专题03 直线运动的图像-2019年高考前20天物理回归基础专项训练

专题03 回归基础专题训练——直线运动的图像（解析版）一、单项选择题1．某同学在学习了直线运动和牛顿运动定律知识后，绘出了沿直线运动的物体的位移x 、速度v 、加速度a 随时间变化的图像如图1所示，若该物体在t ＝0时刻，初速度为零，则下列图像中该物体在0～4 s 内位移最大的是( )图1【解析】选C 图像A 、B 、D 所表示的物体的运动均为往复运动，只有图像C 所表示的物体的运动为单向运动，在0～4 s 内的位移最大。

2．我国“蛟龙号”深潜器，在2012年6月24日以7 020 m 深度成为世界上下潜最深的载人潜水器。

假设在某次实验时，深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面10 min 内速度图像，下列说法正确的是( )图2A ．本次下潜的最大深度为 7 020 mB ．全过程中最大加速度是 0.025 m/s 2C ．0～4 min 内平均速度为1.5 m/sD ．0～1 min 和8～10 min 的时间内潜水员处于超重状态【解析】选C “蛟龙号”深潜器在0～4 min 内一直向下运动，在t ＝4 min 时，达最大深度，h m ＝12(4＋2)×2×60 m＝360 m ，A 错误；最大加速度a m ＝2－060 m/s 2＝130m/s 2，B 错误；0～4 min 内的平均速度v＝h m t ＝3604×60m/s ＝1.5 m/s ，C 正确；潜水员在0～1 min 内的加速度竖直向下，处于失重状态，D 错误。

3．将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比。

皮球在上升过程中的加速度大小a 与时间t 关系图像正确的是( )图3【解析】选C 由于皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比。

上升过程中的加速度大小a 随时间t 减小，当速度减小到很小时，加速度趋近于g ，上升过程中的加速度大小a 与时间t 关系图像正确的是图C 。

4.跳伞运动员在下降过程中沿竖直方向运动的v ­t 图像如图4所示，则0～t 1过程中( )图4A ．速度一直在增大B ．加速度一直在增大C ．机械能保持不变D ．位移为12v m t 1【解析】选A 加速度一直在减小，选项B 错误。

有空气阻力，机械能减小，选项C 错误。

位移大于12v m t 1，选项D 错误，选项A 正确。

5.个质点沿x 轴做匀加速直线运动。

其位置－时间图像如图5所示，则下列说法正确的是( )图5A ．该质点的加速度大小为2 m/s 2B ．该质点在t ＝1 s 时的速度大小为2 m/sC ．该质点在t ＝0到t ＝2 s 时间内的位移大小为6 mD ．该质点在t ＝0时速度为零【解析】选D 质点做匀加速直线运动，设t ＝0时质点的速度为v 0，加速度为a ，由图像知t 1＝1 s 时，x 1＝2 m ；t 2＝2 s 时，x 2＝8 m ，利用公式x ＝v 0t ＋12at 2得：x 1＝v 0t 1＋12at 21，x 2＝v 0t 2＋12at 22，代入数据解得a＝4 m/s 2，v 0＝0，t ＝1 s 时的速度大小为4 m/s ，故只有D 正确。

6.将一小球从高处水平抛出，最初2 s 内小球动能E k 随时间t 变化的图像如图6所示，不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2。

根据图像信息，不能确定的物理量是( )图6A ．小球的质量B ．小球的初速度C ．最初2 s 内重力对小球做功的平均功率D ．小球抛出时的高度【解析】选D 由机械能守恒定律可得E k ＝E k0＋mgh ，又因为h ＝12gt 2，所以E k ＝E k0＋12mg 2t 2。

当t ＝0时，E k0＝12mv 20＝5 J ，当t ＝2 s 时，E k ＝E k0＋2mg 2＝30 J ，联立方程解得：m ＝0.125 kg ，v 0＝4 5 m/s 。

t＝2 s 时，由动能定理得W G ＝ΔE k ＝25 J ，故P －＝W G2＝12.5 W 。

根据图像信息，无法确定小球抛出时离地面的高度。

综上所述，应选D 。

7．一物体从某一行星表面竖直向上抛出(不计空气阻力)。

设抛出时t ＝0，得到物体上升高度随时间变化的h ­t 图像如图7所示，则该行星表面重力加速度大小与物体被抛出时的初速度大小分别为( )图7A ．8 m/s 2,20 m/s B ．10 m/s 2,25 m/s C ．8 m/s 2,25 m/sD ．10 m/s 2,20 m/s【解析】选A 由题图可知，物体上升的最大高度H m ＝25 m ，上升和下落的时间均为t ＝2.5 s ，由H m＝12gt 2可得出该行星表面的重力加速度大小为g ＝8 m/s 2。

由t ＝v 0g可得：v 0＝gt ＝20 m/s ，故A 正确。

8．如图8甲所示，质量为m 的物块沿足够长的粗糙斜面从底端以初速度v 0上滑先后通过A 、B ，然后又返回到底端。

设从A 到B 的时间为t 1，加速度大小为a 1，经过A 的速率为v 1，从B 返回到A 的时间为t 2，加速度大小为a 2，经过A 的速率为v 2，则正确的是( )图8A ．t 1＝t 2，a 1＝a 2，v 1＝v 2B ．t 1＜t 2，a 1＜a 2，v 1＜v 2C ．物块全过程的速度—时间图线如图乙所示D ．物块全过程的速度—时间图线如图丙所示【解析】选D 由于从B 返回到A 所受合外力小，加速度小，所以从A 到B 的时间t 1＜t 2，a 1＞a 2，v 1＞v 2，故A 、B 错误；物块全过程的速度—时间图线如图丙所示，故C 错误，D 正确。

