高考物理一輪復(fù)習(xí) 第一章 微專題4 運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像
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運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像 1.考點(diǎn)及要求:圖像(Ⅱ).2.方法與技巧:(1)常利用v-t圖像的斜率及面積進(jìn)行解題;(2)常借助函數(shù)關(guān)系式作出函數(shù)圖像進(jìn)行分析;(3)要注意把圖像與實(shí)際運(yùn)動(dòng)情景相結(jié)合. 1. (x-t圖像)(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)間圖像如圖1所示,圖中t2=2t1,由圖可知( ) 圖1 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 2.(x-t2圖像)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移x和時(shí)間的平方t2的關(guān)系圖像如圖2所示,則該質(zhì)點(diǎn)( ) 圖2 A.加速度大小恒為1 m/s2 B.0~2 s內(nèi)的位移為1 m C.2 s末的速度是4 m/s D.第3 s內(nèi)的平均速度大小為3 m/s 3.(v-t圖像)(多選)在某次軍事演習(xí)中,空降兵從懸停在高空的直升機(jī)上跳下,當(dāng)下落到距離地面適當(dāng)高度時(shí)打開降落傘,最終安全到達(dá)地面,空降兵從跳離飛機(jī)到安全到達(dá)地面過程中在豎直方向上運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖3所示,則以下判斷中正確的是( ) 圖3 A.空降兵在0~t1時(shí)間內(nèi)做自由落體運(yùn)動(dòng) B.空降兵在t1~t2時(shí)間內(nèi)的加速度方向豎直向上,大小在逐漸減小 C.空降兵在0~t1時(shí)間內(nèi)的平均速度=v2 D.空降兵在t1~t2時(shí)間內(nèi)的平均速度<(v1+v2) 4.(a-t圖像)(多選)一汽車在高速公路上以v0=30 m/s的速度勻速行駛.t=0時(shí)刻,駕駛員采取某種措施,車運(yùn)動(dòng)的加速度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖4所示.以初速度方向?yàn)檎?,下列說法正確的是( ) 圖4 A.t=6 s時(shí)車速為5 m/s B.t=3 s時(shí)車速為零 C.前9 s內(nèi)的平均速度為15 m/s D.前6 s內(nèi)車的位移為90 m 5.(圖像的轉(zhuǎn)化)有一質(zhì)點(diǎn)從x軸的坐標(biāo)原點(diǎn)開始沿x軸做直線運(yùn)動(dòng),其速度隨時(shí)間變化的圖像如圖5所示,下列四個(gè)選項(xiàng)中a表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度,x表示質(zhì)點(diǎn)的位移,其中正確的是( ) 圖5 6.(圖像的比較)某同學(xué)在學(xué)習(xí)了直線運(yùn)動(dòng)和牛頓運(yùn)動(dòng)定律知識(shí)后,繪出了沿直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移x、速度v、加速度a隨時(shí)間變化的圖像如圖所示,若該物體在t=0時(shí)刻初速度為零,則下列圖像中該物體在t=4 s內(nèi)位移一定不為零的是( ) 7.(多選)甲、乙兩物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖6,由圖可知( ) 圖6 A.乙做加速度為1 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng) B.4 s內(nèi)兩物體通過的位移相等 C.4 s內(nèi)乙的平均速度大小為2 m/s D.4 s內(nèi)乙的速度大于甲的速度 8.甲、乙兩物體均做直線運(yùn)動(dòng),它們?cè)谀扯螘r(shí)間內(nèi)的位移x隨時(shí)間t變化的圖像如圖7所示,則在0~t1時(shí)間內(nèi),下列判斷正確的是( ) 圖7 A.甲物體做加速運(yùn)動(dòng) B.甲、乙兩物體運(yùn)動(dòng)方向相同 C.甲的平均速度比乙的平均速度大 D.甲、乙兩物體的平均速度大小相等 9.如圖8所示,為一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度-時(shí)間圖像,圖中斜線部分的面積S表示( ) 圖8 A.初速度 B.末速度 C.速度的變化量 D.位移 10.一個(gè)物體沿直線運(yùn)動(dòng),從t=0時(shí)刻開始,物體的v-t圖像如圖9所示,圖線與縱、橫坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為0.5 m/s和-1 s,由此可知( ) 圖9 A.物體做勻速直線運(yùn)動(dòng) B.物體做變加速直線運(yùn)動(dòng) C.物體的初速度大小為0.5 m/s D.物體的初速度大小為1 m/s 11.如圖10所示,是一輛汽車做直線運(yùn)動(dòng)的x-t圖像,對(duì)線段OA、AB、BC、CD所表示的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( ) 圖10 A.OA段運(yùn)動(dòng)最快 B.AB段汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng) C.CD段表示的運(yùn)動(dòng)方向與初始運(yùn)動(dòng)方向相反 D.