第2章 专题探究1 运动图像问题-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中物理必修第一册(教科版2019)

专题探究一 运动图像问题 黑题 专题强化 限时:45 min 题型1 x-*图像 A. 图像中的t。=6s 1.(2023·山东莱西期中)如图所示是一个质点 B. 图像中的x.=160m 做匀变速直线运动x-:图像中的一段,从图中 C. 当甲、乙两小球都在空中运动时,两者距离 所给的数据可以确定质点在运动过程中经过 越来越大 图线上P点所对应位置时的速度大小一定 D. 在2.0~3.0s时间内,甲球速度变化量大于 _~ ( 乙球速度变化量 题型2v-:图像 4.(2024·湖北荆门期末)为保证安全,学校门 口常常安装有减速带.一牺汽车以36km/h的 速度匀速行驶,接近减速带时开始减速,减至 B. 等于10m/s A.大于10m/s 18km/h后匀速通过减速带,之后再加速到原 D. 无法确定 C.小于10m/s 来的速度,这一过程中汽车v-:图像如图所 示,则下列说法正确的是 2.(2024·浙江浙南名校联考)甲、乙两辆小车 7 __ 在同一平直公路上同向做直线运动,甲和乙的 36{0m.) 位置(x)随时间(t)变化的图像如图所示,则 ( _ 0-1234567:s _## A.汽车减速阶段的加速度为2.5m/s B.5~7s内汽车的平均速度为27m/s C. 汽车开始减速时与减速带的距离为54m D. 如果保持原来的速度匀速通过这段距离, A. 在1.时刻,甲车与乙车相遇 将会少用2.5s B. 在4.时刻,两车的瞬时速度相等 5.(2024·贵州贵阳一模)两个质点a、b在同一 C. 在0~t.时间内,两车的平均速度相等 直线上从同一点开始出发做直线运动,质点 D. 在1.~1.之间的某一时刻,两车加速度相等 a、b的速度-时间图像分别如图中a、b所示 3.(2023·浙江绍兴期末)从离地相同高度处将 ( 由图像可知 ) 甲,乙两小球间隔1s时间由静止开始相继释 放,它们的x图像如图所示,已知地面处x 0.不计空气阻力,重力加速度g取10m/s{,下 ( 列说法正确的是 _ n A.1.时刻质点a、b相遇 40s B.4.时刻质点a的加速度为零 第二章 黑白题033 C. 在0~t.时间内质点a、b的距离逐渐变小 C. 向上的波峰是接住手机时手机做减速运动 D. 在1.~1.时间内质点b运动的平均速度大 的加速度,方向向上 #_ D. 向上的波峰是接住手机时手机做减速运动 的加速度,方向向下 6.(2022·广东一模)如图,一名小朋友用力沿 8.(2024·河北保定一模)一物体做匀加速直线 着箭头方向将推拉门的一扇门从贴近右门根 运动,从计时开始的,一x函数关系图像如 图所示,下列说法正确的是 的地方拉到图示位置后放手,这扇门与左右 _~ 门框各撞击一次后,又几乎回到了图示位置 A. 物体的初速度为1m/s 则从小朋友拉门开始到最终门停止,这扇门 B. 物体的加速度为2m/s2 运动的,-:图像符合实际的是 ( ) C. 前3s内物体的位移为10.5m D. 第3;内物体的平均速度为5m/s -~ 0 一将。 x(m,) -0.25 (第8题) (第9题) 9. 一个物体由静止开始沿一条直线运动,其加速 ,: B A 度随时间的倒数的变化规律图线如图所示,a 一 和么.已知,则下列判断正确的是 __ A.物体在.前做加速度增大的加速运动 B.物体在1。时刻的速度为a。。 C D 题型3 其他图像 D. 以上判断均错误 7.一些智能手机有加速度传感器,安装相应的应 10.(多选)某一物体从光滑斜面中点沿斜面上 用程序,就能看到手机加速度的变化情况,某 清,经过一段时间后运动到斜面底端,运动 同学先打开手机加速度传感器,然后让手机离 的全过程中加速度不变,斜面足够长,以初始 开手自由下落,另一只手接住手机,观察到手 位置为坐标原点,沿斜面向上为正方向,x为 机在竖直方向上的加速度变化如图,则从图线 物体的位置,,为物体的速度,以下描述该全 ( 过程的图像可能正确的是 中可知 ) ( ) a/(n.s) 字右) 20 A.0~1.时间内手机自由下落 C B.4~t.时间内手机自由下落 D 必修第-册·JK黑白题034微专题 i 实验:测量重力加速度 球均做自由落体运动,运动时间相同,则乙球落地比甲球落 地慢1s.可知图像中的t.=4s+1s=5s.故A错误;B.由图 黑题 专题强化 像可知,甲球在空中自由下落的时间为4s,则有xo-1gt{= 1.