2.3 运动图像—— 专题训练【五大重要题型】-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册
2026-08-23
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摘要:
**基本信息**
聚焦运动图像模型归类,以五大题型系统覆盖x-t、v-t、a-t及非常规图像,构建从基础到综合的递进式训练体系,强化科学思维中的模型建构与图像信息提取能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|x-t图像|9题(含追及、碰撞情境)|单选/多选/解答,考查斜率(速度)、面积(位移)|从位移-时间关系切入,建立图像与运动状态的对应|
|v-t图像|12题(含多物体运动、实际应用)|单选/多选,考查斜率(加速度)、面积(位移)|承接x-t图像,深化速度变化与加速度的关联|
|a-t图像|8题(含加速度变化率)|单选/多选,考查面积(速度变化量)|拓展至加速度时间关系,强化运动学量间的推导|
|非常规图像|8题(含v²-x、x/t-t图像)|单选/多选/解答,考查图像转换与公式变形|突破常规图像,培养信息迁移能力|
|综合应用|10题(含多图像对比、复杂运动)|单选/多选,考查图像综合分析|整合前四模块,提升科学推理与问题解决能力|
内容正文:
2.3运动图像——模型归类(专题训练)【五大重要题型】
【考点1 】 x-t图像的特点 1
【考点2 】v-t图像的特点 5
【考点3 】 a-t图像的特点 7
【考点4 】非常规图像的特点 9
【考点5 】 利用图像解决运动学问题 10
【考点1: x-t图像的特点】
一、单选题
1.高速摄影机可以对高速移动目标进行跟踪拍摄,在某次100m跑赛事中,用一架在赛道旁运动的高速摄影机跟踪拍摄运动员,将高速摄影机和运动员视为质点,他们的图像如图所示,图线交点对应的时刻为,下列说法正确的是( )
A.0~时间内,运动员的位移比摄影机的位移大
B.时刻,运动员速度比摄影机的速度小
C.0~时间内,运动员的平均速度和摄影机的相同
D.0~时间内,运动员的速度变化量和摄影机的相同
【答案】C
【详解】AC.0~时间内,运动员和摄影机的位移相同,根据可知,0~时间内,运动员的平均速度和摄影机的相同,A错误,C正确;
B.图像反映了物体的位置随时间的变化情况,图像的斜率表示速度,时刻,运动员的速度大于摄影机的速度,B错误;
D.0~时间内,摄影机做匀速直线运动,其速度变化量为零,运动员的速度不断增加,其速度变化量大于零,D错误。
故选C。
2.某质点从零时刻开始做直线运动,内质点位移时间()图像如图所示。关于该质点的运动,下列说法正确的是( )
A.内加速度大小为
B.第1s内的位移大小为
C. 速度方向不变
D.最初0.5s和最后0.5s速度大小相同
【答案】C
【详解】A.内物体做匀速运动,则加速度大小为0,故A错误;
B.由图像可知,第1s内的位移大小为4m,故B错误;
C.图像的斜率符号反映速度的方向,可知速度方向不变,故C正确;
D.图像的斜率等于速度,因最初0.5s和最后0.5s图像的斜率大小不同,则速度大小不相同,故D错误。
故选C。
3.在平直的公路上,甲车在t=0时刻由静止开始运动,某时刻乙车匀速通过甲车的出发点,如图所示,甲车的x-t图像是一条抛物线,两车的x-t图像在t=4s时相切(乙车的x-t图像未画出),两车均可视为质点。下列说法正确的是( )
A.甲车的加速度大小为8m/s2
B.甲车的速度变化率逐渐增大
C.乙车的速度大小为16m/s
D.t=4s时,乙车通过甲车的出发点
【答案】C
【详解】AB.由题意及图像可知,甲的位移x和时间t的关系为可得出甲是以初速度为0,加速度为,做匀加速直线运动,故速度变化率不变,故AB错误;
C.由A选项可知,当t=4s时,甲的速度为16,由于两车的x-t图像在t=4s时相切,故乙的速度也为16,故C正确;
D.乙车通过甲车的出发点到两车相切的时间,故D错误。
故选C。
4.如图(a)所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊做直线运动,图(b)是该机器人在某段时间内的位移一时间图像(后的图线为曲线,其余为直线)。以下说法正确的是( )
A.机器人在内的位移大小为
B.内,机器人做匀加速直线运动
C.内,机器人的平均速度大小为
D.机器人在5s末的速度与15s末的速度相同
【答案】C
【详解】A.机器人在内的位移为,故A错误;
B.位移一时间图像的斜率表示速度,可知内,机器人做匀速直线运动,故B错误;
C.内,机器人的位移大小为
可得平均速度大小为,故C正确;
D.位移一时间图像的斜率表示速度,可知机器人在5s末的速度与15s末的速度大小相同,方向相反,故D错误。
故选C。
5.如图所示为甲、乙、丙三个物体相对同一位置的图像,它们向同一方向运动,则在时间内,下列说法正确的是( )
A.乙的路程最短 B.乙的位移最短
C.它们的路程相同 D.它们的平均速度相同
【答案】D
【详解】BD.由题图可知,三个物体的初位置相同,末位置也相同,所以通过的位移相等,所用的时间相等,故平均速度相等,故B错误,D正确;
AC.根据图线的斜率表示速度,可知甲先沿正向运动后沿负向运动,而乙、丙一直沿正向运动,三个物体通过的位移相等,所以甲通过的路程最大,乙和丙通过的路程相等,故AC错误。
故选D。
6.如图所示是某物体做直线运动的位移时间(x-t)图像。由图可知,该物体( )
A.第3s内和第4s内的运动方向相反 B.第1s内的位移为2m
C.前4s内的路程为6m D.前4s内的平均速率为2.5m/s
【答案】D
【详解】A.x-t图像的斜率表示物体运动的速度,第3s内和第4s内图像的斜率没有变化,所以运动方向相同,故A错误。
B.由图像知,第1s内的位移为4m,故B错误。
CD.前4s内的路程为,平均速率为,故C错误,D正确。
故选D。
7.滑块a、b沿水平面上同一条直线发生碰撞,碰撞后两者粘在一起运动,两者的位置x随时间t变化的图像如图所示。则滑块a、b的质量之比为( )
A.4:5 B.5:4 C.8:1 D.1:8
【答案】D
【详解】由题干图像可知,碰撞前滑块a、b的速度,
碰撞后,两滑块的速度
两滑块碰撞过程系统动量守恒,以滑块b的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得
解得
故选D。
二、多选题
8.龟兔赛跑的故事家喻户晓,比赛中乌龟和兔子沿长为x的直线赛道运动的x-t图像如图所示,则( )
A.兔子比乌龟出发的时间晚
B.兔子在时间内做匀速直线运动
C.兔子先通过预定位移到达终点
D.乌龟和兔子在比赛过程中相遇2次
【答案】AD
【详解】A.乌龟在时刻从起点出发,兔子在时刻才从起点出发,因此兔子比乌龟出发的时间晚,故A正确;
B.图像的斜率表示速度,在时间内,图像的斜率为零,说明兔子速度为零(静止),而匀速运动要求速度非零且恒定,故B错误;
