2024届高考物理一轮复习专题一直线运动第3讲运动学图像、追及相遇问题练习含答案

这是一份2024届高考物理一轮复习专题一直线运动第3讲运动学图像、追及相遇问题练习含答案，共5页。试卷主要包含了5 s时的速度方向相反等内容，欢迎下载使用。



　　　　　　　　　　　　　　　
知识巩固练
1.(2022年佛山模拟)我国ETC电子不停车收费系统已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间.下列图像中，可以描述汽车利用该系统通过收费站的是(　　)
A　　　B
C　　　D
【答案】C　
【解析】汽车经过收费站时，先减速然后加速，由题意可知不停车经过收费站，可知最小速度不为零：在x－t图像中图像的斜率为先减小，后增大，但不能为零，在v－t图像中速度应为先减小后增大，最小速度不为零，C正确，A、B、D错误.
2.一物体在外力作用下由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的关系图像如图所示，则该物体(　　)

A.0~1 s内加速运动，1~3 s内减速运动，第3 s末回到出发点
B.0~3 s内物体的位移是12 m
C.0~1 s内与1~3 s内的平均速度相同
D.2 s时的速度方向与0.5 s时的速度方向相反
【答案】C

3.(2022年华师附中模拟)在平直公路上，a、b两小车运动的x－t图像如图所示，其中a是一条抛物线，M是其顶点，b是一条倾斜的、过坐标原点的直线，关于a、b两小车，下列说法正确的是(　　)
A.前4 s内，b车的速度一直大于a车的速度
B.a车做曲线运动，b车做直线运动
C.t＝1 s内，两车的距离越来越小
D.1 s末，a车的运动方向发生变化
【答案】C　
【解析】x－t图像的斜率表示速度，所以前4 s内，b车的速度先小于a车的速度，在某时刻等于a车的速度，最后大于a车的速度，A错误；x－t图像描述的是物体的直线运动，所以a、b车均做直线运动，B错误；t＝1 s内，两车运动方向相同，且a车速度大于b车的速度，a车在b车后，因此两车的距离越来越小，C正确；1 s末，a车的运动方向未发生变化，D错误.
4.(2022年佛山模拟)(多选)某同学在参观高铁的监控中心时，恰好看到某列高速列车启动过程的速率监控图像如图所示，由图可知其中ab、cd段为直线.则以下关于该高速列车运动情况的判断，正确的是(　　)

A.0~90 s时间内列车的加速度在逐渐减小
B.0~250 s时间内的加速度为0.32 m/s2
C.列车300 s时的加速度大于其在90 s时的加速度
D.列车在400 s内前进的距离超过了20 km
【答案】AD　
【解析】由v－t图像斜率表示加速度可知，0~90 s列车的加速度在逐渐减小，所以可得出0~250 s时间内的平均加速度为0.32 m/s2，A正确，B错误；由v－t图像斜率表示加速度可知，列车300 s时的加速度小于其在90 s时的加速度，C错误；若列车在400 s内做匀加速直线运动，则其前进的距离为s＝12×100×400 m＝20 000 m＝20 km，如图所示.根据v－t图像与坐标轴围成的面积表示位移可知，列车在400 s内前进距离超过了20 km，D正确.

综合提升练
5.(2022年海口模拟)2021年7月28日，在东京奥运会男子双人跳板决赛中，中国选手获得冠军.如图甲所示是他们踏板起跳的精彩瞬间，从离开跳板开始计时，跳水过程中运动员重心的v－t图像如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法正确的是(　　)

A.运动员在入水前做的是自由落体运动
B.运动员在t＝2 s时已浮出水面
C.运动员在水中的加速度逐渐增大
D.运动员双脚离开跳板后重心上升的高度为516 m
【答案】D　
【解析】运动员离开跳板时有向上的初速度，在入水前做的不是自由落体运动，A错误；运动员在t＝2 s时速度减为零，此时人处于水下的最深处，没有浮出水面，B错误；1~2 s运动员向下减速，图线的斜率逐渐减小，运动员在水中的加速度逐渐减小，C错误；在0~14 s运动员向上运动，由h＝12gt2可知运动员双脚离开跳板后上升的高度为516 m，故D正确.

6.(2022年濮阳模拟)一个质点做初速度为零的直线运动，其位移—速度(x－v)关系图像如图所示，图像为抛物线，则质点从静止开始运动后，第1 s末的速度大小为(　　)
A.1 m/s B.2 m/s
C.1.5 m/s D..2 m/s
【答案】A　
【解析】由于轨迹为抛物线，根据v2＝2ax，代入数据可得a＝1 m/s2，第1 s末的速度大小v＝at＝1 m/s，故选A.
7.(2022年菏泽模拟)(多选)两辆小汽车在平直路面上同向运动，两车从同一地点由静止同时出发，其位移x随速度平方v2变化的关系如图1所示，其中图2、3、4分别表示了两车的v－t图像，以下判断正确的是(　　)

A.两车在x1处再次相遇
B.甲、乙两车的v－t图像为图2
C.甲、乙两车的v－t图像为图3
D.甲、乙两车的v－t图像为图4
【答案】AB　
【解析】由于甲、乙的位移图像在x1处相交，故两车在x1处再次相遇，A正确；根据公式v2＝2ax，变形可得x＝12av2，由图像可得，乙的加速度不变，甲的加速度逐渐增大，所以甲、乙两车的v－t图像为图2，C、D错误，B正确.
8.(2023年广东一模)(多选)甲、乙两质点在同一直线上运动，从t＝0时刻起同时出发，甲做匀加速直线运动，x－t图像如图甲所示.乙做匀减速直线运动，整个运动过程的x~v2图像如图乙所示，下列说法正确的是(　　)

A.t＝0时刻，甲的速度2 m/s
B.甲的加速度大小4 m/s2
C.经过292 s，甲追上乙
D.经过2.5 s，甲追上乙
【答案】BC　
【解析】甲质点的位移表达式为x＝v0t+12a1t2+x0，将(0，－2)、(1，0)、(2，6)代入上式，解得x0＝－2 m，v0＝0，a1＝4 m/s2.乙质点的位移表达式为v2－v02＝－2a2x，将(v2＝0时x＝12.5 m)、(v2＝100时x＝0)代入上式，解得v0＝10 m/s，a2＝4 m/s2，A错误，B正确；乙质点停止所用时间为t0＝v0a2＝104 s＝2.5 s，乙质点2.5 s的位移为x2＝12a2t02＝12.5 m，甲质点经过292 s的位移为x1＝12a1t2＝12×4×2922 m＝14.5 m.因为x1－x2＝14.5 m－12.5 m＝2 m＝x0，故经过292 s，甲追上乙，C正确；经过2.5 s，甲质点的位移为x1＝12a1t2＝12.5 m，因为初始距离x0＝2 m，甲没追上乙，D错误.