2021届高考物理二轮复习力与直线运动专项练习（2）运动图像的理解和应用

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2021届高考物理二轮复习力与直线运动专项练习（2）


运动图像的理解和应用


1.水平地面上某平板车正在做直线运动,时将质量为m的物块无初速度地放在平板车上,控制平板车的运动使平板车的图像如图所示.已知物块与平板车间的动摩擦因数为0.4,平板车足够长,g取,则物块运动的图像为( )





A.B.


C.D.


2.在某个恶劣天气中,能见度很低,甲、乙两汽车在一条平直的单行道上同向行驶,甲在前、乙在后.某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛声,同时开始刹车.两辆车刹车时的图像如图所示,下列说法正确的是( )





A.甲车的加速度大于乙车的加速度


B.时两车的速度均为8 m/s


C.若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定等于48 m


D.若两车发生碰撞,则可能是在刹车24 s以后的某时刻相撞


3.两物体同时同地从静止开始运动，其运动的图像如图所示。关于它们运动的描述正确的是( )





A.物体B在直线上做往返运动


B.物体A做加速度增大的曲线运动


C.两物体在0~1 s运动过程中距离越来越近


D.B物体在第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度大小之比为1:3:2


4.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,其图线分别为图中直线a和曲线b,由图可知( )





A.时刻两车并排行驶


B.时刻乙车的运动方向发生改变


C.在0~时间内,乙车的加速度越来越小


D.在0~时间内,乙车的平均速度为


5.如图所示为物体做直线运动的图象，下列说法正确的是( )





A.图甲中，物体在0~这段时间内的位移小于


B.图乙中，物体的加速度为


C.图丙中，阴影面积表示~时间内物体的加速度变化量


D.图丁中，时物体的速度为25 m/s


6.甲、乙两辆汽车在同一平直公路上行驶，在时刻两车正好相遇，在之后一段时间0~内两车的速度–时间图像（图像）如图所示，则在0~这段时间内有关两车的运动，下列说法正确的是( )





A.甲、乙两辆车运动方向相反


B.在时刻甲、乙两车再次相遇


C.乙车在0~时间内的平均速度小于


D.在~时间内乙车在甲车前方


7.甲、乙两车沿同一直线运动,其中甲车以6 m/s的速度做匀速直线运动,乙车做初速度为零的匀变速直线运动,它们的位置x随时间t的变化如图所示.已知时,甲、乙图线的斜率相等.下列判断正确的是( )





A.最初的一段时间内,甲、乙的运动方向相反


B.时,乙车的位置坐标为


C.乙车经过原点时的速度大小为


D.时,两车相遇


8.两物体从同一位置向同一方向同时运动，甲图是A物体的位移–时间图像，乙图是B物体的速度–时间图像，根据图像，下列说法正确的是( )





A.运动过程中，两物体相遇一次


B.运动过程中，两物体相遇两次


C.两物体最远距离是20 m


D.6 s内，A物体的平均速度是B物体的平均速度的两倍


9.甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是( )





A.在时刻两车速度相等


B.从0到时间内,两车走过的路程相等


C.从到时间内,两车走过的路程相等


D.在到时间内的某时刻,两车速度相等


10.跳伞运动员从某高度的直升机上跳下，经过2 s拉开绳索开启降落伞，此后再过18 s落地，整个跳伞过程中的图像如图所示，根据图像信息可知( )





A.第10 s的末速度等于前2 s的平均速度


B.14 s末加速度为零


C.前2 s跳伞运动员做自由落体运动


D.跳伞运动员下落的总高度约为240 m


11.我国海军在亚丁湾索马里海域护航时，有六艘海盗快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船，中国特战队员发射爆震弹成功将其驱离。假如其中一艘海盗快艇在海面上运动的图像如图所示，设运动过程中海盗快艇所受阻力不变。则下列说法正确的是（ ）





A.海盗快艇在0~66 s内从静止出发做加速度增大的加速直线运动


B.海盗快艇在96 s末开始调头逃离


C.海盗快艇在66 s末离商船最近


D.海盗快艇在96~116 s内的加速度为


12.有四个运动的物体，物体运动的图象如图①所示；物体从同一地点沿同一方向运动的图象如图②所示.根据①、②图象可知以下判断中正确的是( )





A.物体A和B均做匀加速直线运动，且A的加速度比B的大


B.在0~3 s时间内，物体B的速度为


C.时，物体C追上物体D


D.时，物体C与物体D之间有最大间距
















































































答案以及解析


1.答案：A


解析：0~4 s内平板车做匀速直线运动,速度大小为8 m/s,则物块首先做加速度为a的匀加速直线运动,,物块加速到与平板车共速时所需要的时间为;然后在2~4 s的时间内,物块以8 m/s的速度与平板车一起做匀速直线运动;4 s末平板车开始做匀减速直线运动,加速度大小为,该加速度小于,所以物块和平板车一起做匀减速直线运动,加速度均为,减速到零的时间,所以物块运动的图像为A选项中的图像.


2.答案：B


解析：由题图可知,甲车的加速度大小,乙车的加速度大小,则甲车的加速度小于乙车的加速度,故选项A错误;时两车的速度均为,故选项B正确:0~24 s内,甲车的位移,乙车的位移,两者位移之差,若两车在时刻相撞,则开始刹车时两辆车的间距等于48 m,若两车在时刻之前相撞,则开始刹车时两辆车的间距小于48 m,故选项C错误;若两车速度相等时没有相撞,则速度相等后,甲车在乙车前方且速度比乙车的速度大,两车不可能相撞,故选项D错误.


