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: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.(2021·海南卷)(多选)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v-t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v-t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。
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.(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。
5.(2023·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。
6.(2023·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v