專題強(qiáng)化練一 對運(yùn)動圖象的剖析及應(yīng)用—2021屆高考物理一輪復(fù)習(xí)檢測

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1、專題強(qiáng)化練一 對運(yùn)動圖像的剖析及應(yīng)用 A 組  位移-時(shí)間圖象問題 1. (單選)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿x軸做勻加速直線運(yùn)動.其位移—時(shí)間圖象如圖9所示,則下列說法正確的是(  ). 圖9 A.該質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為2 m/s2 B.該質(zhì)點(diǎn)在t=1 s時(shí)的速度大小為2 m/s C.該質(zhì)點(diǎn)在t=0到t=2 s時(shí)間內(nèi)的位移大小為6 m D.該質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)速度為零 解析 質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動,設(shè)t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度為v0,加速度為a,由圖象知t1=1 s時(shí),s1=2 m;t2=2 s時(shí),s2=8 m,利用公式s=v0t+at2得:s1=v0t1+at12,s2=v0t2+at22,代入數(shù)據(jù)解

2、得a=4 m/s2,v0=0,t=1 s時(shí)的速度大小為4 m/s,故只有D正確. 答案 D 2. (多選)一條東西方向的平直公路邊上有兩塊路牌A、B,A在西B在東,一輛勻速行駛的汽車自東向西經(jīng)過B路牌時(shí),一只小鳥恰自A路牌向B勻速飛去,小鳥飛到汽車正上方立即折返,以原速率飛回A,過一段時(shí)間后,汽車也行駛到A.以向東為正方向,它們的位移—時(shí)間圖象如圖10所示,圖中t2=2t1,由圖可知(  ). 圖10 A.小鳥的速率是汽車速率的兩倍 B.相遇時(shí)小鳥與汽車位移的大小之比是3∶1 C.小鳥飛行的總路程是汽車的1.5倍 D.小鳥和汽車在0~t2時(shí)間內(nèi)位移相等 解析 設(shè)A、B之間的

3、距離為s.由t2=2t1,結(jié)合圖象可知,小鳥與汽車相遇時(shí),汽車的位移大小為,小鳥的位移大小為s,故A錯誤,B正確;小鳥飛行的總路程為s=1.5s,C正確;小鳥在0~t2時(shí)間內(nèi)的位移為零,而汽車在0~t2時(shí)間內(nèi)位移大小為x,故D錯誤. 答案 BC  速度-時(shí)間圖象問題 3.(多選)四個(gè)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動,它們的速度圖象分別如下圖所示,在2 s末能回到出發(fā)點(diǎn)的是(  ). 解析 根據(jù)速度-時(shí)間圖象所圍的“面積”表示位移,時(shí)間軸以上的“面積”表示正向位移,時(shí)間軸以下的“面積”表示負(fù)向位移,總位移為兩位移的代數(shù)和,可知A、D正確,B、C錯誤. 答案 AD 4.(單選)A和B兩物體在同一直線

4、上運(yùn)動的v-t圖線如圖11所示.已知在第3 s末兩個(gè)物體在途中相遇,則下列說法正確的是(  ). 圖11 A.兩物體從同一地點(diǎn)出發(fā) B.出發(fā)時(shí)B在A前3 m處 C.3 s末兩個(gè)物體相遇后,兩物體可能再相遇 D.運(yùn)動過程中B的加速度大于A的加速度 解析 由v t圖線與橫軸所圍面積表示位移可知,在第3 s末物體A的位移比物體B的位移大3 m,所以出發(fā)時(shí)B在A前3 m處,兩物體不是從同一地點(diǎn)出發(fā),選項(xiàng)B正確,A錯誤;3 s末兩個(gè)物體相遇后,兩物體不可能再相遇,選項(xiàng)C錯誤;v t圖線的斜率表示加速度,運(yùn)動過程中A的加速度大于B的加速度,選項(xiàng)D錯誤. 答案 B 5. (單選)如圖12

5、所示,是從同一地點(diǎn)同時(shí)開始沿同一直線運(yùn)動的兩個(gè)物體Ⅰ、Ⅱ的v-t圖象.在0~t2時(shí)間內(nèi),下列說法中正確的是(  ). 圖12 A.Ⅰ物體所受的合外力不斷增大,Ⅱ物體所受的合外力不斷減小 B.在第一次相遇之前,t1時(shí)刻兩物體相距最遠(yuǎn) C.t2時(shí)刻兩物體相遇 D.Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)物體的平均速度大小都是 解析 物體的加速度在v-t圖象中是每點(diǎn)對應(yīng)切線的斜率,可知Ⅰ物體的加速度一直在減小,合外力不斷減小,Ⅱ物體加速度不變,所受合外力不變,A錯誤;由圖象可知,在第一次相遇之前,t1時(shí)刻兩物體相距最遠(yuǎn),t2時(shí)刻兩物體不相遇,B正確,C錯誤;Ⅰ物體的平均速度大于,D錯誤. 答案 B 6.酒后駕

