第一单元 专题一 运动图像问题 (Word练习)-【高考快车道】2027年高考物理大一轮总复习（通用版）

专题一　运动图像问题 1.D　[解析] x⁃t图像纵坐标表示位移,由图可知,0~t1时间内两图线平行,所以t=0时刻和t1时刻,甲、乙两台机器人相距均为x1,在0~t1时间内甲、乙两机器人距离不变,故A、B错误;由图可知,t1~t2时间内,机器人乙的位置变化较大,位移较大,平均速度较大,故C错误;x⁃t图像斜率表示速度,由图可知,t2时刻,机器人乙的速度大于机器人甲的速度,故D正确. 2.A　[解析] 由图可知v⁃t图像的斜率表示加速度,0~t1时间内加速度为负且恒定,速度为正,加速度方向与速度方向相反,故0~t1内,汽车做匀减速直线运动,故A正确;t1~t2内,汽车做匀速直线运动,故B错误;0~t1内加速度为负,t2~t3内加速度为正,故0~t1和t2~t3内,汽车加速度方向相反,故C错误;0~t1和t2~t3内,汽车速度方向相同,均为正,故D错误. 3.D　[解析] x⁃t图线斜率表示速度,故P点速度v=,根据中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度,可得时刻的速度为v1=,则有加速度a==,联立解得a=,故选D. 4.A　[解析] x⁃t图像的斜率表示速度,0~t1,图像的斜率增大,速度增大;t1~t2,斜率不变,速度不变;t2~t3,斜率变小,速度变小,结合选项可知,A正确. 5.B　[解析] 由题意,某物体运动的v⁃x图线为抛物线,结合图像中抛物线的开口方向,可知v与x的关系式为v2=kx,可知物体做初速度为零的匀加速直线运动,A错误;设物体的加速度为a,根据v2=2ax,可得x=1 m与x=4 m时物体的速度之比为==,B正确;物体在0~1 m的平均速度为==,物体在1~4 m的平均速度为==,可得物体在0~1 m和1~4 m内的平均速度之比为=,C、D错误. 6.D　[解析] 由题图可知0~t0时间内的加速度大小为a1==,t0~2t0时间内的加速度大小为a2=,则有k1==,故A错误;0~t0时间内的位移大小为x1=t0=v0t0,t0~2t0时间内的位移大小为x2=t0=v0t0,则有k2==,故B错误;0~t0时间内的平均速度为==v0,t0~2t0时间内的平均速度为==v0,则有k3==,故C错误;设0~t0时间内中间位置的速度大小为v1,则有-=2a1·,(2v0)2-=2a1·,解得v1=v0,设t0~2t0时间内中间位置的速度大小为v2,则有-(2v0)2=-2a2·,0-=-2a2·,解得v2=v0,则有k4==,故D正确. 7.A　[解析] 电梯由静止开始下行,a⁃t图像中a为负值,可知速度为负值.初始时加速度逐渐增大,之后加速度不变,再之后加速度逐渐减小,而v⁃t图像的斜率表示加速度,即v⁃t图像的斜率先增大再不变接着继续减小到0,故选A. 8.BD　[解析] 质点在0~t0时间内从静止出发先做加速度增大的加速运动再做加速度减小的加速运动,此过程一直向前加速运动;t0~2t0时间内加速度与速度方向相反,先做加速度增大的减速运动再做加速度减小的减速运动,由a⁃t图像与时间轴所围面积表示速度变化量可知,2t0时刻速度减为零,0~2t0时间内一直向前运动;2t0~3t0时间内的运动重复0~t0时间内的运动,质点也一直向前运动,A、C错误,B正确.~t0内速度的变化量为零,因此时刻的速度与t0时刻的速度相同,D正确. 9.D　[解析] v⁃t面积表示位移,由题图乙可知,运动员在4t0时刻入水,入水前向上运动的位移大小是向下运动的位移大小的,设运动员离跳板最大高度为x,则有=,解得x=,运动员在空中向下运动的位移x'=x+h=h,设运动员入水速度为v,由自由落体运动规律v2=2gx',解得v=,故A、C错误;运动员从t0至4t0时间内做自由落体运动,由自由落体运动规律可知,入水速度应为v=3gt0,故B错误;由题图乙可知,入水前后加速度大小之比为1∶3,即水中加速度大小a=3g,由逆向思维可知,入水最大深度H=g,故D正确. 10.D　[解析] 根据x⁃t图像,0~t0汽车做匀速直线运动,速度大小为,汽车刚好在障碍物前停下,即最大安全速度为,故A正确;减速位移为x1-x0,匀减速至速度为0,根据运动学公式有x1-x0=a,解得a=,故B正确;由图可知,在t0时刻,传感器感应到障碍物,刹车时阻力恒定,汽车做匀减速直线运动,减速到0,因此,传感器感应距离即为刹车距离,有x1-x0=t0,x0=vt0,联立解得x1-x0=t0=x0,x1=x0,故C正确,D错误. 11.C　[解析] 根据匀变速直线运动的位移—时间公式x=v0t+at2,变形可得=v0·+a,可知⁃图像的斜率k=v0= m/s=20 m/s,纵轴截距为b=-2 m/s2=a,可得a=-4 m/s2,所以该车处于匀减速状态,加速度大小为4 m/s2,初速度为20 m/s,故A、B错误,C正确;匀减速运动的总时间为t==5 s,t=3 s时车速大小为vt=v0+at=8 m/s,则该车在前3秒的位移为x=t=42 m,故D错误. 