2025高考物理步步高同步練習第一章 第2課時 物體運動性質(zhì)的判斷　從v－t圖像看加速度含答案

2025高考物理步步高同步練習第一章第2課時物體運動性質(zhì)的判斷從v－t圖像看加速度[學習目標]1.會根據(jù)速度與加速度的方向關系判斷物體的運動性質(zhì).2.會應用v－t圖像計算加速度的大小，并能判斷其方向．一、物體運動性質(zhì)的判斷導學探究如圖1，大街上，車輛如梭，有加速的，有減速的，有來有往．圖1(1)汽車做加速運動時，加速度的方向與速度方向有什么關系？減速時呢？(2)汽車的加速度增大(或減小)，對汽車的速度變化有什么影響？答案(1)汽車做加速運動時，加速度方向與速度方向相同；汽車做減速運動時，加速度方向與速度方向相反．(2)汽車的加速度增大，汽車速度變化得越來越快；汽車的加速度減小，汽車速度變化得越來越慢．知識深化1．加速度的大小決定了速度變化的快慢2．加速度的方向和速度方向的關系決定了物體的運動性質(zhì)(1)加速度方向與速度方向相同時，物體做加速直線運動．兩種情況如圖2a、b.圖2(2)加速度方向與速度方向相反時，物體做減速直線運動．兩種情況如圖c、d.判斷下列說法的正誤．(1)物體速度為正值，加速度可能為負值．()(2)物體的加速度為正值，物體一定加速，物體的加速度為負值，物體一定減速．()(3)物體的加速度變大，速度可能變?。?)(4)物體的速度變大，加速度可能變?。?)答案(1)√(2)×(3)√(4)√一質(zhì)點自原點開始在x軸上運動，初速度v0>0，加速度a>0，且a值不斷減小直至為零，則質(zhì)點的()A．速度不斷減小，位移不斷減小B．速度不斷減小，位移繼續(xù)增大C．速度不斷增大，當a＝0時，速度達到最大，位移不斷增大D．速度不斷減小，當a＝0時，位移達到最大值答案C解析由于初速度v0>0，加速度a>0，即速度和加速度同向，不管加速度大小如何變化，速度都是在增加的，當加速度減小時，速度增加得慢了，當a＝0時，速度不再增加，速度達到最大值，位移不斷增大，故選C.二、從v－t圖像看加速度導學探究如圖3所示是甲、乙兩個質(zhì)點的v－t圖像．圖3(1)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)求出它們的加速度的大小；(2)試說明v－t圖像中圖線的“陡”和“緩”與加速度有什么關系？答案(1)a甲＝eq\f(Δv1,Δt1)＝eq\f(10－0,5)m/s2＝2m/s2a乙＝eq\f(Δv2,Δt2)＝eq\f(15－5,10)m/s2＝1m/s2(2)由(1)知甲的加速度大于乙的加速度，由圖像可以直觀地看出，甲的圖線比乙的圖線“陡”，所以通過比較圖線的“陡”“緩”就可以比較加速度的大?。谕粋€v－t圖像中，圖線“陡”的加速度較大，圖線“緩”的加速度較?。R深化1.應用v－t圖像求解加速度的方法圖4v－t圖像為直線：如圖4所示，在圖線上取兩點，坐標分別為(t1，v1)，(t2，v2)，則a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(v2－v1,t2－t1).2．對v－t圖線的斜率的理解(1)如圖5甲所示，v－t圖像為直線①斜率的大小表示加速度的大??；②斜率的正負表示加速度的方向；圖線a：斜率為正表示加速度的方向與正方向相同．圖線b：斜率為負表示加速度的方向與正方向相反．圖5(2)如圖乙所示，v－t圖像為曲線曲線上某點的切線的斜率表示加速度．例如：如圖乙中d圖線在t1時刻的加速度等于切線Ae的斜率，由此可知：圖線c：物體做加速度逐漸增大的加速運動；圖線d：物體做加速度逐漸減小的加速運動．如圖6是做直線運動的某質(zhì)點的v－t圖像，請分析：圖6(1)質(zhì)點在圖中各段時間內(nèi)分別做什么運動？