内容正文:
微专题1 运动学图像
题组1 常规运动学图像
1.★★(2024河北,3,4分)篮球比赛前,常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过程,并得出了篮球运动的v-t图像,如图所示。图像中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
1.答案 A
2.★★(2025届山东临沂三模)一辆汽车在平直公路上做匀变速直线运动,其运动的位移-时间图像如图所示,P(t1,x1)为图像上一点。PQ为过P点的切线,与t轴交于点Q(t2,0),则汽车运动的加速度大小为( )
A. B. C. D.
2.答案 D
3.★★(2024福建,3,4分)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-时间图像如图所示。已知0~3.0 s和3.5~6.0 s内图线为直线,3.0~3.5 s内图线为曲线,则该车( )
A.在0~3.0 s内的平均速度大小为10 m/s
B.在3.0~6.0 s内做匀减速直线运动
C.在0~3.0 s内的位移大小比在3.0~6.0 s内的大
D.在0~3.0 s内的加速度大小比在3.5~6.0 s内的小
3.答案 D
题组2 非常规运动学图像
1.★★(多选)(2023湖北,8,4分)t=0时刻,质点P从原点由静止开始做直线运动,其加速度a随时间t按图示的正弦曲线变化,周期为2t0。在0~3t0时间内,下列说法正确的是( )
A.t=2t0时,P回到原点
B.t=2t0时,P的运动速度最小
C.t=t0时,P到原点的距离最远
D.t=t0时,P的运动速度与t=t0时相同
1.答案 BD
2.★★(多选)(2026届新疆G20大联考)一辆车的安全性与车辆的刹车性能息息相关,车辆既要跑得快,也要停得住。有一辆智能新能源汽车正在以速度v0在平直路面上匀速行驶,当发现前方有突发情况时,电脑控制的刹车系统立即启动,汽车从开始刹车到停下来前进了8 m的距离,在这8 m距离内汽车加速度a随刹车距离x变化的图像如图所示。关于汽车的运动,以下说法正确的是( )
A.汽车匀减速刹车
B.a-x图线与x轴所围面积等于
C.汽车初速度大小v0=4 m/s
D.刹车时间等于2 s
2.答案 BC
3.★★(2025届河北二模)如图所示为某汽车在提速过程中速度随位移变化的图像,若该过程中,汽车可视为做匀变速直线运动,其加速度大小为a。从汽车位于x=0位置到速度大小变为108 km/h的过程中,汽车行驶的时间和位移大小分别为t、x1。从汽车位于x=0位置开始计时,3 s内汽车的平均速度大小为,则关于a、t、x1、的说法正确的是( )
A.a=10 m/s2 B.t=4 s
C.x1=90 m D.=10 m/s
3.答案 B
4.★★★(2025届东北三省二模)随着科技的进步,机器狗的应用越来越普及,机器狗四次取送货物做直线运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.第一次运动速度变化20 m/s用时30 s
B.第二次运动做匀加速运动,且加速度为1 m/s2
C.第三次运动,运动位移为x0所用的时间为x0
D.第四次运动加速度大小为1.5 m/s2
4.答案 C
题组3 图像间的转换
1.★★(2025届内蒙古赤峰模拟)如图甲,高速公路收费站设有“ETC”通道(即电子不停车收费通道),某汽车通过笔直的“ETC”通道时先减速至某一限定速度,然后匀速通过收费区,再加速驶离,其速度-时间图像如图乙所示。则汽车的位移-时间图像可能正确的是( )
1.答案 D
2.★★(多选)(2025届湖北黄冈中学二模预测)某新型真空管道磁悬浮列车在测试阶段进行直线调试实验,管道内置高精度位移传感器记录位置x与时间t的关系如图所示(其中t1~t2段为直线),则列车行驶速度v、加速度a与时间t的关系图像可能正确的是( )
2.答案 AC
3.★★★(2025届山东潍坊调研)小明练习滑冰时,某次运动的x-t图像如图所示,10~40 s间的图像由两段抛物线平滑衔接。其中t=10 s时曲线与t轴相切,t=30 s时曲线的斜率最大,t=40 s后曲线与t轴平行。已知小明的质量为60 kg。前40 s内,小明运动的加速度a、速度v、平均速度和所受外力F随时间t变化的图像正确的是( )
3.答案 B
解题导引
解析 由题图可知0~10 s内,小明处于静止状态,速度为零,加速度为零;10~30 s内小明做匀加速直线运动,则x1=a1、v1=a1t1,解得a1=1 m/s2,v1=20 m/s;30~40 s内小明做匀减速直线运动,且40 s时速度减为零,则2a2x2=0-,解得a2=-2 m/s2,A错误,B正确。0~10 s内平均速度为0;10~30 s内,x=a1(t-10 s)2,可得平均速度==t-10+(m/s),可知此段时间内的-t图线不是直线,C错误。0~10 s内,由于加速度为零,则外力为零;10~30 s内,外力为F1=ma1=60 N,30~40 s内,外力为F2=ma2=-120 N,D错误。
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