第十节 x-t与v-t图像物理意义研究-2024年新高一上学期物理专项训练

第十节 x-t与v-t图像物理意义研究 需要掌握的内容 1位移时间图像与公式的对应关系 通过图像与公式的关系可以得出斜率为速度，y轴交点为初位置 2速度时间图像与公式的对应关系 通过图像与公式的关系可以得出斜率为加速度，y轴交点为初速度 3能够读取图像信息 对于矢量来说，图像中数值的正负表示方向，位移时间图像交点表示相遇，速度时间图像交点表示速度相等，速度时间图像与x轴围城的面积表示位移。 4能够画出速度时间图像 能够通过题目的描述画出速度时间图像，要注意图像当中的交点，可以简化计算。 经典习题 单选题1．四个物体运动的v-t图象如图所示，表示物体做竖直上抛运动的是（      ） A． B． B． C．D． 单选题2．如图是A、B两个质点做直线运动的位移-时间图象．则（　　） A．运动过程中，A质点总比B质点运动得快 B．在0 ~ t1这段时间内，A、B两个质点的位移相同 C．当t = t1时，A、B两个质点速度相等 D．A质点的加速度大于B质点的加速度 单选题3．从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体A、B的速度图象如图实线所示．在0-t0时间内，下列说法中正确的是（     ） A．A物体的加速度不断减小，速度不断增大． B．B物体的加速度不断增大，速度不断减小 C．A物体的位移不断增大，B物体的位移不断减小 D．A、B的平均速度大小关系为 多选题4．2020年11月10日8时12分中国载人深潜“奋斗者”号成功坐底世界第四极马里亚纳海沟，将中国载人深潜纪录刷新至10909米，下图为某次试验中深潜器从水面开始下潜到最后返回水面10min内全过程的深度曲线（a）和速度图像（b），则下列说法中正确的是（　　） A．图中h3代表本次最大深度 B．全过程中最大加速度是0.25m/s2 C．深潜器加速度向上发生在3~4min和6~8min的时间段内 D．6~10min内，深潜器的加速度不变 单选题5．关于龟兔赛跑的运动图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．龟兔同时同地出发 B．龟兔在赛跑途中相遇1次 C．龟兔在赛跑途中相遇2次 D．龟比兔的位移小 单选题6．全红婵在东京奥运会女子10米跳台比赛过程中可视为竖直上抛运动，下图为其速度与时间的关系图像，以其离开跳台时作为计时起点，则下列说法正确的是（    ）    A．t2时刻达到最高点 B．t1时刻达到最高点 C．t2时刻速度方发生变化 D．t3时刻开始进入水面 单选题7．如图所示，甲、乙两物体从同一时刻同一地点（处）开始运动的一段时间内的位置一时间图像，由图可知（    ） A．在时间内，甲一直做减速运动，乙先做减速运动再做加速运动 B．在时间内，甲、乙两物体的运动方向始终相同 C．在时间内，甲、乙两物体的平均速率相等 D．在时刻，甲、乙两物体的运动方向相反 单选题8．在某次军事演习中，空降兵从悬停在空中的直升机上跳下，当下落到距离地面适当高度时，打开降落伞，最终安全到达地面，空降兵从跳离飞机到安全到达地面的过程中在竖直方向的v-t图像如图所示，则以下判断正确的是（　　） A．空降兵在0到t1时间内做自由落体运动 B．空降兵在t1到t2时间内的加速度方向竖直向上，大小在逐渐减小 C．空降兵在0到t1时间内的平均速度是 D．空降兵在t1到t2时间内的平均速度小于 单选题9．如图所示，三个图像表示A、B、C、D、E、F六个物体的运动情况，下列说法中正确的是（　　） A．只有B、D速度相等 B．只有物体A、C加速度为零 C．物体D、F做匀变速运动 D．物体D、E做匀变速运动 单选题10．一物体从某一行星表面竖直向上抛出（不计空气阻力）。时抛出，位移随时间变化的图象如图所示，则（　　） A．该行星表面的重力加速度为 B．该物体上升的时间为5s C．该物体被抛出时的初速度为10m/s D．该物体落到行星表面时的速度为16m/s 单选题11．2022年6月17日上午，我国第三艘航空母舰“福建舰”下水了，下水后将展开系泊试验和航行试验。若在某次航行实验中的位移一时间（x—t）图像如图所示，则（　　） A．