高考物理一輪復(fù)習(xí)課時練習(xí) 第1章第4練　專題強化：運動學(xué)圖像問題（含詳解）

1．(2023·全國甲卷·16)一小車沿直線運動，從t＝0開始由靜止勻加速至t＝t1時刻，此后做勻減速運動，到t＝t2時刻速度降為零，在下列小車位移x與時間t的關(guān)系曲線中，可能正確的是()2．(2024·云南師范大學(xué)附屬中學(xué)月考)一架無人機豎直升空，其一段時間內(nèi)的速度—時間圖像如圖所示(取豎直向上為正方向)，從起飛時開始計時，AB段的斜率絕對值為重力加速度大小g，不計空氣阻力，則關(guān)于無人機的運動，下列說法正確的是()A．無人機在t2時刻上升至最高點B．t3～t4時間內(nèi)無人機做自由落體運動C．無人機在t5時刻回到出發(fā)點D．0～t1時間內(nèi)無人機的平均速度小于eq\f(v1,2)3．(多選)(2021·廣東卷·8)賽龍舟是端午節(jié)的傳統(tǒng)活動。下列v－t和s－t圖像描述了五條相同的龍舟從同一起點線同時出發(fā)、沿長直河道劃向同一終點線的運動全過程，其中能反映龍舟甲與其他龍舟在途中出現(xiàn)船頭并齊的有()4.(2024·江蘇省揚州中學(xué)開學(xué)考)一質(zhì)點由靜止開始做直線運動的v－t關(guān)系圖像如圖所示，則該質(zhì)點的x－t關(guān)系圖像可大致表示為選項圖中的()5.甲、乙兩物體從同一位置沿同一直線運動，它們的v－t圖像如圖所示，0～t2時間內(nèi)，下列說法正確的是()A．乙物體先向負方向運動，后向正方向運動B．t1時刻二者相距最遠C．t2時刻二者速度相等并再次處于同一位置D．0～t2時間內(nèi)，乙的速度和加速度都是先減小后增大6.(2024·江蘇鹽城市檢測)跳板跳水是我國的奧運強項，從運動員離開跳板開始計時，其v－t圖像如圖所示，圖中僅0～t2段為直線，不計空氣阻力，則由圖可知()A．0～t1段運動員做加速運動B．0～t2段運動員始終處于失重狀態(tài)C．t3時刻運動員剛好接觸到水面D．t3～t4段運動員的加速度逐漸增大7.(2023·福建省三明一中期中)光滑的水平面上有一物體在外力作用下做直線運動，物體的加速度隨時間變化的關(guān)系如圖所示。已知t＝0時物體的速度為1m/s，以此時的速度方向為正方向。下列說法正確的是()A．0～1s內(nèi)物體做勻加速直線運動B．t＝1s時物體的速度為2m/sC．t＝1s時物體開始反向運動D．0～3s速度變化量為3m/s8.(2023·廣西柳州市聯(lián)考)一物體沿直線運動，其位置坐標(biāo)x隨時間t變化的圖像為拋物線的一部分，如圖所示。下列說法中正確的是()A．物體在3s末和6s末的速度方向相反B．物體前6s的平均速度大小為eq\f(1,3)m/sC．物體運動的加速度大小為eq\f(8,9)m/s2D．物體運動的初速度大小為eq\f(1,3)m/s9．(2024·安徽省合肥一中月考)“科技讓生活更美麗”，自動駕駛汽車呈現(xiàn)出接近實用化的趨勢。圖甲為某型無人駕駛的智能汽車的測試照，為了增加乘員乘坐舒適性，程序設(shè)定汽車直線制動時汽車加速度大小隨位移均勻變化。某次測試汽車“a－x”關(guān)系圖線如圖乙所示，汽車直線制動距離為12m。則關(guān)于該次測試，下列說法中正確的是()A．汽車做勻減速直線運動B．汽車開始制動時的速度大小為12m/sC．汽車開始制動時的速度大小為6eq\r(2)m/sD．此車制動時間為eq\r(2)s10．(2023·山東濱州市期末)藍牙耳機是將藍牙技術(shù)應(yīng)用在免持耳機上，讓使用者可以免除電線的牽絆。但藍牙耳機與手機等設(shè)備實現(xiàn)無線連接需要在一定距離范圍內(nèi)。已知某藍牙耳機連接的最遠距離為5m，小明和小紅兩位同學(xué)做了一個有趣的實驗。