1.4 专题强化：运动学图像问题 专项练习 -2027届高考物理一轮复习

1.4专题强化：运动学图像问题同步练习 2027届高考物理一轮复习 一、单选题 1．某公司在封闭公路上对一新型电动汽车进行直线加速和刹车性能测试，某次测试的速度一时间图像如图所示。已知和内图线为直线，内图线为曲线，则该车（　　） A． 在的平均速度为 B．在做匀减速直线运动 C．在内的位移比在内的大 D．在的加速度大小比的小 2．一个物体沿着直线运动，其v－t图像如图所示，关于物体在1s末、4s末、7s末三个时刻的表述，下列说法中正确的是（　　） A．4s末加速度与速度方向相同 B．三个时刻速度方向不同 C．7s末加速度大小最大 D．1s末和7s末加速度方向相同 3．如图所示，直线a和曲线b分别是平行的平直公路上行驶的汽车a和b的v-t图线，在t1时刻两车刚好在同一位置（并排行驶），在t1到t3这段时间内（　　） A．两车间的距离先增大后减小 B．在t3时刻，两车相遇 C．a车加速度均匀增大，b车加速度逐渐增大 D．a车一直处于b车的前面 4．在竖直平面内，质点M绕定点O沿逆时针方向做匀速圆周运动，质点N沿竖直方向做直线运动，M、N在运动过程中始终处于同一高度。时，M、N与O点位于同一直线上，如图所示。此后在M运动一周的过程中，N运动的速度v随时间t变化的图像可能是（　　） A． B． C． D． 5．某公司在测试无人机的机动性能时，记录了无人机从地面起飞后其竖直方向的位移—时间图像如图所示，其中4~6s内的图线为曲线，其余均为直线。下列说法正确的是（　　） A．4~6s时间内无人机一直加速 B．0~7s时间内无人机的位移为20m C．4~6s时间内无人机的加速度方向不变 D．无人机0~4s的平均速度小于全程的平均速度 6．今年春晚，宇树科技机器人大放异彩，除了机器人外，宇树机器狗UNITREEB2-W野外跑酷能力性能卓越，能够执行爬山、涉水、翻越障碍等高难度动作；该机器狗能够驮载的负重，续航里程可达50公里；在某次机器狗的测试中，测试人员和机器狗的位置一时间（x-t图像）如图所示，人的x-t图像为曲线，机器狗的x-t图像为两条线段，从到的过程中，关于人和机器狗的运动，下列说法正确的是（　　） A．机器狗一直做匀速直线运动 B．人的运动方向一直在改变 C．时间内，人的速度一定大于机器狗的速度 D．时间内，人和机器狗只有一个瞬时速度相同的时刻 7．一物体在如图甲所示的平面上运动，其方向的图像和y方向的图像分别如图乙、图丙所示，图丙中段为抛物线，轨迹方程为，虚线为时该抛物线的切线，已知时物体的位置坐标为，下列说法正确的是（ ） A．时，物体的速度大小为 B．时，物体的位置坐标为 C．前2s物体y方向的加速度越来越小 D．物体在2s内做加速度大小的曲线运动 二、多选题 8．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实验，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．动力车的初速度为 B．刹车过程持续的时间为 C．刹车过程持续的时间为 D．从开始刹车时计时，经过，动力车的位移为 9．如图所示为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像（、、、分别表示物体的位移、速度、加速度和时间），则下列说法中正确的是（　　） A．甲图中由图像可求出物体的加速度大小为 B．乙图中由图像可求出物体的加速度大小为 C．丙图中由图像可求出内物体的位移大小为 D．丁图中由图像可判断末与末物体的速度相等 10．由于公路维修只允许单车道通行，在一平直车道上，有同向行驶的甲、乙两车，分别对应图甲、图乙，时，甲车在前，乙车在后，速度均为，相距45m，从此时开始两车按如图所示规律运动，取初速度方向为正方向，则下列说法中正确的是（　　） A．在2~6s内，甲车速度变化量为20 B．在0~6s内，甲乙两车会相遇 C．甲乙两车在4s末距离最近为5m D．在0~6s内，乙车的平均速度为 三、实验题 11．用DIS实验研究小车位移和时间的关系时，将位移传感器的________（选填：“发射"、“接收”）部分固定在轨道一端，并将它与________相连。实验时得到如上图所示的s-t图像，从图中可知小车运动的方向是________（选填：“靠近”或“远离”）运动传感器的接收部分，2.0s~3.0s间的一段水平线表示小车处于______。 