人教版高一物理必修1同步题型训练卷图像法解决直线运动问题Word文件下载.docx
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动。
甲乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。
下列说法正确的是()
A.在t1时刻两车速度相等B.从0到t1时间内,两车走过的路程相等
C.从t1到t2时间内,两车走过的路程相等D.从t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等
【题后反思】x-t图象中两图线相交说明两物体相遇,其交点A的横坐标表示相遇的时刻,纵坐标表示相遇处对参考点的位移。
甲、乙两物体在同一直线上运动,其位移-时间图象如图所示,由图象可知( )
A.甲比乙运动得快
B.乙开始运动时,两物体相距20m
C.在前25s内,两物体距离先增大后减小
D.在前25s内,两物体位移大小相等
题型三、关于速度图象的理解
【例3】如图所示是某质点做直线运动的v-t图象,由图可知这个质点的运动情况是( )
A.前5s质点静止
B.5~15s内质点做匀加速运动,加速度为1m/s2
C.15~20s内质点做匀减速运动,加速度为-3.2m/s2
D.15s末质点离出发点最远,20s末质点回到出发点
【题后反思】在v-t图象中,平行于时间轴的直线表示匀速直线运动;
和时间轴重合的直线表示静止;
倾斜的直线表示匀变速直线运动;
曲线表示变加速直线运动。
速度图象和时间轴所围成的面积表示位移的大小,且t轴上方取正值,t轴下方取负值,总位移为其代数和。
1.一辆汽车沿平直道路行驶,其v–t图象如图所示。
在t=0到t=40s这段时间内,汽车的位
移是()
A.0B.30mC.750mD.1200m
2.某同学在开展研究性学习的过程中,利用速度传感器研究某一物体以初速度1m/s做直线运动的速度v随时间t变化的规律,并在计算机上得到了前4s内物体速度随时间变化的关系图象,如图所示.则下列说法正确的是( )
A.物体在1s末速度方向改变
B.物体在3s末加速度方向改变
C.前4s内物体的最大位移出现在第3s末,大小为3.5m
D.物体在第2s末与第4s末的速度相同
题型四、速度图象描述相遇问题
【例4】甲、乙两汽车同一条平直公路上同向运动,其速度–时间图象分别如图中甲、乙
两条曲线所示。
已知两车在t2时刻并排行驶,下列说法正确的是()
A.两车在t1时刻也并排行驶B.t1时刻甲车在后,乙车在前
C.甲车的加速度大小先增大后减小D.乙车的加速度大小先减小后增大
甲、乙两辆汽车在同一平直公路上行驶,在t=0时刻两车正好相遇,在之后一段时间0~t2内两车的速度—时间图象(vt图象)如图所示,则在0~t2这段时间内有关两车的运动,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两辆车运动方向相反B.在t1时刻甲、乙两车再次相遇
C.乙车在0~t2时间内的平均速度小于
D.在t1~t2时间内乙车在甲车前方
题型五、速度图象与位移图像的区分
【例5】甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶.在t=0到t=t1的时间内,它们的v-t图象如图所示.已知t=t1时刻,两汽车并排行驶.则在这段时间内( )
A.两汽车的位移相同
B.两汽车的平均速度均为
C.t=0时刻,汽车乙在汽车甲前方
D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大
【例6】如图所示为甲、乙两物体做直线运动的x-t图象,对于0~t1时间内两物体的运动,下列说法中正确的是( )
A.甲物体加速度方向与速度方向相同
B.乙物体加速度方向与速度方向相反
C.甲物体的平均速度大于乙物体的平均速度
D.乙物体位移变小,速度变大
如图所示的位移(x)-时间(t)图象和速度(v)一时间(t)图象中给出四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是( )
A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B.0~t1时间内,甲车通过的路程大于乙车通过的路程
C.0~t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相距最远
D.0~t2时间内,丙、丁两车的平均速度相等
【成果巩固训练】
1.甲、乙两物体同时从同一位置沿同一直线运动,它们的v-t图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.t1时刻,两者相距最远
B.t2时刻,乙物体追上甲
C.乙物体先向负方向运动,t1时刻以后向正方向运动
D.0~t2时间内,乙的速度和加速度大小都是先减小后增大
2.t=0时刻汽车a和b沿两条平直的平行车道以相同速度同时经过同一地点,如图所示,直线a和曲线b分别是这两车行驶的速度-时间图象,由图可知( )
