2020版高考物理大二轮复习专题强化训练21图像法的应用9页

高考物理
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专题强化训练(二十一)
1．图像法可以形象直观地描述物体的运动情况．对于下面两质点运动的位移—时间图
像和速度—时间图像，分析结果正确的是(　　)
A．由图(1)可知，质点做曲线运动，且速度逐渐增大
B．由图(1)可知，质点在前 10 s内的平均速度大小为 4 m/s
C．由图(2)可知，质点在第 4 s内加速度的方向与质点运动的方向相反
D．由图(2)可知，质点在运动过程中，加速度的最大值为 15 m/s2
[解析]　运动图像反映质点的运动规律，而不是反映运动轨迹，无论是速度—时间图像
还是位移—时间图像都只能表示质点做直线运动，选项 A错误；由题图(1)可知，质点在前 10
s内的位移 x约为 22 m，所以平均速度v＝
x
t
＝
22
10
m/s＝2.2 m/s，选项 B错误；由题图(2)可
知，质点在第 4 s 内速度为负值，根据 v－t 图线的斜率表示质点运动的加速度知，加速度
也是负值，即速度与加速度方向相同，选项 C 错误；由题图(2)可知，质点在运动过程中，
加速度的最大值出现在 2～4 s内，最大加速度大小为 a＝
Δv
Δt
＝15 m/s2，选项 D正确．
[答案]　D
2．(2019·湖南长沙长郡中学模拟)一辆玩具车在平直的路面上做匀变速直线运动，由
0时刻开始计时，通过计算机描绘了该玩具车的
x
t
－t图像，如图所示，其纵轴为玩具车位移
与时间的比值，横轴为时间，则下列说法正确的是(　　)

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A．计时开始瞬间玩具车的速度大小为 2 m/s
B．0～4 s的时间内，玩具车的平均速度大小为 0.5 m/s
C．玩具车的加速度大小为 0.5 m/s2
D．0～4 s的时间内，玩具车通过的路程为 2 m
[解析]　玩具车做匀变速直线运动，则 x＝v0t＋
1
2
at2，即
x
t
＝v0＋
1
2
at，结合图像得 v0＝
2 m/s，
1
2
a＝－
1
2
m/s2，即 a＝－1 m/s2，选项 A正确，C错误；玩具车在 0～4 s内的平均速
度等于 t2＝2 s时的瞬时速度，即v＝v2＝v0＋at2＝0，选项 B错误；t2＝2 s时玩具车速度减
为零，然后做反向运动，由 x＝v0t＋
1
2
at2＝2t－
1
2
t2(m)可得 t2＝2 s、t4＝4 s时的位移分别
为 x2＝2 m、x4＝0，所以 0～4 s的时间内，玩具车通过的路程为 s＝x2＋|x4－x2|＝4 m，选
项 D错误．
[答案]　A
3．(2018·全国卷Ⅰ)如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块 P，系统
处于静止状态．现用一竖直向上的力 F作用在 P上，使其向上做匀加速直线运动．以 x表示
P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示 F和 x之间关系的图像可能正确的是
(　　)
[解析]　假设物块静止时弹簧的压缩量为 x0，则由力的平衡条件可知 kx0＝mg，在弹簧
恢复原长前，当物块向上做匀加速直线运动时，由牛顿第二定律得 F＋k(x0－x)－mg＝ma，
由以上两式解得 F＝kx＋ma，显然 F和 x为一次函数关系，且在 F轴上有截距，则 A正确，

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B、C、D错误．
[答案]　A
4．(2019·湖南八校一模)如图甲所示，物体受到水平推力 F 的作用，在粗糙水平面上
由静止开始做直线运动．通过传感器监测到加速度 a随时间 t变化的规律如图乙所示．取开
始运动的方向为正方向，则下列说法正确的是(　　)
A．在 2～6 s内，推力 F小于阻力，物体做减速运动
B．在 0～7 s内，6 s末时物体的速度最大，大小为 12 m/s
C．在 2～7 s内，物体做匀变速直线运动
D．在 0～7 s内，物体先沿正方向运动，后沿负方向运动
[解析]　在 0～6 s内，加速度为正，物体沿正方向运动，故 2～6 s内推力 F大于阻力，
物体做加速度减小的加速运动；在 6～7 s内，加速度为负，物体沿正方向做减速直线运动，
故 A、D错误．在 2～7s内，物体的加速度一直在变化，故 C错误．a－t图线与 t轴围成的
面积表示速度变化量，0～6 s内物体一直在加速，6 s末加速度反向，此时速度最大，v＝
1
2
×6×4 m/s＝12 m/s，故 B正确．
[答案]　B
5．(2019·辽宁省丹东市一模)一汽车在平直公路上行驶．从某时刻开始计时，发动机
的功率 P 随时间 t 的变化如右图所示．假定汽车所受阻力的大小 Ff恒定不变．下列描述该
汽车的速度 v随时间 t变化的图像中，正确的是(　　)...