高三物理运动的图象试题答案及解析
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高三物理运动的图象试题答案及解析
1. 某物体做直线运动的v－t图象如图 （a）所示，据此判断图（b）F表示物体所受合力，t表示物体运动的时间）四个选项中正确的是（ ）
【答案】B
【解析】由图可知前两秒物体做初速度为零的匀加速直线运动，所以前两秒受力恒定，2s-4s做正方向匀减速直线运动，所以受力为负，且恒定，4s-6s做负方向匀加速直线运动，所以受力为负，恒定，6s-8s做负方向匀减速直线运动，所以受力为正，恒定，综上分析B正确．
故选：B．
【考点】速度时间图线；匀变速运动的规律.
2. 在地面附近，存在着一个有界电场，边界MN将空间分成上下两个区域I、II，在区域II中有竖直向上的匀强电场，在区域I中离边界某一高度由静止释放一个质量为m的带电小球A，如图甲所示，小球运动的v-t图像如图乙所示，不计空气阻力，则（ ）
A．小球受到的重力与电场力之比为3：5
B．在t=5s时，小球经过边界MN
C．在小球向下运动的整个过程中，重力做的功大于电场力做功
D．在1 s～4s过程中，小球的机械能先减小后增大
【答案】AD
【解析】小球进入电场前做自由落体运动，进入电场后受到电场力作用而做减速运动，由图可以看出，小球经过边界MN的时刻是t=1s时．故B错误．由图象的斜率等于加速度得小球进入电场前的加速度为：，进入电场后的加速度大小为：
由牛顿第二定律得：mg=ma1…①
F-mg=ma2
得电场力：F=mg+ma2=mv1＝ma1…②
由①②得重力mg与电场力F之比为3：5．故A正确．
C、整个过程中，动能变化量为零，根据动能定理，整个过程中重力做的功与电场力做的功大小相等．故C错误．
D、整个过程中，由图可得，小球在0-2.5s内向下运动，在2.5s-5s内向上运动，在1s～4s过程中，小球的机械能先减小后增大电场力先做负功，后做正功．电势能先增大，后减小；由于整个的过程中动能、重力势能和电势能的总和不变，所以，小球的机械能先减小后增大．故D正确．
故选：AD 【考点】v-t图线；牛顿定律的应用以及动能定理的应用.
3. 如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v-t图像（以地面为参考系）如图乙所示。已知v2＞v1，则下列说法中正确的是（ ）
A．t1时刻，小物块离A处的距离达到最大
B．0~ t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
C．t2~ t3时间内，小物块与传送带相对静止，小物块不受到静摩擦力作用
D．0~ t2时间内，小物块运动方向发生了改变，加速度方向也发生了改变。
【答案】AC
【解析】0～时间内木块向左匀减速直线运动，受到向右的摩擦力，然后向右匀加速，当速度增加到与皮带相等时，一起向右匀速，摩擦力消失．时刻小物块向左运动到速度为零，离A处的距离达到最大，故A错误；A正确；时间内，小物块受到的摩擦力方向始终向右，运动方向未变，故BD错误；时间内小物块不受摩擦力作用，故C正确。
【考点】考查了牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像
4. 在地面附近，存在着一个有界电场，边界MN将空间分成上下两个区域I、II，在区域II中有竖直向上的匀强电场，在区域I中离边界某一高度由静止释放一个质量为m的带电小球A，如图甲所示，小球运动的v-t图像如图乙所示，不计空气阻力，则( )
A．小球受到的重力与电场力之比为3：5
B．在t=5s时，小球经过边界MN
C．在小球向下运动的整个过程中，重力做的功大于电场力做功
D．在1 s～4s过程中，小球的机械能先减小后增大
【答案】AD
【解析】小球进入电场前做自由落体运动，进入电场后受到电场力作用而做减速运动，由图可以看出，小球经过边界MN的时刻是t=1s时，故B错误；由图象的斜率等于加速度得小球进入电场前的加速度为：，进入电场后的加速度大小为：，由牛顿第二定律得：mg=ma1，F-mg=ma2，得电场力：，可得重力mg与电场力F之比为3：5，故A正确，整个过程中，动能变化量为零，根据动能定理，整个过程中重力做的功与电场力做的功大小相等．故C错误；整个过程中，由图可得，小球在0-2.5s内向下运动，在2.5s-5s内向上运动，在1s～4s过程中，小球的机械能先减小后增大电场力先做负功，后做正功．电势能先增大，后减小；由于整个的过程中动能、重力势能和电势能的总和不变，所以，小球的机械能先减小后增大．故D正确。 【考点】牛顿运动定律的综合应用；功能关系．
5. 如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ倾斜放置，两导轨间距离L="l.0" m，导轨平面与水平面间的夹角，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的M、P两端连接阻值R=1.5Ω的电阻，金属棒ab垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连，金属棒ab的质量m=0.4kg，电阻r=0.5Ω，重物的质量M=0.6kg。现将金属棒由静止释放，金属棒沿导轨上滑的距离与时间的关系图象如图乙所示。不计导轨电阻，g取10m/s2。求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）1.5 s时间内通过电阻R的电荷量；
