2021高考物理一轮复习第一章微专题5运动学图像问题的分析方法练习含解析教科版

1、微专题5 运动学图像问题的分析方法1只有直线运动才有xt图像、vt图像；vt图像中不含出发点信息2抓住斜率、截距和交点的物理意义及vt图像面积意义3对追及相遇类问题必要时可画出运动情景示意图1(多选)(2019南京师大附中模拟)如图1所示为一个质点运动的位移x随时间t变化的图像，由此可知质点在04s内()图1a先沿x轴正方向运动，后沿x轴负方向运动b一直做匀变速运动ct2s时速度一定最大d速率为5m/s的时刻有两个2(2019百校联盟金卷)如图2所示的vt图像中，直线表示甲物体从a地向b地运动的vt图像；折线表示同时开始运动的乙物体由静止从a地向b地运动的vt图像下列说法正确的是()图2a在t

2、4s时，甲、乙两物体相遇b在t4s时，甲、乙两物体相距最远c在02s内，甲、乙两物体的加速度大小相等d在24s内，乙物体处于静止状态3(2020天水一中模拟)如图3甲，一维坐标系中有一质量为m2kg的物块静置于x轴上的某位置(图中未画出)，从t0时刻开始，物块在外力作用下沿x轴做匀变速直线运动，如图乙为其位置坐标和速率平方的关系图像，下列说法正确的是()图3at4s时物块的速率为2m/sb加速度大小为1m/s2ct4s时物块位于x4m处d在0.4s时间内物块运动的位移6m4图4为杂技运动员在训练时的照片，有一小球自由落下，落到水平桌面后反弹，如此数次落下和反弹若规定竖直向下为正方向，碰撞时间不

3、计，空气阻力不计，则下列vt图像中正确的是()图45(多选)(2019广东惠州市第一次调研)某跳伞运动员从悬停在高空中的直升机上跳下，他从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的vt图像如图5所示，则下列关于他的运动情况分析正确的是()图5a010s时间内加速度向下，1015s时间内加速度向上b010s、1015s时间内都做加速度逐渐减小的变速运动c010s时间内下落的距离大于100md1015s时间内下落的距离大于75m6(多选)(2020山东济南市模拟)物体甲做匀变速直线运动，物体乙做匀速直线运动，它们的位移时间图像如图6所示(t2s时，曲线与横轴相切)下列说法正确的是()图6at0时

4、，物体甲的速度大小为2m/sb物体甲的加速度大小为2m/s2ct1s时，甲、乙两物体速度相等d02s内，乙物体的平均速度大于甲物体的平均速度7(多选)如图7所示，汽车以10m/s的速度匀速驶向路口，当行驶至距路口停车线20m处时，绿灯还有3s熄灭而该汽车在绿灯熄灭时刚好停在停车线上，则汽车运动的速度(v)时间(t)图像可能是()图78(2019河北石家庄市二模)a、b、c三个物体在同一条直线上运动，它们的位移时间图像如图8所示，其中a是一条顶点坐标为(0,10)的抛物线，下列说法正确的是()图8ab、c两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度相同b在05s内，a、b两个物体间的距离逐渐变大c物体

5、c的速度越来越大d物体a的加速度为0.4m/s29甲、乙两物体同时从同一位置出发，二者的速度随时间变化的关系如图9所示，下列说法正确的是 ()图9a01s时间内，甲的平均速度大小比乙的小b相遇前，两物体在t1s时两物体间距离最大ct2s时，甲、乙相遇dt4s时，甲、乙相遇10.如图10所示，两条曲线为汽车a、b在同一条平直公路上的速度时间图像，已知在t2时刻两车相遇，下列说法中正确的是()图10aa车速度先减小后增大，b车速度先增大后减小bt1时刻a车在前，b车在后ct1t2时间内，a、b位移相同da车加速度先减小后增大，b车加速度先减小后增大11(2019河北石家庄市一模)如图11所示为甲、

6、乙两物体在同一直线上做匀变速直线运动的位移时间图像，两图像相切于a点，其坐标为(2.0,4.0)已知甲物体的初速度为零，乙物体的加速度大小为1m/s2，下列说法正确的是()图11a甲物体的加速度大小为4m/s2b甲、乙两物体的加速度方向相同c乙物体的初速度大小为4m/sdt0时刻，甲、乙两物体相距6m12货车和客车在公路上同一车道行驶，客车在前，货车在后，突然出现紧急情况，两车同时刹车，刚开始刹车时两车相距30m，刹车过程中两车的vt图像如图12所示，则下列判断正确的是()图12a在t10s时刻两车发生追尾事故b在t10s时刻之前两车发生追尾事故c两车不会追尾，在t10s时刻两车相距50md两

