2024-2025學年新教材高中物理第2章勻變速直線運動習題課s-t圖像與v-t圖像的識別及應用習題含解析魯科版必修第一冊

PAGEPAGE1習題課:s-t圖像與v-t圖像的識別及應用基礎鞏固1.如圖所示,物體的運動分三段,0~2s為第Ⅰ段,2~4s為第Ⅱ段,4~5s為第Ⅲ段,則下述說法正確的是()A.第1s內與第5s內的速度方向相反B.第1s的加速度大于第5s的加速度C.第Ⅰ段與第Ⅲ段的平均速度相等D.第Ⅰ段與第Ⅲ段的加速度方向相同答案C2.甲、乙兩位同學進行百米賽跑,假如把他們的運動近似當作勻速直線運動來處理,他們同時從起跑線起跑,經(jīng)過一段時間后他們的位置如圖(a)所示,分別作出在這段時間內兩人運動的位移s、速度v與時間t的關系圖像,正確的是()圖(a)解析由題圖可知,在相同時間內乙的位移大于甲,說明乙的速度大于甲,B正確。答案B3.(多選)某物體沿水平方向做直線運動,其v-t圖像如圖所示,規(guī)定向右為正方向,下列推斷正確的是()A.在0~1s內,物體做曲線運動B.在1~2s內,物體向左運動,且速度大小在減小C.在1~3s內,物體的加速度方向向左,大小為4m/s2D.在3s末,物體處于動身點右方答案CD4.(多選)如圖所示,表示做直線運動的某一物體在0~5s內的運動圖像,由于畫圖人馬虎未標明是v-t圖還是s-t圖,但已知第1s內的速度小于第3s內的速度,下列說法正確的是()A.該圖肯定是v-t圖 B.該圖肯定是s-t圖C.物體的速度越來越大 D.物體的位移越來越大解析若是s-t圖像,圖線的斜率表示速度,依據(jù)題圖,該圖線在第1s內的斜率不為零,而第3s內的斜率為零,這說明物體在第1s內的速度大于第3s內的速度,該圖肯定不是s-t圖,肯定是v-t圖,A正確,B錯誤;v-t圖像的縱坐標表示瞬時速度,依據(jù)題圖,該物體的速度先增大(0~2s),后不變(2~4s),然后再漸漸減小(4~5s),所以C錯誤;v-t圖像的“面積”表示位移,依據(jù)題圖,該“面積”越來越大,所以物體的位移越來越大,D正確。答案AD5.如圖所示,為一物體運動的s-t圖像(位移—時間圖像),由圖像可知:A.物體做曲線運動B.物體始終朝同一方向做直線運動C.物體以某一速率做往復運動D.第2秒末,物體的速度方向發(fā)生變更解析分析一個周期內物體的運動狀況:0~1s內,物體從原點動身沿正方向做勻速直線運動;1~2s內,物體沿負方向做勻速直線運動,2s末回到動身點;2~3s內,物體從原點動身沿負方向做勻速直線運動;3~4s內,物體沿正方向做勻速直線運動,4s末返回原點。由于圖線斜率大小不變,則物體的速率不變。所以物體做速率不變的往復運動,故C正確,A、B、D錯誤。答案C6.如圖所示,左圖為甲、乙兩質點的v-t圖像,右圖是在同始終線上運動的物體丙、丁的位移圖像。下列說法中正確的是()A.質點甲、乙的速度相同B.丙的運動速率大于丁的運動速率C.丙的動身點在丁前面s0處D.不管質點甲、乙是否從同一地點起先運動,它們之間的距離肯定越來越大解析由圖讀出,甲乙兩物體的速度大小都是2m/s,甲的速度沿正方向,乙的速度沿負方向,說明兩物體速度方向相反,而速度是矢量,則質點甲、乙的速度不同,故A錯誤。由于甲乙動身點的位置關系未知,無法推斷它們之間的距離如何變更,故D錯誤。由圖看出丙由距原點正方向s0處動身沿正方向做勻速直線運動,丁從原點動身沿同一方向做勻速直線運動,所以丙的動身點在丁前面s0處,故C正確。丙圖線的斜率小于丁圖線的斜率,則丙的運動速率小于丁的運動速率,故B錯誤。答案C實力提升1.(多選)我國“蛟龍?zhí)枴鄙顫撈髟?020m深度創(chuàng)下世界紀錄,這預示著它可以探究全球99.8%的海底世界。在某次試驗中,深潛器內的顯示屏上顯示出的深度曲線如圖甲所示、速度圖像如圖乙所示,則下列說法中正確的是()A.圖中h3是本次試驗下潛的最大深度B.本次試驗中深潛器的最大加速度是0.025m/s2C.在3~4min和6~8min的時間段內深潛器具有向上的加速度D.