内容正文:
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: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错误;v-t图像与横轴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,C错误;根据v-t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,训练后速度增大,做加速运动,D正确。
2.(多选)(2021·海南卷)甲、乙两人骑车沿同一条平直公路运动,t=0时经过路边的同一个路标,下列位移—时间(x-t)图像和速度—时间(v-t)图像对应的运动中,甲、乙两人在t0时刻之前能再次相遇的是( )
BC 解析:选项A的图中,甲、乙在t0时刻之前位移没有相等的时刻,即两人在t0时刻之前不能相遇,A错误;选项B的图中,甲、乙在t0时刻之前图像有交点,即此时位移相等,即两人在t0时刻之前能再次相遇,B正确;选项C的vt图像与横轴围成的面积等于位移,则甲、乙在t0时刻之前位移有相等的时刻,即两人能再次相遇,C正确;选项D的vt图像与横轴围成的面积等于位移,由图像可知甲、乙在t0时刻之前,甲的位移始终大于乙的位移,则两人不能相遇,D错误。
[衍生演练]——名校模拟预测趋势
3.(多选)(2023·四川绵阳模拟)已知国产越野车和自动驾驶车都在同一公路上向东行驶,自动驾驶车由静止开始运动时,越野车刚好以速度v0从旁边加速驶过,如图所示的粗折线和细折线分别是越野车和自动驾驶车的vt图线,根据这些信息,可以判断( )
A.5 s末两车速度均为9 m/s
B.0时刻之后,两车只会相遇一次
C.20 s末两车相遇
D.加速阶段自动驾驶车的加速度是越野车的3倍
AD 解析:由v-t图像可以看出,5 s末两车的速度相等,均为v==9 m/s,A正确;0至10 s,两图线与坐标轴围成图形的面积相等,由v-t图像的物理意义可知,10 s末两车相遇,10~20 s两车间距变大,20 s之后两车间距变小,25 s后会再相遇一次,B、C错误;由v-t图像可知,5 s末两车的速度均为9 m/s,由9 m/s增加到18 m/s,越野车所花的时间是自动驾驶车的3倍,根据a=可知,自动驾驶车的加速度是越野车的3倍,D正确。
4.(2023·辽宁抚顺一模)甲、乙两个物体沿同一直线同时出发,运动过程中的位移—时间(x-t)图像如图所示。下列有关运动的叙述正确的是( )
A.乙物体始终沿同一方向运动
B.乙物体在t1时刻运动方向发生变化
C.0~t2时间内,甲、乙两物体间距离先变大后变小,t1时刻两者间距离最大
D.0~t2时间内,有一个时刻两者速率相等
B 解析:如图所示,
x-t图像中斜率的大小表示速度的大小,斜率的正负表示速度方向与正方向相同或相反,由此可知,乙物体在0~t1沿负方向运动,t1~t2沿正方向运动,在t1时刻运动方向发生变化,A错误,B正确;如图所示,乙图线在t3时刻的切线与甲图线平行,则0~t3时间内甲和乙沿负方向运动,乙在前且大于甲的速度,甲、乙之间的距离越来越大;在t3时刻,甲和乙的速度相同,此时两者之间的距离达到最大值;t3之后两者之间的距离越来越小,C错误;由x-t图可知,0~t2时间内,有两个时刻两者速率相等,D错误。
5.(多选)(2023·吉林长春外国语学校模拟)甲、乙两物体同时同地沿同一方向做直线运动的v-t图像(以甲的初速度方向为正方向)如图所示,则( )
A.在20~60 s内乙的加速度是1 m/s2
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
BD 解析:在20~60 s内乙的斜率为负值,其加速度a=-1 m/s2,A错误;在第50 s末,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,则乙的位移大于甲的位移,可知乙在甲的前面,B正确;在20 s末和60 s末,图线与时间轴围成的面积相等,即位移相等,此时甲、乙相遇,C错误,D正确。
6.(2023·河北保定模拟)拓展训练通常利用崇山峻岭、瀚海大川等自然环境,通过精心设计的活动达到“磨炼意志、陶冶情操、完善