(2)在0～4s、8～10s、10～12s內(nèi)質(zhì)點的加速度各是多少？答案見解析解析(1)在0～4s內(nèi)質(zhì)點的速度不斷增大，且方向始終沿正方向，則質(zhì)點做正向加速直線運動；在4～8s內(nèi)，質(zhì)點的速度始終為10m/s，則質(zhì)點做正向勻速直線運動；在8～10s內(nèi)，質(zhì)點的速度不斷減小，且方向始終為正，則質(zhì)點做正向減速直線運動；在10～12s內(nèi)，質(zhì)點的速度不斷增大，且方向始終為負，則質(zhì)點做負向加速直線運動．(2)由a＝eq\f(Δv,Δt)得0～4s內(nèi)的加速度a1＝eq\f(10－0,4－0)m/s2＝2.5m/s28～10s內(nèi)的加速度a2＝eq\f(0－10,10－8)m/s2＝－5m/s210～12s內(nèi)的加速度a3＝eq\f(－10－0,12－10)m/s2＝－5m/s2某物體沿直線運動，其v－t圖像如圖7所示，下列說法正確的是()圖7A．第1s內(nèi)和第2s內(nèi)物體的加速度相同B．第1s內(nèi)和第2s內(nèi)物體的加速度方向相反C．第4s內(nèi)物體的速度方向和加速度方向相同D．第2s末物體的加速度為零答案B解析物體在第1s內(nèi)的加速度a1＝eq\f(2－0,1)m/s2＝2m/s2，在第2s內(nèi)的加速度a2＝eq\f(0－2,1)m/s2＝－2m/s2，大小相等，方向相反，選項A錯誤，B正確；第4s內(nèi)，物體沿與正方向相反的方向做減速運動，速度方向與加速度方向一定相反，選項C錯誤；物體在第2s末的加速度為－2m/s2，選項D錯誤．應用v－t圖像分析物體運動的方法針對訓練(2021·昆明三中期中)兩質(zhì)點A、B從同一地點開始運動的速度—時間圖像如圖8所示，下列說法正確的是()圖8A．質(zhì)點A的加速度大小為0.5m/s2B．t＝1s時，質(zhì)點B的運動方向發(fā)生改變C．t＝2s時，質(zhì)點B的加速度方向發(fā)生改變D．第2s內(nèi)，質(zhì)點B的速度方向與加速度方向相同答案A解析質(zhì)點A的加速度大小為eq\f(2－0,4)m/s2＝0.5m/s2，選項A正確；t＝1s時，質(zhì)點B的運動方向沒有改變，選項B錯誤；t＝2s時，質(zhì)點B的速度方向改變但加速度方向不變，選項C錯誤；第2s內(nèi)，質(zhì)點B的速度方向為負，加速度方向為正，故選項D錯誤．考點一加速度與物體運動性質(zhì)的判斷1．(2021·鹽城市響水中學高一期末)下列關于速度和加速度的說法中，正確的是()A．物體的速度越大，加速度也越大B．物體的速度為零時，加速度也一定為零C．加速度方向與速度方向相同時，速度一定增加D．加速度越大，物體的速度一定增加越多答案C2．物體某時刻的速度為v＝5m/s，加速度為a＝－3m/s2，它表示()A．物體的加速度方向與速度方向相同，速度在減小B．物體的加速度方向與速度方向相同，速度在增大C．物體的加速度方向與速度方向相反，速度在減小D．物體的加速度方向與速度方向相反，速度在增大答案C3．(2021·朔州市高一檢測)在下列所說的運動情況中，不可能出現(xiàn)的是()A．物體在某一時刻運動速度很大，并且加速度很大B．物體在某一時刻運動速度很小，而加速度很大C．物體在某一時刻速度為0，而加速度不為0D．做變速直線運動的物體，加速度方向與運動方向相同，當物體加速度減小時，其速度也減小答案D4．(2021·大同市期中)A、B兩物體均做直線運動，其中A的加速度恒為a1＝1.0m/s2，B的加速度恒為a2＝－2.0m/s2.