内容正文:
期末寒假作业巩固提高03运动学图像
期末寒假作业巩固提高03运动学图像 1
2
2
一.位移-时间图像 2
二.速度-时间图像 3
三.加速度-时间图像 4
四.图像间的相互联系与转换 4
五.图像基本认知与通用原则 4
5
一.位移-时间图像 5
二.速度-时间图像 5
三.加速度-时间图像 6
四.图像间的相互联系与转换 7
五.非常规图像的分析与求解 8
9
一.基础巩固练 9
二.能力提升练 11
三.拓展创新练 13
一.位移-时间图像
1.物理意义:描述做直线运动的物体的位置(位移)随时间变化的规律。
2.图线信息解读:
(1))点:
图线上一点:表示物体在某一时刻所处的位置。
交点:表示两物体在同一时刻到达同一位置,即相遇。
与纵轴交点:表示 t=0 时刻物体的初始位置。
与横轴交点:表示物体位置为坐标原点 (x=0) 的时刻。
(2)线:
平行于t轴的直线:物体静止。
倾斜的直线:物体做匀速直线运动。
曲线:物体做变速直线运动。曲线上某点切线的斜率表示该时刻的瞬时速度。
(3)斜率 k:
物理意义:表示瞬时速度 v。
大小:|k| 表示速度的大小。
方向:k > 0,表示速度方向与规定的正方向相同;k < 0,表示速度方向与规定的正方向相反。
变化:斜率绝对值增大表示加速,减小表示减速。
(4)面积:无直接物理意义。
(5))运动方向判断:
图线斜率为正 (k>0),物体向正方向运动。
图线斜率为负 (k<0),物体向负方向运动。
拐点(斜率符号改变的点):表示物体运动方向改变(“掉头”)。
二.速度-时间图像
1.物理意义:描述做直线运动的物体的速度随时间变化的规律。
2.图线信息解读:
(1)点:
图线上一点:表示物体在某一时刻的瞬时速度。
交点:表示两物体在同一时刻具有相同的速度(并非相遇)。
与纵轴交点:表示 t=0 时刻物体的初速度 v₀。
与横轴交点:表示物体速度为零 (v=0) 的时刻。
(2)线:
平行于t轴的直线:物体做匀速直线运动。
倾斜的直线:物体做匀变速直线运动。
曲线:物体做非匀变速(变加速)直线运动。
(3)斜率 k:
物理意义:表示瞬时加速度 a。
大小:|k| 表示加速度的大小。
方向:k > 0,表示加速度方向与规定的正方向相同;k < 0,表示加速度方向与规定的正方向相反。
(4)图线与坐标轴围成的“面积”:
物理意义:表示物体在一段时间内的位移。
正负:图线在 t 轴上方,面积为正,位移方向为正;在 t 轴下方,面积为负,位移方向为负。
总位移:等于 t 轴上、下方面积的代数和。
总路程:等于 t 轴上、下方面积的绝对值之和。
(5)运动状态判断:
v > 0 且 a > 0 (v, a 同号):物体做加速运动。
v > 0 且 a < 0 (v, a 异号):物体做减速运动。
v < 0 且 a < 0 (v, a 同号):物体做加速运动(沿负方向加速)。
v < 0 且 a > 0 (v, a 异号):物体做减速运动(沿负方向减速)。
三.加速度-时间图像
1.物理意义:描述做直线运动的物体的加速度随时间变化的规律。
2.图线信息解读:
(1) 点:表示某一时刻的瞬时加速度。
(2) 线:表示加速度随时间的变化。
(3) 斜率:表示加速度的变化率(高中阶段较少考查)。
(4) 图线与坐标轴围成的“面积”:
(5) 物理意义:表示物体在一段时间内的速度变化量 Δv。
(6) 正负:面积在 t 轴上方,Δv 为正,速度增加;在 t 轴下方,Δv 为负,速度减少。
(7) 应用:常与 v-t 图像结合,用于分析复杂的变加速运动。
四.图像间的相互联系与转换
1.已知运动过程,绘制图像:根据运动性质(静止、匀速、匀变速、变加速)和已知参数(v₀, a, x₀),定性或定量绘制对应的 x-t、v-t、a-t 图像。
2.已知一种图像,推断其他图像:
(1) 由 v-t 图的斜率可确定 a-t 图。
(2) 由 v-t 图的面积(位移)可辅助推断 x-t 图的走势(x-t 图的斜率是速度)。
(3) 由 a-t 图的面积(速度变化量)可辅助推断 v-t 图的走势。
3.图像转换解题步骤:
(1) 分析已知图像:明确其物理意义和运动过程。
(2) 构建运动情景:在脑中还原物体的实际运动过程(加速、减速、方向变化等)。
(3) 应用规律公式:根据运动学规律,推导出待求图像对应的函数关系。
(4) 判断选项图像:结合函数关系和运动过程,判断或绘制正确的图像。
五.图像基本认知与通用原则
1.图像本质:运动学图像是描述物体运动规律的数学工具,是物理量(位移 x、速度 v、加速度 a)随时间 t 或其他物理量变化的函数关系图。
2.非轨迹:x-t、v-t、a-t 图像描述的都是直线运动,不是物体的运动轨迹。
3.解题通用思路——“六看”法:
(1) 一看轴:明确横、纵坐标轴表示的物理量及单位。
(2) 二看线:观察图线形状(直线、曲线),判断运动性质。
(3) 三看斜率:明确斜率的物理意义(如 x-t 图斜率表速度,v-t 图斜率表加速度)。
(4) 四看点:关注特殊点(起点、终点、交点、拐点、与坐标轴交点)的物理意义。
(5) 五看面积:明确图线与坐标轴围成“面积”的物理意义(如 v-t 图面积表位移)。
(6) 六看截距:明确纵、横截距的物理意义(如 x-t 图纵截距表初位置)。
一.位移-时间图像
1.轨道摄像技术是一种利用安装在轨道上的摄像机进行拍摄的方法,在体育赛事上被广泛应用。如图所示为百米比赛的某段时间内,摄像机和运动员的位移时间图像,摄像机和运动员均视为质点。下列说法正确的是( )
A. 摄像机做匀加速直线运动
B. 时刻摄像机与运动员速度相同
C. 时间内摄像机的速度总大于运动员的速度
D. 时间内摄像机与运动员的距离先变大后变小
2.甲、乙两辆汽车在同一平直的公路上同向行驶,从时刻开始,甲、乙两汽车的位置一时间图像如图中、所示,时两图线相切,图线是抛物线,下列说法正确的是( )
A. 时,甲、乙两车的速度大小均为
B. 时,甲、乙两车相距的距离最大
C. 甲车的加速度大小为
D. 时,甲车的速度大小为
二.速度-时间图像
3.(多选)赛龙舟是端午节的传统活动。下列和图像描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程,其中能反映龙舟甲与其它龙舟在途中出现船头并齐的有( )
A. B.
C. D.
4.(多选)某校高一物理兴趣小组,进行了如图甲所示的无人机飞行表演活动。图乙为该无人机某次表演过程中在竖直方向运动的图像。以向上为正方向,关于无人机的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 无人机在末时和末时的加速度相同
B. 无人机在第末与第末时所处的高度不同
C. 无人机在第末时的加速度为零
D. 无人机在第末时回到起始位置
三.加速度-时间图像
5.适量的体育锻炼能够培养学生身心健康,提升学习效率,小明同学在周末时间利用手机传感器绘制出某段跑步过程中的图像,小明同学由静止开始运动,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 过程中,小明同学做匀加速直线运动
B. 时刻,小明同学运动速度达到最大
C. 时刻,小明同学恰好返回出发点
D. 过程中,小明同学在做减速运动
6.甲、乙两质点以相同的初速度从同一地点沿同一方向同时开始做直线运动。以初速度方向为正方向,其加速度随时间变化的图像如图所示。关于甲、乙在时间内的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 在时间内,甲和乙的平均加速度相等
B. 在时间内,甲和乙的平均速度相等
C. 在时刻,甲的速度比乙的速度小
D. 在时刻,甲和乙之间的距离最大
四.图像间的相互联系与转换
7.一电梯在竖直方向运动,其携带的加速度传感器显示某段时间的图像如甲图所示,在这段时间内符合电梯运动情况的图像是( )
A. B.
C. D.
8.下列给出的四组图像中,其中一组图像中的两图能够描述同一直线运动的是( )
A. B.
C. D.
五.非常规图像的分析与求解
9.如图为某物体做匀变速直线运动的图像,根据该图像可得出物体的初速度及加速度大小分别为( )
