人教版高中物理必修一 第2章 专题 运动图像问题 (Word版含答案)

人教版高中物理必修一 第2章 专题 运动图像问题
一、单项选择题（共9小题；共36分）
1. 在平直的公路上有甲、乙两辆汽车，它们运动的位置 时间图象如图所示。在 内，根据图象可以判断的是
A. 甲、乙运动的方向相同
B. 甲的速度在 时大于乙的速度
C. 甲的速度始终小于乙的速度
D. 甲、乙会在 之间的某时刻相距最远
2. 在中国，每年由于交通造成死亡的事故中 以上都与酒后驾车有关，酒后驾车的危害触目惊心。驾驶员从视觉感知前方危险，到汽车开始制动的时间称为反应时间，酒后驾驶将明显增加反应时间。对比某驾驶员正常驾驶和酒后驾驶过程，记录感知前方危险后汽车运动的 图象如图甲、乙所示，则
A. 图乙对应于正常驾车
B. 全过程酒后驾车的时间比较短
C. 全过程酒后驾车的位移比较小
D. 全过程酒后驾车的平均速度比较大
3. 小明同学利用传感器绘出了一个沿直线运动的物体，在不同运动过程中加速度 、速度 、位移 随时间 变化的图象，如图所示。若该物体在 时刻，初速度为零，则表示该物体沿单一方向运动的图象是
A. B.
C. D.
4. 一质点的位置 随时间 的变化如图所示，能正确表示该质点的速度 与时间 的关系图象是选项图中的
A. B.
C. D.
5. 甲、乙两车同时同地出发，在同一平直公路上行驶，其中甲车做匀速直线运动，乙车由静止开始做匀加速直线运动，其运动的 图象如图所示。则乙车追上甲车前两车间的最大距离是
A. B. C. D.
6. 、 两车在平行的平直公路上行驶，其 图象如图所示。在 到 这段时间内
A. 车加速度始终大于 车加速度
B. 时刻， 车一定在 车前面
C. 若 时刻 车在 车前，则两车距离一定减小
D. 若 时刻 车在 车前，则 车可能会超过 车
7. 、 两物体从同一位置向同一方向同时运动，甲图是 物体的位移 时间图象，乙图是 物体的速度 时间图象，根据图象，下列说法正确的是
A. 运动过程中， 、 两物体相遇一次
B. 运动过程中， 、 两物体相遇两次
C. 、 两物体最远距离是
D. 内， 物体的平均速度是 物体的平均速度的两倍
8. 、 、 三个物体在同一条直线上运动，它们的位置 随时间 的变化如图所示，物体 的图线是一条抛物线，坐标原点是抛物线的顶点，下列说法正确的是
A. 、 两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度相同
B. 、 两物体都做匀变速直线运动，两个物体的加速度大小相等，方向相反
C. 物体 一定做变速曲线运动
D. 在 内，当 时， 、 两个物体相距最远
9. 如图所示为用位移传感器和速度传感器研究某汽车刹车过程得到的速度 位移图象，汽车刹车过程可视为匀变速运动，则
A. 汽车刹车过程中的加速度大小为
B. 汽车刹车过程所用时间为
C. 当汽车运动的位移为 时，其速度为
D. 当汽车的速度为 时，运动的位移为
二、双项选择题（共3小题；共12分）
10. 为检测某新能源动力车的刹车性能，现在平直公路上做刹车实验，如图所示是动力车在刹车过程中位移和时间的比值 与 之间的关系图象，则下列说法正确的是
A. 动力车的初速度为
B. 刹车过程动力车的加速度大小为
C. 刹车过程持续的时间为
D. 从开始刹车时计时，经过 ，动力车的位移为
11. 一辆汽车从ETC高速口进入时开始计时，加速进入高速路主道的过程可看成匀加速直线运动，其平均速度 随时间 变化关系如图所示。已知这段距离为 ， 是进入高速路主道的时刻，下面说法正确的是