C.由图可知,乌龟在时刻到达终点,兔子在时刻没有到达终点,因此乌龟先到达终点,故C错误;
D.图像的交点代表二者相遇,图中共有、两个交点,说明比赛过程中二者相遇次,故D正确。
故选AD。
三、解答题
9.甲、乙两人沿同一方向做直线运动,甲在1s~1.5s内与在5.4s~5.8s内的x-t图像的斜率相同,乙运动的。x-t图像为倾斜的直线,如图所示。求:
(1)甲、乙相遇的时刻;
(2)甲在t=5s时的速度大小以及乙在t=4s时的速度大小;
(3)甲在0~5.8s内的位移大小。
【答案】(1)1.5s,4s
(2),
(3)
【详解】(1)x-t图像的交点对应两人相遇的时刻,根据题图可知,甲、乙相遇的时刻为1.5s以及4s。
(2)t=5s时甲运动的x-t图像处于水平段,斜率为0,可知
乙的x-t图像为直线,表示乙做匀速直线运动,有
其中,,解得
(3)1s~1.5s内甲的速度大小,其中,
解得
因为甲在1s~1.5s内与在5.4s~5.8s内的x-t图像的斜率相同,所以5.4s~5.8s内甲的速度大小
设5.4s~5.8s内甲的位移大小为,有
其中解得
又,其中
解得
【考点2:v-t图像的特点】
一、单选题
1.两个质点甲和乙,同时由同一地点向同一方向做直线运动,它们的图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.质点乙静止,质点甲的初速度为零
B.质点乙运动的速度大小、方向不变
C.第末质点甲、乙速度不相同
D.第末质点甲、乙相遇
【答案】B
【详解】AB.由图可知,质点乙做匀速直线运动,速度大小、方向均不变;甲做初速为零的加速直线运动,速度方向不变,速度大小变大,故A错误,B正确;
C.由图可知,第末质点甲、乙速度相同,故C错误;
D.图线与横坐标轴围成的面积即为位移,由图易知,甲位移明显小于乙,乙在甲的前方,故D错误。
故选B。
2.在平直公路上有A、B两辆汽车,它们的v-t图像分别如图中a、b所示,下列说法错误的是( )
A.A车的加速度比B车的大
B.B车的加速度大小为1.5m/s2
C.0-2.5s内A车的平均速度大小为4m/s
D.0-4s内B车的位移大小为14m
【答案】B
【详解】A.图像斜率等于加速度,a的斜率大于b的斜率,可知A车的加速度比B车的大,A正确;
B.B车的加速度大小为,B错误;
C.0-2.5s内A车的平均速度大小为,C正确;
D.由图像与坐标轴围成的面积等于位移可知,0-4s内B车的位移大小为,D正确。
此题选择错误的,故选B。
3.如图甲所示,高层建筑室外玻璃清洗作业是风险较大的工作,为保障安全,工人身上都绑有安全带,安全带上有救生缓降器,缓降器由挂钩(或吊环)、吊带、绳索及速度控制装置等组成。图乙是工人从高处通过缓降器竖直返回地面全过程的v-t图像。下列说法正确的是( )
A.时间内工人的速度变化率逐渐增大 B.时间内工人的加速度逐渐减小
C.时间内工人下降的高度等于 D.时间内工人的位移先增大后减小
【答案】B
【详解】AB.v-t图像切线的斜率表示加速度,所以时间内工人的加速度逐渐减小,时间内工人的速度变化率即加速度先增大后减小,故A错误,B正确;
CD.v-t图像与t轴所围的面积表示位移,所以时间内工人下降的高度大于,0~时间内工人的速度方向不变,则位移一直增大,故CD错误。
故选B。
4.某小朋友玩追逐游戏,他在一段时间内做直线运动的v-t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.小朋友在0~2s内与2s~6s内的运动方向相反
B.小朋友在0~6s内的位移大小为1m
C.小朋友在0~6s内的路程大于位移大小
D.小朋友在0~2s内的加速度大小是4s~6s内加速度大小的两倍
【答案】D
【详解】A.由图像可知,内与内速度均为正值,运动方向相同,故A错误;
B.图像与时间轴围成的面积表示位移,内的位移大小为,故B错误;
C.小朋友做单向直线运动,内的路程等于位移大小,故C错误;
D.0~2s内的加速度大小
内加速度与内相同,大小,则,故D正确。
故选D。
5.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v-t图像如图所示(甲小车速度减为0后不再运动),下列正确的是( )
A.甲车在2s末的加速度大小为
B.在乙追上甲之前,5s末两小车相距最远
C.甲车0-4s内与4-6s内的速度方向相反
D.8s末甲、乙两小车相遇,且离出发点距离为31m
【答案】B
【详解】A.因图像的斜率等于加速度,可知甲车在2s末的加速度大小为
B.在乙追上甲之前,0-5s阶段甲车的速度大于乙车,两车间距逐渐增加;5s后甲车速度小于乙车,两车间距逐渐减小,可知5s末两小车共速,此时两车相距最远,B正确;
C.甲车0-4s内与4-6s内的速度均为正值,则速度方向相同,C错误;
D.8s末乙车的位移,甲车的位移,即甲、乙两小车相遇,且离出发点距离为32m,D错误。
故选B。
6.一同学参加折返跑比赛,他从起点静止出发跑到距起点30米处的折返点后,立即转身跑回起点,整个过程近似直线运动。则位移和速度随时间变化的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】图像中,同一时刻只能对应一个位置,图像的切线斜率表示速度。
图像中,速度正负表示运动方向,图线的斜率表示物体的加速度,图线与横轴所围面积对应物体的位移大小。
A.图中出现闭合回路,意味着同一时刻对应两个位移且时间有倒流,这在实际运动中是不可能的,故A错误;
B.从起点静止出发跑到距起点30米处的折返点的过程中先加速再减速为0,然后立即转身跑回起点的过程中可能一直加速,故B正确;
C.速度始终为正值,表示物体一直向正方向运动,没有返回起点,与题意“折返跑”不符,故C错误;
D.轴上下方面积不相等,与题中从起点静止出发,最后跑回起点,总位移为0的情况不符,故D错误。
故选B。
二、多选题
7.一物体做直线运动,其速度与时间关系图像如图所示,下列选项正确的是( )
A.6s末物体离出发点最远
B.第二个2s内物体做匀变速直线运动
C.3s末物体的瞬时速度为0,且改变运动方向
D.第一个2s与第三个2s物体加速度相同
【答案】BCD
【详解】A.由-图像与时间轴所围面积表示位移,内位移为
内位移为
内位移为
内位移为
物体在末离出发点的位移为,在末位移为,故A错误;
B.由-图像的斜率表示加速度,第二个内图线为直线,说明加速度不变,物体做匀变速直线运动,故B正确;
C.末速度为零,且速度由正变负,说明物体运动方向发生改变,故C正确;
D.由-图像斜率得第一个内加速度为
第三个内加速度为
两段加速度相同,故D正确。
故选BCD。
8.有四个运动的物体A、B、C、D,物体A、B运动的x-t图像如图甲所示;物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v-t图像如图乙所示。根据图像做出的以下判断正确的是( )