A. B.
C. D.
10.(多选)如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是
A. 甲图中,物体在时间内的位移大于
B. 乙图中,物体的加速度为
C. 丙图中,阴影面积表示时间内物体的末速度
D. 丁图中,时物体的速度为
一.基础巩固练
1.如图所示为一质点做直线运动的位置随时间变化的规律图像,其中为直线,为抛物线,则由图可知下列说法中正确的是( )
A. 质点在时的瞬时速度大小为
B. 内质点做匀加速直线运动
C. 内质点的平均速率为
D. ∽内质点的平均速度大小为
2.如图是一个做直线运动物体的v-t图像,图中时间间隔,相应的速度变化量记为、,位移记为、,下列说法正确的是( )
A. B. 和方向相同
C. D. 和方向不同
3.如图所示,年杭州亚运会田径赛场上,工作人员利用电子狗捡铁饼和标枪,这在世界上尚属首次.电子狗在一次捡铁饼的过程,速度时间图像如图所示,其中为曲线,其余为直线.下列说法正确的是
A. 时间内,电子狗做匀加速直线运动
B. 时间内,电子狗的平均速度大小为
C. 时,电子狗距离出发点最远
D. 时,电子狗开始反向运动
4.一物体做匀加速直线运动,运动图像如图所示,纵截距为,斜率为。在图像所示的运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 若该图像为图像,则初速度为
B. 若该图像为图像,则加速度为
C. 若该图像为图像,则初速度为
D. 若该图像为图像,则加速度为
5.汽车以的速度在马路上匀速行驶,驾驶员发现正前方处的斑马线上有行人,于是刹车礼让汽车恰好停在斑马线前,假设驾驶员反应时间为,汽车运动的图如图所示,则汽车的加速度大小为 ( )
A. B.
C. D.
6.假设某高速公路上甲、乙两车在同一车道上行驶,甲车在前,乙车在后,时刻,发现前方有事故发生,两车同时开始刹车,行进中两车恰好没有发生碰撞,两车刹车过程的图像如图所示,以下判断正确的是 ( )
A. 时刻两车间距等于
B. 两车都停止运动时相距
C. 时两车间距大于时两车间距
D. 乙车刹车的加速度大小是甲车的倍
7.(多选)甲、乙两辆汽车在同一水平直道上运动,其运动的位移时间图像图像如图所示,则下列关于两车运动情况的说法中正确的是 ( )
A. 甲车先做减速直线运动,后做匀速直线运动
B. 乙车在内的平均速度大小为
C. 在内,甲、乙两车相遇两次
D. 若乙车做匀变速直线运动,则图线上点所对应的瞬时速度大小一定大于
二.能力提升练
8.一物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的规律如图所示,取物体开始运动的方向为正方向,则下列关于物体运动的 图像正确的是 ( )
A. B.
C. D.
9.小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后回到原高度再次下落,重复上述运动,取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向,下列速度和位置的关系图像中,能描述该过程的是 ( )
A. B.
C. D.
10.(多选)为检测某新能源动力车的刹车性能,现在平直公路上做刹车试验,如图所示是动力车在刹车过程中位移和时间的比值与之间的关系图像,下列说法正确的是 ( )
A. 动力车的初速度大小为
B. 刹车过程动力车的加速度大小为
C. 刹车过程持续的时间为
D. 从开始刹车时计时,经过,动力车的位移大小为
11. (多选)甲、乙两质点在同一时刻、同一地点沿同一方向做直线运动,质点甲做初速度为零、加速度大小为的匀加速直线运动,质点乙做初速度为、加速度大小为的匀减速直线运动至速度减为零保持静止。甲、乙两质点在运动过程中的位置速度图像如图所示虚线与对应的坐标轴垂直,以下说法正确的是 ( )
A. 在图像中,图线表示质点甲的运动
B. 图线、的交点表示两质点同时到达同一位置
C. 质点甲的加速度大小为
D. 甲、乙的加速度大小关系为
三.拓展创新练
12.国粹杂技给人以艺术的美感,杂技手抛球表演就深受广大市民喜爱。如左图,某演员持、两球作单手练习,球自空中某抛出点以速度竖直向上抛出,之前以相同速度从该抛出点抛出的球正好自球正上方某处同时自由下落,此后两球的速度时间图像如右图所示,右图中,两球在空中相遇后互不影响,则( )
A. 球在时刻到达最高点,若手不接球,此后在球落地前两球距离保持不变
B. 球在时刻到达最高点,若手不接球,此后在球落地前两球距离增加得越来越快
C. 时刻,两球相遇,此时两球速度相同
D. 时刻,两球相遇,在这段时间内,两球的位移大小之比为:
13.一质点自轴原点出发,沿正方向以加速度加速,经过时间速度变为,接着以加速度运动,经时间后,加速度又变为,经时间后,加速度再变为,直到速度为,则关于其图像正确的是( )
