统考版2024高考物理二轮专题复习专题强化训练3运动学图象和动力学图象

这是一份统考版2024高考物理二轮专题复习专题强化训练3运动学图象和动力学图象，共6页。

选择题(1～7题为单项选择题，8～11题为多项选择题)
1．[2023·湖南省湘潭市一中期中]
甲、乙两车在同一条直道上行驶，它们运动的位移x随时间t变化的关系如图所示．已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处，则下列说法正确的是( )
A．甲车的初速度为零
B．乙车的初位置在x0＝60m处
C．乙车的加速度大小为1.6m/s2
D．5s时两车相遇，此时甲车速度较大
2．图甲是港珠澳大桥中的一段，某汽车在长度为L的一段平直桥面上做加速直线运动；图乙是该车车速的平方v2与位移x的关系，图中a，b，L已知．则汽车的加速度为( )
A．eq \f(b－a,L)B．eq \f(b＋a,L)
C．eq \f(b＋a,2L)D．eq \f(b－a,2L)
3．[2023·广东押题卷]塔吊吊着某建筑材料竖直向上运动时的速度—时间图象如图所示，由图象可知，该建筑材料( )
A．前15s内先上升后下降
B．前15s内速度先增加后减小
C．前5s内处于失重状态
D．整个上升过程中的平均速度小于0.5m/s
4．[2023·内蒙古包头一模]a、b两个物体在同一直线上运动，它们的速度—时间图象如图．下列说法正确的是( )
A．物体a做加速度逐渐增大的加速运动
B．0～3s内物体b的平均速度为1.5m/s
C．0～3s内物体a的加速度大小始终大于物体b的加速度大小
D．0～3s内物体a的位移大小与0～6s内物体b的位移大小相等
5．[2023·广东卷]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变化的图象是( )
6．[2023·安徽合肥市高三模拟]如图所示，在水平面上有一传送带以速率v1沿顺时针方向运动，传送带速度保持不变，传送带左右两端各有一个与传送带等高的光滑水平面和传送带相连(紧靠但不接触).现有一物块在右端水平面上以速度v2向左运动，物块速度随时间变化的图象不可能的是( )
7．[2022·广东卷]如图是滑雪道的示意图．可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，经过水平NP段后飞入空中，在Q点落地．不计运动员经过N点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力．下列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化的图象是( )
8．[2023·广西桂林、贵港等五市第二次联考]如图所示是两个物体A和B同时出发沿同一直线运动的x­t图象．由图象可知( )
A．t＝4s时物体B的速度为0
B．t＝4s时物体A的加速度为0
C．前4s内A、B速度方向相反
D．t＝2s时物体A和物体B速度相同
9．[2023·重庆市育才中学模拟]质量为m的雪橇在倾角θ＝37°的斜坡向下滑动过程中，所受的滑动摩擦力为定值，空气阻力与速度成正比，比例系数k＝1kg/s.雪橇运动的某段过程v­t图象如图中实线AD所示，且AB是曲线最左端那一点的切线，B点的坐标为(4，9)，CD线是曲线的渐近线，已知sin37°＝0.6.下列说法中正确的是( )
A．当v0＝3m/s时，雪橇的加速度为1.5m/s2
B．在0～4s过程中雪橇的平均速度为4.5m/s
C．雪橇与斜坡间的动摩擦因数是0.5
D．雪橇的质量m＝2kg
10．如图甲所示，质量为0.5kg的物块A和足够长的木板B叠放在光滑水平面上，t＝0时刻，木板B受到水平向右的拉力F作用，0～4s内，F随时间t变化的关系如图乙所示，木板B的加速度a与时间t的关系如图丙所示．若物块A与木板B间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2.则( )
A.木板B的质量为1kg
B．物块A与木板B之间的动摩擦因数为0.4
C.2～4s内，物块A的加速度随时间均匀增大
D.2～4s内，物块A的速度随时间均匀增大
11．[2023·湖北押题卷]由于公路维修只允许单车道通行，在一平直车道上，有同向行驶的甲、乙两车，t＝0时，甲车在前，乙车在后，相距x0＝100m，速度均为v0＝30m/s，从此时开始两车按如图所示规律运动，则下述说法正确的是( )
A．两车最近距离为10m
B．两车最近距离为70m
C．两车一定会相遇
D．6s时相距最近
专题强化训练3 运动学图象和动力学图象
1．解析：位移－时间图象的斜率表示速度，则甲车的速度不变，做匀速直线运动，初速度不为零，A项错误；甲的速度为v甲＝eq \f(x,t)＝eq \f(20,5)m/s＝4m/s；乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处，则在t＝10s时，乙的速度为零，反过来看成乙车做初速度为0的匀加速直线运动，则x＝eq \f(1,2)at2，将坐标值（5，20）代入上式得20＝eq \f(1,2)a×（5）2，解得乙车的加速度大小a＝1.6m/s2，再将时间t＝10s代入解得x0＝80m，B项错误，C项正确；5s时两车相遇，此时乙的速度为v乙＝1.6×5m/s＝8m/s，乙车的速度较大，D项错误．
答案：C
