專題提升1　運(yùn)動(dòng)圖像問題-2025版高考總復(fù)習(xí)物理

[基礎(chǔ)落實(shí)練]1．如圖所示是一輛汽車做直線運(yùn)動(dòng)的x-t圖像，對(duì)線段OA、AB、BC、CD所表示的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A．OA段運(yùn)動(dòng)最快B．AB段汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)C．CD段表示的運(yùn)動(dòng)方向與初始運(yùn)動(dòng)方向相反D．運(yùn)動(dòng)4h后汽車的位移大小為30km解析：因?yàn)閤-t圖線的斜率等于物體的速度大小，故由圖線可看出CD段汽車運(yùn)動(dòng)得最快，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；AB段汽車處于靜止?fàn)顟B(tài)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因?yàn)樾甭实姆?hào)代表運(yùn)動(dòng)的方向，故CD段表示的運(yùn)動(dòng)方向與OA段方向相反，故選項(xiàng)C正確；運(yùn)動(dòng)4h后汽車的位移大小為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案：C2．(2024·四川南充統(tǒng)考)在成都舉行第31屆世界大學(xué)生夏季運(yùn)動(dòng)會(huì)男子3米跳板決賽中，中國(guó)選手包攬冠亞軍。從運(yùn)動(dòng)員離開跳板開始計(jì)時(shí)，跳水過程中運(yùn)動(dòng)員重心的v-t圖像如圖，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，運(yùn)動(dòng)員的軌跡視為直線，取豎直向下為正方向。下列說法正確的是()A．運(yùn)動(dòng)員在入水前做自由落體運(yùn)動(dòng)B．運(yùn)動(dòng)員在t＝2s時(shí)已浮出水面C．運(yùn)動(dòng)員在1～2s的位移大小為4mD．運(yùn)動(dòng)員在0～1s的平均速度大小為3m/s解析：運(yùn)動(dòng)員離開跳板時(shí)，有向上的初速度，則運(yùn)動(dòng)員在入水前做的不是自由落體運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員在t＝2s時(shí)速度為0，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，即入水最深處，故B錯(cuò)誤；t＝1s時(shí)運(yùn)動(dòng)員的速度為v＝8m/s，若運(yùn)動(dòng)員在1～2s內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)，v-t圖像如圖所示，由v-t圖像中面積表示位移可知，此時(shí)，運(yùn)動(dòng)員在1～2s內(nèi)的位移為x＝eq\f(1,2)×1×8m＝4m，則運(yùn)動(dòng)員在1～2s內(nèi)的實(shí)際位移小于4m，故C錯(cuò)誤；由圖可知，運(yùn)動(dòng)員在0～1s的平均速度大小為eq\x\to(v)＝eq\f(－2＋8,2)m/s＝3m/s，故D正確。答案：D3.(2024·四川攀枝花市第十五中學(xué)診斷)質(zhì)點(diǎn)從靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，其加速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A．0～4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)先加速后減速B．2～6s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．質(zhì)點(diǎn)2s末的速度等于6s末的速度D．質(zhì)點(diǎn)4s末的速度小于6s末的速度解析：質(zhì)點(diǎn)從靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，0～4s內(nèi)加速度為正方向，質(zhì)點(diǎn)一直做加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；2～4s內(nèi)加速度逐漸減小，4～6s內(nèi)加速度逐漸增大，質(zhì)點(diǎn)做變加速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；2～4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，4～6s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，由圖像可知其速度變化量大小相同，故質(zhì)點(diǎn)2s末的速度等于6s末的速度，故C正確；4～6s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)4s末的速度大于6s末的速度，故D錯(cuò)誤。答案：C4.(2024·四川宜賓診斷)甲、乙兩車在某時(shí)刻由同一地點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，若以該時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，它們運(yùn)動(dòng)的位移x隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是()A．