A.物体A和B均做匀加速直线运动,且A加速度比B加速度大
B.物体A和B均做匀速直线运动,且A速度比B速度大
C.物体C和D均做匀变速直线运动,且C加速度比D加速度大
D.t=5s 时,物体C与物体D的速度相同
【答案】BD
【详解】AB.因x-t图像的斜率等于速度,可知物体A和B均做匀速直线运动,且A的速度比B的速度大,A错误,B正确;
C.因v-t图像的斜率等于加速度,可知物体C和D均做匀变速直线运动,且C加速度比D加速度小,C错误;
D.由图像可知 t=5s 时,两直线相交,则物体C与物体D的速度相同,D正确。
故选BD。
9.蓝牙技术是一种非常实用的短距离低功耗无线通信技术,当物体间的距离小于等于某一值时蓝牙设备会立即自动连接,超过该距离时会立即自动断开。可视为质点的甲、乙两辆模型小车并排紧靠,停在一条平直的赛道上,蓝牙信号已连接。从开始,乙车以的速度匀速向前运动,时蓝牙连接刚好断开,甲车立即启动追赶乙车。两车运动的关系图像如图所示,则( )
A.甲车追上乙车前,两车在时相距最近
B.甲车追上乙车前,两车的最大距离为
C.时两车的蓝牙信号刚好再次连接上
D.从开始,两车处于蓝牙连接状态的总时间为
【答案】BC
【详解】A.甲车加速追赶,当时距离继续拉大,当时距离缩小,速度相等时两车相距最远,由图可知,此时,故A错误;
B.图中,图线与坐标轴围成面积即为位移大小,时距离最大,此时,
两车距离,故B正确;
C.乙车以的速度匀速向前运动,时蓝牙连接刚好断开,故蓝牙最大连接距离
后,两车距离持续减小,时,由图,
两车距离
故蓝牙信号刚好再次连接上,故C正确;
D.图中,图线斜率表示加速度,则甲车加速度
甲车超越乙车后,两车距离满足
当两车间距时,蓝牙断开。
代入解得(舍去)
故再次连接后,到甲车追上乙车并超越,时再次断开。
故连接时段、,总连接时间,故D错误。
故选BC。
10.高层建筑室外玻璃清洗风险较大,工人身上都绑有安全带,安全带上有救生缓降器。工人从高处通过缓降器返回地面全过程的图像如图所示,时刻工人的速度达到最大值,下列说法正确的是( )
A.时间内工人的平均速度大于
B.时间内工人做加速度减小的加速运动
C.时刻工人的加速度为零
D.时间内工人做加速度减小的减速运动
【答案】ABC
【详解】A.若内为匀加速直线运动,则平均速度为,对应位移为。在内,本题中实际图像是上凸曲线,围成的面积(位移)更大,即,因此平均速度,故A正确;
B.图像的斜率表示加速度,内速度增大,斜率的绝对值逐渐减小,说明加速度逐渐减小,因此工人做加速度减小的加速运动,故B正确;
C.由图像可知时刻的斜率为零,因此时刻的加速度为零,故C正确;
D.由图像可知内斜率的绝对值先增大后减少,因此工人的加速度先增大后减小,故D错误。
故选ABC。
11.一质点做直线运动的速度图像如图所示,下列选项正确的是( )
A.在内,质点的加速度是
B.在内,质点的平均速度为
C.在前内,质点离出发点的最远距离为
D.在第末,质点的加速度为零
【答案】AB
【详解】A.由加速度定义式,故A正确;
B.在图像中,位移等于图线与横轴围成的面积。
平均速度,故B正确;
C.质点先正向运动,后反向运动。最远距离出现在速度由正变负的时刻,由图像可知,此时
最远距离即为内位移,即,故C错误;
D.图像中,图线斜率代表加速度,图像斜率不为零,故加速度不为零,故D错误。
故选AB。
12.春节烟花汇演中常伴随无人机表演。如图是两架无人机a、b同时从同一地点竖直向上直线飞行的图像。下列说法正确的是( )
A.时,无人机a飞到了最高点 B.时,无人机b在a的上方
C.20~30s,b的加速度大于a加速度 D.0~30s,两架无人机a、b的平均速度相等
【答案】CD
【详解】A.图像与坐标轴所围面积表示位移,故后,无人机a的位移继续增大,故A错误;
B.两架无人机a、b同时从同一地点竖直向上直线飞行,在0~20s内,无人机a对应的图形面积大,即位移大,也即无人机a在b的上方,故B错误;
C.图像的斜率大小表示加速度大小,故20~30s,a的加速度小于b加速度,故C正确;
D.在0~30s内,无人机a、b对应的图形面积相等,即位移相等,时间相等,根据可得平均速度相等,故D正确。
故选CD。
【考点3: a-t图像的特点】
一、单选题
1.近年来,一些高级轿车的设计师提出了“加速度的变化率”的概念,用这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢,轿车的“加速度的变化率”越小,乘坐轿车的人感觉越舒适。图示是一辆汽车在水平公路上行驶时加速度随时间变化的关系图像(在图像中图像与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量),则下列说法正确的是( )
A.从运动学角度的定义,“加速度的变化率”的单位应是
B.加速度的变化率保持为0的直线运动是速度不均匀变化的直线运动
C.若加速度与速度同方向,图像如图所示,表示的是物体的速度在减小
D.若加速度与速度同方向,图像如图所示,已知物体在时速度为5m/s,则2s末的速度为8m/s
【答案】D
【详解】A.“加速度的变化率”是指加速度随时间的变化率,即,其单位应是,故A错误;
B.加速度的变化率保持为0,说明加速度恒定,物体做匀变速直线运动,速度是均匀变化的,故B错误;
C.若加速度与速度同方向,物体做加速运动,虽然加速度在减小,但速度仍在增大,故C错误;
D.根据题意,图像与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量,由图可知内速度的变化量
则2s末的速度,故D正确。
故选D。
2.某物体做直线运动,其“”图像如图所示,引入“加速度的变化率”描述加速度变化的快慢。下列说法一定正确的是( )
A.2s内物体的速度越来越小
B.“加速度的变化率”单位为
C.2s末物体的速度为
D.2s时加速度为0,物体的速度也可能为0
【答案】D
【详解】A.2s内物体的加速度越来越小,但如果加速度和速度同向,则速度一直增加,故A错误;
B.“加速度的变化率”单位为,故B错误;
C.2s内物体的速度变化量为,因物体的初速度不确定,则2s末物体的速度不一定为,故C错误;
D.由图可知,物体在2s时加速度为0,若物体初速度与加速度反向,且初速度为4m/s,则2s时物体的速度也为0,故D正确。
故选D。
3.物体做自由落体运动,从释放开始计时,图中关于物体的速度、加速度、位移图像,可以表示这个过程的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【详解】AB.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,速度随时间变化的关系满足
故图像应为过原点的倾斜直线,且图像的斜率应为正值,故A、B错误;
C.自由落体运动只受重力作用,加速度恒为重力加速度、不随时间变化。图中图像为平行于时间轴的直线,表示加速度恒定,故C正确;
D.自由落体运动的位移公式为
可知位移与成正比,图像应为过原点的倾斜直线,故D错误。