運(yùn)動(dòng)4 h后汽車的位移大小為30 km 12.如圖11為一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像,下列說法正確的是( ) 圖11 A.在18~22 s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位移為24 m B.18 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)速度反向 C.整個(gè)過程中,E點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn) D.整個(gè)過程中,CE段對(duì)應(yīng)過程的加速度最大 13.一物體沿一直線從靜止開始運(yùn)動(dòng)且同時(shí)開始計(jì)時(shí),其加速度隨時(shí)間周期性變化的關(guān)系圖線如圖12所示,求: 圖12 (1)物體在t=4 s時(shí)的速度; (2)物體在第4 s內(nèi)的位移. 答案解析 1.BC [設(shè)A、B之間的距離為x.由t2=2t1,結(jié)合圖像可知,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x,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;小鳥飛行的總路程為x=1.5x,選項(xiàng)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,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.] 2.C [根據(jù)x=at2,可知圖線的斜率表示a,則a= m/s2,a=2 m/s2.故A錯(cuò)誤;0~2 s內(nèi)的位移x1=at=24 m=4 m.故B錯(cuò)誤;2 s末的速度v=at1=22 m/s=4 m/s.故C正確;質(zhì)點(diǎn)在第3 s內(nèi)的位移x2=at-at=2(9-4) m=5 m,則平均速度==5 m/s.D錯(cuò)誤.] 3.BD [ 若空降兵做自由落體運(yùn)動(dòng),其在v-t圖像中是斜直線,而題圖中0~t1時(shí)間內(nèi)是曲線,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在v-t圖像中,圖線的斜率的絕對(duì)值大小等于空降兵運(yùn)動(dòng)的加速度大小,斜率的絕對(duì)值逐漸減小,加速度逐漸減小,所以在t1~t2時(shí)間內(nèi),空降兵的速度向下,加速度的方向豎直向上,選項(xiàng)B正確;在v-t圖像中圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積大小等于空降兵的位移大小,若在0~t1內(nèi)空降兵做勻變速直線運(yùn)動(dòng),在此段時(shí)間內(nèi)平均速度為v2,其對(duì)應(yīng)的位移比實(shí)際運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的位移少圖中0~t1時(shí)間內(nèi)的陰影部分的面積,故空降兵在0~t1內(nèi)的平均速度>v2,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;若在t1~t2時(shí)間內(nèi)空降兵做勻變速直線運(yùn)動(dòng),在此段時(shí)間內(nèi)平均速度為(v1+v2),其對(duì)應(yīng)的位移比實(shí)際運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的位移多圖中t1~t2時(shí)間內(nèi)的陰影部分的面積,故空降兵在t1~t2時(shí)間內(nèi)的平均速度<(v1+v2),選項(xiàng)D正確.] 4.BC [由a-t圖像可知汽車先做加速度為10 m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng),后做加速度為5 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),因v0=30 m/s,所以t=3 s時(shí)汽車速度為零,故選項(xiàng)B正確;6 s時(shí)汽車速度為v=5(6-3) m/s=15 m/s,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;前9 s內(nèi)的位移為 m+562 m=135 m,所以前9 s內(nèi)的平均速度為 m/s=15 m/s,選項(xiàng)C正確;同理,求得前6 s內(nèi)的位移為 m+532 m=67.5 m,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.] 5.B [根據(jù)v-t圖線的斜率表示加速度知,0~1 s質(zhì)點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為a== m/s2=2 m/s2,1~2 s質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度為a== m/s2=-2 m/s2,同理分析,2~3 s質(zhì)點(diǎn)反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為-3 m/s2,3~4 s質(zhì)點(diǎn)反向做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度為3 m/s2,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式x=at2,易知每一時(shí)間段的質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間成二次函數(shù)關(guān)系,x-t圖像為拋物線,故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.] 