内容正文:
专题05 匀变速直线运动之运动图像 期中专项训练(B卷)
一、单选题
1.甲、乙两辆小汽车(都可视为质点)分别处于同一条平直公路的两条平行车道上,t=0时甲、乙两辆小汽车并排,它们运动的v-t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.加速过程中,甲车的加速度比乙车大
B.t=5s时,甲车在乙车前30m处
C.乙车追上甲车前,两车间距离最大值为50m
D.t=14s时乙车追上甲车
2.沿直线行驶的汽车和,位置坐标随时间的变化规律如图所示。在末两图线相交于处。由图可知( )
A.在0到这段时间内,车与车的运动方向相同
B.在0到这段时间内,车的平均速率小于车的平均速率
C.在0到这段时间内,车速度逐渐减小,车速度逐渐增大
D.在时,车的瞬时速度大于车的瞬时速度
3.一物体由静止开始,在粗糙的水平面内沿直线运动,其加速度a随时间t变化的a-t图像如图所示。若选物体开始运动的方向为正方向,那么,下列说法中正确的是( )
A.在2s时物体的速度方向发生改变
B.在2s时物体的速度是3m/s
C.在2~3s的时间内,物体速度的变化量为-2m/s
D.在0~4s的时间内,物体的位移为零
4.在如图所示的位移—时间图像和速度-时间图像中,给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点沿同一方向的运动情况,则( )
A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B.0~t1时间内,甲车通过的路程小于乙车通过的路程
C.0~t2时间内,丙、丁两车平均速度相等
D.0~t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相距最远
5.一辆小汽车A以的速度行驶在长直高速公路上,突然发现正前方处另一辆小汽车B以的速度沿同方向匀速行驶。为了避免相撞,小汽车A紧急刹车。两车的图像如图所示,A车图像前内为直线,内为曲线。图像到运动过程中,下列说法正确的是( )
A.两车不会发生追尾
B.刹车后,A车加速度一直减小
C.两车最近距离为
D.时两车间距为
6.2020年11月24日,嫦娥五号月球探测器在海南文昌卫星发射中心发射成功,这是中国探月工程“绕、落、回”三步走收官之战。一兴趣小组进行小火箭发射实验,某次火箭竖直发射后的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.8s末火箭上升到最大高度 B.火箭上升的最大高度为240m
C.12s末火箭加速度的方向发生改变 D.8s末火箭运动的速度方向发生改变
7.如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.甲图中,物体在这段时间内的平均速度为
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变化量
D.丁图中,时物体的位移大小为
8.利用传感器与计算机结合,可以绘制出物体运动的图象。某同学在一次实验中得到一沿平直轨道运动的小车的速度−时间图象如图所示,由此图象可知( )
A.小车在20s∼40s做加速度恒定的匀变速直线运动
B.20s末小车回到出发点
C.小车0∼10s内的平均速度小于10∼20s内的平均速度
D.小车20s时加速度方向改变
9.如图,描绘甲、乙、丙、丁四车沿平行直行车道的运动情况。关于车辆在1~4 s内运动情况分析正确的是( )
A.甲、乙两车路程相等 B.丙、丁两车一定相遇两次
C.甲、乙两车平均速度相等 D.丙、丁两车平均速度相等
10.假设列车由静止开始运动,其加速度a随时间t的变化关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.0~40s内速度方向改变
B.0~40s内加速度方向改变
C.0~40s内列车的位移大小为75m
D.0~40s内列车的速度变化量大小为75m/s
二、多选题
11.随着汽车不断普及,对于安全驾驶的要求越来越高.路考是驾照考试的指定科目,路考中有一项是定点停车,路考过程中某辆车运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.内,汽车匀速行驶
B.内,汽车的加速度大小为