A. B.
C. D.
14. (多选)甲、乙两小车在同一地点同时开始往相同方向做直线运动的图像如图所示甲小车速度减为后不再运动,根据图像提供的信息可知( )
A. 甲车在内的加速度为
B. 甲车内与内的加速度方向相反
C. 在乙追上甲之前,末两小车相距最远
D. 末甲、乙两小车相遇,且离出发点距离为
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
期末寒假作业巩固提高03运动学图像
期末寒假作业巩固提高03运动学图像 1
2
2
一.位移-时间图像 2
二.速度-时间图像 3
三.加速度-时间图像 4
四.图像间的相互联系与转换 4
五.图像基本认知与通用原则 4
5
一.位移-时间图像 5
二.速度-时间图像 6
三.加速度-时间图像 7
四.图像间的相互联系与转换 9
五.非常规图像的分析与求解 10
11
一.基础巩固练 11
二.能力提升练 15
三.拓展创新练 18
一.位移-时间图像
1.物理意义:描述做直线运动的物体的位置(位移)随时间变化的规律。
2.图线信息解读:
(1))点:
图线上一点:表示物体在某一时刻所处的位置。
交点:表示两物体在同一时刻到达同一位置,即相遇。
与纵轴交点:表示 t=0 时刻物体的初始位置。
与横轴交点:表示物体位置为坐标原点 (x=0) 的时刻。
(2)线:
平行于t轴的直线:物体静止。
倾斜的直线:物体做匀速直线运动。
曲线:物体做变速直线运动。曲线上某点切线的斜率表示该时刻的瞬时速度。
(3)斜率 k:
物理意义:表示瞬时速度 v。
大小:|k| 表示速度的大小。
方向:k > 0,表示速度方向与规定的正方向相同;k < 0,表示速度方向与规定的正方向相反。
变化:斜率绝对值增大表示加速,减小表示减速。
(4)面积:无直接物理意义。
(5))运动方向判断:
图线斜率为正 (k>0),物体向正方向运动。
图线斜率为负 (k<0),物体向负方向运动。
拐点(斜率符号改变的点):表示物体运动方向改变(“掉头”)。
二.速度-时间图像
1.物理意义:描述做直线运动的物体的速度随时间变化的规律。
2.图线信息解读:
(1)点:
图线上一点:表示物体在某一时刻的瞬时速度。
交点:表示两物体在同一时刻具有相同的速度(并非相遇)。
与纵轴交点:表示 t=0 时刻物体的初速度 v₀。
与横轴交点:表示物体速度为零 (v=0) 的时刻。
(2)线:
平行于t轴的直线:物体做匀速直线运动。
倾斜的直线:物体做匀变速直线运动。
曲线:物体做非匀变速(变加速)直线运动。
(3)斜率 k:
物理意义:表示瞬时加速度 a。
大小:|k| 表示加速度的大小。
方向:k > 0,表示加速度方向与规定的正方向相同;k < 0,表示加速度方向与规定的正方向相反。
(4)图线与坐标轴围成的“面积”:
物理意义:表示物体在一段时间内的位移。
正负:图线在 t 轴上方,面积为正,位移方向为正;在 t 轴下方,面积为负,位移方向为负。
总位移:等于 t 轴上、下方面积的代数和。
总路程:等于 t 轴上、下方面积的绝对值之和。
(5)运动状态判断:
v > 0 且 a > 0 (v, a 同号):物体做加速运动。
v > 0 且 a < 0 (v, a 异号):物体做减速运动。
v < 0 且 a < 0 (v, a 同号):物体做加速运动(沿负方向加速)。
v < 0 且 a > 0 (v, a 异号):物体做减速运动(沿负方向减速)。
三.加速度-时间图像
1.物理意义:描述做直线运动的物体的加速度随时间变化的规律。
2.图线信息解读:
(1) 点:表示某一时刻的瞬时加速度。
(2) 线:表示加速度随时间的变化。
(3) 斜率:表示加速度的变化率(高中阶段较少考查)。
(4) 图线与坐标轴围成的“面积”:
(5) 物理意义:表示物体在一段时间内的速度变化量 Δv。
(6) 正负:面积在 t 轴上方,Δv 为正,速度增加;在 t 轴下方,Δv 为负,速度减少。
(7) 应用:常与 v-t 图像结合,用于分析复杂的变加速运动。
四.图像间的相互联系与转换
1.已知运动过程,绘制图像:根据运动性质(静止、匀速、匀变速、变加速)和已知参数(v₀, a, x₀),定性或定量绘制对应的 x-t、v-t、a-t 图像。
2.已知一种图像,推断其他图像:
(1) 由 v-t 图的斜率可确定 a-t 图。
(2) 由 v-t 图的面积(位移)可辅助推断 x-t 图的走势(x-t 图的斜率是速度)。
(3) 由 a-t 图的面积(速度变化量)可辅助推断 v-t 图的走势。
3.图像转换解题步骤:
(1) 分析已知图像:明确其物理意义和运动过程。