在6~10min時間段內深潛器的平均速度為0解析依據(jù)題圖甲深度顯示圖像,可以干脆看出“蛟龍?zhí)枴毕聺摰淖畲笊疃仁莌3,A正確;依據(jù)題圖乙速度顯示圖像可以求出各時間段“蛟龍?zhí)枴钡募铀俣?0~1min內“蛟龍?zhí)枴钡募铀俣萢1==-m/s2;3~4min內加速度a2=m/s2;6~8min內加速度a3=m/s2;8~10min內加速度a4==-m/s2;所以此過程中“蛟龍?zhí)枴钡淖畲蠹铀俣葹閙/s2≈0.0333m/s2,B錯誤;3~4min和6~8min的時間段內深潛器的加速度方向向上,C正確;6~10min時間段內深潛器在向上運動,位移不為零,所以平均速度不為零,D錯誤。故選A、C。答案AC2.如圖所示分別為物體甲的s-t圖像和物體乙的v-t圖像,兩物體的運動狀況是()A.甲在整個t=6s時間內來回運動,平均速度為零B.乙在整個t=6s時間內運動方向始終不變,平均速度為零C.甲在整個t=6s時間內運動方向始終不變,它通過的總位移大小為4mD.乙在整個t=6s時間內運動方向始終不變,它通過的總位移大小為4m解析甲在0時刻由負方向上距原點2m處向正方向運動,6s時達到正向的2m處,故在整個t=6s時間內位移為:Δs=s2-s1=2m-(-2m)=4m,平均速度為m/s≈0.67m/s,故A錯誤,C正確;乙起先時速度為沿負向的勻減速直線運動,3s后做正向的勻加速直線運動,圖像與時間軸圍成的面積為物體通過的位移,故總位移為:s=×2×3m-×2×3m=0,故B、D錯誤。答案C3.如圖所示,是甲、乙兩質點的v-t圖像,由圖可知()A.t=0時,甲的速度比乙的速度大B.甲肯定在乙的后面C.相等時間內,甲的速度變更較大D.在5s末以前,甲質點速度較大解析由題圖可知:t=0時刻,甲的速度為零,乙的速度不為零,故A錯誤;由于甲、乙兩質點的初位置未知,所以無法確定甲、乙誰在前,誰在后,故B錯誤;甲的斜率大于乙的斜率,所以甲的加速度大于乙的加速度,即相等時間內甲的速度變更量大,故C正確;由圖干脆讀出在5s末以前乙質點速度大,故D錯誤。答案C4.(多選)如圖所示,是A、B兩質點運動的s-t圖像,則下列說法正確的是()A.A質點以20m/s的速度勻速運動B.B質點最初4s沿正方向加速運動,后4s沿負方向減速運動C.0~4s內,A、B質點的平均速度相同D.在4s末,B質點的加速度小于A質點的加速度解析A質點的s-t圖像是一條傾斜的直線,表示A質點做勻速直線運動,速度vA=m/s=20m/s,選項A正確;s-t圖像切線的斜率表示物體運動的速度,B質點的s-t圖像斜領先為正后為負,斜率的肯定值先減小后增大,則B質點最初4s沿正方向減速運動,后4s沿負方向加速運動,故B項錯誤;0~4s內,A、B質點均從s=0處運動到s=80m處,兩質點在相等時間內的位移相等,則平均速度相同,故C項正確;在4s末,A質點的加速度為零,B質點的加速度不為零,故D項錯誤。答案AC5.(多選)2024國際泳聯(lián)跳水世界杯女子10米跳臺競賽中,我國選手奪得冠軍。如圖是運動員某次跳臺競賽中的v-t圖像(取豎直向下為正方向),t=0時運動員起跳離開跳臺。將運動員視為質點,則運動員()A.t1時刻到達最高點B.t2時刻到達水下最深處C.t3時刻處于水下下沉狀態(tài)D.t4時刻浮出水面解析依據(jù)速度的符號表示速度的方向,可知在0~t1時間內人在空中上升,t1~t2時間內從最高點下降,t1時刻到達最高點,t2之后速度減小,起先進入水中,t4時刻,人的速度減為零,此時人處于水下的最深處,t3時刻運動員向下減速,處于水下下沉狀態(tài),故A、C正確,B、D錯誤。答案AC6.井里的升降機從靜止起先做勻加速直線運動,經(jīng)過3s,它的速度達到2m/s;然后做勻速運動用了6s;再做勻減速直線運動,又經(jīng)過3s后停止。(1)畫出它的速度—時間圖像。(2)求出升降機上升的高度。解析(1)依據(jù)題意可得速度—時間圖像如圖所示。(2)由圖像與坐標軸所圍的面積表示位移可得:升降機上升的高度為:H=S梯形=(6+12)×2m=18m。答案(1)見解析圖(2)18m7.探討表明,一般人的剎車反應時間(即圖甲中“反應過程”所用時間)t0=0.4s,但飲酒會導致反應時間延長。在某次試驗中,志愿者少量飲酒后駕車以v0=72km/h的速度在試驗場的水平路面上勻速行駛,從發(fā)覺狀況到汽車停止,行駛距離L=39m,減速過程中汽車位移s與速度v的關系曲線如圖乙所示,此過程可視為勻變速直線運動。重力加速度的大小g取10m/s2。求:甲乙(1)減速過程汽車加速度的大小及所用時間。(2)飲酒使志愿