小紅佩戴藍牙耳機，小明攜帶手機進行檢測，如圖甲，t＝0時兩位同學(xué)同時從起跑線，分別沿兩條相距4m的平行直線跑道向同一方向運動，其v－t圖像如圖乙，則在整個運動過程中，手機連接藍牙耳機的總時間為()A．4sB．7sC．7.5sD．10s11.(2023·廣東省深圳中學(xué)三模)根據(jù)機動車的運動情況，繪制如圖eq\f(x,t2)－eq\f(1,t)圖像，已知一質(zhì)量為1000kg的機動車在水平路面沿直線減速行駛，規(guī)定初速度v0的方向為正方向。以下說法正確的是()A．機動車的初速度v0＝10m/sB．機動車的加速度大小為2m/s2C．機動車在前3s的位移是12mD．機動車前3s的動量變化量為1.2×104kg·m/s12.(2024·四川綿陽市月考)一汽車沿直線由靜止開始向右運動，汽車的速度和加速度方向始終向右。汽車速度的平方v2與汽車前進位移x的圖像如圖所示，則下列說法正確的是()A．汽車從開始運動到前進x1過程中，汽車受到的合外力越來越大B．汽車運動相同的距離，合外力對汽車做的功相等C．汽車從開始運動到前進x1過程中，汽車的平均速度等于eq\f(v1,2)D．汽車從開始運動到前進x1過程中，汽車的平均速度大于eq\f(v1,2)第4練專題強化：運動學(xué)圖像問題1．D[x－t圖像的斜率表示速度，0～t1時間內(nèi)小車做勻加速運動，速度變大，所以圖像斜率變大，t1～t2時間內(nèi)小車做勻減速運動，則圖像的斜率變小，在t2時刻小車停止，圖像的斜率變?yōu)榱?，故選D。]2．D[由題圖可知，無人機的速度一直為正值，表明其速度方向始終向上，可知無人機在t2時刻并沒有上升至最高點，上升至最高點應(yīng)該在t5時刻，故A、C錯誤；t3～t4時間內(nèi)無人機速度方向向上，加速度方向向下，不是做自由落體運動，故B錯誤；v－t圖像中圖線與橫軸所圍的面積表示位移，0～t1時間內(nèi)無人機的位移小于做勻加速運動時的位移，根據(jù)eq\x\to(v)＝eq\f(Δx,Δt)可知，0～t1時間內(nèi)無人機的平均速度小于eq\f(v1,2)，故D正確。]3．BD[A圖是v－t圖像，由圖可知，甲的速度一直大于乙的速度，所以途中不可能出現(xiàn)甲、乙船頭并齊，故A錯誤；B圖是v－t圖像，由圖可知，開始丙的速度大，后來甲的速度大，v－t圖像中圖線與橫軸圍成的面積表示位移，由圖可以判斷在途中甲、丙位移會相同，所以在途中甲、丙船頭會并齊，故B正確；C圖是s－t圖像，由圖可知，丁一直運動在甲的前面，所以途中不可能出現(xiàn)甲、丁船頭并齊，故C錯誤；D圖是s－t圖像，交點表示相遇，所以甲、戊在途中船頭會并齊，故D正確。]4．B[根據(jù)x－t圖像中圖線的斜率表示速度可知，該質(zhì)點的x－t關(guān)系圖像可大致表示為B圖，故選B。]5．D[在v－t圖像中速度的正負表示運動方向，由題圖可知乙的速度方向一直為正，運動方向沒有發(fā)生改變，故A錯誤；在0～t2時間內(nèi)，乙的速度比甲的小，甲在乙的前方，兩者間距逐漸增大，t2時刻后，乙的速度比甲的大，兩者間距減小，所以在0～t2時間內(nèi)，t2時刻兩者相距最遠，乙物體未追上甲，故B、C錯誤；根據(jù)v－t圖像的斜率表示加速度可知，在0～t2時間內(nèi)，乙的速度和加速度都是先減小后增大，故D正確。]6．B[由題圖可以看出，t＝0時刻速度為負，t1時刻速度為零，0～t1段加速度方向與速度方向相反，因此0～t1段運動員向上做勻減速運動，故A錯誤；0～t2段為直線，加速度不變，只受重力作用，處于完全失重狀態(tài)，故B正確；根據(jù)題意，在0～t2段運動員的加速度不變，t2時刻加速度開始減小，說明運動員除受到重力外還受到水的阻力作用，根據(jù)牛頓第二定律，運動員的加速度減小，因此t2時刻運動員剛好接觸水面，故C錯誤；v－t圖像斜率表示加速度，根據(jù)v－t圖像可知，t3～t4段圖線切線的斜率先增大后減小，因此運動員的加速度先增大后減小，故D錯誤。]