根據(jù)這些條件做出的以下判斷，其中正確的是()A．A的加速度大于B的加速度B．B的加速度大于A的加速度C．A做的是加速運動，B做的是減速運動D．兩個物體的運動方向一定相反答案B解析A的加速度a1＝1m/s2，B的加速度a2＝－2m/s2，正、負只表示方向，則B的加速度大于A的加速度，故A錯誤，B正確；因為不知道速度方向與加速度方向的關系，無法判斷A、B的運動情況，故C錯誤；由題意只知道加速度是相反的，兩個物體的運動方向可能相同，也可能相反，故D錯誤．考點二從v－t圖像看加速度5.(2020·徐州市高一上抽測)一汽車以36km/h的速度在水平路面上勻速行駛，駕駛員發(fā)現(xiàn)正前方斑馬線上有行人后立即剎車使汽車做勻減速運動．已知該駕駛員的反應時間為0.4s，汽車行駛過程中的v－t圖像如圖1所示，則汽車剎車的加速度大小為()圖1A．15m/s2 B．18m/s2C．5m/s2 D．4.2m/s2答案C解析由單位換算可知36km/h＝10m/s，v－t圖像的斜率表示加速度，則剎車的加速度為a＝eq\f(0－10,2.4－0.4)m/s2＝－5m/s2，選項C正確，A、B、D錯誤．6．某物體沿直線運動，其v－t圖像如圖2所示，則下列說法中正確的是()圖2A．第1s內(nèi)和第6s內(nèi)的速度方向相反B．第1s內(nèi)和第6s內(nèi)的加速度方向相同C．第6s內(nèi)的加速度的大小大于第2s內(nèi)的加速度的大小D．第6s末物體回到出發(fā)點答案C解析第1s內(nèi)和第6s內(nèi)速度均為正值，方向相同，A錯誤；第1s內(nèi)為加速直線運動，a與v同向，第6s內(nèi)為減速直線運動，a與v反向，B錯誤；第2s內(nèi)的加速度為eq\f(10－0,2)m/s2＝5m/s2，第6s內(nèi)的加速度為eq\f(0－10,1)m/s2＝－10m/s2，C正確；前6s內(nèi)速度均為正值，物體始終沿正方向運動，D錯誤．7.某火箭由地面豎直向上發(fā)射時，其v－t圖像如圖3所示，則下列表述不正確的是()圖3A．0～t1時間內(nèi)火箭的加速度小于t1～t2時間內(nèi)的加速度B．在0～t2時間內(nèi)火箭上升，t2～t3時間內(nèi)火箭下降C．0～t3時間內(nèi)，火箭一直向上運動D．在0～t3時間內(nèi)，火箭最大加速度大小為eq\f(v2,t3－t2)答案B解析由題圖可知，0～t3時間內(nèi)，火箭的速度一直為正值，說明火箭一直在向上運動，故B錯誤，C正確．由v－t圖像的斜率表示火箭的加速度，可知0～t1時間內(nèi)的加速度小于t1～t2時間內(nèi)的加速度，在t2～t3時間內(nèi)加速度最大，最大加速度大小為eq\f(v2,t3－t2)，故A、D正確．8．做直線運動的物體加速度逐漸減小，則物體的運動狀態(tài)不可能是()A．物體速度變化得越來越快B．物體速度變化得越來越慢C．物體做加速運動D．物體做減速運動答案A9．一個質(zhì)點做速度方向不變的直線運動，在此過程中()A．若加速度和速度同向，當加速度逐漸減小到零時，速度達到最小值B．若加速度和速度同向，當加速度逐漸減小到零時，速度達到最大值C．若加速度和速度同向，當加速度逐漸減小到零時，位移將不再增大D．若加速度和速度反向，當加速度逐漸減小到零時，位移達到最大值答案B解析若加速度和速度同向，當加速度逐漸減小到零時，速度達到最大值，位移繼續(xù)增大，選項A、C錯誤，B正確；若加速度和速度反向，當加速度逐漸減小到零時，速度達到最小值，若最小速度不為零，則位移繼續(xù)增大，選項D錯誤．10．物體沿一條東西方向的水平線做直線運動，取向東為運動的正方向，其速度－時間圖像如圖4所示，下列說法中正確的是()圖4A．