内容正文:
课时冲关4 素养培优1 运动图像问题
学生用书 P337
[基础落实练]
1.(2024全国高考真题)一质点做直线运动,下
列描述其位移x或速度v 随时间t变化的图像
中,可能正确的是 ( )
解析:C [物体做直线运动,位移与时间成函数
关系,A、B选项中一个时间对应2个以上的位
移,故不可能,故A、B错误;同理D选项中一个
时间对应2个速度,只有C选项速度与时间是
成函数关系,故C正确,D错误.]
2.(2025安徽滁州高三期
末)如图所示为一物体沿
直线运动的位移G时间图
像.下列关于该物体运动
的速度—时间图像可能正
确的是 ( )
解析:B [从位移G时间图像可知物体一直沿正
方向运动,故A、D错误;又可知2s内物体的位
移为8m,则速度G时间图线与时间轴所围的面
积为8m,故B正确,C错误.]
3.如图所示,P、Q 两质点的位
移G时间图像分别为图中的
a、b图线,其中a为抛物线,
关于两质点的运动描述,下
列说法正确的是 ( )
A.两质点两次相遇时的运动方向相同
B.0~t0 时间内某时刻,P、Q 的速度相同
C.t0 时刻,质点P 的加速度为零
D.t0~2t0 时间内质点P、Q平均速度之比为2∶1
解析:D [由xGt图像可知交点表示相遇,斜率
表示速度,故两质点第一次相遇时的运动方向
相反,故 A错误;由xGt 图像可知斜率表示速
度,故0~t0 时间内某时刻,P、Q 的速度不相
同,故B错误;t0 时刻,质点P 的斜率为零,速度
为零,加速度不为零,故C错误;t0~2t0 时间内
质点P、Q 平均速度分别为vP=
x0
2t0-t0
=
x0
t0
,vQ
=
x0
2t0
,故vP∶vQ=2∶1,故D正确.]
4.(2024福建高考)某直线运动的vGt 图像如图
所示,其中0~3s为直线,3~3.5s为曲线,3.5
~6s为直线,则以下说法正确的是 ( )
A.0~3s的平均速度为10m/s
B.3.5~6s做匀减速直线运动
C.0~3s的加速度比3.5~6s的大
D.0~3s的位移比3.5~6s的小
解析:B [根据vGt 图像可知,0~3s内质点做
匀加速直线运动,平均速度为v=0+302 m
/s=
15m/s,故A错误;根据vGt图像可知,3.5~6s
内质点做匀减速直线运动,故B正确;根据vGt
图像的斜率绝对值表示加速度大小,可知0~3s
的加速度大小为a1=
30
3m
/s2=10m/s2,
3.5~6s的加速度大小满足a2>
30
6-3m
/s2=10
m/s2,可知0~3s的加速度比3.5~6s的小,
故C错误;根据vGt 图像与横轴围成的面积表
示位移可得,0~3s的位移为x1=
1
2×30×3m
=45m,3.5~6s的位移满足x2<
1
2×30×
(6
-3.5)m=37.5m,可知0~3s的位移比3.5~
6s的大,故D错误.]
234
高考总复习 物理
甲
5.(2025辽宁沈阳三模)
图甲所示的冰车是深受
北方儿童喜爱的娱乐用
具.冬天在空旷的水平冰
面上,一儿童坐在冰车上
从静 止 开 始,连 续 三 次
“点冰”后达到最大速度
vm,之后沿直线减速滑行
16m停下.某同学用vGt 图像描述了上述运动
过程,如图乙所示.若每次“点冰”,冰车获得的
加速度相同;运动过程中空气阻力不计,冰车与
冰面间的动摩擦因数不变,则 ( )
乙
A.儿童三次“点冰”共加速了7s
B.儿童“点冰”时,冰车加速度大小为2m/s2
C.经三次“点冰”,冰车获得的最大速度为2m/s
D.冰车做匀减速直线运动的加速度大小为1m/s2
解析:B [由题图可知儿童三次“点冰”共加速
了3s,A错误;依题意,根据vGt图像,可知小孩
在7s~15s这一过程中,做匀减速直线运动,
根据s=vt,有16m=
vm+0
2 ×
(15-7)m,求得
vm=4m/s,C错误;在7s~15s内,由a=
Δv
Δt
可
知,冰车做匀减速直线运动的加速度大小为a2
=48m
/s2=0.5m/s2,D错误;根据vGt 图像可
知,在0~7s内,小孩加速的时间为Δt1=3s,
减速时间为Δt2=4s,设小孩“点冰”时“冰爬犁”
加速度的大小为a1,“冰爬犁”减速时的加速度
大小为a2,则有a1Δt1-a2Δt2=vm,由于a2=0.
