内容正文:
专题强化练2 运动图像问题
选择题
1.(多选题)(2025广东惠州中学期中)如图为某同学记录的A、B两物体的运动图像,横轴为时间t,纵轴忘记标记。已知A、B两物体同时从同一位置出发,图中两阴影部分面积相等,B物体的运动图像为一条直线。则下列说法正确的是 ( )
A.若纵轴为位置x,则A物体一定做曲线运动
B.若纵轴为位置x,则A、B在0~2 s时间内的平均速度相同
C.若纵轴为速度v,则A、B在t=1 s时相遇
D.若纵轴为速度v,则A、B在0~2 s时间内的平均速度相同
2.(2025广东广州天省实验学校月考)如图所示,高速公路收费站都设有ETC通道(即电子不停车收费通道)。假设ETC车道是笔直的,由于有限速,汽车通过时一般是先减速至某一限定速度,然后匀速通过电子收费区,再加速驶离(将减速和加速过程看成加速度大小相等的匀变速直线运动)。取汽车开始减速的时刻为t=0时刻,下列四幅图能与汽车通过ETC的运动情况大致吻合的是 ( )
3.一物体沿直线做周期性运动,其v-t图像如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.0~2 s内加速度和速度同向,4~5 s内加速度和速度反向
B.0~4 s内物体前进,4~6 s内物体后退,2 s末和6 s末物体所处位置相同
C.0~6 s内物体前进的位移是9 m
D.从t=0时刻开始,物体经过60 s正好撞上前方90 m处的挡板
4.(2025河南郑州四中月考)航天员的训练、竞技体育的指导、汽车的设计等多种工作都用到急动度的概念。加速度对时间的变化率称为急动度,其方向与加速度变化的方向相同。一质点从静止开始做直线运动,其加速度随时间变化的关系如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.t=0时的急动度大小是0.5 m/s3
B.t=4 s时的急动度大于t=1 s时的急动度
C.t=2 s时质点的速度最大
D.2~4 s内质点做减速运动
5.(2025广东部分学校联考)我国出口的高速动车组惊艳世界。a、b两列动车在两平行直轨道上行驶,从某时刻两列动车前进方向的车头相遇开始计时,得到它们的v-t图像如图乙所示,则下列说法正确的是 ( )
A.在30 s时,两列动车前进方向的车头又相遇
B.0~30 s内,两列动车的平均速度大小相等
C.30 s后,a、b两列动车还能相遇一次
D.再次相遇前两列动车前进方向的车头间最大距离为9 600 m
6.(多选题)(2025广东中山龙山中学阶段考试)下列给出的四组图像中,表示同一直线运动的是 ( )
7.(2025广东清远四校联考)图像能够直观描述物理过程,能形象表述物理规律,能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是 ( )
A.甲图为A、B、C三物体做直线运动的s-t图像,0~t1时间内,三物体的平均速度不相同
B.乙图中,x1~2x1过程内,物体的加速度大小为
C.丙图中,阴影面积表示t1~t2时间内物体的速度改变量的大小
D.丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动,且该物体的加速度为1 m/s2
8.(多选题)(2024广东韶关期末)某软件可以调用手机全部的传感器。有一实验小组用该软件研究电梯的运行,实验过程中,手机水平放置,屏幕朝上,以竖直向上为正方向,软件记录下了电梯运行过程中的三组图像,如图所示。由图像可知下列说法正确的是 ( )
A.由h-t图像可知电梯正在下降
B.由v-t图像可估算电梯在20~40 s内上升的高度小于40 m
C.由a-t图像可知,电梯减速时做匀减速直线运动
D.实验过程中,如果将手机屏幕与竖直平面平行放置,则不管加速或减速过程,加速度数值都几乎为零
答案与分层梯度式解析
专题强化练2 运动图像问题
1.BD 若纵轴为位置x,x-t图像只能描述直线运动,则A物体做直线运动,A错误;若纵轴为位置x,在0~2 s内,A、B的位移相同,所用时间相同,由=知平均速度相同,B正确;若纵轴为速度v,v-t图线与时间轴围成的面积表示位移,由图可知,在0~1 s内,A的位移大于B的位移,故在t=1 s时,A、B未相遇,C错误;若纵轴为速度v,在0~2 s内,A、B的位移相同,所用时间相同,由=知平均速度相同,D正确。