故选C。
4.如图所示,图甲、乙、丙、丁分别是不同物体沿x轴做直线运动的速度v、加速度a、位移x随时间t的变化情况。关于各物体在0-3t0时间内的运动,下列说法正确的是( )
A.图甲所示的物体在2t0时刻加速度改变方向
B.若图乙所示的物体由静止出发,则2t0时刻速度最大
C.图丙与图甲可以描述同一物体的运动规律
D.图丁所示的物体在0-t0和t0-3t0内的速度相等
【答案】B
【详解】A.图甲中图像斜率为加速度,斜率不变,加速度方向不变,故A错误;
B.图乙中加速度a为矢量,正负代表方向,时刻加速度方向发生改变,加速运动变为减速运动,因此时刻速度最大,故B正确;
C.过程图甲向正方向做匀减速直线运动,而图丙朝负方向运动,故C错误;
D.图丁中图像斜率为速度,和内速度大小相等方向相反,故D错误。
故选B。
5.2025 第十四届南宁国际汽车展览会于6月13~16日在南宁国际会展中心盛大举行。一辆展车(可视为质点)从静止开始在平直的公路上做直线运动,加速度随时间 变化规律的图像(图像)如图所示,则展车在0~40s内位移的最大值是( )
A.250 m B.500 m C.750 m D.1000 m
【答案】B
【详解】由图像可得,10s末的速度为
在时间内,加速度为零,展车做匀速运动,40s末的速度为
画出0~40s内汽车的如图所示
图线围成的面积为汽车位移的大小,由可知40s末汽车位移最大,最大位移的大小为
故选B。
6.如图所示为某质点做直线运动的加速度与时间的关系图像,其中时刻,质点的速度为零。下列说法正确的是( )
A.在内,质点做匀变速直线运动
B.在内,质点在时刻速度最大
C.在内,质点在时刻离出发点最远
D.在和时,质点速度相同
【答案】D
【详解】A.在内,质点加速度减小,做加速度减小的加速直线运动,故A错误;
BC.在内,速度与加速度同向做加速运动;在内,速度与加速度反向做减速运动,所以质点在时刻速度最大;根据图像与横轴围成的面积表示速度变化量,可知时质点的速度仍为正方向,所以质点在时刻离出发点最远,故BC错误;
D.根据图像与横轴围成的面积表示速度变化量,可知在内,质点速度变化量为0,所以在和时,质点速度相同,故D正确。
故选D。
二、多选题
7.某同学在学习了直线运动和牛顿运动定律知识后,绘出了沿直线运动的物体的位移、速度、加速度随时间变化的图像如图所示,若该物体在时刻初速度为零,则下列图像中该物体在内位移一定为零的是( )
A.B.
C.D.
【答案】BD
【详解】A.根据图像的斜率可知,物体在时刻初速度不为零,故A错误;
B.速度时间图线与坐标轴围成的面积表示位移,则4s内位移为0,且物体的初速度为0,故B正确;
C.内加速度不变,做匀加速直线运动,内加速度方向和大小均不变,向正方向做匀减速直线运动,末速度为零,在一个周期内速度的方向不变,则4s内位移不为零,故C错误;
D.在内,向正方向做匀加速直线运动,内加速度方向改变,大小不变,向正方向做匀减速直线运动,末速度为零,内向负方向做匀加速直线运动,运动的方向发生变化,末位移为零,故D正确。
故选BD。
8.106组2班同学用手机软件研究物体运动时发现:一个物体的初速度为8m/s,之后的运动其加速度随时间变化的图像如图所示,则在0-2s这个过程中,下列说法正确的是( )
A.时其速度还是8m/s B.时其速度大小达到最大
C.0-2s这个过程的位移为20m D.0-2s这个过程的位移为24m
【答案】BC
【详解】A.图像与时间轴围成的面积表示速度变化量。0~2s内图像面积为
因此2s末速度, 故A错误;
B.0~2s内加速度始终为正,与初速度方向相同,速度一直增大;时加速度减为0,速度不再增加,因此时速度达到最大,故B正确。
CD.物体的图像如图曲线所示
图像与坐标轴围成的面积表示位移,根据对称性可得曲线围成的面积与图中梯形面积相等,则,故C正确,D错误。
故选BC。
【考点4:非常规图像的特点】
一、单选题
1.急动度(J),又称加加速度,是描述加速度变化快慢的物理量,定义为。急动度可以用来反映乘客乘坐交通工具时的舒适程度;急动度越小,乘客舒适程度越高。某动车组列车在平直的轨道上运行的过程中急动度随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是( )
A.内,动车组可能做匀加速直线运动
B.内,动车组可能做匀加速直线运动
C.内,动车组加速度不变
D.内,动车组加速度随时间均匀变化
【答案】A
【详解】A. 内,,说明加速度 保持不变。
若加速度不为零且与速度方向同向,动车组就可以做匀加速直线运动,A正确;
B. 内,为非零定值,说明加速度随时间均匀变化,加速度不是定值,因此不可能做匀加速直线运动,B错误;
C. 内,,说明加速度一直在变化,C错误;
D.加速度随时间均匀变化的条件是 为定值
内 随时间均匀增大,不是定值,因此加速度不是随时间均匀变化,D错误。
故选A 。
二、多选题
2.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.第一次运动速度从变为用时
B.第二次运动做匀加速直线运动,且加速度大小为
C.第三次运动,运动前位移所用的时间大于
D.第四次运动加速度大小为
【答案】AB
【详解】A.第一次运动的图像满足关系
取微元可知,机器狗速度增加所需的时间
故对应于图线与横轴所围的小矩形的面积,因此机器狗第一次运动速度从变为用时为图像与横轴所围的梯形面积,即,故A正确;
B.初速度为时匀变速直线运动满足
故图像为直线说明机器狗加速度恒定,图像的斜率
故机器狗的加速度大小为,故B正确;
C.图像与横坐标所围的面积代表物体的位移,由图可知,机器狗的曲线在连接原点和的直线上方,说明内机器狗的位移大于该直线与横坐标所围的面积,即
故第三次运动,机器狗运动前位移所用的时间小于,故C错误;
D.由匀变速直线运动位移公式
变形得
结合图像斜率可知
可知第四次运动加速度大小为,故D错误。
故选AB。
3.一质点以一定的初速度从A点开始向相距8 m的B点做直线运动,运动过程中其速度的二次方v2与位移x之间的关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.质点做加速度增大的变加速运动 B.质点做匀加速运动,其加速度大小为2 m/s2
C.质点运动的初速度大小为6 m/s D.质点从A点运动到B点所用的时间为2 s
【答案】BD
【详解】AB.根据
整理可得
所以,图线的斜率为
解得
故质点做匀加速直线运动,故A错误,B正确;
C.代入点(8,36)可得,质点运动的初速度大小为,故C错误;
D.由图可知,质点末速度
质点从A点运动到B点所用的时间为,故D正确。
故选BD。
4.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,如图所示是某动力车在刹车过程中位移和时间的比值与t之间的关系图像,下列说法正确的是( )
A.动力车的初速度为20m/s
B.刹车过程中加速度大小为2.5m/s2
