内容正文:
专题强化训练(一) 运动图像问题
一、单项选择题
1.甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,两车的位置x随时间t的变化如图所示。甲的图线是抛物线,乙的图线是直线。下列说法正确的是 ( )
A.t1时刻两车速度相等
B.甲车一直在乙车的前面
C.甲的加速度不断增大
D.在t1~t2的时间内,存在甲、乙速度相等的时刻
解析 x-t图像斜率代表速度,t1时刻两车速度不相等,故A项错误;t1~t2时间内甲车在乙车的后面,故B项错误;甲的图线是抛物线,则甲做的是匀变速运动,加速度不变,故C项错误;在t1~t2时间内的某个时刻,两图线的斜率相等,则速度相等,故D项正确。
答案 D
2.如图是物体做直线运动中某段过程的x-t图像,t1、t2时刻对应的位置分别是x1和x2,则在物体运动的t1到t2时间内 ( )
A.物体的速度不断增大
B.物体的加速度不断减小
C.物体的位移为x1-x2
D.物体运动的平均速度为
解析 x-t图像中某点切线的斜率表示速度,由图像可知物体在t1到t2时间内物体的速度不断减小,物体的加速度变化情况无法判断,A、B两项错误;物体在t1到t2时间内,物体的位移Δx=x2-x1,C项错误;物体运动的平均速度为==,D项正确。
答案 D
3.(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
解析 根据v-t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,A项错误;根据v-t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,B项错误;根据v-t图像围成的面积表示位移,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,C项错误;根据v-t图像可直接判断知,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,D项正确。
答案 D
4.一辆卡车经过高速收费站的ETC通道,全过程的速度随时间变化的关系图像如图所示,则下列说法正确的是 ( )
A.该卡车通过ETC通道的平均速度为12 m/s
B.该卡车通过ETC通道的平均速度为9 m/s
C.该收费站ETC通道的长度为32 m
D.该收费站ETC通道的长度为48 m
解析 v-t图线与坐标轴围成的面积表示位移,则收费站ETC通道的长度为x=[20×4 -×(1.5+4)×16]m=36 m,该卡车通过ETC通道的平均速度为v== m/s=9 m/s,B项正确。
答案 B
5.甲、乙两车的速度-时间关系图像如图所示,0~t2时间内,甲的v-t图线是抛物线,虚线p是抛物线在t1时刻的切线,与乙的v-t图线平行,t1时刻甲的速度为v1,下列说法正确的是 ( )
A.0~t2时间内,甲、乙的平均速度相等
B.t1~t2时间内,甲的速度逐渐增大,加速度逐渐减小
C.甲在t1时刻的加速度为
D.乙的加速度大于
解析 v-t图像与时间轴所围成的面积表示物体的位移,0~t2时间内,甲的图像与时间轴所围成的面积大于乙的图像与时间轴所围成的面积,则甲的位移大于乙的位移,甲的平均速度大于乙的平均速度,故A项错误;由题中图像看出,t1~t2时间内,甲的速度逐渐增大,v-t图像切线的斜率表示物体的加速度,t1~t2时间内,甲的v-t图像切线的斜率逐渐减小,则甲的加速度逐渐减小,故B项正确;甲的v-t图像在t1时刻切线的斜率为k甲=,则甲在t1时刻的加速度为a甲=,故C项错误;因为乙的v-t图像与甲的v-t图像在t1时刻的切线平行,则有k甲=k乙,即乙的加速度等于甲在t1时刻的加速度,则有a乙=,故D项错误。
答案 B
6.蓝牙音箱在一定距离内与手机等设备连接,某型号的蓝牙音箱无线连接的有效距离是18 m。在两条平行且靠近的直轨道上,分别放置智能小车A、B,两车分别携带该型号音箱和手机。某时刻两车相距50 m同时开始相向而行,速度大小随时间变化图像均如图所示。则手机与音箱从相互连接到断开连接持续的时间为 ( )
A.1.9 s B.2.1 s C.4 s D.1 s
解析 由题图可知,两车在相遇前做加速度a=2 m/s2的匀加速直线运动,两车相向而行,当距离为18 m时连接,此时两车各自走了x1=×(50-18) m=16 m,根据公式x1=a,解得t1=4 s。由题图可知,当两车相遇时,运动时间为t0=5 s。之