限时规范训练(3) 第1章 专题突破课1 运动图像（word课时作业）-【高考领航】2025年高考物理大一轮复习

限时规范训练(3) [基础巩固题组] 1．A、B两物体沿同一直线运动，运动过程中的x-t图像如图所示，下列说法正确的是(　　) A．4 s时A物体运动方向发生改变 B．0～6 s内B物体的速度逐渐减小 C．0～5 s内两物体的平均速度大小相等 D．0～6 s内某时刻两物体的速度大小相等 解析：D　x-t图像的斜率表示速度，斜率的正负表示速度方向，所以A物体运动方向始终不变，故A错误；由题图可知，0～6 s内B物体的速度逐渐增大，故B错误；由题图可知，0～5 s内A物体的位移大于B物体的位移，由公式＝可知，A物体的平均速度大于B物体的平均速度，故C错误；0～6 s内存在某时刻两图像斜率的绝对值相等，即存在某时刻两物体的速度大小相等，故D正确。 2．(2023·广东卷)铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中，可视为质点的铯原子团在激光的推动下，获得一定的初速度。随后激光关闭，铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动，到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度v或加速度a随时间t变化的图像是(　　) 解析：D　铯原子团仅在重力的作用下，加速度g竖直向下，大小恒定，在v-t图像中，斜率为加速度，故斜率不变，所以图像应该是一条倾斜的直线，故选项AB错误；因为加速度恒定，且方向竖直向下，故为负值，故选项C错误，选项D正确。 3．(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 解析：D　根据v-t图像切线的斜率表示加速度，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；根据v-t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；根据v-t图像围成的面积表示位移，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v-t图像可知，t3时刻后，运动员训练前速度减小，做减速运动，运动员训练后速度增加，做加速运动，故D正确。 4．(2024·安徽合肥一中月考)“科技让生活更美丽”，自动驾驶汽车呈现出接近实用化的趋势。图甲为某型无人驾驶的智能汽车的测试照，为了增加乘员乘坐舒适性，程序设定汽车制动时汽车加速度大小随位移均匀变化。某次测试汽车“a-x”关系图线如图乙所示，汽车制动距离为12 m。则关于该次测试，下列说法中正确的是(　　) 甲　　　　　　　　乙 A．汽车做匀减速直线运动 B．汽车开始制动时的速度大小为12 m/s C．汽车开始制动时的速度大小为6 m/s D．此车制动时间为 s 解析：C　汽车制动过程，由题图乙可知其加速度a随位移x均匀增大，故汽车做加速度逐渐增大的减速运动，故A错误；根据匀变速运动的速度位移公式v2－v＝2ax，汽车做非匀变速运动，运用“微元法”，可知“a-x”图线与x轴所围图形的“面积”表示“速度平方变化量的一半”。可知汽车制动中0－v＝2××(－6)×12 (m2/s2)，可得汽车制动时的速度大小为v0＝6 m/s，故B错误，C正确；刹车过程中最大加速度为6 m/s2，如果一直以最大加速度刹车，所用的时间为t′＝＝ s，实际加速度是逐渐增大的，所以刹车制动时间一定大于 s，故D错误。 5．汽车中的ABS系统是汽车制动时，自动控制制动器的刹车系统，能防止车轮抱死，可以减小刹车距离，增强刹车效果。实验小组通过实验，研究有ABS系统和无ABS系统两种情况下的匀减速制动距离，测试的初速度均为60 km/h。 根据图中的图线及数据，可以推断出两种情况下汽车刹车的加速度大小之比a有∶a无等于(　　) A．4∶3　　　　　　 B．3∶4 C．3∶2 D．2∶3 解析：A　根据v2＝2ax，得a＝，因为初速度相等时，刹车的距离之比为3∶4，则加速度之比为a有∶a无＝4∶3，故选项A正确。 6．(2024·江西模拟)在平直公路上行驶的a车和b车，其位移—时间(x-t)图像分别为图中直线a和曲线b，已知b车的加速度恒定且等于－2 m/s2，t＝3 s时，直线a和曲线b刚好相切，则(　　) A．a车做匀速运动且其速度va＝ m/s B．t＝3 s时a车和b车相遇但此时速度不等 C．t＝1 s时b车的速度为10 m/s D．t＝0时a车和b车的距离x0＝9 m 解析：D　x-t图线的斜率表示速度，a车x-t图像的倾斜程度没变，则a车做匀速直线运动，且va＝ m/s＝2 m/s，A项错误；由题图可知，t＝3 s时，a车和b车相遇且速度相等，B项错误；t＝3 s时，b车的速度vb＝va＝2 m/s，设b车的初速度为v0，对b车，有v0＋at＝vb，解得v0＝8 m/s，则t＝1 s时，b车的速度vb′＝6 m/s，C项错误；t＝3 s时，a车的位移xa＝vat＝6 m，b车的位移xb＝t＝15 m，a车和b车到达同一位置，所以t＝0时两车相距x0＝xb－xa＝9 m，D项正确。 [能力提升题组] 7．