A.在t1时刻,两车运动方向相反
B.在t1时刻,两车再次相遇
C.在0~t1这段时间内,b车的速度先增大后减小,但方向不变
D.在0~t1这段时间内,b车的平均速度等于
3.某质点沿直线运动,其位移—时间图象如图所示,关于该质点的运动,下列说法中正确的是( )
A.2s末质点的位移为零,前2s内位移为“-”,后2s内位移为“+”,所以2s末质点改变了运动方向
B.2s末质点的位移为零,该时刻质点的速度为零
C.质点做匀速直线运动,速度大小为0.1m/s,方向与规定的正方向相同
D.质点在4s内位移大小为0.4m,位移的方向与规定的正方向相同
4.甲、乙两车停在同一水平道路上,一前一后相距s=4m,某时刻两车同时开始运动,两车运动的xt图象如图所示,则下列表述正确的是( )
A.乙车做曲线运动,甲车做直线运动
B.甲车先做匀速运动,后静止
C.乙车速度不断增大
D.两车有两次相遇
5.如图所示是某物体运动的vt图象,则下列说法正确的是( )
A.前2s和后3s内物体的加速度大小均不变
B.2~5s内物体静止
C.前2s和后3s内速度的变化量均为5m/s
D.前2s的加速度为2.5m/s2,后3s的加速度为-
m/s2
6.某汽车在启用ABS刹车系统和未启用该刹车系统紧急刹车时,其车速与时间的变化关系分别如图中的①、②图线所示.由图可知,启用ABS后( )
A.t1时刻车速比未启用ABS大
B.0~t1时间内的加速度比未启用ABS小
C.加速度总比未启用ABS时小
D.刹车后前行的距离比未启用ABS更短
7质点做直线运动的vt图象如图所示,该质点( )
A.在第2秒末加速度方向发生了改变
B.在第2秒末速度方向发生了改变
C.第3秒末和第5秒末的位置相同
D.在前2秒内发生的位移为零
8.甲、乙两个物体在同一直线上运动,其x-t图象如图所示,其中直线b与曲线a相切于点(4,-15).已知甲做匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A.前4s内两物体运动方向相同
B.前4s内甲的平均速度是乙的平均速度的
倍
C.t=0时刻,甲的速度大小为9m/s
D.甲的加速度大小为2m/s2
答案解析
【答案】 B
【解析】 x-t图象的斜率表示速度,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x=x0+kt2,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x=10+0.4t2,所以
a=0.4,a=0.8m/s2,D错误
【答案】B
【解析】位移-时间图象的斜率绝对值反映速度大小,在0.2~0.5小时内,甲、乙均做匀速直线运动,加速度为0,甲图象斜率大于乙图象,说明甲的速度大于乙的速度,故A错误,B正确;
由位移-时间图象可以看出在0.6~0.8小时内甲的位移比乙的大,故C错误;
由位移-时间图象看出在t=0.5小时时,甲在s=10km处,而乙在s=8km处,进一步得出在0.8小时内甲的路程比乙的大,故D错误。
【答案】CD
【解析】根据位移图象的物理意义可知,在t1时刻两车的位置相同,速度不相等,乙车的速度大于甲车的速度,选项A错误;
从0到t1时间内,乙车走过的路程大于甲车,选项B错误;
从t1到t2时间内,两车都是从x1位置走到x2位置,两车走过的路程相等,选项C正确;
根据位移图象的斜率等于速度可知,从t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等,选项D正确。
【答案】 C
【解析】 位移-时间图象的斜率大小等于速度大小,由题图可知甲比乙运动得慢,故A错误;
由题图可知:
乙从原点出发,乙开始运动时,甲的位置坐标大于20m,则乙开始运动时两物体相距大于20m,故B错误;
在0~10s这段时间内,乙静止在原点,甲沿正向做匀速直线运动,则两物体间的距离逐渐增大,在10~25s这段时间内,甲的速度大小小于乙的速度大小,甲在乙的前方,则两者距离逐渐减小,故C正确;
在前25s内,甲的位移为x1=40m-20m=20m,乙的位移为x2=40m-0=40m,故D错误.
【解析】 由图象可知,质点前5s做的是匀速运动,选项A错误;
5~15s内做匀加速运动,加速度为0.8m/s2,选项B错误;
15~20s内做匀减速运动,其加速度为-3.2m/s2,选项C正确;
质点在20s末离出发点最远,质点做的是方向不变的直线运动,选项D错误。
【答案】C
【解析】在v–t图像中图线与时间轴围成的面积表示位移,故在40s内的位移为
,C正确。
【解析】 由题图可知,0~1s内物体沿正方向做匀加速运动,1~3s内沿正方向做匀减速运动,3~4s内沿反方向做匀加速运动,故在第3s末物体的速度为0,位移最大,x=
×
1m+
2×
2m=3.5m,1s末速度方向没有改变,图线的斜率表示加速度,故由题图可知3s末加速度方向不变,物体在第2s末与第4s末的速度大小相等,方向相反,故A、B、D错误,C正确.
