匀变速直线运动的研究图形题专题训练
一、单选题
1.如图所示为某物体做匀加速直线运动的速度时间图像,则物体运动的加速度大小是( )
A.2 m/s2 B.3 m/s2 C.4 m/ s2 D.6 m/ s2
2.一物体做直线运动的图像如图所示,则该物体 ( )
A.先做加速运动,后做减速运动
B.先做加速运动,后做匀速运动
C.先做减速运动,后做加速运动
D.先做减速运动,后做匀速运动
3.如图为某物体做直线运动的图象,关于物体在前的运动情况,下列说法正确的是( )
A.物体在末回到出发点
B.物体的加速度大小不变,但末加速度方向改变
C.物体在前内做加速运动
D.物体在后内做减速运动
4.现代都市中,地铁是“绿色”出行的一种重要公共交通工具,它为人们的出行提供了方便,一列车从甲站出发沿直铁轨开往乙站,其图像如图所示,已知列车的加速与减速时间相等,关于列车在加速与减速阶段的加速度比较,下列说法正确的是( )
A.大小相等,方向相反 B.大小不等,方向相同
C.大小相等,方向相同 D.大小不等,方向相反
5.在某次军事演习中,空降兵从悬停在高空的直升机上跳下,当下落到距离地面适当高度时打开降落伞,最终安全到达地面,从跳离飞机至到达地面过程中在竖直方向上运动的v-t图像如图所示,以下判断中正确的是( )
A.在0~t1时间内做自由落体运动
B.在t1~t2时间内的加速度方向竖直向上,大小在逐渐减小
C.在0~t1时间内的平均速度
D.在t2时刻的阻力比t1时刻的阻力大
6.A、B两质点在同一条直线上运动的速度图像如图所示,且A、B两质点在3s时相遇。下列说法正确的是( )
A.A、B两质点最初相距30m
B.B质点最初2s内的路程是20m
C.B质点最初3s内的位移是10m
D.B质点最初4s内的速度变化量是10m/s
7.驾驶员开车在平直的道路上匀速行驶,观察到前方有行人通过斑马线,立即刹车礼让行人。假设汽车刹车后做匀减速直线运动,从刹车开始,汽车运动的位移一时间图像和速度一时间图像中正确的是( )
A. B.
C. D.
8.小伟从卫城中学开始以一定的速度沿平直小路去学生家送一本书,停留一会儿,又以相同的速率沿原路返回学校,如下图所示的位移—时间图像、速度—时间图像中可以描述小伟的运动情况的是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示为一质点做直线运动的速度﹣时间图象,下列说法中正确的是( )
A.AB段所表示的运动通过的路程是70m B.整个过程中BC段的加速度最大
C.整个过程中C点所表示的状态离出发点最远 D.整个过程中CE段的加速度最大
二、多选题
10.如图所示是几个质点的运动图像,其中做匀变速运动的是( )
