高考物理一轮复习课时练习 第1章第4练　专题强化：运动学图像问题（含详解）

这是一份高考物理一轮复习课时练习 第1章第4练　专题强化：运动学图像问题（含详解），共8页。试卷主要包含了赛龙舟是端午节的传统活动等内容，欢迎下载使用。
1．(2023·全国甲卷·16)一小车沿直线运动，从t＝0开始由静止匀加速至t＝t1时刻，此后做匀减速运动，到t＝t2时刻速度降为零，在下列小车位移x与时间t的关系曲线中，可能正确的是( )
2．(2024·云南师范大学附属中学月考)一架无人机竖直升空，其一段时间内的速度—时间图像如图所示(取竖直向上为正方向)，从起飞时开始计时，AB段的斜率绝对值为重力加速度大小g，不计空气阻力，则关于无人机的运动，下列说法正确的是( )
A．无人机在t2时刻上升至最高点
B．t3～t4时间内无人机做自由落体运动
C．无人机在t5时刻回到出发点
D．0～t1时间内无人机的平均速度小于eq \f(v1,2)
3．(多选)(2021·广东卷·8)赛龙舟是端午节的传统活动。下列v－t和s－t图像描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程，其中能反映龙舟甲与其他龙舟在途中出现船头并齐的有( )
4.(2024·江苏省扬州中学开学考)一质点由静止开始做直线运动的v－t关系图像如图所示，则该质点的x－t关系图像可大致表示为选项图中的( )
5.甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的v－t图像如图所示，0～t2时间内，下列说法正确的是( )
A．乙物体先向负方向运动，后向正方向运动
B．t1时刻二者相距最远
C．t2时刻二者速度相等并再次处于同一位置
D．0～t2时间内，乙的速度和加速度都是先减小后增大
6.(2024·江苏盐城市检测)跳板跳水是我国的奥运强项，从运动员离开跳板开始计时，其v－t图像如图所示，图中仅0～t2段为直线，不计空气阻力，则由图可知( )
A．0～t1段运动员做加速运动
B．0～t2段运动员始终处于失重状态
C．t3时刻运动员刚好接触到水面
D．t3～t4段运动员的加速度逐渐增大
7.(2023·福建省三明一中期中)光滑的水平面上有一物体在外力作用下做直线运动，物体的加速度随时间变化的关系如图所示。已知t＝0时物体的速度为1 m/s，以此时的速度方向为正方向。下列说法正确的是( )
A．0～1 s内物体做匀加速直线运动
B．t＝1 s时物体的速度为2 m/s
C．t＝1 s时物体开始反向运动
D．0～3 s速度变化量为3 m/s
8.(2023·广西柳州市联考)一物体沿直线运动，其位置坐标x随时间t变化的图像为抛物线的一部分，如图所示。下列说法中正确的是( )
A．物体在3 s末和6 s末的速度方向相反
B．物体前6 s的平均速度大小为eq \f(1,3) m/s
C．物体运动的加速度大小为eq \f(8,9) m/s2
D．物体运动的初速度大小为eq \f(1,3) m/s
9．(2024·安徽省合肥一中月考)“科技让生活更美丽”，自动驾驶汽车呈现出接近实用化的趋势。图甲为某型无人驾驶的智能汽车的测试照，为了增加乘员乘坐舒适性，程序设定汽车直线制动时汽车加速度大小随位移均匀变化。某次测试汽车“a－x”关系图线如图乙所示，汽车直线制动距离为12 m。则关于该次测试，下列说法中正确的是( )
A．汽车做匀减速直线运动
B．汽车开始制动时的速度大小为12 m/s
C．汽车开始制动时的速度大小为6eq \r(2) m/s
D．此车制动时间为eq \r(2) s
10．(2023·山东滨州市期末)蓝牙耳机是将蓝牙技术应用在免持耳机上，让使用者可以免除电线的牵绊。但蓝牙耳机与手机等设备实现无线连接需要在一定距离范围内。已知某蓝牙耳机连接的最远距离为5 m，小明和小红两位同学做了一个有趣的实验。小红佩戴蓝牙耳机，小明携带手机进行检测，如图甲，t＝0时两位同学同时从起跑线，分别沿两条相距4 m的平行直线跑道向同一方向运动，其v－t图像如图乙，则在整个运动过程中，手机连接蓝牙耳机的总时间为( )
A．4 s B．7 s C．7.5 s D．10 s
11.(2023·广东省深圳中学三模)根据机动车的运动情况，绘制如图eq \f(x,t2)－eq \f(1,t)图像，已知一质量为
1 000 kg的机动车在水平路面沿直线减速行驶，规定初速度v0的方向为正方向。以下说法正确的是( )
A．机动车的初速度v0＝10 m/s
B．机动车的加速度大小为2 m/s2
C．机动车在前3 s的位移是12 m
D．机动车前3 s的动量变化量为1.2×104 kg·m/s
12.(2024·四川绵阳市月考)一汽车沿直线由静止开始向右运动，汽车的速度和加速度方向始终向右。汽车速度的平方v2与汽车前进位移x的图像如图所示，则下列说法正确的是( )
A．汽车从开始运动到前进x1过程中，汽车受到的合外力越来越大
B．汽车运动相同的距离，合外力对汽车做的功相等
C．汽车从开始运动到前进x1过程中，汽车的平均速度等于eq \f(v1,2)
D．汽车从开始运动到前进x1过程中，汽车的平均速度大于eq \f(v1,2)
