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专题 01 运动的描述 匀变速直线运动
第 03 练 运动图像问题
1.小李讲了龟兔赛跑的故事,若将兔子与乌龟均视为质点,兔子与乌龟的位移-时间图像如图所示,根据
图像,下列说法正确的是( )
A.兔子与乌龟是同时、同地出发的
B.整个赛程内乌龟做匀速直线运动
C.在0至t 时间内兔子与乌龟的平均速度相同
6
D.兔子与乌龟在赛程内曾有两次相遇
【答案】BD
【解析】由题图可知,乌龟先出发,兔子后出发,故A错误;由题图可知,整个赛程内乌龟做匀速直线运
动,故B正确;在0至t 时间内兔子与乌龟的位移不同,故它们的平均速度不同,故 C错误;在x-t图像
6
中,图像交点即为相遇点,故D正确.
2.(2022·广东深圳市实验中学月考)如图为一质点做直线运动的v-t图像,下列说法正确的是( )
A.BC段表示质点通过的位移大小为34 m
B.在18~22 s时间内,质点的位移为24 m
C.整个过程中,BC段的加速度最大
D.整个过程中,E点所对应的时刻离出发点最远
【答案】A
【解析】BC段,质点的位移为x=×4 m=34 m,选项A正确;在18~22 s时间内,质点的位移为x= m+(-) m=0 m,选项B错误;由题图看出,CE段图线斜率的绝对值最大,则CE段对应过程的加速度最大,
选项C错误;由题图看出,在0~20 s时间内,速度均为正值,质点沿正方向运动,在 20~22 s时间内速
度为负值,质点沿负方向运动,所以整个过程中,D点对应时刻离出发点最远,选项D错误.
3.一物体由静止开始,在粗糙的水平面内沿直线运动,其加速度a随时间t变化的a-t图像如图所示.若
选物体开始运动的方向为正方向,那么,下列说法中正确的是( )
A.在0~2 s的时间内,物体先做匀速直线运动后做匀减速运动
B.在2 s时物体的位移最大
C.在2~3 s的时间内,物体速度的变化量为-1 m/s
D.在0~4 s的时间内,物体的位移为零
【答案】C
【解析】 0~1 s,加速度不变,物体做匀加速运动,1~2 s加速度数值减小,物体做加速度减小的变加
速运动,A错误;2 s时,加速度为0,速度最大,B错误;a-t图像中图线与横轴所围的面积表示速度的
变化量,2~3 s的时间内,速度变化量为Δv=×1×(-2) m/s=-1 m/s,C正确;0~4 s内,物体的速度
变化量为0,即物体在4 s时停止运动,位移不为0,D错误.
1.(2018·全国卷Ⅲ·18)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动.
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t 时刻两车速度相等
1
B.从0到t 时间内,两车走过的路程相等
1
C.从t 到t 时间内,两车走过的路程相等
1 2
D.在t 到t 时间内的某时刻,两车速度相等
1 2
【答案】CD
【解析】
x-t图像的斜率表示速度,则可知t 时刻乙车速度大于甲车速度,A项错误;由两图线的纵截距知,出发
1时甲在乙前面,t 时刻图线相交表示两车相遇,可得0到t 时间内乙车比甲车多走了一段距离,B项错误;
1 1
t 和t 时刻两图线都相交,表明两车在两个时刻均在同一位置,从t 到t 时间内,两车走过的路程相等,在
1 2 1 2
t 到t 时间内,两图线有斜率相等的一个时刻,该时刻两车速度相等,C、D项正确.
1 2
2.(2022·浙江·模拟预测)某物体做直线运动的 v-t图像如图所示,已知 4s内的总路程为5m。由
图可推知,该物体( )
A.1.5s时的速度大小为1m/s
B.第1s内和第3s内的运动方向相反
C.第1s内和第4s内的位移相同
D.第3s内和第4s内的加速度相同
【答案】 D
【解析】
A.由题图可知,物体4s内的总路程为5m,由速度时间图像的面积表示位移,即图像围成的总面
积为5m,可得
解得
故1.5s时的速度为2 m/s,故A错误;
B.第1s内和第3s内的物体都向正方向运动,运动方向相同,故B错误;
C.第1s内和第4s内的位移大小相等,但是方向相反,故C错误;
D.因为速度时间图像的斜率表示加速度,所以第3s内和第4s内的加速度相等,均为
故D正确。
3.如图为研究某动车的运动情况绘制的-图像.已知该动车运动轨迹是直线,但是不知该动车是处于加速
还是刹车状态,请判定以下说法合理的是( )A.该动车处于匀加速状态
B.该动车的初速度为0
C.该动车的加速度大小为6 m/s2
D.该动车在前3 s的位移是18 m
【答案】BC
【解析】由x=vt+at2可知,将等式变形为=+a,由-图像与坐标轴的两个交点可得v =15 m/s,a=-6
0 0
m/s2,机动车做初速度为15 m/s,加速度为6 m/s2的匀减速运动,故A、B错误,C正确;由v=v +at可
0
判断,机动车在2.5 s时停止运动,由v2-v2=2ax,得机动车在前3 s的位移x= m=18.75 m,故D错
0
误.