5m/s2,可求得a1=2m/s2,B正确.]
6.戴同学将一小石块竖直
向上抛出,一段时间后
小石块落入水中,最终
停止运动,将小石块看
作质点,取竖直向下为
正方向,则小石块的速度随时间变化的图像如
图所示,其中t2~t4 时间内的图像为曲线,不计
空气阻力,下列说法正确的是 ( )
A.在0~t1 和t1~t2 时间内小石块的加速度方
向相反
B.在t2 时刻后小石块到达最高点
C.在t3 时刻小石块的加速度反向
D.在t4 时刻小石块入水
解析:C [根据vGt 图像斜率表示加速度,由图
像可知,在0~t1 和t1~t2 时间内小石块的加速
度方向相同,在t3 时刻小石块的加速度反向,故
A错误,C正确;根据题意可知,取竖直向下为
正方向,由图像可得,在t1 时刻后小石块开始下
落,则在t1 时刻小石块到达最高点,故B错误;
根据vGt 图像斜率表示加速度,由图像可知,在
t2 时刻后,小石块加速度开始减小,即在t2 时刻
小石块入水,故D错误.]
7.(2025安徽合肥
一模)某同学上学
时错过了公交车.
公交车从上车位
置A 发出10分钟
后,他乘上了一辆
出租车,两车刚好同时到达下车位置B.两车均
视为直线运动,二者的vGt图像如图.关于两车
从A 到B 的过程,下列说法正确的是 ( )
A.前25min内两车间的距离一直在增大
B.25min末两车第二次相遇
C.25min末公交车速度和加速度的方向均改变
D.公交车的平均速度比出租车的小
解析:D [由图可知,25min末两车第二次速
度相等,第一次共速前两车之间距离一直增大,
第一次共速之后一段时间,出租车速度大,两车
之间距离一直减小,故A错误;由图可知,25min
末两车第二次速度相等,但并没有相遇,故B错
误;25min末公交车速度方向不变,故C错误;
由题意可知,两车运动的位移相等,但是出租车
的运动时间少了10min,由公式v=xt
可得,公
交车的平均速度比出租车的小,故D正确.]
8.(2025浙江台州高三期末)在某次无人机空中
侦察中,无人机沿竖直方向运动的vGt图像如图
所示,取竖直向上为正方向,关于无人机的运
动,下列说法正确的是 ( )
334
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
A.t=2.5s时,速度方向竖直向下
B.t=3s时,加速度为零
C.第2s末到第4s末,位移为零
D.第4s末到第6s末,速度逐渐变大
解析:C [t=2.5s时,速度为正,方向竖直向
上,故A错误;2s~4s内无人机的加速度均为
a=ΔvΔt=
-4-4
4-2 m
/s2=-4m/s2,故B错误;图
像与坐标轴围成的面积代表位移,t轴上方为正
方向,t轴下方为负方向,由图可知,第2s末到
第4s末,位移为零,故C正确;4s~6s内速度
逐渐减小,故D错误.]
[能力综合练]
9.(2025辽宁沈阳高三期中)中国高铁向世界展
示了中国速度.和谐号和复兴号高铁相继从沈
阳站点由静止出发,沿同一方向做匀加速直线
运动.两车运动的速度-时间图像如图所示,下
列说法正确的是 ( )
A.复兴号高铁追上和谐号动车前,t=70s时两
车相距最远
B.复兴号高铁经过95s加速达到最大速度
C.t=140s时,复兴号高铁追上和谐号动车
D.复兴号高铁追上和谐号动车前,两车最远相
距4900m
解析:B [由vGt 图像可知,0≤t≤140s时,和
谐号动车速度大于复兴号高铁,t>140s时,和
谐号动车速度小于复兴号高铁,故复兴号高铁
追上和谐号动车前,t=140s时两车相距最远,
根据vGt图像与坐标轴围成的面积表示位移,可
知复兴号高铁追上和谐号动车前,两车最远相距
Δx=12×140×70m-
1
2×
(140-70)×70m=
2450m,故A、C、D错误;复兴号高铁的加速度
为a=ΔvΔt=
70
140-70m
/s2=1m/s2,复兴号高铁
加速达到最大速度所需的时间为
t1=
vm
a=
95
1s=95s
,故B正确.]