(2) 构建运动情景:在脑中还原物体的实际运动过程(加速、减速、方向变化等)。
(3) 应用规律公式:根据运动学规律,推导出待求图像对应的函数关系。
(4) 判断选项图像:结合函数关系和运动过程,判断或绘制正确的图像。
五.图像基本认知与通用原则
1.图像本质:运动学图像是描述物体运动规律的数学工具,是物理量(位移 x、速度 v、加速度 a)随时间 t 或其他物理量变化的函数关系图。
2.非轨迹:x-t、v-t、a-t 图像描述的都是直线运动,不是物体的运动轨迹。
3.解题通用思路——“六看”法:
(1) 一看轴:明确横、纵坐标轴表示的物理量及单位。
(2) 二看线:观察图线形状(直线、曲线),判断运动性质。
(3) 三看斜率:明确斜率的物理意义(如 x-t 图斜率表速度,v-t 图斜率表加速度)。
(4) 四看点:关注特殊点(起点、终点、交点、拐点、与坐标轴交点)的物理意义。
(5) 五看面积:明确图线与坐标轴围成“面积”的物理意义(如 v-t 图面积表位移)。
(6) 六看截距:明确纵、横截距的物理意义(如 x-t 图纵截距表初位置)。
一.位移-时间图像
1.轨道摄像技术是一种利用安装在轨道上的摄像机进行拍摄的方法,在体育赛事上被广泛应用。如图所示为百米比赛的某段时间内,摄像机和运动员的位移时间图像,摄像机和运动员均视为质点。下列说法正确的是( )
A. 摄像机做匀加速直线运动
B. 时刻摄像机与运动员速度相同
C. 时间内摄像机的速度总大于运动员的速度
D. 时间内摄像机与运动员的距离先变大后变小
【答案】D
【解析】、图像的斜率表示速度,倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,曲线则表示物体做变速直线运动,可知摄像机做匀速直线运动,故A错误;
B、图像的斜率表示速度,根据图像可知,时刻摄像机的速度小于运动员的速度,故B错误;
C、根据图像的斜率表示速度,时间内,摄像机一直做匀速直线运动,运动员的速度一直增大,所以时间内摄像机的速度先大于运动员的速度,后小于运动员的速度,故C错误;
D、图像始末位置相交,即始末位置相同,可知,时间内摄像机与运动员的距离先变大后变小,故D正确。
故选:。
2.甲、乙两辆汽车在同一平直的公路上同向行驶,从时刻开始,甲、乙两汽车的位置一时间图像如图中、所示,时两图线相切,图线是抛物线,下列说法正确的是( )
A. 时,甲、乙两车的速度大小均为
B. 时,甲、乙两车相距的距离最大
C. 甲车的加速度大小为
D. 时,甲车的速度大小为
【答案】D
【解析】图像中斜率表示速度,由于时两图线相切,所以时,甲乙两车的速度大小均为,A错误
时,甲、乙两车在同一位置,刚好相遇,B错误
时,设甲车的速度大小为,则,解得,D正确,
甲车的加速度大小为,C错误.
二.速度-时间图像
3.(多选)赛龙舟是端午节的传统活动。下列和图像描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程,其中能反映龙舟甲与其它龙舟在途中出现船头并齐的有( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】A.此图是速度图像,由图可知,甲的速度一直大于乙的速度,所以中途不可能出现甲乙船头并齐,故A错误;
B.此图是速度图像,由图可知,开始丙的速度大,后来甲的速度大,速度图像中图像与横轴围成的面积表示位移,由图可以判断在中途甲、丙位移会相同,所以在中途甲丙船头会并齐,故B正确;
C.此图是位移图像,由图可知,丁一直运动在甲的前面,所以中途不可能出现甲丁船头并齐,故C错误;
D.此图是位移图像,交点表示相遇,所以甲戊在中途船头会齐,故D正确。
故选BD。
4.(多选)某校高一物理兴趣小组,进行了如图甲所示的无人机飞行表演活动。图乙为该无人机某次表演过程中在竖直方向运动的图像。以向上为正方向,关于无人机的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 无人机在末时和末时的加速度相同
B. 无人机在第末与第末时所处的高度不同
C. 无人机在第末时的加速度为零
D. 无人机在第末时回到起始位置
【答案】AD
【解析】A、根据图像的斜率表示加速度,由图乙可知,在末时和末时图像的斜率相同,所以无人机在末时和末时的加速度相同,故A正确;
B、图像与时间轴围成的面积表示位移,由图乙可知,至竖直方向位移为,和竖直方向位移为,则内无人机的位移为,所以无人机在第末与第末时所处的高度相同,故B错误;
C、图像斜率表示加速度,由图乙可知第末时图像的斜率不为零,所以第末时加速度不为零,故C错误;