A. B.
C. D.
11.某物体运动的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.前2 s和后3 s内物体的加速度大小均不变
B.2~5 s内物体静止
C.前2 s和后3 s内速度的变化量均为5 m/s
D.前2 s的加速度为2.5 m/s2,后3 s的加速度为- m/s2
12.2021年9月27日晚,为期17天的第十四届全运会在陕西西安奥体中心闭幕。如图所示为十米跳台跳水冠军得主全红婵(可视为质点)参加跳水比赛时,其竖直方向的速度随时间变化的图像,以她离开跳板时为计时起点,不计空气阻力,则( )
A.时间内速度方向竖直向下 B.时刻达到最高点
C.时刻开始进人水面 D.时刻已浮出水面
13.A、B两物体同时由同一地点向同一方向作直线运动,其v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.0-20s内A、B两物体间的距离逐渐增大
B.20-40s内A、B两物体间的距离逐渐增大
C.在第40s末两物体相遇
D.B物体的加速度为5m/s2
14.A、B、C三物体同时、同地、同向出发做直线运动,如图所示是它们运动的位移-时间图象,由图象可知它们在t0时间内( )
A.A一直在B、C的前面
B.平均速度vA>vB>vC
C.平均速度vA=vB=vC
D.A的速率一直比B、C的大
15.—遥控玩具小车在平直公路上运动的位移-时间图象如图所示,则( )
A.前10s内汽车的速度为3m/s B.前25s内汽车做单方向直线运动
C.25s内汽车的位移为40m D.20s末汽车的速度为-1m/s
16.质点甲、乙做直线运动的位移—时间图像如图所示,则( )
A.在运动过程中,质点甲比质点乙运动的快
B.当t=t1时刻,两质点处于同一位置
C.当t=t1时刻,两质点的速度相同
D.质点甲比质点乙先出发t1时间
17.如图所示为甲、乙两物体沿同一直线运动的(位移—时间)图象,下列说法正确的是( )
A.时甲物体的运动方向发生改变
B.内乙物体的速度逐渐增大
C.内两物体的平均速度大小相等
D.内某时刻两物体的速度大小相等
18.某一物体从静止开始做直线运动,其加速度随时间变化的图线如图所示,则该物体( )
A.第1s内加速运动,第2、3s内减速运动,第3s末回到出发点
B.第1s末和第末速度都是
C.在内,运动方向保持不变
D.第3s末速度为零,且此时开始改变运动方向
三、填空题
19.一辆汽车由静止开始从甲地出发,沿平直公路开往乙地,到达乙地时刚好停止。在此过程中汽车的速度v随时间t的变化关系如图所示,则汽车在0~t0和t0~3t0两段时间内,加速度大小之比为_________;位移之比为__________;平均速度之比为______。
20.甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶,则两车另一次并排行驶的时刻是___________s,在时,两车之间的距离是___________。
21.小球从空中自由下落,与水平地面第一次相碰后弹到空中某一高度,其速度随时间变化的关系如图所示,则与地面碰撞时其速度的改变量为_______m/s,0~0.8 s内小球的位移为________m。
22.如图所示的图象表示的是______图象;AB段表示物体处于______状态;BC段表示物体做______运动,其运动方向与选定的正方向______。CD段表示物体做______运动,其运动方向与选定的正方向______。
23.如图所示为甲、乙两物体从同一地点出发,沿同一直线向同一方向运动的位移时间图像,由图像可看出,甲比乙先行________s,甲与乙相遇前最远相距________m,甲与乙相遇处离出发点距离为________m。
四、解答题
24.如图为某物体在内直线运动的图像。
(1)求物体在前内的加速度。
(2)求物体在这内的总位移。
25.已知某物体做直线运动的v-t图如图所示,求:
(1)从开始计时到3s末物体的加速度?
(2)从3s末到6s末物体的位移大小?
(3)从6s末到7s末物体的加速度?
26.某人的x-t图象如图所示,若规定向东为正方向。
(1)试求人在OA、CD、DE各阶段的速度大小及方向;
(2)作出14s内的v-t图象。
27.如图所示为一物体沿东西方向做直线运动的图像,现取向东为正方向,则根据图像,求:
(1)物体在第2s内和第4s内的位移,以及物体在前5s内的路程和位移;
(2)画出其对应的图像。
参考答案
1.B
速度时间图像中,图线斜率表示加速度,故
2.A
速度—时间图像中,倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动,直线斜率的绝对值表示加速度大小,由此可知物体先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,故选A。
3.A
A.图象与横轴围成的面积为位移,由图看出,在前2s内,物体沿负方向运动,在后2s内物体沿正方向运动,4s末回到出发点。故A正确;
