专题训练
[速度的图像]
类型一 速度-时间(v-t)图像
技巧点拨:在速度-时间(v-t)图像中,若图像是一条平行于时间轴的水平射线,则表示物体做匀速直线运动。若不是一条水平射线,则表示物体做变速运动。
1.汽车在平直公路上匀速行驶,如图所示的四个图像中能正确表示汽车速度与时间关系的是( )
2.如图所示,记录了甲、乙两辆汽车在平直的公路上行驶时,在相同的时间内通过的路程。两汽车运动情况在v-t图像中描述可能正确的是中的 ( )
3.[2020·天水改编] 如图甲所示,小满用力推水平地面上的物体,物体的v-t图像如图图乙所示。
(1)物体在第2 s的速度是 m/s。
(2)物体在4~6 s内通过的路程是 m。
4.甲、乙两个物体同时从同一地点向西做直线运动,速度与时间的关系如图所示。以甲为参照物,乙向 做直线运动。经过6 s,甲、乙两物体相距 m。
5.跳伞是一项极具挑战的运动。运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,15 s下落的高度为210 m,之后再匀速直线下落15 s,其速度与时间的关系如图所示。求:
(1)该运动员在15~30 s内做 运动。
(2)该运动员在30 s内下落的总高度。
(3)该运动员在30 s内下落的平均速度。
类型二 路程-时间(s-t)图像
技巧点拨:在路程-时间(s-t)图像中,若图像是一条平行于时间轴的水平射线,则表示物体处于静止状态;若图像是一条过原点的射线,则表示物体做匀速直线运动,且直线的倾斜度越大,表示物体的速度越大。
6.某物体从水平地面上的某一点出发沿直线运动,其s-t图像如图所示,对该物体的运动情况进行分析,下列得出的结论错误的是 ( )
A.物体在7 s内运动的路程为6 m
B.物体在2~5 s内是静止的
C.物体前2 s内的速度大于最后2 s内的速度
D.物体在前5 s内的平均速度为0.4 m/s
7.如图所示是小球下落过程中每隔相等时间曝光一次所得到的照片,如图所示的s-t 图像中能反映小球运动情况的是 ( )
8.[2019·湖州] 甲、乙两物体运动时,路程与时间的关系图像如图所示,其中甲为曲线,乙为直线,在t=5 s时两线相交,则由图像可知 ( )
A.两物体在t=5 s时一定相遇
B.甲物体在5 s内通过的路程小于乙物体通过的路程
C.甲物体做曲线运动,乙物体做直线运动
D.甲物体做变速直线运动,乙物体做匀速直线运动
9.甲、乙两同学从同一地点同时沿平直路面同向步行,他们通过的路程随时间变化的图像如图所示,下列说法中错误的是 ( )
A.前4 min乙同学速度比甲同学速度大
B.甲同学做匀速直线运动的速度是0.5 m/s
C.乙同学第4 min后仍做匀速直线运动
D.甲、乙同学相遇时距起点240 m
10.[2020·南充] 甲、乙两辆汽车在平直公路上同向匀速行驶,由如图所示两车的s-t图像可知,乙车速度为 km/h;t=0时,甲车在乙车前方200 m处,则乙车追上甲车需要
s。
11.[2019·丹东] 两辆汽车A、B在平直路面上运动时的s-t图像如图甲所示,开始时运动方向如图图乙所示,由图甲可知在0~t1时间内,vA (选填“>”“<”或“=”)vB,在t2~t3时间内,若以A车为参照物,B车向 (选填“东”或“西”)运动。
类型三 综合运用
12.如图所示,图(a)是小车甲运动的s-t图像,图(b)是小车乙运动的v-t图像,由图像可知( )
A.0~5 s内,甲车做匀速直线运动
B.5~6 s内,甲车做匀速直线运动
C.0~5 s内,乙车速度为2.0 m/s
D.5~6 s内,乙车静止
13.甲、乙、丙三辆小车同时、同地向东运动,它们运动的图像如图所示,由图像可知,运动速度相同的小车是 ;若甲和乙运动的路程相同,则甲和乙所用的时间之比是 。图(b)中阴影部分的面积所表示的物理量是 。
14.甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同一方向运动,它们运动的图像如图所示,由图像可知,运动速度相同的小车是 和 ;若以甲车为参照物,则丙车
(选填“静止”“向前运动”或“向后运动”);当t=4 s时,乙和丙相距 m。
答案
