高中物理教科版 (2019)必修 第一册第二章 匀变速直线运动的规律本章综合与测试精练

专题强化练1　运动图像

选择题

1.(2021湖南株洲高一期末检测,)(多选)甲、乙两车某时刻由同一地点、沿同一方向开始做直线运动,以该时刻作为计时起点,得到两车的位移-时间(x-t)图像,其中过甲图线的O点的切线与AB平行,过C点的切线与OA平行,则下列说法中正确的是              (　　)

A.0~t1时间内,甲车的瞬时速度始终小于乙车的瞬时速度

B.t1~t3时间内,甲车的瞬时速度始终小于乙车的瞬时速度

C.t3时刻甲车从后方追上乙车

D.甲、乙两车相遇前,t1时刻两车相距最远

2.(2020河北唐山一中高一上期中,)在我国,每年由于交通造成死亡的事故中50%以上都与酒后驾车有关,酒后驾车的危害触目惊心。驾驶员从视觉感知前方危险,到汽车开始制动的时间称为反应时间,酒后驾驶将明显增加反应时间。对比某驾驶员正常驾驶和酒后驾驶过程,记录感知前方危险后汽车运动的v-t图线如图甲、乙所示,则              (　　)

A.图乙对应于正常驾车

B.全过程酒后驾车的时间比较短

C.全过程酒后驾车的位移比较小

D.全过程酒后驾车的平均速度比较大

3.(2020安徽蚌埠铁路中学高一上期中,)小明同学利用传感器绘出了一个沿直线运动的物体,在不同运动过程中加速度a、速度v、位移x随时间t变化的图像,如图所示。若该物体在t=0时刻,初速度为零,则表示该物体沿单一方向运动的图像是              (深度解析)

4.(2021广东珠海期中,)A、B两物体沿同一方向运动,它们的v-t图像如图所示,下列判断正确的是              (　　)

A.在t1时刻前,B物体始终在A物体的前面

B.在0~t1这段时间内,B物体的位移比A物体的位移大

C.在t1时刻前,B物体的速度始终比A物体增加得快

D.在t1时刻两物体不可能相遇

5.(2021河南师范大学附属中学高一上期中,)(多选)利用速度传感器与计算机结合,可以自动作出物体运动的图像。某同学在一次实验中得到的运动小车的速度-时间图像如图所示,以下说法正确的是              (　　)

A.小车先做加速运动,然后做减速运动

B.小车运动的最大速度约为0.8 m/s

C.小车的位移一定大于8 m

D.小车运动轨迹是曲线

6.(2021天津高一上期末,)某人骑自行车在平直道路上行进,图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图像。某同学在分析图像时用虚线进行了近似处理。下列说法正确的是              (深度解析)

A.在t1时刻,虚线反映的加速度比实际的大

B.在0~t1时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的大

C.在t1~t2时间内,由虚线计算出的位移比实际的大

D.在t3~t4时间内,虚线反映的不是匀速直线运动

答案全解全析

选择题

1.ACD　x-t图像的斜率表示速度,图像的斜率越大,表示速度越大,由题图可知,0~t1时间内,甲车图像的斜率小于乙车图像的斜率,即甲车的瞬时速度始终小于乙车的瞬时速度,A正确;t1~t3时间内甲车图像的斜率大于乙车图像的斜率,则甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度,B错误;t3时刻之前甲车在乙车的后面,t3时刻两车的位置相同,说明两车相遇,C正确;图像的纵坐标表示车所在的位置,由图可知t1时刻两车间的距离最大,相距最远,D正确。

2.D　在反应时间里汽车仍做匀速直线运动,酒后驾驶将明显增加反应时间,图乙对应于酒后驾驶,故A错误;设驾驶员饮酒前、后的反应时间分别为t1、t2,由题图甲、乙可得t1=0.5 s,t2=1.5 s,汽车初速度v0=30 m/s,两种情况下减速时间为t3=4.0 s,由图像可得正常驾驶时全程的制动距离为x=v0t1+t3=75 m,同理可求出酒后驾驶时全程的制动距离为x'=v0t2+t3=105 m,故B、C错误;根据=可得正常驾驶时的平均速度== m/s≈16.7 m/s,同理可求出酒后驾驶时的平均速度'== m/s≈19.1 m/s,故D正确。

3.C　选项A所描述的运动在0~2 s内,位移先增大再减小,物体运动的方向发生改变,故A错误;选项B所描述的运动在0~2 s内速度为正值,向正方向运动,在2~4 s内速度为负值,向负方向运动,物体运动方向发生改变,故B错误;选项C所描述的运动在0~1 s内加速度不变,做匀加速直线运动,1~2 s内加速度方向改变,大小不变,向正方向做匀减速直线运动,2 s末速度为零,物体在一个周期内速度的方向不变,故C正确;选项D所描述的运动在0~1 s内向正方向做匀加速直线运动,1~2 s内加速度方向改变,大小不变,向正方向做匀减速直线运动,2 s末速度为零,2~3 s内向负方向做匀加速直线运动,物体运动的方向发生改变,故D错误。

导师点睛　应用运动图像的三点注意

(1)无论是x-t图像还是v-t图像都只能描述直线运动。

(2)x-t图像和v-t图像都不表示物体运动的轨迹。

(3)x-t图像和v-t图像的形状由x与t、v与t的函数关系决定。

4.B　在t1时刻两物体速度相等,由图线与时间轴围成的面积表示位移知B的位移大于A的位移,故B正确;因为不知道两物体的初始位置和初始距离,在0~t1这段时间内,A、B两个物体的位置关系无法确定,故A、D错误;速度-时间图像中图线的斜率表示加速度,由图像可知,在t1时刻以前,B的加速度先大于A的加速度后小于A的加速度,故C错误。

5.AB　在v-t图像中,图像的斜率表示加速度,根据图像可知,小车先做加速运动,达到最大速度0.8 m/s后,开始做加速度逐渐增大的减速运动,由于其速度方向一直为正方向,小车做单向直线运动,故A、B正确、D错误;图中每小格的面积表示的位移大小为0.1 m,总格数约为78格(大于半格计为一格,小于半格忽略不计),总位移为7.8 m,小于8 m,故C错误。

6.B　由于v-t图像的斜率表示物体的加速度可知,在t1时刻,实线的斜率大于虚线的斜率,故实线表示的加速度大于虚线表示的加速度,故虚线反映的加速度比实际的小,故A错误。在0~t1时间内实线与时间轴围成的面积小于虚线与时间轴围成的面积,故实线反映的运动在0~t1时间内通过的位移小于虚线反映的运动在0~t1时间内通过的位移,故由虚线计算出的平均速度比实际的大,故B正确。在t1~t2时间内,虚线与时间轴围成的面积小于实线与时间轴围成的面积,故由虚线计算出的位移比实际的小,故C错误。在t3~t4时间内,虚线是一条水平的直线,物体的速度保持不变,即反映的是匀速直线运动,故D错误。

导师点睛　要明确速度-时间图像的斜率表示物体加速度,速度-时间图像与时间轴围成的面积表示物体通过的位移。