D、由图乙可知,至的位移为,至的位移为,可得内的位移为,可知无人机在第末时回到起始位置,故D正确。
故选:。
三.加速度-时间图像
5.适量的体育锻炼能够培养学生身心健康,提升学习效率,小明同学在周末时间利用手机传感器绘制出某段跑步过程中的图像,小明同学由静止开始运动,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 过程中,小明同学做匀加速直线运动
B. 时刻,小明同学运动速度达到最大
C. 时刻,小明同学恰好返回出发点
D. 过程中,小明同学在做减速运动
【答案】B
【解析】解:图像到时间内加速度在变大,故不做匀加速直线运动,故A错误;
到时间内,加速度均为正方向,,方向相同,故做加速运动,之后加速度反向,与方向相反,做减速运动,图像面积代表了物体速度的变化量,所以在时刻速度恰好减为,整个过程没有反向运动.在时刻速度最大,位移持续增大,故B正确,CD错误。
故选:。
6.甲、乙两质点以相同的初速度从同一地点沿同一方向同时开始做直线运动。以初速度方向为正方向,其加速度随时间变化的图像如图所示。关于甲、乙在时间内的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 在时间内,甲和乙的平均加速度相等
B. 在时间内,甲和乙的平均速度相等
C. 在时刻,甲的速度比乙的速度小
D. 在时刻,甲和乙之间的距离最大
【答案】AD
【解析】根据图像可知,乙的加速度均匀增大,甲的加速度均匀减小,平均加速度,A正确
图像中,图线与时间轴所围的面积表示速度的变化量,据图像可知,时刻,两图线与轴所围的面积相等,即该时刻两辆车的速度变化量相等,初速度相等,则末速度相等,位移不相等,故平均速度不相等,BC错误
速度再次相等时,两者距离最大,即在时刻,甲和乙之间的间距最大,D正确.
四.图像间的相互联系与转换
7.一电梯在竖直方向运动,其携带的加速度传感器显示某段时间的图像如甲图所示,在这段时间内符合电梯运动情况的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据 图像的切线斜率表示加速度,由 图像可知,加速度逐渐增大,则 图像的切线斜率逐渐增大。
故选C。
8.下列给出的四组图像中,其中一组图像中的两图能够描述同一直线运动的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.由 图像可知,物体在 内处于静止状态;由 图像可知,物体在 内做匀加速直线运动,故A错误;
B.由 图像可知,物体在 内做匀速直线运动,速度大小为 ;由 图像可知,物体在 内做匀速直线运动,速度大小为,故B错误;
C.由 图像可知,物体在 内做匀速直线运动,加速度为,在 内做匀加速直线运动,加速度大小为,由 图像可知,物体在 内的加速度为;在 内的加速度大小为 ,故C正确;
D.由 图像可知,物体在 内处于静止状态,加速度为,在 内做匀速直线运动,加速度为;由 图像可知,物体在 内的加速度为,在 内的加速度大小为 ,故D错误。
故选C。
五.非常规图像的分析与求解
9.如图为某物体做匀变速直线运动的图像,根据该图像可得出物体的初速度及加速度大小分别为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由图可知,整理得,对比可知,物体运动的初速度为,加速度为,故选A。
10.(多选)如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是
A. 甲图中,物体在时间内的位移大于
B. 乙图中,物体的加速度为
C. 丙图中,阴影面积表示时间内物体的末速度
D. 丁图中,时物体的速度为
【答案】AD
【解析】A.若物体做初速度为、末速度为的匀加速直线运动,其位移为;根据图象与时间轴所围的面积表示位移,可知,该物体的位移大于匀加速直线运动的位移,故A正确;
B.由图得,根据公式得:,则得加速度大小,故B错误;
C.根据,可知乙图象中,阴影面积表示到时间内物体的速度变化量,故C错误;
D.由图得,由得,对比可得,,,则时物体的速度为,故D正确。
一.基础巩固练
1.如图所示为一质点做直线运动的位置随时间变化的规律图像,其中为直线,为抛物线,则由图可知下列说法中正确的是( )
A. 质点在时的瞬时速度大小为
B. 内质点做匀加速直线运动
C. 内质点的平均速率为
D. ∽内质点的平均速度大小为
【答案】C
【解析】A.∽质点做初速度为的匀加速直线运动,中间时刻速度等于平均速度,所以时的瞬时速度大小为,A错误
B.内图线为直线,即速度恒定,所以做匀速直线运动,B错误