6.C [A中在t=0和t=4 s時(shí),物體的位移均為零,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在v-t圖像中圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積可表示位移大小,在0~2 s內(nèi)物體位移與2~4 s的位移的矢量和為零,所以物體在4 s內(nèi)的位移一定為零,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C中物體在0~1 s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng),1~2 s內(nèi)做減速運(yùn)動(dòng),2 s末速度為零,2~3 s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng),3~4 s內(nèi)做減速運(yùn)動(dòng),4 s末速度為零,物體一直在沿同一個(gè)方向上運(yùn)動(dòng),所以位移一定不為零,選項(xiàng)C正確;D中物體在0~1 s內(nèi)做正向加速,1 s末速度大小為v,位移為x,物體在1~2 s內(nèi)做正向減速運(yùn)動(dòng),由可逆性可得2 s末的速度為零,位移為2x,2~3 s內(nèi)物體做反向加速運(yùn)動(dòng),3 s末速度大小為v,位移為x,3~4 s內(nèi)物體做反向減速運(yùn)動(dòng),4 s末速度為零,位移為零,所以D中的位移一定為零,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.] 7.AC [由圖像可知,乙做加速度為1 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A正確;圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移,可知4 s內(nèi)甲的位移較大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;4 s內(nèi)乙的平均速度大小為2 m/s,選項(xiàng)C正確;4 s內(nèi)乙的速度一直小于甲的速度,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.] 8.D 9.C 10.C [根據(jù)v-t圖像,可知物體的速度均勻增大,做勻加速直線運(yùn)動(dòng),故A、B錯(cuò)誤.圖線縱軸截距表示初速度,則知物體的初速度大小為0.5 m/s,故C正確,D錯(cuò)誤.] 11.C [因?yàn)閤-t圖線的斜率等于物體的速度大小,故由圖線可看出CD段汽車運(yùn)動(dòng)的最快,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;AB段汽車處于靜止?fàn)顟B(tài),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;因?yàn)樾甭实姆?hào)代表運(yùn)動(dòng)的方向,故CD段表示的運(yùn)動(dòng)方向與OA段方向相反,故選項(xiàng)C正確;運(yùn)動(dòng)4 h后汽車的位移大小為零,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選C.] 12.D [在18~20 s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位移為x1= m=12 m,在20~22 s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位移為x2=- m=-12 m,在18~22 s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位移為0.故A錯(cuò)誤;由題圖看出,在0~20 s時(shí)間內(nèi),速度均為正值,質(zhì)點(diǎn)沿正方向運(yùn)動(dòng),在20~22 s時(shí)間內(nèi)速度為負(fù)值,質(zhì)點(diǎn)沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng),所以整個(gè)過程中,D點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn).故B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤;由題圖看出,CE段圖線斜率最大,則CE段對(duì)應(yīng)過程的加速度最大,故D正確.] 13.(1)8 m/s (2)4 m 解析 (1)在a-t圖像中,圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示速度,則可得t=4 s時(shí)物體的速度為 v4=[81+2(-4)+81] m/s=8 m/s (2)由題圖可知物體在t=3 s時(shí)速度為零,因而在第4 s內(nèi)的位移為x=at′2=812 m=4 m- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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