【答案】BD
【解析】v–t图象中图象包围的面积代表运动走过的位移,两车在t2时刻并排行驶,利用逆向思维并借助于面积可知在t1时刻甲车在后,乙车在前,故A错误,B正确;
图象的斜率表示加速度,所以甲的加速度先减小后增大,乙的加速度也是先减小后增大,故C错D正确。
【解析】 由图象可知,二者速度均为正值,即二者均向正方向运动,故甲、乙两辆车运动方向相同,A错误;
由图象可知,在0~t1时间内,两车的位移不相等,即在t1时刻甲、乙两车没有相遇,故B错误;
若乙车在0~t2时间内做匀变速运动,则平均速度为
,如图所示,由图线与t轴围成的“面积”代表“位移”可知,乙车在这段时间内的平均速度小于
,故C正确;
由于t=0时两车位置相同,又由图线与t轴围成的“面积”代表“位移”,可知在0~t2时间内甲车的位移一直大于乙车的位移,故在0~t2时间内甲车一直在乙车前方,故D错误。
【解析】 v-t图象与时间轴围成的面积表示位移,故0~t1时间内甲的位移大于乙的位移,而在t1时刻两汽车并排行驶,所以t=0时刻,汽车乙在汽车甲前方,A错误,C正确;
如图所示,由于甲车做变加速运动,其平均速度大于
,乙车做变减速运动,其平均速度小于
,故B错误;
v-t图象的斜率表示加速度,故两者的加速度都在减小,D错误.
【解析】 由x-t图象切线的斜率等于速度,可知甲物体速度逐渐减小,做减速运动,加速度方向与速度方向相反,选项A错误;
由题图可知乙物体速度逐渐减小,做减速运动,加速度方向与速度方向相反,选项B正确;
由题图可知,两物体在0~t1时间内的位移大小相等,则平均速度大小相等,选项C错误;
乙物体位移变小,速度变小,选项D错误.
【答案】C
【解析】在x-t图象中表示的是做直线运动的物体的位移随时间的变化情况,而不是物体运动的轨迹.由于甲、乙两车在0~t1时间内做单向的直线运动,故在这段时间内两车通过的位移和路程均相等,A、B选项均错.在v-t图象中,t2时刻丙、丁速度相等.故两者相距最远,C选项正确.由图线可知,0~t2时间内丙的位移小于丁的位移,故丙的平均速度小于丁的平均速度,D选项错误.
【答案】 D
【解析】 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A、B错误;
在v-t图象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C错误;
根据v-t图象的斜率表示加速度,则0~t2时间内,乙的速度和加速度大小都是先减小后增大,故D正确.
【解析】 在0~t1这段时间内,b车的速度先增大后减小,两车速度方向一直相同,且b的位移一直大于a的位移,两车不可能相遇,故A、B项错误,C项正确.速度-时间图象与时间轴围成的面积表示对应时间内的位移,则在0~t1这段时间内xb>
xa.在0~t1这段时间内,a车做匀变速
【解析】由所给图象可知,质点从距原点“负”方向0.2m处出发,沿规定的正方向做匀速直线运动,经4s运动到“正”方向0.2m处,D正确,B错误;
在xt图象中,“+”号表示质点在坐标原点正方向一侧,“-”号表示质点位于原点的另一侧,与质点实际运动方向无关,位移由“-”变为“+”并不表示质点运动方向改变,由图线的斜率可得质点运动速度大小为0.1m/s,A错误,C正确.直线运动,平均速度
a=
=
,b车平均速度
b=
>
,故D项错误.
【答案】BCD
【解析】由题图可知,两车的运动方向与规定的正方向相反,甲车在前6s内做匀速运动,以后静止,选项B正确;
乙车的位移图象是曲线,但这不是乙车的运动轨迹,乙车做直线运动,选项A错误;
由于乙车位移图象的斜率逐渐增大,故速度逐渐增大,选项C正确;
在xt图象中图线的交点表示两车相遇,则甲、乙两车相遇两次,选项D正确.
【答案】 AD
【解析】 根据vt图象中图线的斜率表示加速度可知,前2s和后3s内图线的斜率均不变,故前2s和后3s内物体的加速度大小均不变,选项A正确;
0~2s内物体沿正方向做加速运动,前2s内速度的变化量为5m/s,加速度a1=
m/s2=2.5m/s2,2~5s内物体的速度保持5m/s不变,物体做匀速直线运动,5~8s内物体沿正方向做减速运动,速度的变化量为-5m/s,加速度a2=
m/s2=-
m/s2,故选项B、C错误,D正确.
【答案】 ABD
【解析】 由题图看出,启用ABS后t1时刻车速更大,故A正确;
由v-t图象的斜率大小等于加速度的大小得到,启用ABS后0~t1时间内加速度比未启用ABS时