C.因为质点先从处正向运动到,然后再反向从处运动到处,故内的路程为,故∽内质点的平均速率为,C正确
D.∽内质点的位移为,故平均速度为,D错误。
2.如图是一个做直线运动物体的v-t图像,图中时间间隔,相应的速度变化量记为、,位移记为、,下列说法正确的是( )
A. B. 和方向相同
C. D. 和方向不同
【答案】B
【解析】、从图像看出,在相同的里,速度变化量从变为,速度变化量逐渐变小,方向不变,故A错误,B正确;
、根据图像的面积表示位移大小可知,从图像可知在与时间内,,且位移是在逐渐增大的,因此和方向相同,故CD错误;
故选:。
3.如图所示,年杭州亚运会田径赛场上,工作人员利用电子狗捡铁饼和标枪,这在世界上尚属首次.电子狗在一次捡铁饼的过程,速度时间图像如图所示,其中为曲线,其余为直线.下列说法正确的是
A. 时间内,电子狗做匀加速直线运动
B. 时间内,电子狗的平均速度大小为
C. 时,电子狗距离出发点最远
D. 时,电子狗开始反向运动
【答案】C
【解析】A.速度时间图像的斜率表示加速度,由图可知,为曲线且斜率减小,加速度减小,故A错误;
速度时间图像与时间轴包围的面积表示位移,由图可知,,电子狗一直正向运动,故C正确,D错误;
B.若时间内,电子狗做初速度为,末速为的匀加速直线运动,平均速度大小,由图可知,时间内不是匀加速直线运动,故B错误。
故选:。
4.一物体做匀加速直线运动,运动图像如图所示,纵截距为,斜率为。在图像所示的运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 若该图像为图像,则初速度为
B. 若该图像为图像,则加速度为
C. 若该图像为图像,则初速度为
D. 若该图像为图像,则加速度为
【答案】D
【解析】、由可知,结合图像可知,,故AB错误
、由可知,,结合图像可知,,,即,故C错误,D正确。
故选D。
5.汽车以的速度在马路上匀速行驶,驾驶员发现正前方处的斑马线上有行人,于是刹车礼让汽车恰好停在斑马线前,假设驾驶员反应时间为,汽车运动的图如图所示,则汽车的加速度大小为 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据速度时间图像可以知道,在驾驶员反应时间内,汽车的位移为
,
所以汽车在减速阶段的位移
,
根据,可解得,故C正确。
6.假设某高速公路上甲、乙两车在同一车道上行驶,甲车在前,乙车在后,时刻,发现前方有事故发生,两车同时开始刹车,行进中两车恰好没有发生碰撞,两车刹车过程的图像如图所示,以下判断正确的是 ( )
A. 时刻两车间距等于
B. 两车都停止运动时相距
C. 时两车间距大于时两车间距
D. 乙车刹车的加速度大小是甲车的倍
【答案】A
【解析】行进中两车恰好没有发生碰撞,说明时刻两车速度相等时恰好相遇,则时刻两车间距等于两车在前内位移之差,由题图知,故A正确;
时两车相遇,两车都停止时的距离等于后两车的位移之差,为,故B错误;
根据图线与轴所围图形的面积表示位移可知,内两车通过的位移相等,所以时两车间距等于时两车间距,故C错误;
根据图像的斜率表示加速度可知,甲的加速度大小为,乙的加速度大小为,故乙车的加速度大小是甲车的倍,故D错误。
7.(多选)甲、乙两辆汽车在同一水平直道上运动,其运动的位移时间图像图像如图所示,则下列关于两车运动情况的说法中正确的是 ( )
A. 甲车先做减速直线运动,后做匀速直线运动
B. 乙车在内的平均速度大小为
C. 在内,甲、乙两车相遇两次
D. 若乙车做匀变速直线运动,则图线上点所对应的瞬时速度大小一定大于
【答案】BCD
【解析】图像的斜率表示速度,根据题图可知,甲车先做匀速直线运动,后静止,故A错误;乙车在内的位移,则该时间内乙车的平均速度大小为,故B正确;图像中的交点表示相遇,根据题图可知,内,两车相遇两次,故C正确;若乙车做匀变速直线运动,则乙车做匀加速直线运动,中间时刻的速度等于该时间内的平均速度,所以末的瞬时速度大小等于,则点对应的瞬时速度大小一定大于,故D正确.
二.能力提升练
8.一物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的规律如图所示,取物体开始运动的方向为正方向,则下列关于物体运动的 图像正确的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】在内,物体加速度,物体从静止开始沿正方向做匀加速运动,图像是一条直线,末速度;在内,物体加速度,物体将仍沿正方向运动,但要减速,末时速度;内物体重复内的运动情况;内物体重复内的运动情况,故C正确.