10.(2025浙江杭州高三模拟)光滑的水平桌面
上,甲、乙两磁力小车在同一直线上运动且在
05s时间内相互靠近,得到两车的vGt图像如
图所示.甲、乙两曲线交于P 点,虚线是两曲线
在P 点的切线,则 ( )
A.甲、乙两车在05s时刻相遇
B.甲、乙两车速度方向可能相同也可能相反
C.甲、乙两车在运动过程中加速度大小可能
相同
D.甲、乙两车的质量之比为2∶3
解析:D [甲、乙两车在05s时两车速度相
等,相距最远,故A错误;根据vGt 图像可知甲
乙两车的速度都为正值,也就是两车速度方向
相同,故B错误;vGt图像的斜率表示物体的加
速度,所以两车的加速度不可能相同,故C错
误;根据vGt图像可知甲乙两车的加速度分别为
a甲=-20.2m
/s2=-10m/s2,a乙 =- 20.3m
/s2=
-203m
/s2,甲、乙两磁力小车之间的作用力等
大反向,根据牛顿第二定律得m甲
m乙 =
a乙
a甲 =
2
3
,故
D正确.]
11.一质点从静止开始
做直线运动,其aGt
图像如图所示,则下
列说法正确的是
( )
A.1~4s内做匀速直线运动
B.质点第1s末的速度大小为4m/s
C.质点在1~4s内的位移等于30m
D.质点在1~4s内的路程等于30m
解析:C [由图像可知,1~4s内质点加速度
a恒定,即为匀变速直线运动,故 A错误;.由
图像可知,aGt 图像与时间轴所围面积表示速
度改变量,则第1s末的速度
434
高考总复习 物理
v1=
-4-0
2 ×1=-2m
/s,则第1s末的速度
大小为2m/s,故B错误;1~4s内位移x=-
2×3m+12×8×3
2m=30m,第4s末的速度
大小为v4=v+at=(-2+3×8)m/s=22m/s,
1~4s内路程
x= 0-2
2
2×8 m+
222-0
2×8m=
61
2m
故C正确,D
错误.]
12.(多选)甲、乙两物体从同
一位置出发沿同一直线
运动,两物体运动的vGt
图像如图所示,下列判断
正确的是 ( )
A.甲做匀速直线运动,乙先做匀加速直线运动
后做匀减速直线运动
B.两物体两次速度相同的时刻分别在第1s末
和第4s末
C.乙在前2s内的加速度为2m/s2,2s后的加
速度为1m/s2
D.2s后,甲、乙两物体的速度方向相反
解析:AB [由vGt图像可知,甲以2m/s的速
度做匀速直线运动,乙在0~2s内做匀加速直
线运动,加速度a1=
4
2m
/s2=2m/s2,在2~6s
内做匀减速直线运动,加速度a2=
0-4
6-2m
/s2=
-1m/s2,选项A正确,C错误;由题图可知第
1s末和第4s末两物体速度相同,选项B正
确;由题图可知0~6s内甲、乙的速度方向都
沿正方向,选项D错误.]
13.(多选)赛龙舟是端午节的传统活动,如图所示
为某龙舟比赛过程中的速度v与时间t的关系
图像,则龙舟的位移x、加速度a与时间t的关
系图像可能正确的是 ( )
解析:BC [xGt图像斜率的物理意义是速度,
由题图可知,在0~t1 时间内xGt图像的斜率
应逐渐增大,t1~t2 时间内斜率不变,t2~t3 时
间内斜率变小但是方向不变;A选项中t2 时刻
以后速度出现反向与题图不符,则B正确,A
错误;vGt图像斜率的物理意义是加速度,在0
~t1 时间内vGt图像的斜率不变且为正值,t1
~t2 时间内斜率为0,t2~t3 时间内斜率不变
且为负值,即加速度为负值且不变,C正确,D
错误.]
[素养培优练]
14.甲、乙两汽车在同一直
线上运动,经过同一位
置时开始计时,它们的v
t
-1t
图像如图所示,则
( )
A.甲做加速度增大的运动
B.甲的加速度大小为1m/s2
C.乙的初速度大小为4m/s
D.t=2s时两车再次相遇
解析:B [由运动学公式v=v0+at,化简可得
v
t=v0
1
t+a
,对比图像可知v甲0=
3-1
0.5m
/s
=4m/s,a甲=1m/s2,v乙0=
3-2
0.5m
/s=2m/s,a乙
=2m/s2,所以甲做匀加速直线运动,甲的加速
度大小为1m/s2,乙的初速度大小为2m/s,故B
正确、A、C错误;由运动学公式,设两车经过时
间t 再 次 相 遇,则 v甲0t+
1
2a甲 t
2 =v乙0t
+12a乙t
2,
代入数据解得t=4s,故D错误.]
534
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究