t₁时刻速度最大 B．0—t₂ 时间内，距起点的位移越来越大 C．0—t₂ 时间内，速度先增大后减小 D．0—t₁时间内的平均速度比0—t₂ 时间内的大 多选题12．沿同一条直线运动的a、b两个质点，在时间内的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．质点a做周期性往返运动 B．时间内，a、b的位移相同 C．时刻，a、b的速度不同 D．时刻，a、b的加速度均不为零且方向相同 单选题13．某国火箭航天集团“专家”称，人类可在不久的将来，驾驶汽车人飞往火星，到达火星后可以做很多实验，以下为在火星表面所作实验，若一物体从火星表面竖直向上抛出（不计气体阻力）时的图象如图所示，则（　　） A．该物体上升的时间为 B．该物体被抛出时的初速度为 C．该火星表面的重力加速度为 D．物体运行的轨迹是抛物线 多选题14．如图所示是一辆电动车做直线运动的x－t图像，对相应的线段所表示的运动，下列说法中正确的是(　　) A．AB段表示电动车静止 B．BC段发生的位移大于CD段发生的位移 C．t＝3 s时电动车离出发点最远 D．t＝5 s时电动车回到出发点 多选题15．在反恐演习中，中国特种兵进行了飞行跳伞表演。某伞兵从在空中悬停的直升飞机上跳下，在时刻打开降落伞，在时刻以速度着地。伞兵运动的速度随时间变化的规律如图所示。下列结论正确的是（　　） A．在时间内加速度不变，在时间内加速度减小 B．时刻伞兵的运动方向发生改变 C．在的时间内，伞兵的平均速度 D．若第一个伞兵在空中打开降落伞时第二个伞兵立即跳下，则他们在空中的距离先增大后减小 答案 1．C 【详解】此图表示物体先向上做匀加速直线运动，后向上做匀减速直线运动，与竖直上抛运动情况不符，故A错误；此图表示物体先向上做匀加速直线运动，后向下做匀减速直线运动，但两段图线的斜率不同，加速度不同，与竖直上抛运动情况不符，故B错误；此图表示物体先向上做匀加速直线运动，后向下做匀减速直线运动，两段图线的斜率不相同，加速度相同，与竖直上抛运动情况相符，故C正确；此图表示物体做初速度为零的匀加速直线运动，与竖直上抛运动情况不符，故D错误． 【点睛】竖直上抛运动过程分两个阶段：上升过程物体做匀减速直线运动，下降过程物体做匀加速运动，加速度等于重力加速度，保持不变，速度图线的斜率保持不变． 2．A 【详解】A.位移−时间图线的斜率等于速度。由图看出，A图线的斜率大于B图线的斜率，则A的速度大于B的速度，A质点总比B质点运动得快。故A正确； B.物体的位移等于纵坐标的变化量。在时间0−t1内，A的位移大于B的位移。故B错误； C.t＝t1时，两质点的位移相等，到达同一位置相遇。A的速度仍大于B的速度。故C错误； D.两物体均做匀速直线运动，加速度都等于零。故D错误； 故选：A。 3．A 【详解】AB、根据速度图象的斜率表示加速度可知，A物体的加速度不断减小，速度不断增大，B物体的加速度不断减小，速度不断减小，故A正确，B错误； C、根据位移图象与横轴所围面积表示位移，A、B物体的位移都不断增大，故C错误； D、若物体做匀变速直线运动，平均速度等于，结合图线与时间轴围成的面积表示位移，知A物体的平均速度大小大于，B物体的平均速度大小小于，故D错误； 故选A． 【点睛】速度时间图线的切线斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移． 4．AC 【详解】A．由深度曲线（a）可知，h3代表本次最大深度，A正确； B．由速度图像（b）可知，在0~1min和3~4min的时间段内速度变化最快，故加速度最大，其值为 B错误； C．由图像可知，向上为正方向，在3~4min和6~8min的时间段内速度图像的斜率为正，即加速度向上。C正确； D．6~10min内，图像的斜率由正到负，故深潜器的加速度的方向发生了变化，D错误。 故选AC。 5．C 【详解】A．由图像可知，龟兔同地但不同时出发，选项A错误； BC．因两图像有两个交点，可知龟兔在赛跑途中相遇2次，选项B错误，C正确； D．在0~t6时间内，龟比兔的位移大，选项D错误。 故选C。 6．