第4练 专题强化：运动学图像问题
1．D [x－t图像的斜率表示速度，0～t1时间内小车做匀加速运动，速度变大，所以图像斜率变大，t1～t2时间内小车做匀减速运动，则图像的斜率变小，在t2时刻小车停止，图像的斜率变为零，故选D。]
2．D [由题图可知，无人机的速度一直为正值，表明其速度方向始终向上，可知无人机在t2时刻并没有上升至最高点，上升至最高点应该在t5时刻，故A、C错误；t3～t4时间内无人机速度方向向上，加速度方向向下，不是做自由落体运动，故B错误；v－t图像中图线与横轴所围的面积表示位移，0～t1时间内无人机的位移小于做匀加速运动时的位移，根据eq \x\t(v)＝eq \f(Δx,Δt)可知，0～t1时间内无人机的平均速度小于eq \f(v1,2)，故D正确。]
3．BD [A图是v－t图像，由图可知，甲的速度一直大于乙的速度，所以途中不可能出现甲、乙船头并齐，故A错误；B图是v－t图像，由图可知，开始丙的速度大，后来甲的速度大，v－t图像中图线与横轴围成的面积表示位移，由图可以判断在途中甲、丙位移会相同，所以在途中甲、丙船头会并齐，故B正确；C图是s－t图像，由图可知，丁一直运动在甲的前面，所以途中不可能出现甲、丁船头并齐，故C错误；D图是s－t图像，交点表示相遇，所以甲、戊在途中船头会并齐，故D正确。]
4．B [根据x－t图像中图线的斜率表示速度可知，该质点的x－t关系图像可大致表示为B图，故选B。]
5．D [在v－t图像中速度的正负表示运动方向，由题图可知乙的速度方向一直为正，运动方向没有发生改变，故A错误；在0～t2时间内，乙的速度比甲的小，甲在乙的前方，两者间距逐渐增大，t2时刻后，乙的速度比甲的大，两者间距减小，所以在0～t2时间内，t2时刻两者相距最远，乙物体未追上甲，故B、C错误；根据v－t图像的斜率表示加速度可知，在0～t2时间内，乙的速度和加速度都是先减小后增大，故D正确。]
6．B [由题图可以看出，t＝0时刻速度为负，t1时刻速度为零，0～t1段加速度方向与速度方向相反，因此0～t1段运动员向上做匀减速运动，故A错误；0～t2段为直线，加速度不变，只受重力作用，处于完全失重状态，故B正确；根据题意，在0～t2段运动员的加速度不变，t2时刻加速度开始减小，说明运动员除受到重力外还受到水的阻力作用，根据牛顿第二定律，运动员的加速度减小，因此t2时刻运动员刚好接触水面，故C错误；v－t图像斜率表示加速度，根据v－t图像可知，t3～t4段图线切线的斜率先增大后减小，因此运动员的加速度先增大后减小，故D错误。]
7．B [由题图可知，在0～1 s内物体加速度逐渐增大，不是匀加速直线运动，故A错误；a－t图像与时间轴所围成的面积表示速度的变化量，则1 s内速度变化量为Δv＝eq \f(1,2)×1×2 m/s＝1 m/s，由于t＝0时物体的速度为1 m/s，则t＝1 s时物体的速度为v＝v0＋Δv＝2 m/s，故B正确；0～1 s内物体沿正方向加速运动，1 s末加速度反向，物体将沿原方向做减速运动，故C错误；0～3 s速度变化量为Δv′＝(eq \f(1,2)×1×2－1×2) m/s＝－1 m/s，故D错误。]
8．D [x－t图像斜率表示速度，由题图可知，3～6 s内速度方向不变，3 s末和6 s末的速度方向相同，故A错误；由x－t图像可知，物体前6 s通过的位移为Δx＝－2 m－4 m＝－6 m，物体前6 s的平均速度大小为eq \x\t(v)＝eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(Δx,Δt)))＝eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(－6,6)))m/s＝1 m/s，故B错误；设物体的初速度为v0，加速度为a，由x－t图像可知，物体前3 s通过的位移为Δx′＝3 m－4 m＝－1 m，把前3 s通过的位移和前6 s通过的位移代入运动学方程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错误，D正确。]
9．C [汽车制动过程，由题图乙可知其加速度a随位移x均匀增大，故汽车做加速度逐渐增大的减速运动，故A错误；根据匀变速直线运动的速度位移公式v2－v02＝2ax，汽车做非匀变速直线运动，运用“微元法”，可知“a－x”图线与x轴所围图形的“面积”表示“速度平方变化量的一半”。可知汽车制动中0－v02＝2×eq \f(1,2)×(－6)×12 (m2/s2)，可得汽车开始制动时的速度大小为v0＝6eq \r(2) m/s，故B错误，C正确；刹车过程中最大加速度大小为6 m/s2，如果一直以最大加速度刹车，所用的时间为t′＝eq \f(v0,|a|)＝eq \r(2) s，实际加速度是逐渐增大的，所以刹车制动时间一定大于eq \r(2) s，故D错误。]
10．C [两人同时同地出发，当速度相同时，两人第一次相距最远，根据v－t图像与t轴所围面积表示位移可知，沿运动方向Δx1＝eq \f(1,2)×(4－2)×2 m＝2 m，此时两人距离为s1＝eq \r(Δx12＋d2)＝eq \r(22＋42) m＝2eq \r(5) m