【高考物理】一轮复习：专题强化练（2025版创新设计）1、专题强化练一　运动图像问题

这是一份【高考物理】一轮复习：专题强化练（2025版创新设计）1、专题强化练一　运动图像问题，共8页。试卷主要包含了375 m/s，铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置等内容，欢迎下载使用。

对点练1 运动图像的理解与应用
1.(2023·全国甲卷，16)一小车沿直线运动，从t＝0开始由静止匀加速至t＝t1时刻，此后做匀减速运动，到t＝t2时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中，可能正确的是( )
2.(多选)(2024·广东梅州高三月考)如图1所示是物体做直线运动的v－t图像，由图可知，该物体( )
图1
A.第1 s内和第3 s内的运动方向相反
B.第3 s内和第4 s内的加速度相同
C.第1 s内和第4 s内的位移大小不相等
D.0～4 s内的平均速度为0.375 m/s
3.如图2所示，直线a1和曲线b1分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的速度—时间(v－t)图线，t1时刻两车经过同一位置，由图可知( )
图2
A.在t2时刻，a车追上b车
B.在t1到t2这段时间内，b车的平均速度比a车的大
C.在t1到t2这段时间内，b车的平均速度为eq \f(v1＋v2,2)
D.在t1到t2这段时间内，b车的加速度一直比a车的大
4.如图3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t＝0时刻，质点的速度为零，下列说法正确的是( )
图3
A.在2～4 s内，质点做匀变速直线运动
B.在0～6 s内，质点在t＝2 s时刻速度最大
C.在0～6 s内，质点在t＝4 s时刻离出发点最远
D.在t＝2 s和t＝6 s时，质点速度相同
对点练2 “数学思维”分析非常规图像问题
5.(2024·甘肃张掖模拟预测)一辆汽车在平直公路上做匀加速直线运动，若从某时刻起，汽车在运动过程的平均速度与时间的变化关系如图4所示，下列说法正确的是( )
图4
A.汽车加速度大小为1 m/s2
B.汽车在t＝3 s时的速度大小为8 m/s
C.汽车运动前3 s的位移为21 m
D.汽车第2 s内的位移为6 m
6.如图5为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是( )
图5
A.甲图中，物体在0～t0这段时间内的位移小于eq \f(1,2)v0t0
B.乙图中，物体的加速度为2 m/s2
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，t＝3 s时物体的速度为25 m/s
对点练3 图像间的相互转化
7.一质点的位移—时间图像如图6所示，能正确表示该质点的速度v与时间t关系的图像是下列图中的( )
图6
8.如图7所示为一质点运动的位移—时间图像，其中0～t1为直线，t1～t2为抛物线，则有关质点运动的速度—时间图像及加速度—时间图像可能正确的是( )
图7
B级 综合提升练
9.(2024·广东珠海统考)铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中，可视为质点的铯原子团在激光的推动下，获得一定的初速度。随后激光关闭，铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动，到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度v或加速度a随时间t变化的图像是( )
10.(2024·江苏苏州联考)一物块在水平外力作用下由静止开始沿光滑水平面做直线运动，其速度v随位移s变化的图像如图8所示，下列关于物块速度v随时间t、加速度a随速度v变化的图像可能正确的是( )
图8
11.甲、乙两物体分别在水平面上做直线运动，取向右为正方向，它们运动的相关图像分别如图9甲、乙所示。已知乙的初速度为0，下列说法正确的是( )
图9
A.甲物体2 s时的运动方向发生变化
B.乙物体2 s时的运动方向发生变化
C.甲物体0～2 s内的平均速度与2～4 s内的平均速度相同
D.乙物体4 s时的位置与0时刻的位置相同
C级 培优加强练
12.(多选)如图10所示为某质点做直线运动的v－t图像，其中Oa、ab是关于a点的中心对称图形。下列说法正确的是( )
图10
A.0～eq \f(tb,2)内，质点速度增量为eq \f(vb,2)
B.0～tb内，质点运动的位移为eq \f(1,2)vbtb
C.eq \f(tb,4)、eq \f(3tb,4)两时刻，质点的加速度不相等
D.eq \f(tb,2)～tb内，质点运动的位移是eq \f(3vbtb,8)
参考答案
专题强化练一 运动图像问题
1.D [x－t图像的斜率表示速度v，小车在0～t1时间内从静止开始做匀加速直线运动，则x－t图像的斜率从零开始不断增大；t1～t2时间内小车开始做匀减速直线运动至速度为零，则x－t图像的斜率不断减小至零，故D正确，A、B、C错误。]
2.BD [0～1 s向正方向做加速度为1 m/s2的匀加速直线运动；1～2 s向正方向做匀速直线运动；2～3 s向正方向做加速度为1 m/s2的匀减速直线运动；3～4 s以1 m/s2的加速度向相反方向做匀加速直线运动，故A错误，B正确；据速度—时间图像中图线与时间轴围成的面积大小表示位移大小，可知，第1 s内和第4 s内的位移大小均为0.5 m，C错误；0～4 s内eq \(v,\s\up6(－))＝eq \f(s,t)＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1＋2,2)×1×\f(1,4)))m/s＝0.375 m/s，D正确。]