7、车会在客车停止之后发生追尾事故13如图13所示，甲、乙分别为某物体在0t时间内运动的xt图像和vt图像，由图可知，在0t时间内()图13a物体做的是曲线运动b物体做加速度越来越小的运动c甲图中时刻，图线的斜率为dx1x0答案精析1cd由题图可知正向位移减小，故质点一直朝着负方向运动，a错误；图像的斜率表示速度大小，故斜率先增大后减小，说明质点速率先增大后减小，即质点先做加速运动后做减速运动，故质点是做变速运动，但不是做匀变速直线运动，t2s时，斜率最大，速度最大，b错误，c正确；因为斜率先增大后减小，并且平均速度为5m/s，故增大过程中有一时刻速度为5m/s，减小过程中有一时刻速度为5m/s，

8、共有两个时刻速度大小为5m/s，d正确2b根据vt图线与坐标轴所围“面积”表示位移，可得t4s时，甲的位移和乙的位移不相等，刚开始甲的速度最大，故是乙追甲，当两者速度相等时，甲、乙相距最远，a错误，b正确；根据加速度的定义可得，在02s内，甲物体的加速度为a甲m/s210m/s2，乙物体的加速度为a乙m/s220m/s2，两者的加速度大小在这段时间内不相等，c错误；在24s内，乙物体处于匀速运动状态，d错误3a由xx0，结合题图可知物块做匀加速直线运动，加速度a0.5m/s2，初位置x02m，t4s时物块的速率为vat0.54m/s2m/s，a正确，b错误；由xx0at2，得t4s时物块位于x

9、2m处，c错误；由xat2，在0.4s时间内物块运动的位移x0.50.42m0.04m，d错误4b小球自由落下，落到水平桌面后反弹，速度变为负值，vt图像中正确的是图b.5abc由题图可知010s时间内加速度方向向下，大小逐渐减小，1015s时间内加速度方向向上，大小也逐渐减小，a、b正确；由题图像的面积可得，010s时间内位移大于100m,1015s时间内位移小于75m，c正确，d错误6bct2s时，曲线与横轴相切，可知此时甲的速度为零，研究甲运动的逆过程，2s内的位移为4m，根据xat2可知加速度a2m/s2，vat4m/s，即t0时，物体甲的速度大小为4m/s，物体甲的加速度大小为2m/

10、s2，选项a错误，b正确；t1s时，物体甲的速度v1at12m/s；乙的速度v乙m/s2m/s，即t1s时，甲、乙两物体速度相等，选项c正确；02s内，甲物体的平均速度甲m/s2m/s，故乙物体的平均速度等于甲物体的平均速度，选项d错误7bc在vt图像中，图线与时间坐标轴所围“面积”表示位移a、d图中vt图像的“面积”均小于20m，a、d错误；b中vt图像的“面积”可能等于20m，b正确；c中vt图线与时间轴所围“面积”正好等于20m，c正确8bxt图像的斜率表示速度，b和c为直线，斜率恒定，b、c做匀速直线运动，但斜率正负不同，即速度方向不同，a、c错误；a的切线的斜率为正，即速度为正，b的

11、斜率为负，即速度为负，所以两者反向运动，故两物体间的距离越来越大，b正确；因为a是一条抛物线，即满足xx0kt2，可知物体a做匀加速直线运动，因为抛物线经过(0,10)点和(5,20)点，故x100.4t2，所以a0.8m/s2，d错误9d01s时间内，由题图知，甲的平均速度甲m/s1m/s，乙的平均速度乙m/s0.5m/s，甲的平均速度大小比乙的大，故a错误；相遇前，两物体速度相等时距离最大，则在t2s时两物体间距离最大，故b、c错误；设经过时间t，甲、乙相遇，则有a乙t2(v0ta甲t2)0，由题图可知，a甲2m/s2，a乙1m/s2，v02m/s，代入上式解得t4s，故d正确10d由vt

12、图像可知a车速度先增大后减小，而b车速度先减小后增大，a错误；t1t2时间内，a车位移大于b车位移，而t2时刻两车相遇，所以t1时刻a车在后b车在前，b、c错误；vt图像的斜率的绝对值表示加速度的大小，故a车加速度先减小后增大，b车加速度也先减小后增大，故d正确11d设图像对应的甲物体的位移表达式为x甲a甲t2，将a点的坐标(2.0,4.0)代入可得a甲2m/s2，选项a错误；根据位移时间图像斜率表示速度可知，甲物体做匀加速直线运动，乙物体做匀减速直线运动，两物体的加速度方向相反，选项b错误；设乙物体的初速度v0，根据题述两图像在a点相切可知，a甲tv0a乙t，将t2.0s代入可得v06m/s

13、，选项c错误；设乙物体的初位置为x0，t时刻的位置坐标xx0v0ta乙t2，将a点的坐标(2.0,4.0)代入可得4.0x062.012.02，解得：x06m，即t0时刻，甲、乙两物体相距6m，选项d正确12d由题可知，客车在前，货车在后，且t10s之前，v客v货，故t10s时，两者相距最远当t10s时，由题图可求得两车速度均为20m/s，前10s内货车的位移x货m250m，客车的位移x客m300m，则在t10s时刻两车间的距离为300m250m30m80m，故a、b、c错误；当t20s客车停下来时，根据对称性可知，此时两车的距离与t0时的距离相同，不会追尾，由题图可知刹车后，货车的位移x货m450m；