C.汽车在内的加速度小于内的加速度
D.汽车在内的运动方向与内的运动方向相反
12.下面图像描述的是A、B两物体做直线运动的相关图像。关于甲、乙、丙、丁四个图像,下列说法正确的是( )
A.甲图中在时间内,A的平均速度大于B的平均速度
B.乙图中的物体可能做单向运动
C.丙图中两物体在、两个时刻相遇两次
D.由丁图可以求出运动物体的加速度
13.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.甲图中0~t1时间内,三物体的平均速率相等
B.乙图中x1~2x1阶段,物体的加速度大小为
C.丙图中阴影面积表示t1~t2时间内物体的加速度变化量
D.丁图中物体做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s2
14.某汽车在启用ABS刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时,其车速与时间的变化关系分别如下图中的①、②图线所示。由图可知,启用ABS后( )
A.t1时刻车速更小
B.0~t1的时间内加速度更小
C.加速度总比不启用ABS时大
D.刹车后前行的距离比不启用ABS更短
15.如图所示是A、B两个物体做直线运动的速度图象,下列说法正确的是( )
A.物体A的加速度为正值,B的加速度为负值,所以A的加速度大于B的加速度
B.物体B做减速直线运动
C.物体A做加速直线运动
D.物体B的速度变化比A的速度变化快
16.甲、乙两车并排停在斑马线处礼让行人,在行人经过斑马线后,甲、乙两车同时启动并沿平直公路同向行驶,其速度—时间图象分别为图中直线a和曲线b.由图可知( )
A.t0时刻,甲车在乙车的后面
B.t0时刻,乙车的运动方向发生改变
C.在0~t0时间内,乙车的加速度越来越小
D.在0~t0时间内,乙车的平均速度为
三、填空题
17.如图所示,Ⅰ和Ⅱ分别是甲、乙两物体的图象,则甲物体速度______,乙物体速度______,时,甲、乙两物体相距______m,在位移300m处,Ⅰ物体超前Ⅱ物体______s.
18.如图所示是一个质点做直线运动的速度时间图像,由图像可知:
(1)该质点在0s~2s内做______运动,加速度是______,位移是______;
(2)该质点在2s~4s内做______运动,加速度是______,位移是______;
(3)该质点在4s~5s内做______运动,加速度是______,位移是______。
四、实验题
19.在探究小车速度随时间变化规律的实验中,得到一条如图所示的纸带,按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6都为共7个记数点。0到6每相邻两记数点间各有四个打印点未画出,测得相邻计数点的距离依次为s1=1.40cm,s2=1.90cm,s3=2.38cm,s4=2.88cm,s5=3.39cm,s6=3.87cm。(小数点后保留三位)
(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时,小车的速度分别为: v1=______m/s,v2=___________m/s,v3=___________m/s,v4=___________m/s,v5=_______ m/s。
(2) 在图中作出速度-时间图像____,并由图像求出小车的加速度a=_____________________m/s2。
20.在如图所示的“探究小车速度随时间变化的规律”实验中:
(1)学校实验室提供如图甲、乙所示的两种打点计时器。某实验小组决定使用电火花计时器,应是图______(填“甲”或“乙”)中的计时器。
(2)本实验中关于轨道末端滑轮高度的调节。正确的是( );
A. B. C.
(3)该实验小组中的三位同学利用同一条纸带,分别作出了如下所示的四幅图像,其中最规范的是( );
A. B. C.
(4)根据你在(3)中选择的图像,可求出小车的加速度大小为_____m/s²(计算结果保留两位有效数字)。
五、解答题
21.做直线运动的物体,以向东为正方向,其图像如图所示,试根据图像判断:
(1)第1秒内和第4秒内物体的加速度的大小和方向?
(2)物体第5秒内的加速度和第4秒内的加速度相同吗?(通过计算加适当的文字叙述阐明原因)物体沿什么方向做加速或减速运动?
