高频考点3 运动学图像和动力学图像-（Word教参）-【精讲精练】2024年高考物理二轮专题辅导与训练

高频考点3　运动学图像和动力学图像 1．(2023·北京朝阳统考二模)甲、乙两辆汽车在平直路面上同向运动，经过同一路标时开始计时，两车在0～t2时间内的速度v随时间t的变化图像如图所示。下列说法正确的是(　　) A．在t1时刻，甲车刚好追上乙车 B．在t2时刻，甲车刚好追上乙车 C．0～t2时间内，甲车所受的合力越来越大 D．0～t2时间内，乙车所受的合力越来越小 解析　由图可知，两车同时同地出发，t1时刻，两车速度相同，此时乙的位移比甲的位移大，t2时刻，甲的总位移大于乙的总位移，A、B错误；由图可知，0～t2时间内，甲的加速度不变，故甲车所受的合力不变，乙的加速度逐渐减小，故乙车所受的合力越来越小，C错误，D正确。 答案　D 2．甲、乙两车在同一条平直公路上运动，其x­t图像如图所示，已知甲车做匀变速直线运动，其余数据已在图中标出。根据图中数据可知(　　) A．t＝2 s时刻，甲乙两车速度大小相等 B．0～2 s内，甲车位移等于乙车位移 C．甲车的初速度大小为2 m/s D．相遇之前，t＝0.75 s时两车相距最远 解析　在x­t图像中，图线的斜率表示速度，由题图可知，t＝2 s时刻甲车的速度大于乙车的速度，故A错误；由题图知，甲车位移为8 m，乙车位移为6 m，甲车位移大于乙车位移，故B错误；由乙车图线可知，乙车做匀速直线运动，速度大小为3 m/s；甲车的位移表达式为x＝v0t＋a1t2＋x0，将(0，－2)、(1,0)、(2,6)代入上式，解得x0＝－2 m，v0＝0，a1＝4 m/s2，故C错误。两车速度相同时，两车相距最远，即v甲＝v乙＝3 m/s，t＝＝0.75 s，故D正确。 答案　D 3．如图甲所示，某同学利用橡皮筋悬挂手机的方法模拟蹦极运动，并利用手机的加速度传感器研究加速度随时间变化的图像，如图乙所示。手机保持静止时，图像显示的加速度值为0，自由下落时，图像显示的加速度值约为－10 m/s2，忽略空气阻力，下列说法正确的是(　　) A．t＝0.6 s时，手机已下降了约1.8 m B．t＝0.8 s时，手机正向上加速运动 C．加速度约为70 m/s2时，手机速度为0 D．0.6～0.8 s时间内，橡皮筋的拉力逐渐减小 解析　由图可知0～0.4 s手机静止，从约0.4 s开始运动，0.5 s开始做自由落体运动，t＝0.6 s时手机下降高度约为x<at2＝×10×(0.6－0.4)2m＝0.2 m，故A错误；由图像可知0.6 s开始，加速度为负值且加速度大小逐渐减小，手机向下做加速度运动，橡皮筋的拉力逐渐增大。约0.8 s拉力和重力相等时，手机速度最大，之后拉力大于重力，加速度为正值，手机向下做减速运动，橡皮筋的拉力逐渐增大。当手机速度为零，橡皮筋的拉力最大，加速度为正的最大值，约为70 m/s2，故C正确，B、D错误。 答案　C 4．(多选)(2023·陕西二模)图(a)利用手机软件记录竖直放置的手机及吸附的充电宝从静止开始在竖直方向上的一次变速运动过程(手机与充电宝始终相对静止)，记录的加速度a随时间t变化的图像如图(b)所示(规定向上为正方向)，且图像上、下部分分别与时间轴围成的面积相等。已知无线充电宝质量为0.2 kg，手机与充电宝之间的动摩擦因数μ＝0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，则在该过程中(　　) A．手机与充电宝全程向下运动，最终处于静止状态 B．充电宝在t2与t3时刻所受的摩擦力方向相反 C．充电宝与手机之间的吸引力大小至少为12 N D．充电宝与手机之间的摩擦力最小值为2 N 解析　手机与充电宝从静止开始，向下先做加速度增大的加速运动，从t1时刻向下做加速度减小的加速运动，加速度减小到零时，速度达到最大；再向下做加速度增大的减速运动，t2时刻速度减小到零，此后做向上的加速度减小的加速运动，加速度减小到零时，向上运动的速度达到最大，此后先向上做加速度增大的减速运动，从t3时刻再向上做加速度减小的减速运动，最后速度为零，故A错误；充电宝在t2时刻加速度方向向上，所受的摩擦力方向向上；充电宝在t3时刻加速度方向向下，由牛顿第二定律可得mg＋f＝ma3，且a3＝12 m/s2>10 m/s2，可知t3时刻充电宝所受的摩擦力方向向下；故充电宝在t2与t3时刻所受的摩擦力方向相反，故B正确；在t2时刻充电宝向上的加速度最大，充电宝与手机之间的摩擦力最大，由牛顿第二定律可得fmax－mg＝ma2，又fmax＝μF，解得充电宝与手机之间的吸引力大小至少为F＝12 N，故C正确；在t1时刻充电宝向下的加速度为10 m/s2，充电宝与手机之间的摩擦力最小，大小为零，故D错误。 答案　BC 5．(多选)如图甲所示，轻弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一端与物块P栓接。现用外力将P