6、車嚴(yán)重威脅公眾交通安全.若將駕駛員從視覺感知前方危險(xiǎn)到汽車開始制動的時(shí)間稱為反應(yīng)時(shí)間,將反應(yīng)時(shí)間和制動時(shí)間內(nèi)汽車行駛的總距離稱為感知制動距離.科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),反應(yīng)時(shí)間和感知制動距離在駕駛員飲酒前后會發(fā)生明顯變化.一駕駛員正常駕車和酒后駕車時(shí),感知前方危險(xiǎn)后汽車運(yùn)動v-t圖線分別如圖13甲、乙所示.求: 圖13 (1)正常駕駛時(shí)的感知制動距離s; (2)酒后駕駛時(shí)的感知制動距離比正常駕駛時(shí)增加的距離Δs. 解析 (1)設(shè)駕駛員飲酒前、后的反應(yīng)時(shí)間分別為t1、t2,由圖線可得:t1=0.5 s t2=1.5 s 汽車減速時(shí)間為t3=4.0 s 初速度v0=30 m/s 由圖線可得:

7、s=v0t1+t3 解得:s=75 m (2)Δs=v0(t2-t1)=30(1.5-0.5)m=30 m 答案 (1)75 m (2)30 m  運(yùn)動圖象的綜合問題 7.(單選)某同學(xué)在學(xué)習(xí)了動力學(xué)知識后,繪出了一個(gè)沿直線運(yùn)動的物體的加速度a、速度v、位移s隨時(shí)間變化的圖象如下圖所示,若該物體在t=0時(shí)刻,初速度均為零,則下列圖象中表示該物體沿單一方向運(yùn)動的圖象是(  ). 解析 A項(xiàng)位移正負(fù)交替,說明物體做往復(fù)運(yùn)動;B項(xiàng)物體先做勻加速運(yùn)動,再做勻減速運(yùn)動,然后做反向勻加速運(yùn)動,再做反向勻減速運(yùn)動,周而復(fù)始;C項(xiàng)表示物體先做勻加速運(yùn)動,再做勻減速運(yùn)動,循環(huán)下去,物體始終單向運(yùn)

8、動,C正確;D項(xiàng)從面積判斷物體速度有負(fù)值出現(xiàn),不是單向運(yùn)動. 答案 C 8.(單選)下列所給的圖象中能反映做直線運(yùn)動的物體不會回到初始位置的是(  ). 解析 A選項(xiàng)為位移—時(shí)間圖象,圖線與t軸相交的兩個(gè)時(shí)刻即為相同的初始位置,說明物體回到了初始位置;B、C、D選項(xiàng)中的圖象均為速度—時(shí)間圖象,要回到初始位置,則t軸上方的圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積和t軸下方的圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積相等,顯然B選項(xiàng)中只有t軸上方的面積,故B選項(xiàng)表示物體一直朝一個(gè)方向運(yùn)動,不會回到初始位置,而C、D選項(xiàng)在t=2 s時(shí)刻,物體回到了初始位置,故選B. 答案 B 9.(多選)如圖14所示的圖象表示做直線運(yùn)動的

9、某一物體在0~5 s內(nèi)的運(yùn)動情況,由于畫圖人粗心未標(biāo)明此圖是v-t圖還是s-t圖,但已知第1 s內(nèi)的速度小于第3 s內(nèi)的速度,則下列說法正確的是(  ). 圖14 A.該圖一定是v-t圖 B.該圖一定是s-t圖 C.在這5 s內(nèi),物體的速度越來越大 D.在這5 s內(nèi),物體的位移越來越大 解析 若該圖是s-t圖象,則圖象的斜率表示速度,根據(jù)題圖,該圖線在第1 s內(nèi)的斜率不為零,而第3 s內(nèi)的斜率為零,說明物體在第1 s內(nèi)的速度大于第3 s內(nèi)的速度,故該圖是v-t圖,選項(xiàng)B錯誤,A正確;v-t圖象的縱坐標(biāo)表示瞬時(shí)速度,根據(jù)題圖,該物體的速度先增大(0~2 s)后不變(2~4 s)然

10、后再逐漸減小(4~5 s),所以選項(xiàng)C錯誤;v-t圖象的“面積”表示位移,根據(jù)題圖,該“面積”越來越大,所以物體的位移越來越大,選項(xiàng)D正確. 答案 AD 10.(單選)如圖15所示為物體做直線運(yùn)動的v-t圖象.若將該物體的運(yùn)動過程用s-t圖象表示出來(其中s為物體相對出發(fā)點(diǎn)的位移),則下列四幅圖中描述正確的是(  ). 圖15 解析 0~t1時(shí)間內(nèi)物體沿正向勻速運(yùn)動,選項(xiàng)A錯誤;t1~t2時(shí)間內(nèi),物體靜止,且此時(shí)離出發(fā)點(diǎn)有一定距離,選項(xiàng)B、D錯誤;t2~t3時(shí)間內(nèi),物體反向運(yùn)動,且速度大小不變,即s-t圖象中,0~t1和t2~t3兩段時(shí)間內(nèi),圖線斜率的絕對值相等,選項(xiàng)C正確.