t1時(shí)刻兩車相距最遠(yuǎn)B．t1時(shí)刻乙車從后面追上甲車C．t1時(shí)刻乙車的速度小于甲車的速度D．在0到t1時(shí)間內(nèi)，乙車的平均速度小于甲車的平均速度解析：在t1時(shí)刻兩車的圖像相交，說明t1時(shí)刻兩車相遇，相距最近，A錯(cuò)誤；兩車在同一時(shí)刻由同一地點(diǎn)沿同一方向開始做直線運(yùn)動(dòng)，t1時(shí)刻之前，甲車在乙車的前面，t1時(shí)刻兩車相遇，說明在t1時(shí)刻乙車剛好從后面追上甲車，B正確；x-t圖像的斜率表示物體的速度，斜率越大，速度越大，故t1時(shí)刻乙車的速度大于甲車的速度，C錯(cuò)誤；0到t1時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩車的位移相等，根據(jù)平均速度等于位移與時(shí)間的比值，可知0到t1時(shí)間內(nèi)，乙車的平均速度等于甲車的平均速度，D錯(cuò)誤。答案：B5．(2024·四川雅安診斷)如圖所示的位移(x)—時(shí)間(t)圖像和速度(v)—時(shí)間(t)圖像中給出四條圖線，甲、乙、丙、丁代表四輛車由同一地點(diǎn)向同一方向運(yùn)動(dòng)的情況，則下列說法正確的是()A．甲車做曲線運(yùn)動(dòng)，乙車做直線運(yùn)動(dòng)B．0～t1時(shí)間內(nèi)，甲車通過的路程大于乙車通過的路程C．0～t2時(shí)間內(nèi)，丙、丁兩車在t2時(shí)刻相距最近D．0～t2時(shí)間內(nèi)，丁車的平均速度大于丙車的平均速度解析：根據(jù)位移—時(shí)間圖像的斜率表示速度，由x-t圖像可知：乙圖線的斜率不變，說明乙車的速度不變，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，甲車做速度越來(lái)越小的變速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在t1時(shí)刻甲、乙兩車的位移相等，又都是單向直線運(yùn)動(dòng)，所以兩車路程相等，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由v-t圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移可知：在t2時(shí)刻面積差最大，所以丙、丁兩車相距最遠(yuǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；0～t2時(shí)間內(nèi)，丙車的位移小于丁車的位移，時(shí)間相等，平均速度等于位移與時(shí)間的比值，所以丙車的平均速度小于丁車的平均速度，選項(xiàng)D正確。答案：D6．(多選)(2021·廣東卷)賽龍舟是端午節(jié)的傳統(tǒng)活動(dòng)。下列v-t和s-t圖像描述了五條相同的龍舟從同一起點(diǎn)線同時(shí)出發(fā)、沿長(zhǎng)直河道劃向同一終點(diǎn)線的運(yùn)動(dòng)全過程，其中能反映龍舟甲與其他龍舟在途中出現(xiàn)船頭并齊的有()解析：根據(jù)題意可知，五條龍舟同時(shí)、同地、沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，出現(xiàn)船頭并齊，即兩條龍舟在同一時(shí)刻位移相等。速度—時(shí)間圖線與橫軸圍成的面積表示位移，可知選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；位移—時(shí)間圖像中，圖線的交點(diǎn)表示位置相同，可知選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。答案：BD7.一輛汽車以20m/s的速度在平直公路上行駛，某時(shí)刻司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方施工需減速行駛，司機(jī)反應(yīng)了0.2s后開始剎車。如圖所示為發(fā)現(xiàn)施工提示后的速度平方v2隨位移x的變化關(guān)系。從司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方施工提示至汽車速度減小到5m/s過程中，汽車的位移為()A．44m B．41.5mC．40m D．37.5m解析：由題圖可知，減速之前汽車的位移為x1＝4m，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式可得v2－veq\o\al(2,0)＝2ax，由圖像解得a＝－5m/s2，當(dāng)速度為5m/s時(shí)，汽車的位移為x2＝eq\f(v2－veq\o\al(2,0),2a)＝37.5m，故汽車的位移為x＝x1＋x2＝41.5m，A、C、D錯(cuò)誤，B正確。答案：B8.在同一條平直公路上行駛的a車和b車，其速度—時(shí)間圖像分別為圖中直線a和曲線b，t＝0時(shí)刻a車與b車在同一位置，t2時(shí)刻a車在b車前方，在0到t3時(shí)間內(nèi)，下列說法正確的是()A．t1時(shí)刻兩車相距最遠(yuǎn)B．某時(shí)刻兩車相遇C．t2時(shí)刻b車運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變D．某時(shí)刻a車加速度等于b車加速度解析：t1時(shí)刻前兩車距離變遠(yuǎn)，t1到t2時(shí)間內(nèi)b車追趕a車，t2時(shí)刻a車在b車前方，說明沒有追上，且t2時(shí)刻后a車又比b車速度大，距離變遠(yuǎn)，不會(huì)相遇，A、B錯(cuò)誤；由題圖可知，在t2時(shí)刻b車運(yùn)動(dòng)的加速度方向發(fā)生改變，速度方向不變，C錯(cuò)誤；x-t圖線的斜率表示加速度，則由題圖可知，t1到t2時(shí)間內(nèi)某時(shí)刻兩車的加速度可能相同，故D正確。