3.B [t1时刻两车经过同一位置，t1到t2这段时间内b车位移大，所以b车在前，故选项A错误；t1到t2这段时间内b车位移大，时间相同，所以b车平均速度大，故选项B正确；t1～t2时间，曲线b1与t轴所围面积表示位移，可知这段时间内b车平均速度大于eq \f(v1＋v2,2)，故选项C错误；图像斜率表示加速度，由题图知b车的加速度先减小，然后反向增大，并非一直比a车的大，故选项D错误。]
4.D [在2～4 s内，质点的加速度不断变化，质点做的不是匀变速直线运动，选项A错误；0～4 s，质点做加速运动，4～6 s质点做减速运动，质点在t＝4 s时刻速度最大，选项B错误；因a－t图线与t轴所围面积表示速度的变化，因初速度为零，则a－t图像的面积表示某时刻的速度值，则在6 s末速度为正，在0～6 s内，质点速度方向一直没有改变，在t＝6 s时刻离出发点最远，选项C错误；因a－t图线与t轴所围面积表示速度的变化，从2 s到6 s，质点速度变化量为零，所以在t＝2 s和t＝6 s时，质点速度相同，选项D正确。]
5.C [由匀变速直线运动的运动学公式s＝v0t＋eq \f(1,2)at2得eq \f(s,t)＝v0＋eq \f(1,2)at，结合题图得汽车的加速度a＝2 m/s2，初速度v0＝4 m/s，A错误；汽车在t＝3 s时的速度v3＝v0＋at＝10 m/s，B错误；汽车在前3 s内的位移s＝eq \f(1,2)(v＋v0)t＝21 m，C正确；由运动学公式知第1 s末和第2 s末汽车的速度大小分别为6 m/s和8 m/s，则汽车第2 s内的位移s′＝eq \f(1,2)×(6＋8)×1 m＝7 m，D错误。]
6.D [由v－t图线与坐标轴围成的面积表示位移，可知题图甲中，物体在0～t0这段时间内的位移大于eq \f(1,2)v0t0，A错误；根据veq \\al(2,t)＝2as可知，2a＝1 m/s2，则物体的加速度为0.5 m/s2，B错误；根据Δv＝at可知，题图丙中，阴影部分的面积表示t1～t2时间内物体的速度变化量，C错误；由s＝v0t＋eq \f(1,2)at2可得eq \f(s,t)＝v0＋eq \f(1,2)at，结合题图丁可知eq \f(1,2)a＝eq \f(10,2) m/s2＝5 m/s2，即a＝10 m/s2，则v0＝－5 m/s，故t＝3 s时物体的速度为v3＝v0＋at＝25 m/s，D正确。]
7.A [质点在开始一段时间内的s－t图像是一条直线，其斜率不变且为负值，表示质点做匀速直线运动，速度方向与规定的正方向相反；在第二段时间内，质点处于静止状态，速度为零；在第三段时间内，图线的斜率不变且为正值，即速度不变且为正值；在第四段时间内，质点静止在出发点。综上可知，质点的v－t图像是图A，故选项A正确。]
8.A [位移—时间图像中，0～t1为直线，则质点做匀速直线运动，t1～t2为抛物线，则质点做匀加速直线运动，故A正确。]
9.D [铯原子团仅在重力的作用下，加速度g竖直向下，大小恒定，在v－t图像中，斜率为加速度，故斜率不变，所以图像应该是一条倾斜的直线，故A、B错误；因为加速度恒定，且方向竖直向下，所以加速度始终为负值，故C错误，D正确。]
10.D [由速度v随位移s变化的图像可知eq \f(Δv,Δs)＝k，则有eq \f(Δv,Δs)＝eq \f(Δv,Δt)·eq \f(Δt,Δs)＝eq \f(a,v)＝k，解得a＝kv，可知位移增大，速度增大，加速度随速度的增大而增大，且与速度成正比，故D正确。]
11.A [甲物体2 s时速度从负值变为正值，即运动方向发生变化，故A正确；已知乙的初速度为0，因a－t图像与时间轴围成的面积等于速度的变化量，可知乙物体在0～2 s时间内速度为负值，在2～4 s内速度变化量为正值，在t＝4 s时速度为零，但是在2～4 s内速度仍为负值，则2 s时的运动方向没有发生变化，故B错误；甲物体0～2 s内的平均速度与2～4 s内的平均速度大小相同，但是方向相反，故C错误；乙物体0～4 s内速度一直为负，则4 s时的位置与0时刻的位置不相同，故D错误。]
12.AB [根据图像的中心对称可知，a点的坐标是eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(tb,2)，\f(vb,2)))，则质点速度增量Δv＝va－0＝eq \f(vb,2)，A正确；v－t图像中图线与坐标轴所围的面积表示质点在该段时间内发生的位移，0～tb时间内，在v－t图像上进行割补，其面积恰好等于三角形Obtb的面积，所以质点运动的位移等于eq \f(1,2)vbtb，B正确；
v－t图像中图线的斜率表示质点的加速度，根据图像的中心对称可知，eq \f(tb,4)、eq \f(3tb,4)这两时刻的图像斜率相等，加速度相等，C错误；若质点做加速度为eq \f(vb,tb)的匀加速直线运动，质点的v－t图像为题图中的虚线，在eq \f(tb,2)～tb时间内质点的位移为图中阴影部分面积，可得s匀加速＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(vb,2)＋vb))×eq \f(tb,2)×eq \f(1,2)＝eq \f(3vbtb,8)，由图可知在eq \f(tb,2)～tb时间内质点的v－t图像与t轴所围面积大于图中阴影部分面积，故在eq \f(tb,2)～tb时间内质点的位移大于eq \f(3vbtb,8)，D错误。]