9.小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后回到原高度再次下落,重复上述运动,取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向,下列速度和位置的关系图像中,能描述该过程的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】设小球原来距地面的高度为,小球下落的过程中,根据运动学公式有:
,由数学知识可得,图象应是开口向左的抛物线,
小球与地面碰撞后上升的过程,与下落过程具有对称性,选项A正确。
10.(多选)为检测某新能源动力车的刹车性能,现在平直公路上做刹车试验,如图所示是动力车在刹车过程中位移和时间的比值与之间的关系图像,下列说法正确的是 ( )
A. 动力车的初速度大小为
B. 刹车过程动力车的加速度大小为
C. 刹车过程持续的时间为
D. 从开始刹车时计时,经过,动力车的位移大小为
【答案】AD
【解析】由题图可得,根据匀变速直线运动的位移时间公式,得,对比可得,,即动力车的初速度大小为,刹车过程动力车的加速度大小为,故A正确,B错误;
刹车过程持续的时间为,故C错误;
整个刹车过程持续,则在的时间内动力车经过的位移大小为,故D正确。
11. (多选)甲、乙两质点在同一时刻、同一地点沿同一方向做直线运动,质点甲做初速度为零、加速度大小为的匀加速直线运动,质点乙做初速度为、加速度大小为的匀减速直线运动至速度减为零保持静止。甲、乙两质点在运动过程中的位置速度图像如图所示虚线与对应的坐标轴垂直,以下说法正确的是 ( )
A. 在图像中,图线表示质点甲的运动
B. 图线、的交点表示两质点同时到达同一位置
C. 质点甲的加速度大小为
D. 甲、乙的加速度大小关系为
【答案】AC
【解析】根据图像可知,图线表示速度随位移增大而增大,图线表示速度随位移增大而减小,所以图线表示质点甲的运动,A正确;
当时,质点乙的速度为,即质点乙的初速度,设质点乙、甲先后通过处时的速度均为,
对质点甲有,对质点乙有,
联立得,
当质点甲的速度、质点乙的速度时,两质点通过的位移相同,均为,
对质点甲有,对质点乙有,
联立得,
由解得,,C正确,D错误;
图线、的交点表示两质点都经过处,
对甲有,对乙有,
可知,图线、的交点并不表示两质点同时到达同一位置,B错误。
三.拓展创新练
12.国粹杂技给人以艺术的美感,杂技手抛球表演就深受广大市民喜爱。如左图,某演员持、两球作单手练习,球自空中某抛出点以速度竖直向上抛出,之前以相同速度从该抛出点抛出的球正好自球正上方某处同时自由下落,此后两球的速度时间图像如右图所示,右图中,两球在空中相遇后互不影响,则( )
A. 球在时刻到达最高点,若手不接球,此后在球落地前两球距离保持不变
B. 球在时刻到达最高点,若手不接球,此后在球落地前两球距离增加得越来越快
C. 时刻,两球相遇,此时两球速度相同
D. 时刻,两球相遇,在这段时间内,两球的位移大小之比为:
【答案】D
【解析】、球在时刻到达最高点,则由运动学公式得:,若手不接球,此后在球落地前两球距离,即两球间距离增大,但此后在球落地前两球距离均匀增加,不是越来越快,故AB错误;
C、时刻,两球相遇,球处于下落阶段,球处于上升阶段,此时两球速度不相同,故C错误;
D、时刻,两球相遇,在这段时间内的位移为:,的位移为:,在这段时间内,两球的位移大小之比为:,故D正确。
13.一质点自轴原点出发,沿正方向以加速度加速,经过时间速度变为,接着以加速度运动,经时间后,加速度又变为,经时间后,加速度再变为,直到速度为,则关于其图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】质点自轴原点出发,沿正方向以加速度加速,经过时间速度变为,即,接着以加速度运动,经时间后速度变为,此后加速度又变为,经时间后的速度,然后加速度再变为,直到速度为时经过的时间,即该时刻为时刻,D正确。
故选D。
14. (多选)甲、乙两小车在同一地点同时开始往相同方向做直线运动的图像如图所示甲小车速度减为后不再运动,根据图像提供的信息可知( )
A. 甲车在内的加速度为
B. 甲车内与内的加速度方向相反
C. 在乙追上甲之前,末两小车相距最远
D. 末甲、乙两小车相遇,且离出发点距离为
【答案】BD
【解析】A.由图可知,甲车在内的加速度大小为,故A错误;
B.甲车内与内的加速度方向相反,故B正确;
C.由图内甲车的加速度为,甲车从末经过,与乙车速度相等。所以从运动开始经过甲乙两车速度相等,在之前甲车速度大于乙车,甲乙之间的距离越来越大,之后甲车速度小于乙车,甲乙之间的距离越来越小,所以在乙追上甲之前,末两小车相距最远,故C错误;
D.根据图像,可知甲车在内的位移
乙车在内的位移
所以末甲、乙两小车相遇,且离出发点距离为,故D正确。
故选BD。
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$