内容正文:
课时冲关3 运动图像 追及和相遇问题
[基础对点练]
1.(xt图像)核潜艇在水中下沉时的位移时间(xt)图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.0~t1和t1~t2时间内,核潜艇的平均速度相同
B.0~t1时间内,核潜艇的加速度一定不为零
C.t1~t2时间内,核潜艇的加速度一定为零
D.t1~t2时间内,核潜艇的加速度的方向与速度的方向相同
解析:D [0~t1和t1~t2时间内,核潜艇的位移相同,但时间不一定相同,则平均速度不一定相同,故A错误;xt图像的斜率表示速度,0~t1时间内,图像斜率不变,核潜艇的速度保持不变,加速度一定为零,故B错误;t1~t2时间内,核潜艇的速度逐渐增大,则核潜艇的加速度不为零,加速度的方向与速度方向相同,故C错误,D正确.]
2.(vt图像)利用传感器与计算机结合,可以自动得出物体运动的图像.某同学在一次实验中得到运动小车的速度-时间图像如图所示,由此图像可知( )
A.18 s末的加速度大于10 s末的加速度
B.小车做曲线运动
C.13 s末小车距离出发点最远
D.小车前10 s内的平均速度比后10 s内的大
解析:A [vt图像的斜率表示加速度,vt图像18 s末斜率的绝对值大于10 s末斜率的绝对值,可知18 s末的加速度大于10 s末的加速度,故A正确;vt图像只能描述直线运动,故小车做直线运动,故B错误;由题图可知0~20 s小车一直向正方向运动,20 s末小车距离出发点最远,故C错误;vt图像与坐标轴围成的面积表示位移,由题图可知小车前10 s内的位移比后10 s内的位移小,两段时间相同,故小车前10 s内的平均速度比后10 s内的平均速度小,故D错误.]
3.(xt图像、vt图像)杭州第19届亚运会帆船比赛于2023年9月20日—27日在宁波象山亚帆中心举行,共产生14枚金牌.假设帆船从静止开始起动,先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动,能反映这个运动过程的图像是( )
解析:C [vt图像中图像斜率等于加速度,由于帆船从静止开始起动,先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动,所以vt图像应该首先是一条斜率为正的过原点的斜线,然后是斜率为零的横线,故A错误,C正确;st图像中,图像斜率等于速度,则B、D图线表示帆船先做匀速直线运动,后静止,故B、D错误.]
4.(xt图像、vt图像)(多选)如图所示为甲、乙两个物体做直线运动的运动图像,则下列叙述正确的是( )
A.甲物体运动的轨迹是抛物线
B.甲物体8 s内运动所能达到的最大位移为80 m
C.乙物体前2 s的加速度为10 m/s2
D.乙物体8 s末速度为0
解析:BD [xt图像只能描述物体做直线运动,图像形状不能表示运动轨迹,A错误;甲物体在4 s时达到最大位移,为80 m,B正确;乙物体前2 s的加速度为a= m/s2=5 m/s2
C错误;由题图可知,乙物体8 s末速度为0,D正确.]
5.(at图像) 如图所示为从静止开始做直线运动的物体的加速度—时间图像,关于物体的运动下列说法正确的是( )
A.物体在t=6 s时,速度为0
B.物体在t=6 s时,速度为18 m/s
C.物体运动前6 s的平均速度为9 m/s
D.物体运动前6 s的位移为18 m
解析:B [at图像与t轴所围面积为物体速度变化量,则t=6 s时,物体的速度v=0+Δv=×6×6 m/s=18 m/s,选项B正确,A错误;因物体加速度越来越小,其vt图像如图所示,可知平均速度大于9 m/s,位移大于54 m,故选项C、D错误.]
6.(at图像)某一物体做直线运动,其加速度时间图像如图所示,下列描述正确的是( )
A.1~2 s内物体做匀加速运动
B.2~3 s内物体做匀速运动
C.2~3 s内物体做匀变速运动
D.第3 s末物体速度达到15m/s
解析:C [根据at图像可知,1~2 s内物体的加速度逐渐增大,故A错误;根据at图像可知,2~3 s物体的加速度不变,物体做匀变速运动,故B错误,C正确;根据at图像与横轴围成的面积表示速度变化量,可知0~3 s内,物体的速度变化量为Δv=×(1+3)×5 m/s=10 m/s,由于不清楚物体在0时刻的速度大小,所以无法确定第3 s末物体的速度大小,故D错误.]
7.(追及相遇问题)2024年的第一项大赛卡塔尔亚洲杯足球赛于2024年1月12日开幕,如图所示,若运动员将足球以12 m/s的速度踢出,足球沿草地做加速度大小为2 m/s2的匀减速直线运动,踢出的同时运动员以恒定速度8 m/s去追足球,则运动员追上足球所需时间为( )
A.2 s B.4 s
C.6 s D.8 s
解析:B
8.(追击、相遇问题)