11、 答案 C B 組 11. (單選)一物體做直線運(yùn)動,其加速度隨時(shí)間變化的a-t圖象如圖16所示.下列v-t圖象中,可能正確描述此物體運(yùn)動的是(  ). 圖16 解析 由a-t圖象知T~2T時(shí)間內(nèi)的加速度跟0~時(shí)間內(nèi)的加速度大小相等,方向相反,從而排除選項(xiàng)A、B、C,本題選D. 答案 D 12.(多選)A、B兩物體同時(shí)同地同向出發(fā),其運(yùn)動的v-t圖象和a-t圖象如圖17甲、乙所示,已知在0~t0和t0~2t0兩段時(shí)間內(nèi),A物體在v-t圖象中的兩段曲線形狀相同,則有關(guān)A、B兩物體的說法中,正確的為(  ). 圖17 A.A物體先加速后減速 B.a(chǎn)2=2a1 C.t

12、0時(shí)刻,A、B兩物體第一次相遇 D.2t0時(shí)刻,A、B兩物體第一次相遇 解析 由題圖可知,雖然A物體的加速度先增大后減小,但速度一直在增大,所以A物體一直在做加速運(yùn)動;由v-t圖象不難判斷,在2t0時(shí)刻,A、B兩物體位移相同,又由于兩物體從同地出發(fā),故兩者此時(shí)第一次相遇,C錯誤、D正確;由v-t圖象可知v2=2v1,又由a-t圖象與時(shí)間軸所圍面積等于速度的改變量,可得a2=2a1,B正確. 答案 BD 13.(單選)我國“蛟龍?zhí)枴鄙顫撈鹘?jīng)過多次試驗(yàn),終于在2012年6月24日以7 020 m深度創(chuàng)下世界最新紀(jì)錄(國外最深不超過6 500 m).預(yù)示著可以征服全球99.8%的海底世界.假

13、設(shè)在某次試驗(yàn)時(shí),深潛器內(nèi)的顯示屏上顯示出了深潛器從水面開始下潛到最后返回水面這10 min內(nèi)的深度圖象(a)和速度圖象(b),如圖18所示,則有(  ). 圖18 A.(a)圖中h3代表本次下潛的最大深度,應(yīng)為60 m B.全過程中最大加速度是0.025 m/s2 C.超重現(xiàn)象應(yīng)發(fā)生在3~4 min和6~8 min的時(shí)間段內(nèi) D.整個(gè)深潛器在8~10 min時(shí)間段內(nèi)機(jī)械能守恒 解析 由速度圖象(b)可知,(a)圖中h3代表本次下潛的最大深度,應(yīng)為2 m=360 m,A錯誤;全過程中最大加速度為 m/s2=0.033 m/s2,B錯誤;當(dāng)深潛器有豎直向上的加速度時(shí),處于超重狀態(tài),

14、由圖(b)可知應(yīng)發(fā)生在3~4 min和6~8 min的時(shí)間段內(nèi),C正確;整個(gè)深潛器在8~10 min時(shí)間段內(nèi)減速運(yùn)動的加速度是0.025 m/s2,所以機(jī)械能不守恒,D錯誤. 答案 C 14.如圖19甲所示,在水平地面上固定一傾角為30的光滑斜面,一勁度系數(shù)k=100 N/m的輕質(zhì)彈簧,其下端固定在斜面底端,整根彈簧足夠長且處于自然狀態(tài).質(zhì)量為m=2.0 kg的滑塊從距離彈簧上端s0=0.35 m處由靜止釋放.設(shè)滑塊與彈簧接觸過程系統(tǒng)沒有機(jī)械能損失,彈簧始終處在彈性限度內(nèi),取重力加速度大小為g=10 m/s2.規(guī)定滑塊釋放處為坐標(biāo)原點(diǎn)、沿斜面向下為位移s正向. (1)請?jiān)趫D乙所示的坐標(biāo)紙

15、上畫出滑塊下滑位移在0.55 m 范圍內(nèi),滑塊加速度a隨位移s變化的圖象(即a-s圖象); (2)由a-s圖象求出滑塊下滑速度的最大值vm. 圖19 解析 (1)當(dāng)滑塊下滑位移s≤s0時(shí),其加速度大小為a=gsin 30=5 m/s2;當(dāng)滑塊下滑位移大于x0時(shí),其加速度大小為a==(22.5-50s)m/s2.所以,a-s圖象如圖所示. (2)由a-s圖象可以看出,滑塊下滑位移s≤0.45 m時(shí),滑塊加速下滑,當(dāng)s=0.45 m時(shí),滑塊加速度為零,此時(shí)速度最大.由運(yùn)動學(xué)公式可以推得vm2=2as,其中的“as”為a-s圖象時(shí)圖線與s軸包圍的“面積”,由此可求得滑塊下滑速度的最大值為:vm= m/s=2.0 m/s. 答案 (1)見解析 (2)2.0 m/s

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