22.如图是做直线运动的某质点v-t图象,请分析:
(1)质点在图中0~4s、8~10s、10~12s内分别做什么运动;
(2)在0~4s、8~10s、10~12s内质点的加速度各是多少;
(3)求4~8s内位移。
23.小涵家住在一座22层的高楼内,他通过实验研究了电梯运动的速度v随时间t变化的规律,发现电梯从第一层由静止开始启动一直上升至最高层停下来的过程可以分成三个阶段,首先电梯加速,发现电梯用了5s达到了稳定的速度m/s并以这个速度继续上升了10s,然后开始减速,经过3s停了下来,若上述变速过程均理想化为匀变速直线运动。(g取)
(1)根据题目已知信息,求电梯加速过程的加速度大小和减速过程的加速度大小;
(2)在图中做出上述相应的图像;
(3)求电梯运动全过程的位移大小。
(4)类比是一种常用的研究方法。对于直线运动,教科书中讲解了图像求位移的方法。请你借鉴此方法,对比加速度和速度的定义,根据如图所示的电梯在时由静止开始上升的图像,求电梯在第1s内的速度改变量和第2s末的速率。
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《专题05 匀变速直线运动之运动图像 期中专项训练(B卷)》参考答案
1.C
【详解】A. 根据速度图象的斜率表示加速度,知两车加速过程,甲的加速度比乙小,A错误;
B.0-5s,根据面积代表位移,甲车的位移
乙车的位移
所以时,甲车在乙车前40m处,B错误;
C.速度相等时,即7s时间距最大,最大间距
C正确;
D.根据图像可知,0-14s内
故在14s前已经追上,D错误。
故选C。
2.C
【详解】A.图线的斜率表示速度,由图线在0到4s可知这段时间内,a车的斜率为负,b车的斜率为正,说明a车与b车的运动方向相反,故A错误;
B.0到4s这段时间内,a车的位移为20m,b车的位移为10m,由平均速率公式
所以a车的平均速率大于b车的平均速率,故B错误;
CD.图线的斜率表示速度,由图线在0到4s可知这段时间内,a车的斜率大小逐渐减小,b车的斜率大小逐渐增大,即a车速度逐渐减小,b车速度逐渐增大。并且,在t=4s,a车的斜率小于b车的斜率,即a车的瞬时速度小于b车的瞬时速度。故C正确,D错误。
故选C。
3.B
【详解】A.在2s时物体的速度方向没有发生改变,加速度方向发生变化,A错误;
B.在2s时物体的速度是,B正确;
C.在2~3s的时间内,物体速度的变化量为,C错误;
D.在0~4s的时间内,前两秒物体做加速运动,后两秒物体做减速运动;由于前两秒的面积等于后两秒的面积,所以物体4秒末的速度等于0;物体一直向前运动,前4秒的位移不等于0,D错误。
故选B。
4.D
【详解】A.v-t图像和x-t图像都只能表示直线运动,故A错误;
B.由图可知,0~t1时间内甲一直在乙的后面,且在t1时刻处于相遇,所以0~t1时间内,甲车通过的路程等于乙车通过的路程,故B错误;
C.v-t图像与坐示轴所围面积表示位移,则0~t2时间内丙、丁两车的位移不等,时间相等,则平均速度不相等,故C错误;
D.由速度图象与时间轴围成的面积表示位移可知,丙、丁两车在t2时刻相距最远,故D正确。
故选D。
5.A
【详解】A.由小汽车A的v-t图像可知,0~6s时间内小汽车A的位移sA满足
小汽车B的位移大小为
故t=6s时,两汽车的最近距离d满足
因此不会发生追尾现象,故A正确;
B.图像的斜率表示加速度,则刹车后A车的加速度先不变后减小,故B错误;
C.两车最近距离为t=6s时,由于不知道小汽车A在后续的具体运动情况,题中所给条件不足,无法求出,故C错误;
D.t=2s时,两车的间距为,故D错误。
故选A。
6.B
【详解】A.由图像可以看出,火箭先是匀加速上升,燃料燃完之后在重力作用下相当于做竖直上抛运动,12s末到达最大高度,A错误;
B.火箭上升的最大高度
B正确;
C.8s到16s图线是一条倾斜直线,加速度不变,即12s末火箭的加速度的方向没有发生变化,C错误;
D.8s末前后火箭的速度均为正值,8s末火箭运动的速度方向没有发生变化,D错误。
故选B。
7.C
【详解】A.甲图中,若物体做匀加速直线运动,则
由图可知物体做加速度减小的加速直线运动,在这段时间平均速度大于。故A错误;
B.根据
结合乙图,可得
解得
故B错误;
C.根据
解得
可知丙图中,阴影面积表示时间内物体的速度变化量。故C正确;
D.根据
解得
结合丁图,可得
解得
结合丁图,可得
可知时物体的位移大小为