4(2022·辽宁·大连二十四中模拟预测)A、B两辆汽车从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动,
它们的速度的平方(v2)随位置(x)的变化图像如图所示,下列判断正确的是( )
A.汽车A的加速度大小为4m/s2 B.汽车A、B经4s相遇
C.汽车A,B在x=6m处相遇 D.汽车A、B在x= m处相遇
【答案】 C
【解析】
A.根据匀变速直线运动的速度位移关系公式
可得
可知 图像的斜率等于2a,对于汽车A,则有
故A错误;
BCD. 对于汽车A,由图知A的初速度A汽车停止的时间为
4s时A车的位移为6m。对于汽车B,由图知初速度为0,加速度为
汽车B要是行驶6m的距离所用的时间为
所以汽车A、B经 s相遇时,是汽车A静止后B才追上A的,所以汽车A、B在 处相遇,
故C正确,B、D错误。
故选C。
5.一物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的规律如图所示.取物体开始运动的方向为正方向,
则下列关于物体运动的v-t图像正确的是( )
【答案】C
【解析】根据加速度随时间变化的图像可得,0~1 s内为匀加速直线运动,速度v=at,速度为正方向,选
项D错误;第1 s末的速度v=1 m/s,1~2 s内加速度变为负值,而速度为正方向,因此为匀减速运动,到2
s末,速度减小为0,选项B错误;2~3 s,加速度为正方向,初速度为0,物体做正方向的匀加速直线运
动,即从第2 s开始重复前面的运动,选项C正确,A错误.
6.一质点由静止开始沿直线运动,通过传感器描绘出关于x的函数图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.质点做匀减速直线运动B.-x图像斜率等于质点运动的加速度
C.四边形AA′B′B的面积可表示质点从O到C′所用的时间
D.四边形BB′C′C的面积可表示质点从C到C′所用的时间
【答案】D
【解析】由题中-x图像可知,与x成正比,即vx=常数,质点的速度随位移的增大而减小,因此质点做
减速直线运动,但不是匀减速直线运动,又因为图像的斜率k=,显然不等于质点的加速度,选项A、B错
误;由于三角形OBC的面积S =OC·BC=,表示质点从O到C所用的时间,同理,质点从O到C′所用
1
的时间可由S =表示,所以四边形BB′C′C的面积可表示质点从C到C′所用的时间,选项C错误,D
2
正确.
7.(2022·广东·模拟预测)一质点从t=0时刻开始沿直线运动,运动时间为t时,对应的位移为x,
规定向右为正方向,其 图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.t=0时,物体的初速度大小为3m/s B.物体的加速度大小为3m/s2
C.0~2s内物体的位移为6m D.3s末物体位于出发点左侧9m处
【答案】 D
【解析】
AB.根据匀变速直线运动的位移公式
变形得到
结合图像可知
=6m/s,a=-6m/s2
故AB错误;
C.根据位移公式
可知,0~2s内物体的位移为故C错误;
D.根据位移公式
可知,0~3s内物体的位移为
即3s末物体位于出发点左侧9m处,故D正确。
故选D。
8.假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶.甲车在前,乙车在后,速度均为v=30 m/s,距离x
0 0
=100 m.t=0时刻甲车遇紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间变化关系如图(a)、(b)所示.取原运动
方向为正方向.下列说法正确的是( )
A.t=3 s时两车相距最近
B.0~9 s内两车位移之差为55 m
C.t=6 s时两车距离最近为10 m
D.两车在0~9 s内会相撞
【答案】C
【解析】由a-t图像可画出两车的v-t图像,由图像可知,t=6 s时两车速度相等,此时距离最近,图中
阴影部分面积为0~6 s内两车位移之差Δx=x -x =[×30×3+×30×(6-3)] m=90 m