12．某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，打点计时器所用电源的频率为50Hz，在实验中得到一条点迹清晰的纸带，他把某一点记作O，再依次选6个点作为计数点，分别标以A、B、C、D、E和F，如图甲所示。    （1）为了计算加速度，合理的方法是________（填正确答案标号）。 A．根据任意两计数点的速度，用公式算出加速度 B．根据实验数据画出v-t图像，量出其倾角α，由公式a=tanα求出加速度 C．根据实验数据画出v-t图像，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式算出加速度 D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度 （2）该同学分别算出了打各点时小车的速度，然后根据数据在v-t坐标系中已描好点，请在图乙中画出小车的v-t图像________，并求出小车的加速度a=________m/s2。 四、解答题 13．我国运动员陈文浩在2026年米兰冬奥会获得男子钢架雪车比赛第4名，刷新了我国选手此项目在境外参赛的最佳战绩，图甲为陈文浩的比赛画面。部分滑道示意图如图乙所示，AB段水平，BC段与水平面夹角。某次训练中，运动员推着钢架雪车从A点由静止出发做匀加速直线运动，到达B点时快速俯卧到雪车上后与雪车一起沿BC匀加速直线下滑，整个过程中其速率随时间变化关系图像如图丙所示。假设运动员和钢架雪车通过B点前后速度大小不变，雪车的平面始终与滑道平行，已知运动员和雪车的总质量，重力加速度大小g取，，求： (1)AB段的长度； (2)运动员在BC段运动过程中的加速度大小； (3)运动员和雪车在BC段运动过程中克服阻力所做的功。 14．一小型无人机在某次直线飞行过程中，其加速度随时间变化的关系图像如图所示。已知时刻，无人机静止，求： （1）前5s内，无人机的位移大小； （2）在时，无人机的速度大小； （3）在0~35s内，无人机的平均速度大小。    15．ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称，甲车减速至5m/s通过ETC通道，ETC自动抬杆放行，过收费站中心线后开始加速。将甲车加速的初时刻作为计时起点，此时乙车从人工通道过收费站，正在收费站中心线处停车缴费，10s后开始加速。甲乙两辆车在平直公路上沿同一方向做直线运动，它们的图像如图所示。（两通道中心线在同一条直线上）求：从计时开始。 （1）甲乙两车加速阶段的最大加速度大小、分别为多少； （2）乙车追上甲车前，在何时两车距离最大且距离的最大值为多少； （3）甲车何时被乙车追上，此时甲车前进的距离。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C D D C D D BD BD ACD 11． 接收 数据采集器 远离 静止 12． C    5 13．(1)12.5m (2) (3)1792J。 【详解】（1）在图像中，图像与坐标轴围成的面积表示位移，所以段的长度为 解得。 （2）在图像中，图像的斜率表示物体的加速度，则有 解得。 （3）BC段，对运动员和钢架雪车，根据牛顿第二定律有 解得 在段运动员和钢架雪车的位移为 解得 根据功的计算公式 解得。 14．（1）25m；（2）20m/s；（3） 【详解】（1）前5s内，由图像知，无人机做匀加速运动，加速度，由位移公式有 解得 （2）在5~15s内，无人机的加速度，则在时有 其中 解得 （3）在5~15s内，由位移公式有 在15~25s内有 在25~35s内，由图像知加速度，则有 则无人机在0~35s内，的平均速度 解得 15．（1）0.5m/s2，2m/s2；（2）100m；（3）250m 【详解】（1）由速度图像可知甲车的加速度的大小为 乙车的加速度的大小为 （2）由题意知，在时，两车同速，两车间距离为最大值，在速度时间图像中面积表示位移，则甲车的位移为 乙车的位移为 故乙车追上甲车前，两车间距的最大值为 （3）由速度时间图像中面积表示位移可知，甲车运动20s时，甲车在前，乙车在后两车间距为 之后甲乙两车都分别以，的速度做匀速直线运动，设再经过时间乙车追上甲车，则 代入数据解得 此时，甲车运动时间为 甲车在该时间段内运动的位移为 故从甲车经过中心线开始计时经过27.5s，甲车前进250m时被乙车追上。 学科网（北京）股份有限公司 $