故D错误。
故选C。
8.C
【详解】A.小车在20s∼30s时向负方向做匀加速直线运动,加速度向负方向,30s∼40s向负方向做匀减速直线运动,加速度向正方向,所以20s∼40s内,小车的加速度不恒定,不是匀变速直线运动,A错误;
B.前20s速度始终为正值,始终向正方向运动,20s末小车离出发点最远,B错误;
C.位移等于图像与时间轴围成的面积,小车0∼10s内的位移小于10s~20s内的位移;根据 ,所以小车0∼10s内的平均速度小于10∼20s内的平均速度,C正确;
D.小车在10~30s内加速度的方向始终向负方向,所以小车20s时加速度方向没有改变,D错误。
故选C。
9.C
【详解】A.由题意可知图像的斜率表示速度,则甲车在1~4 s内沿正方向做匀速直线运动,乙车在1~4 s内先向负方向做减速再向正方向做加速运动,故乙车的路程大于甲车的路程,故A错误;
C.由题意可知图像的交点表示相遇,则在1~4 s内甲、乙两车的位移相等,时间相等,根据可知甲、乙两车平均速度相等,故C正确;
BD.由题意可知图像的图线与坐标轴围成的面积表示位移,由图可知1~4 s内丙车的位移大于丁车的位移,所以丙、丁两车一定不会相遇两次,可能相遇一次或不相遇,根据可知丙车的平均速度大于丁车的平均速度,故BD错误。
故选C。
10.D
【详解】AB.在0~40s内,加速度始终为正值,方向没变,物体始终做加速运动,速度不断增加,方向也没有变,A、B错误;
D.在图像中,图像与时间轴围成的面积等于速度的变化量,因此在0~40s内速度的变化量
D正确;
C.利用图像可知,在10s末的速度
从10s~20s做匀加速运动,位移的大小为
因此在0~40s内列车的位移远大于75m,C错误。
故选D。
11.AB
【详解】A.内汽车做速度为的匀速直线运动,A正确;
B.根据图像的斜率表示加速度,则内的加速度
则内汽车的加速度大小为,B正确;
C.根据图像的斜率表示加速度,斜率越大,加速度越大,知内汽车的加速度大于内的加速度,C错误;
D.内与内汽车的速度方向一直为正方向,内汽车的运动方向与内的运动方向相同,D错误。
故选AB。
12.BD
【详解】A.甲图中在时间内,A、B两物体的位移大小均为,则平均速度也相同,故A错误;
B.乙图中为加速度-时间图像,物体从静止开始运动,则物体在时间内沿正方向做匀加速直线运动,在时间内加速度方向与运动方向相反,物体继续沿正方向做匀减速直线运动,直至速度减到零,时间内加速度方向又变成正方向,物体又沿正方向做匀加速运动,在时间内加速度方向与运动方向相反,物体继续沿正方向做匀减速运动,因此物体一直沿着一个方向运动,B正确;
C.丙图中,v-t图像与时间轴围成的面积表示位移,两物体在、两个时刻速度相同,不是位移相同,且时间内A的位移始终大于B的位移,故C错误;
D.丁图是速度平方-位移图像,由速度位移关系公式可知,图像斜率
因此可以求出运动物体的加速度大小为,故D正确。
故选BD。
13.AB
【详解】A.图像的斜率表示速度,斜率的正负表示速度的方向,根据图示可知,速度方向没有发生变化,即物体均做单向直线运动,0~t1时间内,三个物体的路程与时间均相等,则三物体的平均速率相等,故A正确;
B.根据速度与位移的关系有
变形得
结合图像可知,x1~2x1阶段有
解得
即物体的加速度大小为,故B正确;
C.根据加速度的定义式有
则有
可知,丙图中阴影面积表示t1~t2时间内物体的速度变化量,故C错误;
D.物体做匀加速直线运动,根据位移公式有
变形得
结合图像有
解得,故D错误。
故选AB。
14.BD
【详解】A.由图看出,启用ABS后t1时刻车速更大,故A错误;
BC.由斜率等于加速度的大小得到,启用ABS后0~t1的时间加速度更小,t1~t2的时间内加速度更大,故B正确,C错误;
D.根据速度图象的“面积”等于位移大小看出,刹车后前行的距离比不启用ABS更短,故D正确;
故选BD。
15.CD
【详解】A、加速度的大小看斜率的大小,图中B直线斜率绝对值较大,则A的加速度小于B的加速度;故A错误.
B、物体B沿负方向运动,速度随时间均匀增大,做匀加速直线运动;故B错误.
C、由速度图象可知:物体A的速度随时间均匀增大,加速度不变,做匀加速直线运动;故C正确.
D、B的加速度大,表示B的速度变化比A的速度变化快;故D正确.
故选CD.
【点睛】本题是速度图象问题,考查理解图象的能力.要注意不能根据数学上正数大于负数来比较加速度的大小,要知道加速度是矢量,其正负表示其方向.