9.当前我国“高铁”事业发展迅猛。

假设一辆高速列车在机车牵引力和恒定阻力作用下，在水平轨道上由静止开始启动，其v ­t 图像如图9所示，已知在0～t 1时间内为过原点的倾斜直线，t 1时刻达到额定功率P ，此后保持功率P 不变，在t 3时刻达到最大速度v 3，以后匀速运动。

下述判断正确的是( )图9A ．从0至t 3时间内，列车一直做匀加速直线运动B ．t 2时刻的加速度大于t 1时刻的加速度C ．在t 3时刻以后，机车的牵引力为零D ．该列车所受的恒定阻力大小为P v 3【解析】选D 0～t 1时间内，列车匀加速，t 1～t 3时间内，加速度变小，故A 、B 错；t 3以后列车匀速运动，牵引力等于阻力，故C 错；匀速运动时F f ＝F 牵＝P v 3，故D 正确。

10．如图10甲所示，轻杆一端固定在O 点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R 的圆周运动。

小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F ，小球在最高点的速度大小为v ，其F ­v 2图像如图乙所示。

则由图中数据得出的结果正确的是( )图10A ．小球的质量为aR bB ．当地的重力加速度大小为R bC ．v 2＝c 时，小球对杆的弹力方向向上D ．v 2＝2b 时，小球受到的弹力与重力大小相等【解析】选B 当弹力F 方向向下时，F ＋mg ＝mv 2R ，解得F ＝mv 2R －mg ，当弹力F 方向向上时，mg －F ＝m v 2R ，解得F ＝mg －m v 2R ，对比F ­v 2图像可知，b ＝gR ，a ＝mg ，联立解得：g ＝b R ，m ＝aRb ，选项A 正确B 错误；v 2＝c 时，小球对杆的弹力方向向上，选项C 正确；v 2＝2b 时，小球受到的弹力与重力大小相等，选项D 正确。

二、多项选择题11.如图11是甲、乙两物体从同一点开始做直线运动的运动图像，下列说法正确的是( )图11A ．若y 表示位移，则t 1时间内甲的位移小于乙的位移B ．若y 表示速度，则t 1时间内甲的位移小于乙的位移C ．若y 表示位移，则t ＝t 1时甲的速度大于乙的速度D ．若y 表示速度，则t ＝t 1时甲的速度大于乙的速度【解析】选BC 若y 表示位移， t 1时间内两物体位移相等，图线的斜率表示物体的速度，故t 1时刻v甲＞v 乙，C 正确，A 错误；若y 表示速度，t 1时刻v 甲＝v 乙，由图线与t 轴所围面积表示物体的位移可知，x 甲＜x 乙，B 正确，D 错误。

12．质量分别为m 1、m 2的A 、B 两物体放在同一水平面上，受到大小相同的水平力F 的作用，各自由静止开始运动。

经过时间t 0，撤去A 物体的外力F ；经过4t 0，撤去B 物体的外力F 。

两物体运动的v ­t 关系如图12所示，则A 、B 两物体( )图12A ．与水平面的摩擦力大小之比为5∶12B ．在匀加速运动阶段，合外力做功之比为4∶1C ．在整个运动过程中，克服摩擦力做功之比为1∶2D ．在整个运动过程中，摩擦力的平均功率之比为5∶3【解析】选AC 撤去外力后两物体匀减速的加速度大小相同，对应图像可知， μg ＝v 0t 0，由牛顿第二定律可得：F －F f1＝m 12v 0t 0，F －F f2＝m 2v 04t 0，F f1＝μm 1g ，F f2＝μm 2g ，可解得：F f1＝F f2＝5∶12，A 正确；匀加速阶段合外力的功等于动能增量，故在匀加速阶段，合外力做功之比为12m 1(2v 0)2∶12m 2v 20＝5∶3，B 错误；由W f 1＝μm 1g ·12×2v 0×3t 0，W f 2＝μm 2g ·12v 0×5t 0，解得：W f 1∶W f 2＝1∶2，C 正确；由P ＝W t 可得：P f 1＝W f 13t 0，P f 2＝W f 25t 0，解得P f 1∶Pf 2＝5∶6，D 错误。

13．一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中物体的机械能E 与物体位移s关系的图像如图13所示，其中0～s 1过程的图线为曲线，s 1～s 2过程的图线为直线。

由此可以判断( )图13A ．0～s 1过程中物体所受拉力是变力，且一定不断增大B ．0～s 1过程中物体的动能一定是不断减小C ．s 1～s 2过程中物体一定做匀速运动D ．s 1～s 2过程中物体可能做匀加速运动【解析】选AD 由题意知，小球受重力和绳子的拉力，由图知在0～s 1过程中拉力在逐渐增大，故A 正确；若拉力小于重力，则小球加速运动，动能增大，故B 错误；s 1～s 2过程中拉力不变，若拉力等于重力，小球做匀速运动，若拉力小于重力，小球可能做匀加速运动，故C 错误、D 正确。

14． 2012年6月9日晚，受沿线焚烧秸秆产生烟雾的影响，宁洛高速公路安徽省蒙城段发生多起车辆追尾事故。

假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶，甲车在前，乙车在后，速度均为v 0＝30 m/s ，距离s 0＝100 m 。