C.刹车过程持续的时间为6s
D.从开始刹车时计时,经过8s,该车的位移大小为90m
【答案】CD
【详解】AB.根据图像可得
由于
整理可得
可得动力车刹车时的初速度和加速度大小分别为,,故AB错误;
CD.设刹车过程持续的时间为,有
解得
从开始刹车时计时,经过8s,动力车在6s时已经停下,则位移为,故CD正确。
故选CD。
5.随着科技的进步,机器狗的应用越来越普及,机器狗两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.第一次运动做匀加速运动,且加速度为0.5m/s2
B.第一次运动当位移为9m时,运动时间为6s
C.第二次运动机器狗在1s时速度为3m/s
D.第二次运动加速度大小为1.5m/s2
【答案】ABC
【详解】AB.分析第一次运动(v²-x图像)
匀变速直线运动的公式为
由图像过原点可知初速度,因此
则图像斜率为
故加速度
说明第一次做初速度为0的匀加速直线运动。
当位移时,由
得,故AB正确;
CD.分析第二次运动 (图像)
匀变速直线运动的位移公式为
变形得
因此 图像的截距为初速度,斜率为
由图像得:截距,斜率
故 ,加速度(大小为),
1s 时的速度:由,故C正确,D错误。
故选ABC。
6.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图像,时间内三物体的平均速度相等
B.乙图中,物体的加速度大小为
C.丙图中,阴影面积表示时间内物体的速度的大小
D.丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动,则该物体的加速度为
【答案】AD
【详解】A.由图甲可知,时间内,A、B、C三物体做直线运动的位移相同,则三物体的平均速度均为
故时间内三物体的平均速度相等,故A正确;
B.根据运动学规律
有
可知图像的斜率的绝对值等于2a,所以乙图中,物体的加速度大小为,故B错误;
C.根据可知,a−t图像的阴影面积时间内物体的速度变化量的大小,不是速度的大小,故C错误;
D.根据丁图可知
整理得
结合
可知加速度大小为,故D正确。
故选AD。
7.某新能源汽车以30m/s的速度行驶过程中发现其前方30m处有一辆货车,驾驶员立即刹车,其刹车过程中的图像如图所示,同时货车以下列哪种运动行驶一定相撞的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【详解】由新能源汽车的图像的函数式
可知刹车的加速度为a=-10m/s2,初速度v0=30m/s,则速度减为零所用的时间为
通过的位移为
A.图A为x-t图像,图像的斜率表示速度,可知货车做速度大小为v1=5m/s的匀速运动,则两车速度相等所用的时间为
而在此时间内两车之间的位移关系为
则两车会相撞,故A正确。
B.图B为x-v2图像,根据可知货车的加速度满足关系,解得a2=4m/s2
则货车做匀加速运动,则两车速度相等时
所用的时间为,
在此时间内两车的位移关系为
两车会相撞,故B正确。
CD.图CD都为v-t图像,图C在2s内的平均速度大于做加速度a3=5m/s2的匀加速直线运动的速度,而图D在2s内的平均速度小于做加速度a3=5m/s2的匀加速直线运动的速度。若货车以加速度a3做匀加速运动,则两车速度相等的时间为
此时
2s内的位移关系为
可知两车恰好相撞。图C中货车的位移应大于,两车不会相撞;图D货车的位移应小于,两车会相撞,故C错误,D正确。
故选ABD。
三、解答题
8.某物体沿一直线运动,时刻开始计时,物体运动的 图像如图所示,根据图像信息,求:
(1)物体在末的速度是多少?
(2)物体在前内的位移是多少?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由图像知
整理得
对应匀变速直线运动位移公式
可知物体做匀加速直线运动,初速度与加速度分别为,
结合
可知物体在末的速度为
(2)物体在前内的位移满足
代入数据解得
【考点5: 利用图像解决运动学问题】
一、单选题
1.甲、乙两车在一平直公路上同向行驶,在到的时间内,它们的图像如图所示,在这段时间内( )
A.乙两车汽车的位移相同
B.汽车甲的平均速度比乙大
C.汽车甲做加速度逐渐增大的加速运动
D.图中交点表示两车此时相遇
【答案】B
【详解】A.在 图像中,图线与时间轴围成的面积表示位移。由图可知,甲车图线对应的面积大于乙车图线对应的面积,所以甲车位移大于乙车位移,故A错误;
B.在相同时间内,平均速度满足 。由A项可知 ,所以 ,即汽车甲的平均速度比乙大,故B正确;
C. 图像的斜率表示加速度。甲车图线斜率逐渐减小,所以甲车做加速度逐渐减小的加速运动,故C错误;
D. 图像中两图线交点表示两车该时刻速度相同,不能表示两车相遇,故D错误。
故选B。
2.从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度图像如图所示。在时间内,下列说法中正确的是( )
A.两条图像的交点代表此时两物体相遇
B.Ⅰ物体的加速度不断减小,Ⅱ物体的加速度不断增加
C.Ⅰ、Ⅱ两物体的位移都在不断增大
D.Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是
【答案】C
【详解】A.图像的交点代表此时两物体共速,两物体同时同地出发,围成的面积不同,位移不同,此时不能相遇,故A错误;
B.图像上某点的切线的斜率表示该点对应时刻的加速度大小,故物体Ⅰ做加速度不断减小的加速运动,物体Ⅱ做加速度不断减小的减速运动,故B错误;
C.图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小,由图像可知,随着时间的推移,Ⅰ、Ⅱ的速度图像与时间轴围成的面积不断变大,故位移不断变大,故C正确;
D.图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小(如下图所示):
如果物体的速度从均匀减小到,或从均匀增加到,物体的位移就等于图中梯形的面积,平均速度就等于
故物体Ⅰ的平均速度大于,物体Ⅱ的平均速度小于,故D错误。
故选C。
3.一个做直线运动的物体的图像为如图所示的半圆,其在内的平均速度大小和平均加速度大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】在图像中,图线与时间轴围成的面积表示位移。0到内图像为四分之一圆,位移大小为
平均速度大小为
由图可知,由关系式
平均加速度大小为
故选B。
4.和谐号动车和复兴号高铁相继从同一站点由静止沿同一方向做直线运动,两车运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.0~t1阶段和谐号动车的平均速度等于
B.0~t2阶段复兴号高铁的平均速度等于
C.t1时刻和谐号动车与复兴号高铁相遇
D.相遇前,t1时刻两车相距最远
【答案】D
