(建議用時:20分鐘)1.(2020·遼南協(xié)作校第二次模擬)某同學在研究物體運動規(guī)律時,讓玩具小車在粗糙的水平面上做直線運動,玩具小車運動的v-t圖象如圖所示,下列說法正確的是( )A.玩具小車在第2s末運動的位移方向發(fā)生變化B.玩具小車在第2s內和第6s內的加速度相同C.玩具小車在6s末返回出發(fā)點D.玩具小車在1s末離出發(fā)點最遠,且最大位移為1m解析:選B。速度—時間圖象的面積表示位移,面積在t軸上方表示位移為正,在t軸下方表示位移為負,小車在4s末回到出發(fā)點,4s之前位移為正值,即4s之前位移方向一直為正方向,A錯誤;速度—時間圖象的斜率表示加速度,根據圖象可知,小車在第2s內和第6s內圖象平行,斜率相同,則加速度相同,B正確;小車在4s末位移為0,表示回到出發(fā)點;6s末位移為正值,表示小車的位置在出發(fā)點正方向一側,C錯誤;小車在2s末和6s末,位移最大,離出發(fā)點最遠,為1m;1s末位移只有0.5m,不是最大,D錯誤。2.(2020·河南省九師聯(lián)盟模擬)甲、乙兩車在同一條直線上運動,甲車做勻變速直線運動,乙車做勻速直線運動,其中圖線甲為拋物線的左半支且頂點在15s處,圖線乙為一條過原點的傾斜直線。下列說法正確的是( )A.t=5s時乙車的速率為2m/s,甲車的速率為2m/sB.t=0時刻甲、乙兩車之間的距離為25mC.t=0時刻甲車的速度大小為4m/sD.甲車的加速度大為0.1m/s2
解析:選A。乙車做勻速直線運動,速率為v乙==m/s=2m/s,甲車做勻變速直線運動,其圖線在15s時與橫軸相切,則t=15s時甲車速度為零,利用逆向思維將甲車看成做反向初速度為0的勻加速直線運動,據位移時間公式x=at2,結合圖象有10=×a×102,解得a=0.2m/s2,所以t=5s時甲車的速率v=0.2×10m/s=2m/s,故A正確,D錯誤;t=15s時甲車的速度為零,利用逆向思維將甲車看成做反向初速度為0的勻加速直線運動,據x=at2,根據圖象有x0=×0.2×152m=22.5m,則t=0時刻甲、乙兩車之間的距離為22.5m,故B錯誤;t=15s時甲車的速度為零,利用逆向思維將甲車看成做反向初速度為0的勻加速直線運動,則t=0時刻甲車的速度大小為v0=0.2×15m/s=3m/s,故C錯誤。3.(2021·肇慶市檢測)新能源汽車已經成為未來汽車發(fā)展的趨勢,2019年廣州車展期間中國車企推出一款國產新能源汽車。試車員某次在水平路面上測試該車性能過程中,車上速度傳感器擬合出的速度隨時間變化圖象如圖所示,下列說法正確的是( )A.0~2.5s內汽車座椅對試車員的作用力不變B.0~2.5s內汽車位移大小為31.25mC.0~2.5s內汽車的平均速度大于12.5m/sD.t=2.5s時,汽車加速度大小為10m/s2解析:選C。0~2.5s時間內,新能源汽車的加速度逐漸減小,由牛頓第二定律知,試車員所受合力逐漸減小,試車員重力不變,說明汽車座椅對試車員的作用力逐漸減小,故A錯誤;在v-t圖象中圖線與時間軸所圍的面積表示位移。假設汽車0~2.5s做勻加速直線運動,圖象如圖所示,可求得位移為x=vt=×2.5m=31.25m實際所圍面積大于三角形面積,說明汽車位移大于31.25m,平均速度>=m/s=12.5m/s
說明汽車平均速度大于12.5m/s,故B錯誤,C正確;假設汽車做勻加速直線運動,可求得加速度大小為a==m/s2=10m/s2t=2.5s時,圖線切線斜率小于做勻加速直線運動時圖線的斜率,說明汽車加速度小于10m/s2,故D錯誤。4.(多選)(2020·山東濟南模擬)一質點從坐標原點沿x軸方向做勻變速直線運動,在0~8s內的x-t圖象如圖所示。若t=1s時,圖線所對應的切線的斜率為3m/s,則( )A.t=1s時,質點的加速度為3m/s2B.t=2s和t=6s時,質點的速度大小相等C.t=2s和t=6s時,質點加速度的方向相反D.t=4s時,質點的位移為8m解析:選BD。已知質點做勻變速直線運動,設其位移隨時間變化的關系式為x=v0t+at2,根據0~8s內的x-t圖象的對稱軸可知-=4s;t=1s時,圖線所對應的切線的斜率(即此時的速度)為3m/s,可知v0+a×1s=3m/s,解得a=-1m/s2,v0=4m/s,因為質點做勻變速直線運動,所以質點的加速度不會發(fā)生變化,A、C錯誤;利用速度公式v=v0+at,可得t=2s時,質點的速度為2m/s,t=6s時,質點的速度為-2m/s,這兩個時刻質點的速度大小都為2m/s,B正確;將t=4s代入x=v0t+at2,解得x=8m,即t=4s時質點的位移為8m,D正確。5.(多選)(2020·河北唐山高三二模)甲、乙兩個物體在t=0時從同一地點出發(fā),兩者沿同一直線運動的v-t圖象如圖所示。規(guī)定甲的初速度方向為正,下列說法正確的是( )