0～2s內(nèi)速度變化越來越快B．0～2s內(nèi)，加速度為6m/s2C．6～7s內(nèi)，做速度方向向西的加速運動D．10～12s內(nèi)，做速度方向向東的加速運動答案C解析由題圖可知，根據(jù)加速度的定義，0～2s內(nèi)，物體的加速度a＝eq\f(v－v0,t)＝eq\f(12－6,2)m/s2＝3m/s2，物體速度均勻增大，A、B錯誤；6～7s內(nèi)，速度為負且增大，物體做速度方向向西的加速運動，C正確；10～12s內(nèi)，速度為負且減小，物體做速度方向向西的減速運動，D錯誤．11．我國海軍在亞丁灣索馬里海域護航時，有六艘海盜快艇試圖靠近中國海軍護航編隊保護的商船，中國特戰(zhàn)隊員發(fā)射爆震彈成功將其驅(qū)離．假如其中一艘海盜快艇在海面上運動的v－t圖像如圖5所示，設運動過程中海盜快艇所受阻力不變．則下列說法正確的是()圖5A．海盜快艇在0～66s內(nèi)從靜止出發(fā)做加速度增大的加速直線運動B．海盜快艇在66s末開始掉頭逃離C．海盜快艇在66s末離商船最近D．海盜快艇在96～116s內(nèi)的加速度為a＝－0.75m/s2答案D解析在0～66s內(nèi)題圖圖像的斜率越來越小，加速度越來越小，故海盜快艇做加速度減小的加速直線運動，A錯誤；海盜快艇在96s末速度由正變負，即改變運動的方向，開始掉頭逃跑，B、C錯誤；在96～116s內(nèi)，根據(jù)a＝eq\f(Δv,Δt)可得，a＝eq\f(－15－0,116－96)m/s2＝－0.75m/s2，D正確．12.甲、乙兩個物體在同一直線上運動，它們的速度－時間圖像如圖6所示，下列說法正確的是()圖6A．在0～t1時間內(nèi)，甲的加速度大于乙的加速度，且方向相反B．在0～t1時間內(nèi)，甲、乙加速度方向相同C．在0～t2時間內(nèi)，甲、乙運動方向相同D．在0～t2時間內(nèi)，甲的加速度大于乙的加速度，且方向相同答案B解析由v－t圖像的斜率表示加速度知，0～t2時間內(nèi)，甲的加速度小于乙的加速度，兩者的加速度方向相同，A、D錯，B對；0～t2時間內(nèi)，甲一直向正方向運動，0～t1時間內(nèi)，乙向負方向運動，t1～t2時間內(nèi)，乙向正方向運動，C錯．13．升降機由靜止開始以恒定加速度a1加速上升2s，速度達到3m/s，接著勻速上升2s，最后再以恒定加速度a2減速上升1s才停下來．求：(1)加速上升的加速度大小a1和減速上升的加速度大小a2；(2)試畫出物體運動的速度—時間圖像．答案(1)1.5m/s23m/s2(2)見解析圖解析(1)由加速度公式a＝eq\f(Δv,Δt)得a1＝eq\f(v－0,t1)＝1.5m/s2，a2＝eq\f(0－v,t2)＝－3m/s2.故加速上升的加速度大小為1.5m/s2，減速上升的加速度大小為3m/s2.(2)14．一質(zhì)點以初速度v0沿x軸正方向運動，已知加速度方向沿x軸正方向，在加速度a的值由零逐漸增大到某一值后再逐漸減小到零的過程中，該質(zhì)點()A．速度先增大后減小，直到加速度等于零為止B．速度一直在增大，直到加速度減小到零為止C．位移先增大后減小，直到加速度等于零為止D．位移一直在增大，直到加速度等于零為止答案B解析加速度a的值由零逐漸增大到某一值后再逐漸減小到零的過程中，由于加速度的方向始終與速度方向相同，所以速度一直在增大，加速度減小到零時速度最大，故A錯誤，B正確．由于質(zhì)點做方向不變的直線運動，所以位移一直在增大，加速度減小到零之后質(zhì)點做勻速直線運動，位移仍然增大，故C、D錯誤．本章知識網(wǎng)絡構(gòu)建從x－t圖像看速度[學習目標]1.能利用x－t圖像判斷速度的大小和方向.2.理解圖像相交即相遇．