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题一　运动图像问题 (限时40分钟) 　　　　　 　　　　　 　　　　　 1.[2025·四川成都模拟] 2025年4月19日,全球首个人形机器人半马在北京亦庄举行,天工机器人冲线完赛,夺得冠军.在比赛中,甲、乙两台机器人在某段直线赛道上的x⁃t图像如图所示,其中0~t1时间内两图线平行,以下说法正确的是 (　) A.t=0时刻,甲、乙两台机器人在同一位置 B.0~t1时间内,甲、乙两台机器人的距离增大 C.t1~t2时间内,机器人甲的平均速度大于机器人乙的平均速度 D.t2时刻,机器人乙的速度大于机器人甲的速度 2.[2025·海南卷] 如图所示是某汽车通过ETC过程的v⁃t图像,下面说法正确的是 (　) A.0~t1内,汽车做匀减速直线运动 B.t1~t2内,汽车静止 C.0~t1和t2~t3内,汽车加速度方向相同 D.0~t1和t2~t3内,汽车速度方向相反 3.[2025·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x⁃t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. 4.某驾校学员在教练的指导下沿直线路段练习驾驶技术,汽车的位置x与时间t的关系如图所示,则汽车行驶速度v与时间t的关系图像可能正确的是 (　) 5.[2025·山东青岛模拟] v⁃x图像可以直观表示物体运动的速度随空间位置的变化情况.如图所示,某物体运动的v⁃x图线为抛物线,下列说法正确的是 (　) A.物体做加速度越来越小的加速运动 B.x=1 m与x=4 m时物体的速度之比等于1∶2 C.物体在0~1 m和1~4 m内的平均速度相等 D.物体在0~1 m和1~4 m内的平均速度之比等于1∶2 6.[2025·河北秦皇岛模拟] 某物体做直线运动,它的v⁃t图像如图所示.若该物体在0~t0与t0~2t0时间内的加速度大小之比为k1,位移大小之比为k2,平均速度大小之比为k3,中间位置的速度大小之比为k4,则下列关系式正确的是 (　) A.k1=2 B.k2= C.k3= D.k4= 7.[2025·河北邯郸模拟] 如图所示为应用智能手机内置传感器测得的电梯由静止开始下行时一段时间内的a⁃t图像,则这段时间内电梯运行的v⁃t图像是 (　) A B C D 8.(多选)[2023·湖北卷] 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 9.[2025·湖北武汉联考] 如图甲所示,在2024年世界泳联跳水世界杯西安超级总决赛中,陈艺文夺得女子单人3米板冠军.将3米板跳水运动简化为如下情境:运动员(视为质点)在空中做竖直上抛运动,在水中做匀减速直线运动,以竖直向上为正方向,其v⁃t图像如图乙所示.已知跳板到水面的高度为h,重力加速度为g,忽略跳板的振动,不计空气阻力,以下说法正确的是 (　) A.运动员入水速度为 B.运动员入水速度为4gt0 C.运动员离跳板的最大高度为 D.运动员入水的最大深度为g 10.[2025·江苏南京模拟] 为检测汽车无人驾驶技术的安全性能,某汽车公司进行了汽车无人驾驶的障碍物避让实验.汽车行驶途中,当前方传感器检测到障碍物时,系统马上采取措施制动避让.如图所示是该实验过程中的汽车运动图像,刹车时阻力恒定,汽车恰好在障碍物前停下.下列说法错误的是 (　) A.该汽车在路面上行驶的安全速度为 B.该汽车减速的加速度为 C.该汽车传感器的感应距离为x0 D.汽车运动图像中x1=2x0 11.某无人驾驶汽车在研发过程中要进行试车,新车沿平直公路行驶的一段时间内的⁃图像如图所示,下列说法正确的是 (　) A.该车做匀加速运动 B.该车行驶的初速度大小为2 m/s C.该车行驶的加速度大小为4 m/s2 D.该车在前3秒的位移是60 m 学科网（北京）股份有限公司 $