一质点由静止开始做直线运动的v-t关系图像如图所示，则该质点的x-t关系图像可大致表示为选项图中的(　　) 解析：B　根据x-t图像中图线的斜率表示速度可知，该质点的x-t关系图像可大致表示为B图，故选B。 8．A、B两质点在同一直线上运动的位移—时间(x-t)图像如图所示，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 解析：D　x-t图像的交点表示同一时刻到达同一位置，即相遇，根据x-t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的位移相等，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，所以A、B都做直线运动，故C错误；图线切线的斜率表示物体的速度，由x-t图像可知两物体速度相等的时刻一定在t1～t2时间段内的某时刻，故D正确。 9．(2024·安徽合肥市第六中学模拟)(多选)物理学中有一些经典实验通过巧妙的设计使用简陋的器材反映了深刻的物理本质，例如伽利略的斜面实验就揭示了匀变速直线运动的规律。某同学用现代实验器材改进伽利略的经典斜面实验，如图甲所示，他让小球以某一确定的初速度从固定斜面顶端O点滚下，经过A、B两个传感器，其中B传感器固定在斜面底端，测出了A、B间的距离x及小球在A、B间运动的时间t。改变A传感器的位置，多次重复实验，计算机作出图像如图乙所示。下列说法正确的是(　　) 甲　　　　　　　　　　乙 A．小球在斜面上运动的平均速度大小为8 m/s B．小球在顶端O点的速度大小为4 m/s C．小球在斜面上运动的加速度大小为2 m/s2 D．固定斜面的长度为6 m 解析：BD　设小球在经过A传感器时的速度大小为vA，经过B传感器时的速度大小为vB，在斜面上运动的加速度大小为a，根据运动学规律有vB＝vA＋at，x＝vAt＋at2，联立以上两式并整理得＝vB·－，结合图像可得vB＝8 m/s，a＝4 m/s2，当A传感器放置在O点时，传感器所测时间为小球从O到B传感器的运动时间t1，由题图乙分析可知t1＝1 s，所以小球在斜面上O点的速度大小为v0＝vB－at1＝4 m/s，小球在斜面上运动的平均速度大小为＝＝6 m/s，固定斜面长度为l＝t1＝6 m，故A、C错误，B、D正确。 10.(2024·云南模拟)一物体做匀加速直线运动，其位移中点的速度为v，如图所示为v2-x图像，则该物体的初速度v0和加速度a分别为(　　) A．v0＝4 m/s，a＝3 m/s2 B．v0＝10 m/s，a＝3 m/s2 C．v0＝4 m/s，a＝6 m/s2 D．v0＝10 m/s，a＝6 m/s2 解析：C　位移中点速度为v满足v2－v＝2a·，可得v2＝v＋ax，结合图像可知纵截距为v，斜率为a，则v0＝4 m/s，a＝6 m/s2，故选C。 11．冰壶是冬奥会的传统比赛项目。t＝0时刻，冰壶运动员以v0＝3 m/s的速度沿水平冰面将冰壶掷出，t＝5 s时，队友开始用毛刷在冰壶滑行前方不断的摩擦冰面(如图甲所示)，t＝17.5 s时冰壶停止运动，冰壶运动过程中加速度a的大小随时间t的变化关系如图乙所示。以下判断正确的是(　　) 甲　　　　　　　　　乙 A．t＝5 s时，冰壶的速度大小为1 m/s B．5～17.5 s内，冰壶的加速度大小为0.17 m/s2 C．0～17.5 s内，冰壶运动的位移大小为52.5 m D．与不摩擦冰面相比，摩擦冰面情况下，冰壶多滑行2.5 m才停下 解析：D　5 s末的速度大小为v＝v0－a1t1＝(3－0.2×5) m/s＝2 m/s，A错误；5～17.5 s内，冰壶的初速度v＝2 m/s，末速度为0，运动时间t2＝12.5 s，故冰壶的加速度大小为a2＝＝ m/s2＝0.16 m/s2，B错误；0～5 s内位移大小为x1＝t1＝12.5 m，5～17.5 s内的位移大小为x2＝t2＝12.5 m，则0～17.5 s内的位移大小为x＝x1＋x2＝25 m，C错误；若不摩擦冰面，冰壶运动的时间为t3＝＝15 s，15 s内位移大小为x3＝t3＝22.5 m，Δx＝x－x3＝2.5 m，D正确。 12．(多选)如图甲所示，一维坐标系中有一物块静止于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轴正方向做匀变速直线运动，其位置坐标与速率平方的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是(　　) 甲　　　　　　　　　　乙 A．物块运动的加速度大小为1 m/s2 B．t＝4 s时物块位于x＝2 m处 C．2～4 s内物块的平均速度大小为1.5 m/s D．前2 s内物块的位移大小为2 m 解析：BC　设t＝0时刻物块位于x＝x0处，根据v2＝2a(x－x0)可知x＝x0＋v2，根据题图乙可知x0＝－2 m，a＝ m/s2，A错误；t＝4 s时物块位置为x＝x0＋at＝－2 m＋××42 m＝2 m，B正确；2～4 s时间内物块的位移Δx＝at－at＝××42 m－××22 m＝3 m，因此这段时间内平均速度＝＝ m/s＝1.5 m/s，C正确；前2 s内物块的位移大小Δx′＝at＝××22 m＝1 m，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$