B.根据v-t图线的斜率表示加速度可知,图线的斜率不变,即物体的加速度大小和方向都不变,故B错误;
CD.加速度始终沿正方向,而物体的初速度方向沿负方向,所以加速度方向与初速度方向相反,物体在前2s内做匀减速运动,后2s内做匀加速运动。故CD错误。
故选A。
4.A
由加速度的定义可得,加速阶段、减速阶段的加速度分别为;
故列车在加速与减速阶段的加速度大小相等,方向相反,A正确。
5.B
A.空降兵在0~t1时间内斜率越来越小,故加速度不恒定;空降兵不是自由落体运动,A错误;
B.由图像可知,空降兵在t1~t2时间内的加速度方向竖直向上,大小在逐渐减小,B正确;
C.因空降兵不是匀变速直线运动,故空降兵在0~t1时间内的平均速度;C错误;
D.t2时刻的阻力等于重力,t1时刻的阻力大于重力,D错误。
6.A
A.3s内A质点的位移为
3s内B质点的位移为
因为,A、B两质点在3s时相遇,所以A、B两质点最初相距30m,A正确;
B.由图像可知,B质点最初2s内的路程为5m;B错误;
C.由图像可知,B质点最初3s内的位移是0m,C错误;
D.由图像可知,B质点最初4s内的速度变化量是-10m/s,D错误。
7.B
AC.A表示朝正方向做匀速直线运动,C表示朝负方向做匀速直线运动,AC错误;
BD.B表示朝正方向做匀减速直线运动,D表示朝正方向做匀加速直线运动,B正确,D错误。
8.C
AB.由题意得,中途有停留的时间,则v-t图像中存在速度为零的时间段,AB不符合题意;
CD.s-t图像斜率表示速度,由于往返速度大小相同,则往返图像斜率应相同,中途停留时位移不变,同一时间不可能处于不同的位置,则做时间轴的垂线与图像只有一个交点,故C正确,D错误。
9.D
A.AB段所表示的运动通过的路程是s=vt=5×(14-5)m=45m;故A错误;
BD.v-t图像斜率表示加速度,则加速度最大段为CE段,故B错误,D正确;
C.v-t图像正负表示运动的方向,则图中D点以前速度始终为正,运动方向不变,则整个过程中D点所表示的状态离出发点最远,故C错误;
10.AC
ABC.匀变速运动在图像中为倾斜的直线,故AC正确,B错误;
D.在图像中倾斜的直线表示匀速直线运动,故D错误。
11.AD
A.根据图像中图线的斜率表示加速度,前2 s和后3 s内图线的斜率均不变,可知前2 s和后3 s内物体的加速度大小均不变,选项A正确;
BCD.0~2 s内物体沿正方向做加速运动,前2 s内速度的变化量为5 m/s,加速度
2~5 s内物体的速度保持5 m/s不变,物体做匀速直线运动,5~8 s内物体沿正方向做减速运动,速度的变化量为,加速度
故选项D正确,BC错误。
12.BC
A.时间内,速度方向竖直向上,A错误;
B.运动员起跳时的速度方向向上,时刻速度变为零,t1时刻后速度方向向下,则时刻达到最高点,B正确;
C.时间内图像为直线,加速度不变,所以在时间内运动员在空中,时刻后进入水中减速下降,C正确;
D.时刻,运动员的速度减小为零,此时人处于水下的最深处,没有浮出水面,D错误。
13.AC
A.在0-20s内,A的速度大于B的速度,可知A、B两物体的距离逐渐增大,故A正确;
BC.20-40s内,B的速度大于A的速度,A、B两物体间的距离又逐渐减小,在40s时,两图线与时间轴围成的面积相等,知40s末B追上A,两物体相遇,故B错误,C正确;
D.图线的斜率等于加速度,B物体的加速度为;故D错误。
14.AC
A.t0时刻之前,A在任意时刻的位置坐标大于B、C的位置坐标,所以A一直在B、C的前面,A正确;
BC.位移时间图象上的任意一点表示该时刻的位置,由图可知它们的初位置、末位置相同,所以位移相同,所用的时间也相同,故三者的平均速度相同,B错误,C正确。
D.图象的斜率表示该时刻的速度,所以A物体的速率先比B、C大,后比B、C要小,D错误。
15.AD
A.10s内汽车的速度为;故A正确;
B.汽车在0-10s内沿正方向做匀速直线运动;10-15s内处于静止状态;15-25s内汽车沿负方向做匀速直线运动,故B错误;
C.由图看出,25s内汽车的位移为20m,故C错误;
D.20s末汽车的速度为;故D正确。
16.AB
A.甲图线的斜率大于乙图线的斜率,则甲的速度大于乙的速度,即质点甲比质点乙运动得快,故A正确;
B.当t=t1时刻,两质点位移相同,处于同一位置,故B正确;
C.当t=t1时刻,两图线的斜率不等,则速度不同,故C错误;
D.质点甲比质点乙晚出发,故D错误。
17.BD
A.时甲物体的运动方向没有发生改变,故A错误;
B.在x-t图象中,斜率表示速度,由图可知,内乙物体x-t图象斜率越来越大,则乙物体的速度逐渐增大,故B正确;
C.由图可知,内两物体的位移大小不同,则两物体的平均速度大小不相等,故C错误;
D.由图可知,内某时刻,乙物体图象斜率可以等于甲物体图象斜率的绝对值,即某时刻两物体的速度大小相等,故D正确。
18.BC
因为物体从静止开始运动,所以第1s末
第1~3s内物体做减速运动,第3s末
速度为零,第3~4s又开始正向加速运动,并没有改变物体运动方向,第4s末速度为
AD错误,BC正确,
19.