2．解析：根据速度—位移公式v2－v eq \\al(2,0) ＝2a′x结合图乙可知图象斜率k＝eq \f(b－a,L)＝2a′解得a′＝eq \f(b－a,2L)，故D正确，A、B、C错误．
答案：D
3．解析：v­t图象的纵坐标表示速度，其正负表示速度的方向，故前15s内速度一直为正，即一直上升，故A错误；v­t图象的纵坐标的数值表示速度的大小，则前15s内速度先增加后减小，故B正确；前5s内建筑材料正在向上加速，加速度向上，则建筑材料处于超重状态，故C错误；若构造上升过程为匀加速直线运动和匀减速直线运动，则eq \(v,\s\up6(－))＝eq \f(0＋vm,2)＝0.5m/s.而实际图象描述的在相同时间内做变加速直线运动的面积大于匀变速直线运动的面积，由eq \(v,\s\up6(－))＝eq \f(x,t)可知整个上升过程中的平均速度大于0.5m/s，故D错误．
答案：B
4．解析：根据速度—时间图象，图象的斜率表示加速度，则物体a做加速度逐渐减小的加速运动，所以A错误；
b物体做匀减速直线运动，由图象可知3s末的速度为1.5m/s，根据平均速度公式可得
eq \(v,\s\up6(－))＝eq \f(v0＋vt,2)＝eq \f(3＋1.5,2)m/s＝2.25m/s
0～3s内物体b的平均速度为2.25m/s，所以B错误；
3s末物体a的加速度为
aa＝eq \f(Δv,Δt)＝eq \f(6－3,3)m/s2＝1m/s2
b物体的加速度大小为
ab＝eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(Δv,Δt)))＝eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(0－3,6－0)))m/s2＝0.5m/s2
则0～3s内物体a的加速度大小始终大于物体b的加速度大小，所以C正确；
速度—时间图象中，图线与时间轴所围的面积表示位移，则0～3s内物体a的位移大小大于0～6s内物体b的位移大小，所以D错误．
答案：C
5．解析：铯原子团仅在重力的作用下运动，加速度g竖直向下，大小恒定，在v­t图象中，斜率为加速度，故斜率不变，所以图象应该是一条倾斜的直线，A、B错误；因为加速度恒定，且方向竖直向下，故为负值，C错误，D正确．
答案：D
6．解析：当v2答案：C
7．解析：根据题述可知，运动员在斜坡上由静止滑下做加速度小于g的匀加速运动，在NP段做匀速直线运动，从P飞出后做平抛运动，加速度大小为g，速度方向时刻改变、大小不均匀增大，所以只有图象C正确．
答案：C
8．解析：t＝4s时物体B的速度为vB＝eq \f(0－10,4)＝－2.5m/s，故A错误；由图象可知，t＝4s时物体A做匀速运动，此时加速度为0，故B正确；由图象可知，前4s内物体A向正方向做匀速运动，物体B向负方向做匀速运动，故C正确；t＝2s时物体A的速度为vA＝eq \f(10,4)m/s＝2.5m/s，t＝2s时物体B的速度为vB＝－2.5m/s，故物体A与物体B的速度大小相等，方向不同，D错误．
答案：BC
9．解析：根据v­t图象切线斜率表示加速度，可知v0＝3m/s，雪橇的加速度为a0＝eq \f(Δv,Δt)＝eq \f(9－3,4)m/s2＝1.5m/s2，A正确；根据v­t图象与横轴围成的面积表示位移，可知0～4s雪橇的位移满足x>eq \f(3＋6,2)×4m＝18m，则在0～4s过程中雪橇的平均速度满足eq \(v,\s\up6(－))＝eq \f(x,t)>eq \f(18,4)m/s＝4.5m/s，B错误；当v0＝3m/s时，空气阻力大小为f0＝kv0＝3N，根据牛顿第二定律可得mgsinθ－μmgcsθ－f0＝ma0；当v＝6m/s时，空气阻力大小为f＝kv＝6N，此时雪橇的加速度为零，则有mgsinθ－μmgcsθ－f＝0，联立解得m＝2kg，μ＝eq \f(3,8)，C错误，D正确．
答案：AD
10．解析：由题图丙可知，在0～2s内木板B和物块A一起加速运动，则对A、B整体，由牛顿第二定律得F＝（M＋m）a，将m＝0.5kg，F＝3N，a＝2m/s2代入解得M＝1kg，A正确；2s后，物块A与木板B发生相对滑动，4s时F＝6N，此时木板B的加速度为5m/s2，则对木板B有F－μmg＝Ma，解得μ＝0.2，B错误；2～4s内，物块A受大小不变的滑动摩擦力作用，则其加速度a＝μg不变，则A的速度随时间均匀增大，C错误，D正确．
答案：AD
11．解析：0～3s内甲车做匀减速直线运动，乙车做匀速直线运动，二者距离越来越近，3s以后，甲车做初速度为0的匀加速直线运动，乙车做匀减速直线运动，速度相等时，二者间距最近，根据甲的v­t图求解甲车匀加速直线运动的加速度a1＝eq \f(30,9－3)m/s2＝5m/s2.
速度相等时a1t＝v－a2t
解得t＝eq \f(v,a1＋a2)＝eq \f(30,5＋5)s＝3s，故6s时两车相距最近，D正确；v­t图象下围成的面积为位移，此时甲经过位移x1＝30×3×eq \f(1,2)m＋eq \f(1,2)×5×32m＝67.5m
乙的位移x2＝30×3m＋30×3m－eq \f(1,2)×5×32m＝157.5m
二者最近距离为x0＝x1＋100m－x2＝67.5m＋100m－157.5m＝10m，A正确，B错误；
两车速度相等时未相遇，此后甲的速度大于乙的速度，不可能相遇，C错误．
答案：AD