【详解】AB.已知匀变速直线运动的平均速度为
在阶段,和谐号动车先做加速度逐渐减小的加速直线运动,再做匀速直线运动,其位移大于匀加速直线运动的位移,所以阶段和谐号动车的平均速度大于;同理在阶段,复兴号高铁先静止一段时间后再做匀加速直线运动,所以该过程的平均速度小于,故AB错误;
CD.图像与坐标轴围成的面积表示位移。在刚开始的一段时间内,和谐号动车在前复兴号高铁在后,且和谐号动车的速度大于复兴号高铁的速度,所以两车的距离越来越大;时刻以后,和谐号动车的速度小于复兴号高铁的速度,所以两车的距离越来越小,因此在时刻当两车速度相等时,两车不是相遇,而是和谐号动车在复兴号高铁前的距离最远,故C错误,D正确。
故选D。
5.某次机车性能测试中,机车由静止开始沿水平直线运动,其加速度随时间变化的关系如图所示,则机车( )
A.时间内做匀加速直线运动 B.时速度最大
C.时速度为零 D.时和时的速度大小相等
【答案】D
【详解】A.时间内, 机车的加速度是变化的,做变加速直线运动,故A错误;
BC.—图像中面积表示速度的变化量,故机车速度一直在增大,之后速度减小,故时速度最大,故BC错误;
D.因时间内速度的增加量与速度的减小量相等,故时和时的速度大小相等,故D正确。
故选D。
6.迁西县花香果巷特色小镇,现有千亩梨树和牡丹,每年四月举办梨花节、五月举办牡丹节。一无人机航拍时,在竖直方向的图像如图所示,取向上为正方向,则无人机上升至最高点的时刻是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因取向上为正方向,故时间内速度为正,一直在上升,时刻速度减为零,上升到最高点
故选B。
7.公交车以的速度匀速行驶,发现前方处电动车以的速度与公交车同向行驶。公交车司机见状立即紧急刹车,为避免突然刹车让乘客有明显的顿挫感,刹车的加速度大小随时间按图示规律变化。刹车结束时,公交车恰好不会撞上电动车,则公交车的刹车时间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】在两段图像中加速度随时间线性变化,可取其平均加速度,公交车等效于以平均加速度做匀减速运动,设公交车的刹车时间为t,则公交车恰好不会撞上的条件
解得
故选C。
8.和谐号动车和复兴号高铁相继从同一站点由静止沿同一方向做直线运动,两车运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.阶段和谐号动车的平均速度等于
B.阶段复兴号高铁的平均速度等于
C.时刻和谐号动车与复兴号高铁相遇
D.时刻和谐号动车在复兴号高铁前的距离最远
【答案】D
【详解】AB.已知匀变速直线运动的平均速度为。在阶段,和谐号动车先做变加速直线运动,再做匀速直线运动,其位移大于匀加速直线运动的位移,所以阶段和谐号动车的平均速度大于;同理在阶段,复兴号高铁先静止一段时间后再做匀加速直线运动,所以该过程的平均速度小于,故AB错误;
CD.图像与坐标轴围成的面积表示位移。在刚开始的一段时间内,和谐号动车在前复兴号高铁在后,且和谐号动车的速度大于复兴号高铁的速度,所以两车的距离越来越大;时刻以后,和谐号动车的速度小于复兴号高铁的速度,所以两车的距离越来越小,因此在时刻当两车速度相等时,两车不是相遇,而是和谐号动车在复兴号高铁前的距离最远,故C错误,D正确。
故选D。
9.某赛车从静止启动后做加速直线运动,加速度随时间变化的规律如图所示,0~t0时间内的位移大小为x,则t0~2t0时间内的位移大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】图像的面积表示速度变化量,由图可知,时刻,赛车的速度为,画出赛车运动的图像如图所示
由图像可知时间内的位移等于图中实线下方的面积
根据图像的对称性可知,内,实线下方的面积与虚线下方的面积相等
所以内赛车的位移
时间内,赛车运动的位移大小为
故选D。
二、多选题
10.一物体由静止开始做直线运动,运动200m后又静止,其运动的加速度-位移(a-x)图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.物体全程都在做加速运动
B.运动至50米时的瞬时速度为30m/s
C.物体全程的平均速度大于15m/s
D.am=4m/s2
【答案】BD
【详解】A.物体先做匀加速直线运动,后做加速度逐渐减小的减速直线运动,故A错误;
B.设物体做加速运动的末速度大小为,由图像可知,物体匀加速运动时的加速度大小为
位移大小为
根据匀变速直线运动规律可知
代入数据解得,运动至50米时的瞬时速度为,故B正确;
C.根据图像作出物体的图像,如图所示
由图像可知,物体整个过程的平均速度小于,故C错误;
D.物体做减速直线运动的过程中加速度逐渐减小,结合图像可得
结合题意可知
解得,故D正确。
故选BD。
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2.3运动图像——模型归类(专题训练)【五大重要题型】
【考点1 】 x-t图像的特点 1
【考点2 】v-t图像的特点 5
【考点3 】 a-t图像的特点 7
【考点4 】非常规图像的特点 9
【考点5 】 利用图像解决运动学问题 10
【考点1: x-t图像的特点】
一、单选题
1.高速摄影机可以对高速移动目标进行跟踪拍摄,在某次100m跑赛事中,用一架在赛道旁运动的高速摄影机跟踪拍摄运动员,将高速摄影机和运动员视为质点,他们的图像如图所示,图线交点对应的时刻为,下列说法正确的是( )
A.0~时间内,运动员的位移比摄影机的位移大
B.时刻,运动员速度比摄影机的速度小
C.0~时间内,运动员的平均速度和摄影机的相同
D.0~时间内,运动员的速度变化量和摄影机的相同
2.某质点从零时刻开始做直线运动,内质点位移时间()图像如图所示。关于该质点的运动,下列说法正确的是( )
A.内加速度大小为
B.第1s内的位移大小为
C. 速度方向不变
D.最初0.5s和最后0.5s速度大小相同
3.在平直的公路上,甲车在t=0时刻由静止开始运动,某时刻乙车匀速通过甲车的出发点,如图所示,甲车的x-t图像是一条抛物线,两车的x-t图像在t=4s时相切(乙车的x-t图像未画出),两车均可视为质点。下列说法正确的是( )
A.甲车的加速度大小为8m/s2
B.甲车的速度变化率逐渐增大
C.乙车的速度大小为16m/s
D.t=4s时,乙车通过甲车的出发点
4.如图(a)所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊做直线运动,图(b)是该机器人在某段时间内的位移一时间图像(后的图线为曲线,其余为直线)。以下说法正确的是( )
A.机器人在内的位移大小为
B.内,机器人做匀加速直线运动
C.内,机器人的平均速度大小为
D.机器人在5s末的速度与15s末的速度相同
5.如图所示为甲、乙、丙三个物体相对同一位置的图像,它们向同一方向运动,则在时间内,下列说法正确的是( )
A. 乙的路程最短