由v-t图像可知,斜率表示加速度
汽车在0~t0和t0~3t0两段时间内,加速度大小之比为
由v-t图像可知,面积表示位移,汽车在0~t0和t0~3t0两段时间内,位移之比为
匀变速直线运动的平均速度
汽车在0~t0和t0~3t0两段时间内,平均速度之比为
20.1 7.5
v-t图像中,图像与坐标轴围成的面积表示位移,面积差表示位移差,由于两车在t=3s时并排行驶,则根据图像对称性可知,在t=1s时,两车另一次并排行驶。
由于t=1s时两车并排行驶,即
21.-8 m/s 0.8 m
与地面碰撞时其速度的改变量
0~0.8 s内小球的位移为
22.x-t 静止 匀速直线 相同 匀速直线 相反
如图所示的图象表示的是x-t图像,位移时间图像的斜率表示速度,则OA段做匀速直线运动,AB段静止,BC段做匀速直线运动,CD段斜率为负,所以做反向匀速直线运动。
23.4 20 20或40
由图可知,甲先走4s,之后乙才出发;
由图可知,甲先运动,然后乙追上甲,然后再甲追上乙,所以在t=4s时两物体相遇最远,即最远的距离为20m;
由图可知,甲乙有两个相遇位置,即20m处或40m处。
24.
(1)
(2)方法一
物体在前内做匀加速直线运动内位移
内做匀速直线运动,位移
物体在内先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动,位移
所以物体在内的总位移为
方法二
对于总位移的计算,更好的方法是根据梯形面积计算
25.(1)1.33m/s2,方向沿正方向;(2)12m;(3)-2m/s2,方向沿负方向;
(1)从开始计时到3s末物体的加速度;方向沿正方向;
(2)从3s末到6s末物体的位移大小
(3)从6s末到7s末物体的加速度;方向沿负方向。
26.(1)OA段速度大小为4m/s,方向向东;CD段速度大小为8m/s,方向向西;DE段速度大小为2m/s,方向向西;(2)
(1)人在t=0开始从原点出发向东做匀速直线运动,历时2s,接着在2s~5s内静止;第6s内继续向东做匀速直线运动;在第6s末到第8s末反向匀速行驶,至8s末回到出发点;在第8s末至第14s末从出发点向西做匀速直线运动;由x-t图象得各阶段的速度如下
OA段;方向向东;
CD段;速度大小为8m/s,方向向西;
DE段;速度大小为2m/s,方向向西
(2)作出的v-t图象如图所示
27.(1)10m,方向向东,15m,方向向西,50m,10m,方向向西;(2)
(1)在第内,由运动到:位移;方向向东。
在第内,由运动到:位移;大小,方向向西。
在前内,先由到,再返回到,总路程
前内的位移;大小,方向向西。
(2)0~2s,物体速度为;0~3s,物体速度为0。
3~5s,物体速度为
图像如图所示
试卷第1页,共3页