1.A 图A中图像是一条平行于时间轴的直线,表示汽车做匀速直线运动,A符合题意;图B中图像表示先做加速运动后做匀速直线运动,B不符合题意;图C中图像表示汽车做加速直线运动,C不符合题意;图D中图像表示汽车做减速直线运动,D不符合题意。
2.A (1)由图可知,甲车相同时间内通过的路程相等,说明甲车做匀速直线运动,其v-t图像应该是一条平行于横轴的射线;乙车相同时间内通过的路程越来越大,说明乙车做加速直线运动,其v-t图像应该是一条斜线;(2)由图可知,0~10 s内甲车通过的路程大于乙车通过的路程,说明0~10 s内甲车的速度大于乙车的速度,所以甲车开始时的图像应该位于乙车图像的上面。综上分析可知,只有A符合题意。
3.(1)0.5 (2)2
(1)由图可知,物体在第2 s的速度是0.5 m/s。(2)物体在4~6 s内的速度为1 m/s,由v=可知,物体在4~6 s内通过的路程:s=vt=1 m/s×2 s=2 m。
4.东 30
5.(1)匀速直线
(2)由图像可知,15~30 s内,运动员以6 m/s的速度做匀速直线运动,由v=可得,运动员在15~30 s内通过的路程:s后=v后t后=6 m/s×15 s=90 m,运动员在30 s内下落的总高度:s=s前+s后=210 m+90 m=300 m。
(3)运动员下落的总高度:s=300 m,总时间:t=30 s,则在30 s内运动员下落的平均速度:v===10 m/s。
6.C 由s-t图像可知,当t=7 s时,路程s=6 m,故A正确;由s-t图像可知,在2~5 s内,物体运动的路程为零,其速度为零,物体是静止的,故B正确;物体在前2 s内运动的路程为2 m,后2 s内运动的路程为4 m,根据v=可知,物体在前2 s内的速度小于后2 s内的速度,故C错误;物体在前5 s内的平均速度:v===0.4 m/s,故D正确。
7.D 照相机拍照的时间间隔是相等的,由图可知:在相等的时间间隔内,小球运动的距离逐渐变大,因此小球的速度逐渐变大,做变速直线运动;由照片中小球的运动轨迹可知,小球通过的路程随着时间的增大逐渐变大,图D符合题意。
8.D s-t图像中两线相交表示两物体通过的路程相等,题中没有说明运动方向,则t=5 s时两物体不一定能相遇,故A错误;由图像可知,两物体在5 s内通过的路程相等,故B错误;s-t图像仅描述直线运动,甲物体的运动图像是曲线,表示物体做变速直线运动,故C错误、D正确。
9.C 前4 min内,甲、乙均做匀速直线运动,在相等的时间内,乙通过的路程长,则乙的速度大;甲的速度:v===0.5 m/s;乙在4 min后静止;由图知在第8 min甲、乙相遇,此时距起点240 m。
10.72 40
根据公式v=可以算出乙车的速度:v乙===20 m/s=72 km/h,
根据公式v=可以算出甲车的速度:v甲====15 m/s,
乙车追甲车的追击速度:v追=v乙-v甲=20 m/s-15 m/s=5 m/s,乙车追上甲车需要的时间:t追===40 s。
11.> 东
由题图可知,在0~30 s内,A做匀速直线运动,通过的路程sA=600 m,在0~70 s内,B做匀速直线运动,通过的路程sB=840 m,则A车的速度:vA===20 m/s,B车的速度:vB===12 m/s;比较可知,两车在0~t1时间内的速度vA>vB,在t2~t3时间内,A车与B车的运动方向相同,均向西运动,且A车的速度大于B车的速度,所以,以A车为参照物,B车向东运动。
12.A 由s-t图像可知,0~5 s内图线是一条过原点的斜线,表示甲车做匀速直线运动,故A正确;由s-t图像可知,5~6 s内图线和时间轴平行,表示甲车静止,故B错误;由v-t图像可知,0~5 s内图线是一条过原点的斜线,表示乙车做加速直线运动,故C错误;由v-t图像可知,5~6 s内图线和时间轴平行,表示乙车做匀速直线运动,故D错误。
13.甲、丙 3∶2 路程 (1)在图(a)的s-t图像中,t=5 s时,s=20 m,所以甲车的速度v甲===4 m/s,在图(b)的v-t图像中,乙车的速度v乙=6 m/s,丙车的速度v丙=4 m/s,所以,甲车和丙车的速度相同。
(2)已知甲和乙运动的路程之比是1∶1,由v=可得,甲和乙运动的时间之比:====3∶2。
(3)图(b)中阴影部分的面积=速度×时间,所以阴影面积表示小车运动的路程。
14.甲 乙 向后运动 12