A.乙在t=2s時加速度改變方向B.甲、乙兩物體在t=2s時距離為8mC.甲、乙兩物體在t=3s時距離為6mD.甲、乙兩物體加速度大小相同解析:選BD。v-t圖象的斜率表示加速度,則乙物體的加速度恒定,A錯誤;兩物體同時同地出發(fā),由v-t圖象知,乙物體的初速度方向與甲相反,則二者剛開始背向運動,v-t圖象與坐標軸圍成的面積表示位移,且面積在橫軸上方為正,在橫軸下方為負,則t=2s時甲物體位移為x1=6m,乙物體位移為x2=-2m,則二者相距8m,B正確;同理t=3s時兩物體相距9m,C錯誤;由圖象斜率知,甲、乙兩物體的加速度分別為a1=-1m/s2,a2=1m/s2,則大小相等,方向相反,D正確。6.(2020·孝感市第二次模擬)甲、乙兩個質點運動的位移-時間圖象如圖所示,由此可知(圖中虛線與曲線相切)( )A.甲做勻減速直線運動,乙做變減速直線運動B.在0~t0時間內的某時刻,甲、乙兩質點的速度大小相等C.甲、乙兩質點從x=2x0位置同時出發(fā),同時到達x=0位置D.在0~t0時間內,乙的速度大于甲的速度,t0時刻后,乙的速度小于甲的速度解析:選B。根據x-t圖象的斜率表示速度,知甲做勻速直線運動,乙做減速直線運動,故A錯誤;根據x-t圖象的斜率表示速度,圖中虛線與甲圖線平行,知在0~t0時間內的某時刻,甲、乙兩質點的速度大小相等,故B正確;甲、乙兩質點從x=2x0位置同時出發(fā),乙先到達x=0位置,故C錯誤;在0~t0時間內,乙的速度先大于甲的速度,再等于甲的速度,后小于甲的速度,t0時刻后,乙的速度小于甲的速度,故D錯誤。7.(2020·大慶實驗中學開學考試)甲、乙兩質點在同一時刻、從同一地點沿同一方向做直線運動。質點甲做初速度為0,加速度大小為a1的勻加速直線運動,質點乙做初速度為v0,加速度大小為a2的勻減速直線運動至速度減為0保持靜止,甲、乙兩質點在運動過程中的位置x-v圖象如圖所示,虛線與對應的坐標軸垂直。下列說法正確的是( )
A.圖線a表示質點乙的運動B.質點甲的加速度大小為3m/s2C.質點乙的加速度大小為1m/s2D.開始運動后,兩質點在x=6m處相遇解析:選C。根據圖象可知,a圖象的速度隨位移增大而增大,b圖象的速度隨位移增大而減小,所以圖象a表示質點甲的運動,故A錯誤;當x=0時,乙的速度為6m/s,即質點乙的初速度v0=6m/s,設質點乙、甲先后通過x=6m處時的速度均為v對質點甲v2=2a1x①對質點乙v2-v=-2a2x②聯(lián)立①②式解得a1+a2=3m/s2③當質點甲的速度v1=8m/s、質點乙的速度v2=2m/s時,兩質點通過相同的位移均為x′對質點甲v=2a1x′④對質點乙v-v=-2a2x′⑤聯(lián)立③④⑤式,代入數據解得a1=2m/s2,a2=1m/s2故B錯誤,C正確;圖線a、b的交點表示兩質點在同一位置,但不是同時,故D錯誤。8.(2020·天門市聯(lián)合調研)在平直公路上甲、乙兩車從同一地點出發(fā),兩車位移x和時間t的比值與時間t之間的關系如圖所示。下列說法正確的是( )A.甲車的加速度大小為5m/s2B.6s末乙車速度減小到零C.甲車追上乙車前,2s末甲乙兩車相距最遠D.乙車速度減小到零時,甲車速度為30m/s
解析:選D。根據x=v0t+at2,可得=v0+at,甲車的加速度大小為a1=2k1=2×m/s2=10m/s2,A錯誤;由圖象可知,乙車的初速度為v0=15m/s,加速度為a2=2k2=-2×m/s2=-5m/s2,則速度減為零的時間為t==3s,B錯誤;當兩車相距最遠時速度相等,即v0+a2t=a1t,解得t=1s,C錯誤;乙車速度減小到零時需經過t=3s,此時甲車速度為v=a1t=30m/s,D正確。