考点2 直线运动的图像-【成功方案】2024年高考物理艺术生文化课总复习教师用书(Word)

考点2　直线运动的图像 1．如图所示为一质点做直线运动时的加速度－时间图像，图中斜线部分的面积S表示(　　) A．初速度　　　　　　 B．末速度 C．位移 D．速度的变化量 [答案]　D [解析]　类比速度－时间图像的面积，因为Δv＝at，故斜线部分面积S表示速度的变化量，D正确。 2．如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移－时间(x－t)图像，A质点的图像为直线，B质点的图像为过原点的抛物线，两图像交点C、D坐标如图所示。下列说法正确的是(　　) A．t1时刻B追上A，t2时刻A追上B B．t1～t2时间段内B质点的平均速度小于A质点的平均速度 C．质点A做直线运动，质点B做曲线运动 D．两物体速度相等的时刻一定在t1～t2时间段内的某时刻 [答案]　D [解析]　图像的交点表示同一时刻到达同一位置，即相遇，根据图像可知t1时刻A追上B，t2时刻B追上A，故A错误；t1～t2时间段内A、B运动的位移相同，时间相等，则平均速度相等，故B错误；x－t图像只能描述直线运动，不能描述曲线运动，则A、B都做直线运动，故C错误。位移－时间图像斜率表示速度，斜率相等时刻为t1～t2时间段的某时刻，故D正确。 3．如图甲，一维坐标系中有一质量为m＝2 kg的物块静置于x轴上的某位置(图中未画出)，从t＝0时刻开始，物块在外力作用下沿x轴做匀变速直线运动，如图乙为其位置坐标和速率平方关系图像，下列说法正确的是(　　) A．t＝4 s时物块的速率为2 m/s B．加速度大小为1 m/s2 C．t＝4 s时物块位于x＝4 m处 D．在0.4 s时间内物块运动的位移为6 m [答案]　A [解析]　由x－x0＝，结合图像可知物块做匀加速直线运动，加速度a＝0.5 m/s2，初位置x0＝－2 m；t＝4 s时，物块的速率为：v＝at＝0.5×4 m/s＝2 m/s，故A正确，B错误；由x－x0＝at2得t＝4 s时物块位于x＝2 m处，故C错误；由x＝at2，在0.4 s时间内物块运动的位移x＝×0.5×0.42 m＝0.04 m，故D错误。 4．(多选)如图所示为一物体沿南北方向(规定向北为正方向)做直线运动的v－t图像，图像为正弦曲线，由图可知(　　) A．物体沿南北方向做周期性的往复运动 B．t2时刻物体的加速度方向发生变化 C．物体一直向北做加速度变化的直线运动 D．t1到t3时间内速度变化率先变大后变小 [答案]　AD [解析]　根据速度的正负表示速度的方向，可知物体沿南北方向做周期性的往复运动，故A正确。速度图像的斜率等于加速度，斜率的正负表示加速度的方向，则知t2时刻物体的加速度方向没有改变，故B错误。物体先向北做加速度变化的直线运动，t2时刻后向南做加速度变化的直线运动，C错误。t1到t3时间内，图像切线的斜率大小先变大后变小，说明物体的加速度先变大后变小，而加速度即为速度的变化率，所以速度变化率先变大后变小，故D正确。故选A、D。 5．质量相同的甲、乙两物体放在相同的光滑水平地面上，分别在水平力F1、F2的作用下从同一地点，沿同一方向，同时运动，其v－t图像如图所示，下列判断正确的是(　　) A．4～6 s内乙在甲前方 B．在0～2 s内，F1越来越大 C．在0～4 s内，拉力对甲、乙做的功一样多 D．0～6 s内两者在前进方向上的最大距离为8 m [答案]　C [解析]　在0～4 s内，甲的速度大于乙的速度，两物体之间的距离逐渐增大，4～6 s内，乙的速度大于甲的速度，两物体之间的距离逐渐减小，甲在乙前方，故A错误；在0～2 s内，甲物体速度－时间图线的斜率逐渐减小，则加速度逐渐减小，根据牛顿第二定律知，F1逐渐减小，故B错误；根据动能定理可知，0～4 s内拉力对甲、乙做功一样多，故C正确；0～6 s内，当两者速度相同时，相距最远，此时乙的位移为x乙＝×4×4 m＝8 m，甲的位移为x甲>(2×4＋×2×4) m＝12 m，则两者的最大距离大于4 m，由于位移之差等于两者间距，可知，最大距离小于4×4 m－x乙＝8 m，故D错误。 6．沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度－时间图线如图所示。已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在0～5 s、5～10 s,10～15 s内F的大小分别为F1、F2和F3，则(　　) A．F1<F2　　　　　　　　　 B．F2>F3 C．F1>F3 D．F1＝F3 [答案]　A [解析]　由速度－时间图像的斜率可知，0～5 s内和10～15 s内物体的加速度大小相等，设均为a， 在0～5 s内，物体匀加速下滑， 由牛顿第二定律可得： mgsin θ－Ff－F1＝ma， 所以F1＝mgsin θ－Ff－ma； 在5～10 s内，物体匀速下滑，受力平衡， 则mg