B 【详解】由图像可知，t1时刻速度方向发生变化，则此时达到最高点；t2时刻速度达到正向最大，此时开始进入水中；t3时刻速度减为零，此时到达水中最低点。 故选B。 7．D 【详解】ABD．图象的斜率等于速度，在时间内，甲一直向规定的正方向的反方向做加速运动，乙先向规定的正方向的反方向做减速运动再想规定的正方向做加速运动；在时刻，甲、乙两物体的运动方向相反，故AB错误，D正确； C．在时间内，甲、乙两物体的位移相等，但是由于乙的运动方向发生变化，则乙的路程大于甲的路程，平均速率大于甲的，故C错误。 故选D。 8．BD 【详解】A．在0到t1时间内图像的斜率在减小，加速度在减小，所以空降兵不是做自由落体运动，故A错误； B．在t1到t2时间内的速度为正在减小，所以空降兵做竖直向下的减速运动，因此加速度方向竖直向上，又因为图线的斜率在减小，所以加速度在减小，故B正确； C．从图像可知空降兵在0到t1时间内的位移大于从速度为0做匀变速运动到v2的位移，所以平均速度大于，故C错误； D．空降兵在t1到t2时间内的的位移小于从速度为v2做匀减速运动到v1的位移，所以平均速度小于，故D正确。 故选BD。 9．D 【详解】由图像的斜率表示速度知，物体A处于静止状态，物体B做速度大小为2m/s的匀速直线运动；由图像的斜率表示加速度可知，物体C做速度大小为2m/s的匀速直线运动，物体D做加速度大小为2m/s2的匀加速直线运动；由图像知物体E做加速度大小为2m/s2的匀变速直线运动，物体F做加速度均匀增大的非匀变速直线运动。 A．由上述分析可知，只有B、C的速度相等，故A错误； B．由上述分析可知，有物体A、B、C加速度为零，故B错误； CD．由上述分析可知，只有物体D、E做匀变速运动，故C错误，D正确。 故选D。 10．A 【详解】ABC．由图读出，物体上升的最大高度为，上升的时间为。对于上升过程，由 得初速度为 物体上升的加速度大小为 故正确，BC错误。 D．根据对称性可知，该物体落到行星表面时的速度大小与初速度大小相等，也为。故D错误。 故选A。 11．D 【详解】A．由图像知时刻斜率为零，速度为零，A错； B C．时间内位移先增大后减小，速度先增大后减小然后反向再增大，B、C错； D．0—t₁时间内位移不为零，平均速度不为零，时间内位移为零，平均速度为零，0—t₁时间内的平均速度比0—t₂ 时间内的大，D正确。 故选D。 12．ABD 【详解】A．由图可知，质点a在出发点的位移与位移之间来回运动，故A正确； B．由图可知，时间内，a、b的位移都为，故B正确； C．根据该图像的斜率表示速度可知，时刻，a、b的速度都为零，故C错误； D．由图可知，时刻，a、b的速度都为零，但下一个时刻位移都在减小，即a、b都在向出发点加速，则时刻，a、b的加速度均不为零且方向相同，故D正确。 故选ABD。 13．C 【详解】A．由图可知，物体上抛到落地共用时8s，则上升时间为4s，故A不符合题意； B．上升抛出为匀减速直线运动，则 带入数据解得 v0=20m/s 故B不符合题意； C．由v=at可求该火星表面重力加速度为 故C符合题意； D．物体运行的轨迹是直线，故D不符合题意。 故选C。 14．AC 【详解】A．AB段电动车位移不随时间变化，处于静止状态，A正确； B．BC段发生的位移大小为 12 m－4 m＝8 m CD段发生的位移大小为12 m，所以CD段发生的位移大于BC段发生的位移，B错误； C．从题图可以看出t＝3 s时电动车离出发点最远，为 12m-4m=8 m C正确； D．出发点的坐标为4 m，t＝5 s时电动车的坐标为0，距离出发点4 m，D错误。 故选AC。 15．AD 【详解】A．因v-t图像的斜率等于加速度，可知在时间内加速度不变，在时间内加速度减小，选项A正确； B．在整个过程中伞兵的速度一直为正，则时刻伞兵的运动方向没有发生改变，选项B错误； C．在 的时间内，假设伞兵做匀减速直线运动，图象为直线，其平均速度为 ，根据“面积”等于位移可以知道，匀减速直线运动的位移大于伞兵实际运动的位移，则平均速度 故C错误； D．第一个伞兵在空中打开降落伞时的速度比第二个伞兵跳下时速度大，所以两者距离逐渐变大，后来第二个人的速度大于第一个跳伞运动员时，两者距离又减小，故D正确； 故选AD 。 学科网（北京）股份有限公司 $$