3.答案：D


解析：图像中纵坐标代表速度大小和方向，斜率表示加速度，面积表示位移。由题图可知，B先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动，速度为正值，为单向直线运动；物体A做加速度增大的直线运动；在0~1 s内，B物体在前，A物体在后，距离越来越远；由题图可求B物体在第1 s内、第2 s内、第3 s内的位移比为1:3:2，由，可知平均速度大小之比为1:3:2。综上分析，D正确。


4.答案：C


解析：根据图线与时间轴所围成图形的面积表示位移,可知在0~时间内,乙车的位移比甲车的大,则时刻乙车在甲车的前方,故A错误;乙车的速度一直为正,运动方向没有改变,故B错误;在0~时间内,乙车图线切线斜率越来越小,则乙车的加速度越来越小,故C正确;在0~时间内,甲车做匀加速直线运动,平均速度为,乙车的位移比甲车的大,则乙车的平均速度大于甲车的平均速度,即大于,故D错误.


5.答案：D


解析：由图线与坐标轴围成的面积表示位移，可知甲图中，物体在0~这段时间内的位移大于（平均速度大于），选项A错误；根据可知乙图中，，则物体的加速度为，选项B错误；根据可知，丙图中阴影部分的面积表示~时间内物体的速度变化量，选项C错误；由可得，结合丁图可知，即，图线过坐标点，则，故时物体的速度为，选项D正确.


6.答案：C


解析：由图像可知，二者速度均为正值，即二者均向正方向运动，故甲、乙两辆车运动方向相同，故A错误；由图像可知，在0~时间内，两车的位移不相等，即在时刻甲、乙两车没有相遇，故B错误；若乙车在0～时间内做匀变速运动，则平均速度为，如图所示，由图线与t轴围成的“面积”表示位移可知，乙车在这段时间内的平均速度小于，故C正确；由于时刻两车位置相同，又由图线与t轴围成的“面积”表示位移，可知在0~时间内甲车的位移一直大于乙车的位移，故在0~时间内甲车一直在乙车前方，故D错误。





7.答案：D


解析：因图线的斜率表示速度,由图像可知最初的一段时间内,甲、乙图线的斜率均为正,则甲、乙的运动方向相同,选项A错误;时,甲、乙图线的斜率相等,则此时乙车的速度为6 m/s,则乙车的加速度为,则此时乙车的位置坐标为,选项B错误;乙车经过原点时的速度大小为,选项C错误;两车相遇时,有,解得,选项D正确.


8.答案：A


解析：在0~2 s内，A的位移为：的位移为，知B没有追上A。在2~4 s内，A静止，B继续沿原方向运动，通过的位移为：，第4 s末B还没有追上A。在4～6 s内，A返回，位移为：返回原出发点，B的位移为：。则在0~6 s内B的总位移为：，可知，两物体在4~6 s内相遇一次，故A正确，B错误；时，两物体相距最远，最远距离为：，故C错误；6 s内，A物体的位移为0，平均速度为0，B物体的平均速度为：，故D错误。


9.答案：CD


解析：在图像中,图线的斜率表示物体运动的速度,在时刻,两图线的斜率关系为,两车速度不相等;在到时间内,存在某一时刻甲图线的切线与乙图线平行,如图所示,该时刻两车速度相等,选项A错误、D正确。从0到时间内,乙车走过的路程为,甲车走过的路程小于,选项B错误。从到时间内,两车走过的路程都为,选项C正确。





10.答案：AB


解析：跳伞运动员在0～2 s内做匀加速直线运动，平均速度，根据图像可知，第10 s的末速度为8 m/s，则第10 s的末速度等于前2 s的平均速度，故A正确；14 s末后做匀速直线运动，加速度为零，故B正确；根据图像中图线的斜率表示加速度可知，0～2 s内做匀加速直线运动，加速度，不是自由落体运动，故C错误；速度图像中图线与时间轴所围成的面积表示位移，本题可以通过数方格的个数来估算（大于半格的算一格，小于半格的不算），每格面积为4 m，20 s内数得的格数大约为49格，所以20 s内运动员下落的总高度为：，故D错误。


11.答案：BD


解析：在0~66 s内图像的斜率越来越小，加速度越来越小，故海盗快艇做加速度减小的加速运动，A错误；海盗快艇在96 s末，速度由正变负，即改变运动的方向，开始掉头逃跑，此时海盗快艇离商船最近，B正确，C错误；在96～116 s内，根据可得，，所以D正确。


本章涉及的图像直观地表示出速度随时间的变化关系，是典型的用数学知识研究物理问题的重要思想方法，这类图像既是研究运动问题的重要方法，也是解决图像类问题的基础。


12.答案：ABD


解析：由图①可以看出，物体A和B的图象都是倾斜的直线，斜率都不变，则速度都不变，说明两物体都做匀速直线运动，又A图线的斜率大于B图线的斜率，则A的速度比B的大，选项A正确.由图①还可以看出，在0~3 s时间内，物体B运动的位移为，则速度，选项B正确.由图②可以看出，时，D图线与坐标轴所围“面积”大于C图线与坐标轴所围“面积”，说明D的位移大于C的位移，因两物体从同一地点沿同一方向开始运动，所以物体C还没有追上物体D，选项C错误.由图②还可以看出，前3 s内，D的速度较大，间距离增大，3 s后C的速度较大，两者距离减小，则时，物体C与物体D之间有最大间距，选项D正确.