一、第一章 运动的描述易错题培优(难)
1.一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中( )
A.速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值 B.速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值 C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将还要增大 D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移将不再减少 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
AB.一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中,由于加速度的方向始终与速度方向相同,所以速度逐渐增大,当加速度减小到零时,物体将做匀速直线运动,速度不变,而此时速度达到最大值,故A错误,B正确。
CD.由于质点做方向不变的直线运动,所以位移逐渐增大,当加速度减小到零时,速度不为零,所以位移继续增大,故C正确,D错误。 故选BC。
2.甲、乙两辆赛车从同一地点沿同一平直公路行驶。它们的速度图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.60 s时,甲车在乙车的前方 B.20 s时,甲、乙两车相距最远
C.甲、乙加速时,甲车的加速度大于乙车的加速度 D.40 s时,甲、乙两车速度相等且相距900m 【答案】AD 【解析】 【详解】
A、图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小,由图象可知60s时,甲的位移大于乙的位移,所以甲车在乙车前方,故A正确;
B、40s之前甲的速度大于乙的速度,40s后甲的速度小于乙的速度,所以40s时,甲乙相距最远,在20s时,两车相距不是最远,故B错误;
C、速度?时间图象斜率表示加速度,根据图象可知,甲加速时的加速度小于乙加速时的加速度,故C错误;
D、根据图象可知,40s时,甲乙两车速度相等都为40m/s,甲的位移
,乙的位移
乙相距故选AD。 【点睛】
速度-时间图象切线的斜率表示该点对应时刻的加速度大小,图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小,根据两车的速度关系知道速度相等时相距最远,由位移求相距的距离。
,故D正确;
,所以甲
3.若某物体做直线运动的v—t图象如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.t=3s时物体运动的速度方向发生改变 B.t=3s时物体运动的加速度方向发生改变 C.t=3s时物体离出发点最远 D.t=3s时物体的加速度为零 【答案】AC 【解析】 【分析】
解决本题要明确v—t图象的含义:在v—t图象中,速度的正负表示其运动方向,图象的斜率表示物体运动的加速度,图象与时间轴围成的面积为物体的位移,时间轴上方面积表示位移为正,下方表示为负. 【详解】
A.根据速度的正负表示速度的方向,可知t=3s时物体运动的速度方向发生改变,故A正确;
B.在2~5s内直线的斜率一定,说明物体的加速度恒定,则t=3s时物体运动的加速度方向没有发生改变,故B错误;
C.物体在前3s内沿正方向运动,3s后沿负方向运动,则t=3s时物体离出发点最远,故C正确;
D.根据斜率等于加速度,可知t=3s时物体的加速度不为零,故D错误。 故选AC。 【点睛】
图象由于具有形象直观的特点,因此在物理中广泛应用,对于图象问题要明确两坐标轴的含义,图象斜率、截距、围成面积等含义。
4.一个物体做直线运动的位移—时间图象(即x?t图象)如图所示,下列说法正确的是
A.物体在1s末运动方向改变 B.物体做匀速运动
C.物体运动的速度大小为5m/s D.2s末物体回到出发点 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
AB.位移时间图象的斜率表示速度,根据图象可知物体一直向负方向匀速运动,故A错误、B正确;
C.物体运动的速度大小为5m/s,故C正确;
D.物体的出发点在x?5m的位置,2s末在x??5m的位置,故2s末物体未回到出发点,故D错误; 故选BC。
5.一个以初速度v0沿直线运动的物体,t秒末的速度为vt,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.0~t秒内的平均加速度a?vt?v0 tB.t秒之前,物体的瞬时加速度越来越小 C.t=0时的瞬时加速度为零
D.平均加速度和瞬时加速度的方向相同 【答案】ABD 【解析】
根据加速度的定义式可知0~t秒内的平均加速度a=
vt?v0,故A正确;由图可知,物体t
做加速度减小的加速运动,故B正确;t=0时斜率不为零,故瞬时加速度不为零,故C错误;
物体做加速度逐渐减小的变加速运动,故平均加速度和瞬时加速度的方向相同,故D正确;故选ABD.
点睛:v-t图象中图象的斜率表示物体的加速度,则根据斜率可求得加速度的变化;由图象的面积可得出物体通过的位移.
6.交通部门常用测速仪检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接受到被测车反射回的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速,如图甲。某次测速中,测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离。则该被测汽车速度是(假设超声波的速度为340米/秒,且保持不变)( )
A.28.33米/秒 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
B.13.60米/秒 C.14.78米/秒 D.14.17米/秒
由题图可知:超声波第一次从测试仪发出到与汽车相遇的地点,经过的时间为
t1?由v?(0.32?0)s=0.16s 2s可得,超声波通过的距离为 ts1?v声t1?340m/s?0.16s=54.4m
超声波第二次从测试仪发出到与汽车相遇的地点,经过的时间为
t2?超声波通过的距离为
?1.24?1.00?s=0.12s
2s2?v声t2?340m/s?0.12s=40.8m
故汽车行驶的距离为
s?s1?s2?54.4m-40.8m=13.6m
由题图可知测试仪发出的超声波两次间隔时间为1s,则超声波第一次从测试仪发出到与汽车相遇的地点,经过的时间为0.16s;超声波第二次发出的时间为1s末,超声波第二次与汽车相遇的时刻应该是:1s+0.12s=1.12s,故汽车行驶的时间为
t?1.12s?0.16s=0.96s
所以汽车行驶的速度为
v车?故选D。
s13.6m??14.17m/s t0.96s
7.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个运动员从高处自由落下,以v1?8m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以
v2?10m/s的速度弹回.已知运动员与网接触的时间为t?1.2s.那么运动员在与网接触的
这段时间内平均加速度的大小和方向分别为( ) A.15m/s2,向上 B.15m/s2,向下 C.1.67m/s2,向上 D.1.67m/s2,向下 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
规定向下为正方向.v1方向与正方向相同,v2方向与正方向相反, 根据加速度定义式a?v得 ta??10?8m/s2??15m/s2. 1.2负号代表与正方向相反,即加速度方向向上. 故选A. 【点睛】
根据加速度定义式a?v求解.一般规定初速度方向为正方向. tv,并知道矢量为负值的负号代表与正方向相反. t该题关键要掌握加速度定义式a?
8.如图所示是一做匀变速直线运动的质点的位移—时间图像,P(t1,x1)为图像上一点.PQ为过P点的切线,与x轴交于点Q.则下列说法正确的是( )