课时跟踪检测(五) 用图象描述直线运动
1.(多选)如图1是A、B两物体沿同一直线运动的位移图线,在t s内A、B的位移大小分别为sA与sB,通过的路程分别为xA与xB,则其大小关系是( )
图1
A.sA=sB B.sAC.xA=xB D.xA解析:选AD A、B两物体在0~t时间内的初、末位置分别相同,由位移的定义可知sA=sB,A对,B错;由图象知,A物体在0~t时间内,一直沿正方向做匀速直线运动,而B物体先沿正方向运动较大距离,然后静止一段时间,最后再沿负方向运动,故xA2.(多选)如图2所示,A、B两质点从同一地点沿同一方向做直线运动,图线A、B分别是质点A、B的位移图象,则以下说法正确的是( )
图2
A.前10 s内质点A的平均速度比质点B大
B.15 s末质点A、B相遇
C.前15 s内两质点平均速度相等
D.15 s后质点B在质点A的前方
解析:选BC 由图象可知,A物体在前10 s内的位移要小于B的位移,故A的平均速度小于B的平均速度,选项A错;第15 s末,两物体相遇,选项B正确;前15 s内两物体的位移相等,平均速度也相等,选项C正确;从第15 s后A物体在前,B物体在后,选项D错。
3.图3为某物体做直线运动的v-t图象,关于物体在前4 s的运动情况,下列说法正确的是( )
图3
A.物体始终向同一方向运动
B.物体的加速度大小不变,方向与初速度方向相同
C.物体在前2 s内做减速运动
D.物体在前2 s内做加速运动
解析:选C 前2 s和后2 s物体的速度方向相反,因此运动方向相反,A错误;由图线可知,v-t图线斜率不变,故其加速度的大小和方向均不变,因前2 s内物体减速,故物体的加速度与初速度方向相反,B、D错误,C正确。
4.(多选)如图所示为A、B、C、D四个物体在一条直线上运动的图象,那么由图象可以看出,做匀变速直线运动的是( )
解析:选BC v-t图象的斜率表示物体的加速度,A图线平行于时间轴,斜率为零,加速度为零,所以做匀速直线运动;B图线加速度不变,表示物体做匀变速直线运动,且由图象可以看出,物体的速度随时间均匀减小,所以是匀减速直线运动;C图线,加速度不变,是匀变速直线运动;D图线的切线斜率越来越大,表示物体做加速度越来越大的变加速直线运动。
5.(多选)某物体沿直线运动的v-t图象如图4所示,则由图象可以看出物体的运动情况是( )
图4
A.沿单方向做直线运动
B.沿直线做往复运动
C.做匀变速直线运动
D.加速度大小不变
解析:选BD 由图象可看出每2 s速度方向发生一次变化,变成反向,且图象的斜率大小不变,即加速度大小不变,所以选项A和选项C错误,选项D正确;我们还可以看出,前2 s内物体的位移等于2 m,2~4 s内物体的位移等于-2 m,即4 s末物体回到出发点,所以物体做往复运动,选项B正确。
6.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度—时间图象如图5所示,由图象可知( )
图5
A.0~ta段火箭的加速度小于ta~tb段火箭的加速度
B.在0~tb段火箭是上升的,在tb~tc段火箭是下落的
C.tb时刻火箭离地面最远
D.tc时刻火箭回到地面
解析:选A 由图象斜率的大小可知A项正确;由于火箭在0~tc段的速度方向不变,故火箭应一直向上运动,所以B、C、D均错。
7.(多选)如图6所示为三个物体甲、乙、丙相对同一原点的位移图象。在时间t1内,下列说法中正确的是( )
图6
A.甲的平均速度最大
B.甲的平均速率最大
C.乙的平均速度最小
D.三者平均速度相同
解析:选BD 三个物体做匀速直线运动,t时间内位移相同,甲路程最大。
8.有一物体做直线运动,其v-t图象如图7所示,从图象中可以看出,物体加速度和速度方向相同的时间间隔是( )
图7
A.只有0<t<2 s
B.只有2 s<t<4 s
C.0<t<2 s和6 s<t<8 s
D.0<t<2 s和5 s<t<6 s
解析:选D 加速度与速度方向相同时,速度大小增大,由v-t图象可知,0~2 s内和5~6 s内速度均增大,故D正确。
9.如图8为物体运动的v-t图象,则相对应的s-t图象可能是( )
图8
解析:选C 物体从0到t1做匀速直线运动,由s=vt,位移s与时间t成正比,速度v的方向为正方向,从t1到t2物体速度为零,物体静止,从t2到t3,物体速度大小不变,而方向与原来方向相反,为负方向。物体匀速反方向运动,距原出发点的位移越来越小,最后位移为零。
10.图9为两个物体A和B在同一直线上沿同一方向做匀加速直线运动的v-t图象。已知在第3 s末两个物体在途中相遇,则两物体出发点的关系是( )
图9
A.从同一地点出发
B.A在B前3 m处
C.B在A前3 m处
D.B在A前5 m处
解析:选C 由两个物体的v-t图象可知,3 s末A、B两个物体的位移分别为6 m和
3 m,所以物体出发时,B在A前3 m处,故C正确。
11.物体以3 m/s的速度匀速运动了4 s,停顿2 s后又在3 s内沿直线匀速返回原处。某同学计算得到物体在前4 s的位移s=3 m/s×4 s=12 m。由此得到后3 s的速度v==4 m/s,根据直线的斜率就是速度的大小,画出s-t图象,如图10所示。你认为该同学的解答是在哪儿出了问题?试画出物体正确的s-t图象。
图10
解析:由题意可知,9 s末时物体返回到原处,而题图中所示9 s末的位移是24 m。问题出在后3 s的速度方向与前4 s的速度方向相反,以出发点为起点,从第6 s开始返回原处,返回的速度为4 m/s,因此直线的斜率为负,即向下倾斜。
选定物体开始运动的方向为正,则0~4 s内,v1=3 m/s;4~6 s内,v2=0;6~9 s内,v3=-4 m/s。
则s-t图象如图所示。
答案:见解析
12.做直线运动的物体,其v-t图象如图11所示,试根据v-t图象判断:
图11
(1)第1秒内,物体的加速度为多大?
(2)第2秒和第4秒的加速度是否相同?
(3)在第4秒内,物体做什么运动?
解析:(1)物体在第1秒内,速度从0增加到4 m/s,故加速度大小a===
m/s2=4 m/s2。
(2)第2秒和第3秒内的加速度相同,该过程中物体的加速度a2=a3== m/s2=-2 m/s2。
在第4秒内,物体的速度从0至-2 m/s,故该过程中加速度a4== m/s2=-2 m/s2。
可见,第2秒和第4秒内的加速度相同。
(3)在第4秒内,物体的速度变大,方向沿负方向,物体向负方向做匀加速直线运动。
答案:(1)4 m/s2 (2)相同 (3)向负方向做匀加速直线运动