2.D 汽车先做匀减速运动,再做匀速运动,最后做匀加速运动。A选项中图像反映汽车先沿负方向做匀速运动,然后静止,最后沿正方向做匀速运动,A错误;B选项中图像反映汽车先沿正方向做匀速运动,然后静止,最后沿正方向做匀速运动,B错误;C选项中图像反映汽车先沿正方向做匀加速运动,后做匀速运动,再沿正方向做匀加速运动,C错误;D选项中图像反映汽车先沿正方向做匀减速运动,后做匀速运动,再沿正方向做匀加速运动,符合题意,D正确。
归纳总结 对常规图像的理解
项目
x-t图像
v-t图像
a-t图像
斜率
各点切线的斜率,表示该时刻的瞬时速度
各点切线的斜率,表示该时刻的瞬时加速度
加速度随时间的变化率
纵截距
t=0时物体的位置坐标x0
初速度v0
起始时刻的加速度a0
图线与
横轴所
围面积
无意义
位移
速度变化量
交点
表示相遇
速度相同
加速度相同
3.C v-t图线的斜率表示加速度,由图像可知,0~2 s内加速度和速度均为正值,同向,4~5 s内加速度和速度均为负值,同向,A错误。0~4 s内物体的速度为正,则物体沿正方向运动,即前进,4~6 s内物体的速度为负,则物体后退;v-t图线与t轴围成的面积表示位移,0~2 s内物体的位移x2=×2×6 m=6 m,0~6 s内物体的位移x6=×4×6 m-×2×3 m=9 m,则2 s末和6 s末两物体所处位置不相同,B错误,C正确。从t=0时刻开始,每6 s为一个周期,经过4 s,物体前进12 m,再经过2 s物体后退3 m,即每经过6 s物体前进9 m,则经过54 s物体前进81 m,此时物体到挡板的距离为9 m,从此时起用不了4 s的时间,即从t=0时刻开始,物体经过不到58 s的时间就可以撞上前方90 m处的挡板,D错误。
4.B 根据急动度定义可知,a-t图线的斜率表示急动度,由题图可知,0~2 s内,质点的急动度大小为0.5 m/s3,2~6 s内质点的急动度大小为1 m/s3,A错误,B正确;由题图可知,0~4 s内加速度为正,质点一直做加速运动,4 s后加速度为负,质点做减速运动,则第4 s末速度达到最大值,C、D错误。
5.C v-t图线与t轴围成的面积表示位移,从图像可看出0~30 s内,动车b的位移大于动车a的位移,即在t=30 s时,动车b在动车a前方,两列动车并未相遇,根据=知,平均速度大小不相等,故A、B错误;t=30 s后,动车a的速度大于动车b的,所以动车a会追上并超越动车b,故还能相遇一次,C正确;两列动车速度相等时,相距最远,故再次相遇前两列动车在t=30 s时相距最远,最远距离Δx= m=80 m,D错误。
6.BC A、B选项中,v-t图像表示0~3 s内物体以6 m/s的速度匀速运动,加速度为0,3~5 s内做匀加速直线运动,加速度为2 m/s2,A错误,B正确;C、D选项中,x-t图像表示0~3 s内物体处于静止状态,速度为0,加速度为0,3~5 s内物体做匀速运动,速度为2 m/s,加速度为0,C正确,D错误。
7.C 题图甲为A、B、C三物体做直线运动的s-t图像,0~t1时间内三物体的位移相同,则三物体的平均速度相同,A错误;题图乙中,根据v2-=2ax,可得x1~2x1过程内,物体的加速度大小a==,B错误;题图丙中,根据Δv=at知,阴影面积表示t1~t2时间内物体的速度改变量的大小,C正确;根据x=v0t+at2,可得=v0+at,可知题图丁中所描述的物体正在做匀加速直线运动,-t图线的斜率k=a= m/s2,解得加速度a=4m/s2,D错误。
8.BD 由h-t图像可知电梯正在上升,A错误;v-t图线与横轴围成的面积表示位移,可知20~40 s内电梯上升的高度Δh<2×(40-20) m=40 m,B正确;由a-t图像可知,电梯减速时加速度大小发生变化,不是匀减速直线运动,C错误;如果将手机屏幕与竖直平面平行放置,由于垂直手机屏幕方向的加速度为0,则不管加速或减速过程,加速度数值都几乎为零,D正确。
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