（3）1.5 s时间内电阻R产生的热量。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）由图象可知金属棒匀速运动时
根据受力平衡有
求得
（2）由法拉第电磁感应定律
（3）对重物及金属棒组成的系统，根据能的转化与守恒有
【考点】本题考查位移时间图像、物体平衡条件、安培力，闭合电路欧姆定律，法拉第电磁感应定律和能量守恒定律。
6. （16分）倾斜的传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行，如图甲所示，在t＝0时，将质量m＝2.0kg的小物块轻放在传送带上A点处，2s时物块从B点离开传送带，物块速度随时间变化的图象如图乙所示，设沿传送带向下为运动的正方向，取重力加速度g＝10m/s2。求：
⑴0～1s内物块所受的合外力大小；
⑵小物块与传送带之间的动摩擦因数；
⑶在0～2s内由于小物块与皮带间的摩擦所产生的热量。
【答案】 ⑴＝20N；⑵μ＝0.5；⑶ 【解析】⑴由图乙可知：a1＝＝m/s2＝10m/s2
根据牛顿第二定律有：＝ma1＝20N
⑵0～1s内，小物块受到的摩擦力沿斜面向下，有：mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1
1～2s内，由图乙知：a2＝＝m/s2＝2m/s2
小物块受到的摩擦力沿斜面向上，有：mgsinθ－μmgcosθ＝ma2
联立以上各式，并代入数据解得：μ＝0.5
⑶由图象可知，传送带的速度为v＝10m/s
作出传送带的v-t图象如下图所示，两阴影部分的面积分别为：Δs1＝5m，Δs2＝1m
则Q＝f（Δs1＋Δs2）＝48J
【考点】本题主要考查了牛顿第二定律的应用和对v-t图象的理解与应用问题。
7. 甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t=0到t=t1的时间内，它们的v-t图象如图所示。在这段时间内
A．汽车甲的平均速度比乙大
B．汽车乙的平均速度等于
C．甲乙两汽车的位移相同
D．汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大
【答案】A
【解析】因为图线与坐标轴所夹的面积是物体的位移，故在0-t1时间内，甲车的位移大于乙车，故根据可知，甲车的平均速度大于乙车，选项A 正确，C错误；因为乙车做变减速运动故平均速度不等于，选项B错误；因为图线的切线的斜率等于物体的加速度，故甲乙两车的加速度均逐渐减小，选项D 错误。
【考点】v-t图象及其物理意义
8. 质点做直线运动的速度—时间图象如图所示，该质点
A．在第1秒末速度方向发生了改变
B．在第2秒末加速度方向发生了改变 C．在前2秒内发生的位移为零
D．第3秒和第5秒末的位置相同
【答案】D
【解析】速度图象的正负表示速度的方向，而在前2s内，运动方向没有变化，故A错；图象的斜率表示加速度，第2秒末斜率不变，所以加速度不变，故B错；前两秒内图象都在时间轴上方，故质点位移为图线与坐标轴所围成的面积，C错；同理，由图象面积可以知道，第4秒内和第5秒内的位移大小相同、方向相反，故D正确。
【考点】运动学图象
9. —质点沿x轴做直线运动，其v-t图象如图所示。质点在t＝0时位于x＝5m处，开始沿x轴正向运动。当t＝8s时，质点在x轴上的位置为（ ）
A．x＝3m B．x＝8m C．x＝9m D．x＝14m
【答案】 B
【解析】在v-t图象中图线与时间轴所围的面积表示了质点的位移，由v-t图象可知，在0～4s内图线位于时间轴的上方，表示质点沿x轴正方向运动，其位移为正，在4～8s内图线位于时间轴的下方，表示质点沿x轴负方向运动，其位移为负，8s内质点的位移为：6m－3m＝3m，又由于在t＝0时质点位于x＝5m处，因此t＝8s时，质点在x轴上的位置为x＝8m，故选项B正确。
【考点】本题主要考查了对v-t图象的理解与应用问题，属于中档偏低题。
10. 图甲所示为索契冬奥会上为我国夺得首枚速滑金牌的张虹在1000 m决赛中的精彩瞬间.现假设某速滑运动员某段时间内在直道上做直线运动的速度时间图像可简化为图乙，已知运动员(包括装备)总质量为60 kg，在该段时间内受到的阻力恒为总重力的0.1倍，g="10" m/s2.则下列说法正确的是
A．在1~3 s内，运动员的加速度为0.5 m/s2
B．在1 ~3 s内，运动员获得的动力是30 N
C．在0~5 s内，运动员的平均速度是12.5m/s
D．在0~5 s内，运动员克服阻力做的功是3780 J
【答案】AD
【解析】据题意，在1~3 s内，运动员的加速度为，故选项A正确；运动员在该段时间内获得的动力为：，故选项B错误；在0~5 s内，运动员的平均速度是，故选项C错误；在0~5 s内，运动员克服阻力做的功是