導學探究圖1中的三條直線分別是甲、乙、丙三物體運動的x－t圖像．圖1(1)試分析甲、乙、丙三物體的運動情況并說明運動的方向．(2)求甲、乙、丙三物體運動的速度．(3)在t＝5s時，三圖線相交，交點坐標有什么意義？答案(1)甲物體在t＝0時刻從x0＝5m處沿正方向做勻速直線運動；乙物體處于靜止狀態(tài)；丙物體在t＝0時刻從x＝15m處沿負方向做勻速直線運動．(2)v甲＝eq\f(10－5m,5s)＝1m/sv乙＝0v丙＝eq\f(0－15m,15s)＝－1m/s“－”表示沿負方向運動(3)在t＝5s時，三圖線交于x＝10m處，表示在t＝5s時，三物體在x＝10m處相遇．知識深化1．x－t圖像為傾斜直線時，表示物體做勻速直線運動，如圖2甲中的a、b所示．直線的斜率(等于eq\f(Δx,Δt))表示物體的速度，斜率的大小表示速度的大小，斜率的正、負表示物體的運動方向，如圖甲所示，b圖線表示物體向正方向運動，a圖線表示物體向負方向運動．圖22．x－t圖像為曲線時，表示物體做變速直線運動，如圖乙中c表示物體的速度逐漸變大(圖線越來越陡)，d表示物體的速度逐漸變小(圖線越來越緩)．對于變速運動，某時刻的瞬時速度等于該時刻圖線上對應點的切線的斜率，如圖乙中d圖線所代表的物體在A點的瞬時速度等于e的斜率．3．縱截距表示運動物體的初始位移，如圖甲所示，a所代表的物體的初始位置在x1處；b所代表的物體的初始位置在坐標原點．4．交點表示同一時刻位于同一位置，即物體相遇．(2021·山東濰坊高一上期中)一輛汽車沿平直道路行駛，以x表示它相對出發(fā)點的位移，汽車在0～40s內(nèi)運動的x－t圖像如圖3所示．則汽車()圖3A．10～20s內(nèi)做勻速運動B．前10s內(nèi)速率是后20s內(nèi)速率的兩倍C．汽車40s末位移最大D．始終沿同一方向運動答案B解析10～20s內(nèi)汽車的位置坐標不變，因此汽車處于靜止狀態(tài)，選項A錯誤；前10s內(nèi)汽車的速度大小為3m/s，后20s內(nèi)汽車的速度大小為1.5m/s，選項B正確；前10s內(nèi)汽車向正方向運動，后20s內(nèi)汽車向負方向運動，40s末回到原位置，選項C、D錯誤．針對訓練1質(zhì)點沿直線運動，其位移－時間圖像如圖4所示，關于質(zhì)點的運動，下列說法中正確的是()圖4A．2s末質(zhì)點的位移為零，前2s內(nèi)位移為負，后2s內(nèi)位移為正，所以2s末質(zhì)點改變了運動方向B．0～2s內(nèi)質(zhì)點的位移為零，速度為零C．質(zhì)點做勻速直線運動，速度大小為0.1m/s，方向與規(guī)定的正方向相反D．質(zhì)點在0～4s內(nèi)的位移大小為0.4m，位移的方向與規(guī)定的正方向相同答案D解析由題圖圖像可知：t＝0時刻質(zhì)點從“負”方向上距原點0.2m處沿規(guī)定的正方向做勻速直線運動，經(jīng)4s運動到“正”方向上距原點0.2m處，由圖像的斜率可得質(zhì)點運動速度大小為0.1m/s，方向與規(guī)定的正方向相同，在0～4s內(nèi)斜率沒有變，故運動方向沒有變，A、C錯誤；質(zhì)點在0～2s內(nèi)的位移大小為0.2m，在0～4s內(nèi)的位移大小為0.4m，方向均與規(guī)定的正方向相同，B錯誤，D正確．(2021·無錫市高一上期末質(zhì)量抽檢)物體A、B的x－t圖像如圖5所示，由圖可知()圖5A．第4s末，物體A、B的運動方向相同，且vA<vBB．兩物體由同一位置開始運動，但物體A比B遲3s才開始運動C．兩物體在前5s內(nèi)的位移不同，5s末A、B相遇D．兩物體在前5s內(nèi)的平均速度相同答案C解析x－t圖像的斜