B. B.乙的位移最短
C. 它们的路程相同
D. D.它们的平均速度相同
6.如图所示是某物体做直线运动的位移时间(x-t)图像。由图可知,该物体( )
A. 第3s内和第4s内的运动方向相反
B. B.第1s内的位移为2m
C. 前4s内的路程为6m
D. D.前4s内的平均速率为2.5m/s
7.滑块a、b沿水平面上同一条直线发生碰撞,碰撞后两者粘在一起运动,两者的位置x随时间t变化的图像如图所示。则滑块a、b的质量之比为( )
A.4:5 B.5:4 C.8:1 D.1:8
二、多选题
8.龟兔赛跑的故事家喻户晓,比赛中乌龟和兔子沿长为x的直线赛道运动的x-t图像如图所示,则( )
A.兔子比乌龟出发的时间晚
B.兔子在时间内做匀速直线运动
C.兔子先通过预定位移到达终点
D.乌龟和兔子在比赛过程中相遇2次
三、解答题
9.甲、乙两人沿同一方向做直线运动,甲在1s~1.5s内与在5.4s~5.8s内的x-t图像的斜率相同,乙运动的。x-t图像为倾斜的直线,如图所示。求:
(1)甲、乙相遇的时刻;
(2)甲在t=5s时的速度大小以及乙在t=4s时的速度大小;
(3)甲在0~5.8s内的位移大小。
【考点2:v-t图像的特点】
一、单选题
1.两个质点甲和乙,同时由同一地点向同一方向做直线运动,它们的图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.质点乙静止,质点甲的初速度为零
B.质点乙运动的速度大小、方向不变
C.第末质点甲、乙速度不相同
D.第末质点甲、乙相遇
2.在平直公路上有A、B两辆汽车,它们的v-t图像分别如图中a、b所示,下列说法错误的是( )
A.A车的加速度比B车的大
B.B车的加速度大小为1.5m/s2
C.0-2.5s内A车的平均速度大小为4m/s
D.0-4s内B车的位移大小为14m
3.如图甲所示,高层建筑室外玻璃清洗作业是风险较大的工作,为保障安全,工人身上都绑有安全带,安全带上有救生缓降器,缓降器由挂钩(或吊环)、吊带、绳索及速度控制装置等组成。图乙是工人从高处通过缓降器竖直返回地面全过程的v-t图像。下列说法正确的是( )
A.
时间内工人的速度变化率逐渐增大
B.
B.时间内工人的加速度逐渐减小
C.
时间内工人下降的高度等于
D.时间内工人的位移先增大后减小
4.某小朋友玩追逐游戏,他在一段时间内做直线运动的v-t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.小朋友在0~2s内与2s~6s内的运动方向相反
B.小朋友在0~6s内的位移大小为1m
C.小朋友在0~6s内的路程大于位移大小
D.小朋友在0~2s内的加速度大小是4s~6s内加速度大小的两倍
5.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v-t图像如图所示(甲小车速度减为0后不再运动),下列正确的是( )
A.甲车在2s末的加速度大小为
B.在乙追上甲之前,5s末两小车相距最远
C.甲车0-4s内与4-6s内的速度方向相反
D.8s末甲、乙两小车相遇,且离出发点距离为31m
6.一同学参加折返跑比赛,他从起点静止出发跑到距起点30米处的折返点后,立即转身跑回起点,整个过程近似直线运动。则位移和速度随时间变化的图像可能是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
7.一物体做直线运动,其速度与时间关系图像如图所示,下列选项正确的是( )
A.6s末物体离出发点最远
B.第二个2s内物体做匀变速直线运动
C.3s末物体的瞬时速度为0,且改变运动方向
D.第一个2s与第三个2s物体加速度相同
8.有四个运动的物体A、B、C、D,物体A、B运动的x-t图像如图甲所示;物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v-t图像如图乙所示。根据图像做出的以下判断正确的是( )
A.物体A和B均做匀加速直线运动,且A加速度比B加速度大
B.物体A和B均做匀速直线运动,且A速度比B速度大
C.物体C和D均做匀变速直线运动,且C加速度比D加速度大
D.t=5s 时,物体C与物体D的速度相同
9.蓝牙技术是一种非常实用的短距离低功耗无线通信技术,当物体间的距离小于等于某一值时蓝牙设备会立即自动连接,超过该距离时会立即自动断开。可视为质点的甲、乙两辆模型小车并排紧靠,停在一条平直的赛道上,蓝牙信号已连接。从开始,乙车以的速度匀速向前运动,时蓝牙连接刚好断开,甲车立即启动追赶乙车。两车运动的关系图像如图所示,则( )
A.甲车追上乙车前,两车在时相距最近
B.甲车追上乙车前,两车的最大距离为
C.时两车的蓝牙信号刚好再次连接上
D.从开始,两车处于蓝牙连接状态的总时间为
10.高层建筑室外玻璃清洗风险较大,工人身上都绑有安全带,安全带上有救生缓降器。工人从高处通过缓降器返回地面全过程的图像如图所示,时刻工人的速度达到最大值,下列说法正确的是( )
A.时间内工人的平均速度大于
B.时间内工人做加速度减小的加速运动
C.时刻工人的加速度为零
D.时间内工人做加速度减小的减速运动
11.一质点做直线运动的速度图像如图所示,下列选项正确的是( )
A.在内,质点的加速度是
B.在内,质点的平均速度为
C.在前内,质点离出发点的最远距离为
D.在第末,质点的加速度为零
12.春节烟花汇演中常伴随无人机表演。如图是两架无人机a、b同时从同一地点竖直向上直线飞行的图像。下列说法正确的是( )
A.时,无人机a飞到了最高点 B.时,无人机b在a的上方
C.20~30s,b的加速度大于a加速度 D.0~30s,两架无人机a、b的平均速度相等
【考点3: a-t图像的特点】
一、单选题
1.近年来,一些高级轿车的设计师提出了“加速度的变化率”的概念,用这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢,轿车的“加速度的变化率”越小,乘坐轿车的人感觉越舒适。图示是一辆汽车在水平公路上行驶时加速度随时间变化的关系图像(在图像中图像与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量),则下列说法正确的是( )
A.从运动学角度的定义,“加速度的变化率”的单位应是
B.加速度的变化率保持为0的直线运动是速度不均匀变化的直线运动
C.若加速度与速度同方向,图像如图所示,表示的是物体的速度在减小
D.若加速度与速度同方向,图像如图所示,已知物体在时速度为5m/s,则2s末的速度为8m/s
2.某物体做直线运动,其“”图像如图所示,引入“加速度的变化率”描述加速度变化的快慢。下列说法一定正确的是( )
A.2s内物体的速度越来越小
B.“加速度的变化率”单位为
C.2s末物体的速度为
D.2s时加速度为0,物体的速度也可能为0
3.物体做自由落体运动,从释放开始计时,图中关于物体的速度、加速度、位移图像,可以表示这个过程的是( )
A.B.C.D.