7．B[由題圖可知，在0～1s內(nèi)物體加速度逐漸增大，不是勻加速直線運動，故A錯誤；a－t圖像與時間軸所圍成的面積表示速度的變化量，則1s內(nèi)速度變化量為Δv＝eq\f(1,2)×1×2m/s＝1m/s，由于t＝0時物體的速度為1m/s，則t＝1s時物體的速度為v＝v0＋Δv＝2m/s，故B正確；0～1s內(nèi)物體沿正方向加速運動，1s末加速度反向，物體將沿原方向做減速運動，故C錯誤；0～3s速度變化量為Δv′＝(eq\f(1,2)×1×2－1×2)m/s＝－1m/s，故D錯誤。]8．D[x－t圖像斜率表示速度，由題圖可知，3～6s內(nèi)速度方向不變，3s末和6s末的速度方向相同，故A錯誤；由x－t圖像可知，物體前6s通過的位移為Δx＝－2m－4m＝－6m，物體前6s的平均速度大小為eq\x\to(v)＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(Δx,Δt)))＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(－6,6)))m/s＝1m/s，故B錯誤；設(shè)物體的初速度為v0，加速度為a，由x－t圖像可知，物體前3s通過的位移為Δx′＝3m－4m＝－1m，把前3s通過的位移和前6s通過的位移代入運動學(xué)方程x＝v0t＋eq\f(1,2)at2，可得v0＝eq\f(1,3)m/s，a＝－eq\f(4,9)m/s2，故C錯誤，D正確。]9．C[汽車制動過程，由題圖乙可知其加速度a隨位移x均勻增大，故汽車做加速度逐漸增大的減速運動，故A錯誤；根據(jù)勻變速直線運動的速度位移公式v2－v02＝2ax，汽車做非勻變速直線運動，運用“微元法”，可知“a－x”圖線與x軸所圍圖形的“面積”表示“速度平方變化量的一半”。可知汽車制動中0－v02＝2×eq\f(1,2)×(－6)×12(m2/s2)，可得汽車開始制動時的速度大小為v0＝6eq\r(2)m/s，故B錯誤，C正確；剎車過程中最大加速度大小為6m/s2，如果一直以最大加速度剎車，所用的時間為t′＝eq\f(v0,|a|)＝eq\r(2)s，實際加速度是逐漸增大的，所以剎車制動時間一定大于eq\r(2)s，故D錯誤。]10．C[兩人同時同地出發(fā)，當(dāng)速度相同時，兩人第一次相距最遠，根據(jù)v－t圖像與t軸所圍面積表示位移可知，沿運動方向Δx1＝eq\f(1,2)×(4－2)×2m＝2m，此時兩人距離為s1＝eq\r(Δx12＋d2)＝eq\r(22＋42)m＝2eq\r(5)m<5m，所以此時不會斷開連接；假設(shè)經(jīng)過時間t′恰好斷開連接，則沿運動方向Δx2＝2t′－[eq\f(1,2)×(1＋4)×3＋1×(t′－3)]，此時兩人距離為s2＝eq\r(Δx22＋d2)＝eq\r(Δx22＋42)m＝5m，聯(lián)立解得t′＝7.5s，故選C。]11．A[由x＝v0t＋eq\f(1,2)at2變形可得eq\f(x,t2)＝v0·eq\f(1,t)＋eq\f(1,2)a，與題目給定的圖線對比，由縱截距可知eq\f(1,2)a＝－2m/s2，解得a＝－4m/s2，由圖像斜率可知v0＝eq\f(2,0.2)m/s＝10m/s，故A正確，B錯誤；機動車速度變?yōu)?所需時間為t＝eq\f(0－v0,a)＝2.5s，故機動車在前3s的位移是x＝eq\f(0－v02,2a)＝eq\f(－100,－8)m＝12.5m，故C錯誤；機動車前3s的動量變化量為Δp＝p2－p1＝0－1000×10kg·m/s＝－104kg·m/s，故D錯誤。]12．A[由v2＝2ax和F＝ma