A. 汽车的加速度为 B. 时的速度为
C. 内的位移是 D.
12. 宇航员的训练、竞技体育的指导、汽车的设计等多种工作都用到急动度（）的概念。加速度对时间的变化率称为急动度，其方向与加速度的变化方向相同。一质点从静止开始做直线运动，其加速度随时间的变化关系如图。下列说法正确的是
A. 时急动度是
B. 时的急动度和 时的急动度等大反向
C. 内的质点做减速运动
D. 内质点速度方向不变
三、解答题（共1小题；共13分）
13. 甲，乙两质点在同一时刻、同一地点沿同一方向做直线运动，质点甲做初速度为零、加速度大小为 的匀加速度直线运动，质点乙做初速度为 、加速度大小为 的匀减速直线运动至速度减为零保持静止，取出发点位置为 ，甲、乙两质点在运动过程中的位置（）-速度（）图象如图所示。
（1）在 图象中，图线 表示哪个质点的运动 质点乙的初速度 为多大
（2）甲、乙两质点的加速度分别为多大
答案
第一部分
1. C
【解析】因位置 时间图象的斜率表示速度，可知甲、乙运动的方向相反，故A错误；由题图可知，甲图线的斜率小于乙图线斜率的绝对值，则甲的速度小于乙的速度，故B错误，C正确；甲、乙在 之间先逐渐靠近后远离，交点表示相遇，该时间间隔内不存在相距最远的时刻，故D错误。
2. D
【解析】在反应时间里汽车仍做匀速直线运动，酒后驾驶将明显增加反应时间，图乙对应于酒后驾驶，故A错误；
设驾驶员饮酒前、后的反应时间分别为 、 ，由题图甲、乙可得 ，，汽车初速度 ，两种情况下减速时间为 ，由图象可得正常驾驶时全程的制动距离为：，同理可求出酒后驾驶时全程的制动距离为：，故B、C错误；
根据 可得正常驾驶时的平均速度 ，同理可求出酒后驾驶时的平均速度 ，故D正确。
3. C
【解析】选项A所描述的运动在 内，位移先增大再减小，物体运动的方向发生改变，故A错误；选项B所描述的运动在 内速度为正值，向正方向运动，在 内速度为负值，向负方向运动，物体运动方向发生改变，故B错误；选项C所描述的运动在 内加速度不变，做匀加速直线运动， 内加速度方向改变，大小不变，向正方向做匀减速直线运动， 末速度为零，物体在一个周期内速度的方向不变，故C正确；选项D所描述的运动在 内，向正方向做匀加速直线运动， 内加速度方向改变，大小不变，向正方向做匀减速直线运动， 末速度为零， 内向负方向做匀加速直线运动，物体运动的方向发生改变，故D错误。
4. A
【解析】位置 时间图象的斜率表示速度，可得四个阶段的速度分别是：负，，正，，对比选项图可知A对。
5. C
【解析】将 图象转化为 图象，两车 末相遇，由 图象知道 两车共速。两车共速时相距最远。所以最大距离是 图象中阴影部分的面积，即 ，故C正确。
6. D
【解析】 图象曲线上某点切线斜率大小表示加速度大小，根据斜率变化可知，在 到 这段时间内 车加速度先大于 车加速度，后小于 车加速度，故A错误；虽然 到 这段时间 车位移大于 车位移，但 、 两车在 时刻的位置关系未知，因此无法判断 时刻 、 两车的位置关系，故B错误；在 到 这段时间内， 车速度始终小于 车速度，若 时刻 车在 车前，则两车间距离可能一直减小，也可能先减小后增大，故C错误，D正确。
7. A
【解析】在 内， 的位移为：， 的位移为：，知 没有追上 。在 内， 静止， 继续沿原方向运动，通过的位移为：，第 末 还没有追上 。在 内， 返回，位移为：， 返回原出发点， 的位移为：。则在 内 的总位移为：，可知， 、 两物体在 内相遇一次，故A正确，B错误；由以上分析可知， 时， 、 两物体相距最远，最远距离为 ，故C错误； 内， 物体的位移为 ，平均速度为 ， 物体的平均速度为：，故D错误。
8. D
【解析】在位置-时间图象中，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，可知 、 两物体都做匀速直线运动，速度大小相等，但方向相反，选项A、B均错误；对于匀变速直线运动，由公式 知，其 图象是抛物线，所以物体 做匀加速直线运动，选项C错误；由图象知， 、 从同一位置（即 处）开始做匀速直线运动， 沿正方向运动， 沿负方向运动，当 时， 、 两个物体相距最远。
9. D
【解析】汽车刹车过程做匀减速直线运动，由题图可知，初速度为 ，位移为 ，则加速度大小 ，故A错误；汽车刹车过程所用时间为 ，故B错误；当汽车运动的位移为 时，由 ，可得 ，故C错误；当汽车的速度为 时，由 ，可得 ，故D正确。
第二部分
10. B， D
【解析】由 ，变形得 ，结合题图象有 ，，则 ，选项A错误，B正确；
由 得刹车过程持续的时间 ，选项C错误；
对于刹车过程，从开始刹车时计时，经过 ，动力车的位移等于其在 内的位移，由图象知当 时，，得 ，选项D正确。
11. B， C
【解析】由题意知 时间内的平均速度是 ，所以 ，D错误；
由 ，联系图象可知 ，，A错误；
时的速度为 ，B正确；
由位移公式 ，C正确。
12. A， D
【解析】 时急动度是 ，故A正确；
加速度对时间的变化率称为急动度，等于 图象的斜率。则知 时的急动度和 时的急动度等大同向，故B错误；
根据 图象与 轴所围的面积表示速度的变化量，知 内质点的速度增大，做加速运动，故C错误；
根据 图象与 轴所围的面积表示速度的变化量，知 内质点速度的变化量均为正，说明质点速度方向不变，故D正确。
第三部分
13. （1） 甲；
【解析】根据题图象可知，图线 的速度随位移的增大而增大，图线 的速度随位移的增大而减小，所以图线 表示质点甲的运动；当 时，乙的速度为 ，即质点乙的初速度 。
（2） ；
【解析】设质点甲、乙先后通过 处时的速度均为 ，则
对质点甲：，
对质点乙：，
联立以上两式解得 ，
设当质点甲的速度 、质点乙的速度 时，
两质点通过的位移均为 ，则
对质点甲：，
对质点乙：，
联立以上两式解得 ，
解得 ，。
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