答案：D[能力提升練]9．(2024·四川眉山仁壽一中診斷)一物體做直線運(yùn)動(dòng)，其加速度隨時(shí)間變化的a-t圖像如圖所示，下列v-t圖像中，可能正確描述此物體運(yùn)動(dòng)的是()解析：0～eq\f(T,2)時(shí)間內(nèi)物體向正方向做加速運(yùn)動(dòng)，eq\f(T,2)時(shí)刻的速度為eq\f(a0T,2)；eq\f(T,2)～T時(shí)間內(nèi)物體向正方向以速度eq\f(a0T,2)做勻速運(yùn)動(dòng)；T～eq\f(3T,2)時(shí)間內(nèi)加速度大小不變，方向相反，則向正方向做減速運(yùn)動(dòng)，eq\f(3T,2)時(shí)刻的速度減為零；eq\f(3T,2)～2T時(shí)間內(nèi)向負(fù)方向做加速運(yùn)動(dòng)，2T時(shí)刻的速度為－eq\f(a0T,2)，故選D。答案：D10.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移x和時(shí)間的平方t2的關(guān)系圖像如圖所示，則該質(zhì)點(diǎn)()A．加速度大小恒為1m/s2B．0～2s內(nèi)的位移為1mC．2s末的速度是4m/sD．第3s內(nèi)的平均速度大小為3m/s解析：根據(jù)x＝eq\f(1,2)at2，可知圖線的斜率表示eq\f(1,2)a，則eq\f(1,2)a＝eq\f(2,2)m/s2，a＝2m/s2，故A錯(cuò)誤；0～2s內(nèi)的位移x1＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)＝eq\f(1,2)×2×4m＝4m，故B錯(cuò)誤；2s末的速度v＝at1＝2×2m/s＝4m/s，故C正確；質(zhì)點(diǎn)在第3s內(nèi)的位移x2＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)＝eq\f(1,2)×2×(9－4)m＝5m，則平均速度eq\x\to(v)＝5m/s，D錯(cuò)誤。答案：C11．(多選)物理學(xué)中有一些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)通過巧妙的設(shè)計(jì)使用簡(jiǎn)陋的器材反映了深刻的物理本質(zhì)，例如伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)就揭示了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。某同學(xué)用現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)器材改進(jìn)伽利略的經(jīng)典斜面實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示，他讓小球以某一確定的初速度從固定斜面頂端O點(diǎn)滾下，經(jīng)過A、B兩個(gè)傳感器，其中B傳感器固定在斜面底端，測(cè)出了A、B間的距離x及小球在A、B間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。改變A傳感器的位置，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，計(jì)算機(jī)作出圖像如圖乙所示。下列說法正確的是()A．小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的平均速度大小為8m/sB．小球在頂端O點(diǎn)的速度大小為4m/sC．小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為2m/s2D．固定斜面的長(zhǎng)度為6m解析：設(shè)小球在經(jīng)過A傳感器時(shí)的速度大小為vA，經(jīng)過B傳感器時(shí)的速度大小為vB，在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有vB＝vA＋at，x＝vAt＋eq\f(1,2)at2，聯(lián)立以上兩式并整理得eq\f(x,t2)＝vB·eq\f(1,t)－eq\f(a,2)，結(jié)合題圖乙可得vB＝8m/s，a＝4m/s2，當(dāng)A傳感器放置在O點(diǎn)時(shí)，傳感器所測(cè)時(shí)間為小球從O到B傳感器的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1，由題圖乙分析可知t1＝1s，所以小球在斜面上O點(diǎn)的速度大小為v0＝vB－at1＝4m/s，小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的平均速度大小為eq\x\to(v)＝eq\f(v0＋vB,2)＝6m/s，固定斜面長(zhǎng)度為l＝eq\x\to(v)t1＝6m，故A、C錯(cuò)誤，B、D正確。答案：BD12．(2024·四川綿陽(yáng)江油中學(xué)診斷)將甲、乙兩小球先后以同樣的速度在距地面不同高度處豎直向上拋出，拋出時(shí)間間隔為2s，它們運(yùn)動(dòng)的v-t圖像分別如直線甲、乙所示。則()A．t＝2s時(shí)，兩球的高度差一定為40mB．t＝4s時(shí)，兩球相對(duì)于各自拋出點(diǎn)的位移相等C．兩球從拋出至落到地面所用的時(shí)間間隔相等D．甲球從拋出至達(dá)到最高點(diǎn)的時(shí)間間隔與乙球的不相等解析：t＝2s時(shí)，兩小球運(yùn)動(dòng)的位移相差Δx＝eq\f(30＋10,2)×2m＝40m，但兩小球是從距