16.AC
【详解】A.根据v-t图象与时间轴所围成的面积表示位移,知在0~t0时间内,乙车的位移比甲车的大,则t0时刻乙车在甲车的前方;故A正确.
B.乙车的速度一直为正,运动方向没有改变;故B错误.
C.在0~t0时间内,乙车图象切线斜率越来越小,则乙车的加速度越来越小;故C正确.
D.在0~t0时间内,甲车做匀加速直线运动,平均速度为;在0~t0时间内,乙车的位移比甲车的大,乙车的平均速度大于甲车的平均速度,即乙车的平均速度大于;故D错误.
17. 30 20 150 5
【详解】[1]图象斜率表示速度,甲物体速度
[2]图象斜率表示速度,乙物体速度
[3]时,甲的位移
乙的位移
甲、乙两物体相距
[4]Ⅰ物体到达位移300m处的时间
Ⅱ物体到达位移300m处的时间
Ⅰ物体超前Ⅱ物体的时间
18.(1) 正方向匀加速直线 1.5m/s2 3m
(2) 正方向匀速直线运动 0 6m
(3) 正方向匀减速直线运动 -3m/s2 1.5m
【详解】(1)[1][2]由图可知,质点在0~2s内,速度均匀增加,则沿正方向做匀加速直线运动,图线的斜率表示加速度,所以加速度为
[3]图线与横轴所围区域的面积表示位移,所以位移为
(2)[1][2]质点在2~4s内,速度不变,则质点沿正方向做匀速直线运动,所以加速度为
[3]图线与横轴所围区域的面积表示位移,所以位移为
(3)[1][2]质点在4~5s内,速度均匀减小,则沿正方向做匀减速直线运动,加速度为
[3]位移为
19. 0.165m/s 0.214m/s 0.263m/s 0.314m/s 0.363m/s 0.50
【详解】(1)[1][2][3][4][5]由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔,计数点1的瞬时速度等于0、2段的平均速度,则有:
计数点2的瞬时速度等于1、3段的平均速度,则有:
计数点3的瞬时速度等于2、4段的平均速度,则有:
计数点4的瞬时速度等于3、5段的平均速度,则有
计数点5的瞬时速度等于4、6段的平均速度,则有:
(2)[6][7]作出速度时间图线,如图所示,则小车的加速度为:
20.(1)乙
(2)B
(3)A
(4)0.50
【详解】【小题1】图甲是电磁打点计时器,图乙是电火花计时器,应选乙。
【小题2】滑轮调节的高度要使细绳与长木板平行,故选B。
【小题3】描绘图像时取坐标标度的时候不能随意,要使得大部分点落在整个坐标区域中,描完点后,先大致地判断这些点是不是在一条直线上,然后画一条直线,让这些点均匀地分布在这条直线的两侧,误差太大的点,可以舍弃,故选A。
【小题4】根据图像可得加速度的大小为
21.(1),方向向东;,方向向西;
(2)不相同,向西的匀减速直线运动
【详解】(1)图像的斜率表示加速度,则第1秒内物体的加速度为,方向向东;
第4秒内物体的加速度为,方向向西;
(2)由图像可知第5秒内的加速度为,方向向东,与第4秒内的加速度大小相等,但方向相反,故加速度不相同;
又由于第5秒内加速度方向与速度方向相反,故物体做方向向西的匀减速直线运动。
22.(1)见解析;(2),,;(3)
【详解】(1)质点在0~4s内沿正方向做匀加速直线运动, 8~10s内沿正方向做匀减速直线运动,10~12s内沿负反向做匀加速直线运动。
(2)0~4s内的加速度
8~10s内的加速度
10~12s内的加速度
(3)4~8s内位移
23.(1),
(2)
(3)
(4),
【详解】(1)加速过程:初速度为0,末速度 ,时间
根据加速度定义式
减速过程:初速度,末速度为0,时间
加速度大小
(2)图像分为三段
0~5s:从原点 到点 的倾斜直线(匀加速)
5~15s:从 到 的水平直线(匀速)
15~18s:从 到 的倾斜直线(匀减速)
(3)图象与时间轴围成的面积表示位移
(4)类比图象求位移的方法:a-t图象与时间轴围成的面积等于速度变化量
第1s内,0~1s的面积是三角形,
第2s末:0~2s的总面积为梯形, ,初速度为0,故
【点睛】
答案第1页(共2页)
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