(1)BC (2)1.88 9.75 (3)< 纸带受到限位孔的阻力. 重物受空气阻力 -x10x4}m=80m.故B错误;C. 当甲、乙两小球都在空中 2.(1)刻度尺 秒表(2)9.6(3)AC 运动时,以乙开始下落为0时刻,则乙的位移为x-士&r”, 3.(1)频闪仪的闪光频率等于水滴滴落的频率 (2)9.72 2.27(3)存在空气阻力 甲的位移为x=1&(1'+1s)3,两者距离为:Ac=x- 解析:(2)根据逐差法求得 [43.67-26.39-(26.39-13.43)]x102m-9.72 m/s; 47{ xz=g*'t&,则随时间增大,两者距离越来越大,故C正确; 根据中间时刻的瞬时速度等于平均速度求出r。= (34.48-19.36)x10-2m2.27 m/s. D. 甲、乙两小球的加速度均为重力加速度,根据Ar=g△r 在2.0~3.0;时间内,甲球速度变化量等于乙球速度变化量. 27 故D错误故选C 4.(1)15.75 (2)4.30 9.85 (3)AB 4.D 解析:A. 由图可知汽车初速度大小v.=36km/h= 解析:(1)由游标卡尺的读数规则可知,小球的直径为 10m/s.2s时的速度vn.=18km/h=5m/s.则汽车减速阶段 15 mm+15x0.05 mm=15.75 mm. 5-10 的加速度a= A 2 m/s=-2.5m/s2.故A错误;B.r-1图像 (2)由题意可知.小球下落H=0.9423m时的速度v= 与坐标轴所围面积表示物体的位移,所以5~7s内汽车的位 0.86x10~} m/s=4.30m/s.由运动学公式r'=2gh,得g2= 1。 2 500 15 4.10 2x0.8530“/s*~9.85 m/s. (3)A.小球下落一定高度时的瞬时速度近似为暴光时间内 带的距离为t= 2 的平均速度,暴光时间越短,曝光时间内的平均速度越接 车0~7s内的位移x=x.+x.+x.=45m.如果保持原速匀速通 近瞬时速度,实验误差越小,故A正确;B. 让小球在真空管 过这段距离,所用时间i---4.5s,所以如果保持原速匀速 中自由下落,可减小空气阻力的影响,可减小实验误差,故 B正确;C.质量相等的实心铅球代替实心钢球时,错球体 通过这段距离,将会少用7s-4.5s=2.5s.故D正确.故选D 积更大,阻力对错球的影响较大,实验误差较大,故C错误 5.D 解析;A.由图可知1,时刻两质点速度相等,根据图像与 专题探究一 运动图像问题 坐标轴围成的面积代表位移可知,a、6此时相距最远。 故A错误;B.图像的斜率代表加速度,可知t时刻质点a的 专丽强花 加速度不为零,故B错误:C. 根据图像与坐标轴围成的面积 代表位移可知,在0~1.时间内质点a、6的距离逐渐变大,故 1.A 解析:根据匀变速直线运动的规律可知vro三 } C错误:D.假设在~4.时间内质点6做匀减速直线运动,则 2 2 (1)-() 选D. 选A. 6.A 解析:小朋友用力沿着箭头方向拉推拉门的一扇门时 2.A. 解析:A.根据x-:图像中,交点表示相遇,可知在4.时 门开始加速一段时间,拉力消失后,门减速,与左门框撞击 刻,甲车与乙车相遇,故A正确;B.根据x-:图像中图线某 一次后,原速率反弹,速度反向,向右减速运动,碰到右门框 点切线的斜率表示速度,在1.时刻甲车切线斜率比乙车大 后.原速率反弹,速度反向,门向左减速并停下,符合该运动 即甲车速度大于乙车速度,故B错误;C.由图像可知,0时刻 情景的r-:图像的是A项.故选A. 两车的位置不同,4.时刻两车位置相同,可知从0到t。时间 7.C 解析:0~1.时间内的加速度为零,说明手机处于静止状 内,两车走过的位移不相等,两车的平均速度也不相等,故 态,还没有开始运动,故A错误;1.~4.时间内手机开始下落 C错误;D.由两车x-:图线可知,在1.到1.时间内,乙车图 加速度为负值,说明加速度取向上为正,4.~4、时间内加速度 线为一条倾斜的直线,做匀速直线运动,故加速度始终为零 为正,方向向上,手机向下减速,因a-(图像的面积表示△r= 甲车图线为曲线,斜率一直在变化,即速度一直在改变,加速 a·A,因手机总的速度变化量为零,即:轴上下的正负面积 度不为零,即两车加速度不相等,故D错误.故选A 相等,可知1.时刻总面积为正,即此时的速度向上,手机已 3.C 解析:A.两小球间隔1s时间由静止开始相继释放,两小 经在向上运动,故B错误;向上的波峰是加速度为正,表示 必修第一册·JK 黑白题10 加速度方向向上,则表示接住手机时手机做减速运动,故 生的位移这一规律,分析两物体是否会相遇.