4.如图所示,图甲、乙、丙、丁分别是不同物体沿x轴做直线运动的速度v、加速度a、位移x随时间t的变化情况。关于各物体在0-3t0时间内的运动,下列说法正确的是( )
A.图甲所示的物体在2t0时刻加速度改变方向
B.若图乙所示的物体由静止出发,则2t0时刻速度最大
C.图丙与图甲可以描述同一物体的运动规律
D.图丁所示的物体在0-t0和t0-3t0内的速度相等
5.2025 第十四届南宁国际汽车展览会于6月13~16日在南宁国际会展中心盛大举行。一辆展车(可视为质点)从静止开始在平直的公路上做直线运动,加速度随时间 变化规律的图像(图像)如图所示,则展车在0~40s内位移的最大值是( )
A.250 m B.500 m C.750 m D.1000 m
6.如图所示为某质点做直线运动的加速度与时间的关系图像,其中时刻,质点的速度为零。下列说法正确的是( )
A.在内,质点做匀变速直线运动
B.在内,质点在时刻速度最大
C.在内,质点在时刻离出发点最远
D.在和时,质点速度相同
二、多选题
7.某同学在学习了直线运动和牛顿运动定律知识后,绘出了沿直线运动的物体的位移、速度、加速度随时间变化的图像如图所示,若该物体在时刻初速度为零,则下列图像中该物体在内位移一定为零的是( )
A.B.
C.D.
8.106组2班同学用手机软件研究物体运动时发现:一个物体的初速度为8m/s,之后的运动其加速度随时间变化的图像如图所示,则在0-2s这个过程中,下列说法正确的是( )
A.时其速度还是8m/s B.时其速度大小达到最大
C.0-2s这个过程的位移为20m D.0-2s这个过程的位移为24m
【考点4:非常规图像的特点】
一、单选题
1.急动度(J),又称加加速度,是描述加速度变化快慢的物理量,定义为。急动度可以用来反映乘客乘坐交通工具时的舒适程度;急动度越小,乘客舒适程度越高。某动车组列车在平直的轨道上运行的过程中急动度随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是( )
A.内,动车组可能做匀加速直线运动
B.内,动车组可能做匀加速直线运动
C.内,动车组加速度不变
D.内,动车组加速度随时间均匀变化
二、多选题
2.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.第一次运动速度从变为用时
B.第二次运动做匀加速直线运动,且加速度大小为
C.第三次运动,运动前位移所用的时间大于
D.第四次运动加速度大小为
3.一质点以一定的初速度从A点开始向相距8 m的B点做直线运动,运动过程中其速度的二次方v2与位移x之间的关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.质点做加速度增大的变加速运动 B.质点做匀加速运动,其加速度大小为2 m/s2
C.质点运动的初速度大小为6 m/s D.质点从A点运动到B点所用的时间为2 s
4.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,如图所示是某动力车在刹车过程中位移和时间的比值与t之间的关系图像,下列说法正确的是( )
A.动力车的初速度为20m/s
B.刹车过程中加速度大小为2.5m/s2
C.刹车过程持续的时间为6s
D.从开始刹车时计时,经过8s,该车的位移大小为90m
5.随着科技的进步,机器狗的应用越来越普及,机器狗两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.第一次运动做匀加速运动,且加速度为0.5m/s2
B.第一次运动当位移为9m时,运动时间为6s
C.第二次运动机器狗在1s时速度为3m/s
D.第二次运动加速度大小为1.5m/s2
6.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图像,时间内三物体的平均速度相等
B.乙图中,物体的加速度大小为
C.丙图中,阴影面积表示时间内物体的速度的大小
D.丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动,则该物体的加速度为
7.某新能源汽车以30m/s的速度行驶过程中发现其前方30m处有一辆货车,驾驶员立即刹车,其刹车过程中的图像如图所示,同时货车以下列哪种运动行驶一定相撞的是( )
A. B.
C. D.
三、解答题
8.某物体沿一直线运动,时刻开始计时,物体运动的 图像如图所示,根据图像信息,求:
(1)物体在末的速度是多少?
(2)物体在前内的位移是多少?
【考点5: 利用图像解决运动学问题】
一、单选题
1.甲、乙两车在一平直公路上同向行驶,在到的时间内,它们的图像如图所示,在这段时间内( )
A.乙两车汽车的位移相同
B.汽车甲的平均速度比乙大
C.汽车甲做加速度逐渐增大的加速运动
D.图中交点表示两车此时相遇
2.从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度图像如图所示。在时间内,下列说法中正确的是( )
A.两条图像的交点代表此时两物体相遇
B.Ⅰ物体的加速度不断减小,Ⅱ物体的加速度不断增加
C.Ⅰ、Ⅱ两物体的位移都在不断增大
D.Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是
3.一个做直线运动的物体的图像为如图所示的半圆,其在内的平均速度大小和平均加速度大小为( )
A. B.
C. D.
4.和谐号动车和复兴号高铁相继从同一站点由静止沿同一方向做直线运动,两车运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.0~t1阶段和谐号动车的平均速度等于
B.0~t2阶段复兴号高铁的平均速度等于
C.t1时刻和谐号动车与复兴号高铁相遇
D.相遇前,t1时刻两车相距最远
5.某次机车性能测试中,机车由静止开始沿水平直线运动,其加速度随时间变化的关系如图所示,则机车( )
A.时间内做匀加速直线运动 B.时速度最大
C.时速度为零 D.时和时的速度大小相等
6.迁西县花香果巷特色小镇,现有千亩梨树和牡丹,每年四月举办梨花节、五月举办牡丹节。一无人机航拍时,在竖直方向的图像如图所示,取向上为正方向,则无人机上升至最高点的时刻是( )
A. B. C. D.
7.公交车以的速度匀速行驶,发现前方处电动车以的速度与公交车同向行驶。公交车司机见状立即紧急刹车,为避免突然刹车让乘客有明显的顿挫感,刹车的加速度大小随时间按图示规律变化。刹车结束时,公交车恰好不会撞上电动车,则公交车的刹车时间为( )
A. B. C. D.
8.和谐号动车和复兴号高铁相继从同一站点由静止沿同一方向做直线运动,两车运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.阶段和谐号动车的平均速度等于
B.阶段复兴号高铁的平均速度等于
C.时刻和谐号动车与复兴号高铁相遇
D.时刻和谐号动车在复兴号高铁前的距离最远
9.某赛车从静止启动后做加速直线运动,加速度随时间变化的规律如图所示,0~t0时间内的位移大小为x,则t0~2t0时间内的位移大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题
10.一物体由静止开始做直线运动,运动200m后又静止,其运动的加速度-位移(a-x)图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.物体全程都在做加速运动
B.运动至50米时的瞬时速度为30m/s
C.物体全程的平均速度大于15m/s
D.am=4m/s2
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