＝(5t＋15)m>20 m，故B不符合题意；选项C中图像表示汽车在3 s内行驶的距离为x3<×3×10 m＝15 m<20 m，故C不符合题意；选项D中图像表示汽车在3 s内行驶距离为x4＝10×1 m＋×10×2 m＝20 m，故D符合题意。

6．(2023·江苏高三模拟)往返跑是体育特长生进行体育技能训练的一种常见运动，如图所示为某特长生进行往返跑简化情境的v-t图像，下列关于该特长生运动过程的说法正确的是(　 )

A．第1 s末的加速度最大，第3 s末的加速度最小

B．第3 s末的位移最大，第6 s末的位移为零

C．2～4 s过程中位移方向发生了变化

D．0～2 s速度一直增大，2～4 s速度一直减小

解析：选B　在v-t图像中，图线的斜率表示加速度，结合图线可知，第1 s末的加速度最小，第3 s末的加速度最大，故A错误；图线与横轴所围的面积大小表示特长生运动的位移大小，横轴以上的面积表示位移为正，由图线可知，0～3 s内位移增大，3～6 s内位移减小，根据横轴上、下两个三角形全等，可见3 s末位移最大，6 s末位移为零，故B正确；根据B项分析可知，只有当负向位移大于正向位移时，总位移才为负值，即位移方向发生变化，3～4 s速度为负值，表示运动(速度)方向沿负方向，而总位移还是为正，故位移方向没有变