在速度-时间 C正确,D错误.故本题选C. 图像里,图像与横轴所围成的面积表示物体发生的位移 从A图中可以看出,当(三20;时,两图像面积相等,此时 172r。 辆赛车追上另一辆,A正确;B图中a的面积始终小于5的 5.--0.25.物体的初速度和加速度分别 像可知0.25 而积,所以不可能追上.B错误:C图中在1=20;时,两图线 1。0.5'2 与坐标轴所围面积相等,此时一辆赛车追上另一辆,C正确; 为r.=2m/s.a=1m/s,AB错误;C.前3;内物体的位移为 D图中a的面积始终小于b的面积,所以不可能追上, D错误. 4.(1)10s(2)45m(3)12s (2x2xix2)m=6m.则 D.前2s内物体的位移为x'= 解析;(1)设经过时间1.甲车停下来,根据运动学公式可得 10.5-6m/s=4.5m/s.D错误. t20 1。= 第3;内物体的平均速度为n= -=28=10s 1 (2)当辆车速度相等时,两者的距离最大,设经过时间1.两 故选C. 9.B 解析:由图知,物体在1。前加速度不变,做初速度为零的 者速度相等,由.=72km/h=20m/s.t.=36km/h=10ms. 则r.-at.=r.,解得1=5s. 匀加速运动,故A错误,图像的斜率等于速度,则知物体在t 时刻的速度为a。,故B正确,物体在。时间内速度的增加 量为a,故C错误.由以上可知D错误 乙车位移为x=u4.=50m, 10.BCD 解析:以初始位置为坐标原点,沿斜面向上为正方 两车并排行驶之前,两者在运动方向上的最远距离为A= 向,x=o-at,因为从中点出发,故向上的位移一定小于 x。+t-x=20+75-50m=45m. 等于向下的位移,故A错误;速度和时间关系。=。-af,故 (3)在4.时间内,甲车的位移x;2。=100m, B正确;速度平方和位移关系*-=-2ax,最后滑到出发 点下方,位移为负,故C正确;全过程加速度不变,是负值 乙车的位移为x.=v1。=100m. 故D正确.故本题选BCD. 甲车速度刚减小到零时,甲,乙两车仍相距20m.到两车并 xn2. 专题探究二 追及与相遇问题 排乙车再运动的时间为= 从甲车开始减速到两车并排行驶所用时间为1=4。+1.=12s 需题 5.(1)4m/s}(2)12m (3)0.05s 1. B 解析:B以初速度v。=10m/s向右做匀减速运动,加速度 解析:(1)设乙的加速度大小为az,从静止加速跑出12.5m s三 $s.这段时间内;A通过的位移为x.=vt.=4x5m=20m. (2)乙运动员加速到v.=8m;所用时间为1.则/= ' B通过的位移为x.=- x.故B停止前A未能追上.5s后B静止不动,则A追上B x+32 在:时间内甲运动的位移为x=v.. 所需时间为1.= 2-8.故选B. 则△=x甲-x乙: 2.B 解析:CD.当歼-20与敌机速度相同时,歼-20与敌机间 解得△t=12m. 的距离最大,则有:=v.+at,解得t.=2s,则二者之间的最大 即乙开始跑动时与甲相距12m 位移为△r=rt,+x- (3)乙运动员接棒后,速度由8m/s加速到10m/;的位移为 Ax.所用时间为1..乙运动员以10m/s的速度接棒,跑这段 10640m.CD错误;AB.设歼-20达到最大速度所用的时间 位移时间为1。,则A=1-t。为节省时间. 为4,则有v=v.+al,解得t.=10s,此过程中歼-20和敌 r-解得4=0.5s. 机的位移分别为r-=2ax ,:=nl,解得xn= 由运动学公式得1.= 4500m.xs.=2400m,则此时二者之间的距离为Ax.=xs:+ x-x.=8400m.说明歼-20在达到最大速度前还没有追上 敌机,故歼-20在达到最大速度前,以最大加速度全力追赶 解得Ar=4.5m. 达到最大速度后以最大速度全力追赶,歼-20追上敌机的时 如果以最大速度运动,得1。= △r 间最短,则有Ax,=t-u,解得t=15s.歼-20追上敌机 的最短时间为t=1.+1;=25s.A错误,B正确.故选B. 解得1.=0.45s. 3. AC 解析:该题考查了应用速度-时间图像解决物体的追 所以△=t-t.=0.05s. 及与相遇问题,相遇的条件是两物体运动的位移相等,应用 所以节省了0.05;时间 在速度一时间图像中图像与横轴所围成的面积表示物体发 6.B 解析:设经过时间,甲、乙在空中相撞,甲做自由落体运 参考答案与解析 黑白题11