1.D 本题结合图象考查匀变速直线运动规律.结合匀变速直线运动的位移和时间的关系x=v0t+2at2,将t1=1 s,x1=2 m,t2=2 s,x2=6 m代入上式得v0=1 m/s,a=2 m/s2,选项AB错误;结合上面的分析可得3 s末质点的速度大小为7 m/s,选项C错误;根据匀变速直线运动规律可知,0~4 s内质点的平均速度等于2 s末的瞬时速度,即5 m/s,选项D正确.
2.C 由题图知,运动员在0~t2时间内加速度大小一直不变,加速度的方向一直沿正方向,选项A错误;在t2~t3时间内,加速度为负,说明加速度方向向上,则运动员处于超重状态,选项B错误;在0~t2时间内,运动员做匀变速直线运动,则其平均速度大小-1=2,选项C正确;运动员在t2~t3时间内做加速度不断减小的减速运动,故平均速度大小-2<2,选项D错误.
3.C 由位移—时间图象的斜率表示速度知,A质点的速度不变,做匀速直线运动,故A错误;由xt图象的斜率可知,B质点的速度先为正,后为负,所以B质点先沿正方向做直线运动,后沿负方向做直线运动,故B、D错误;B质点前4 s内xt图象的斜率减小,后4 s内xt图象的斜率的****值越来越大,故B质点前4 s做减速运动,后4 s做加速运动,所以C正确.
4.D 图甲中,因vt图象与坐标轴围成图形的面积表示位移,可知物体在0~t0这段时间内的位移大于2,选项A错误;图乙中,根据v2=2ax,可知2a=1 m/s,则物体的加速度大小为0.5 m/s2,选项B错误;图丙中,根据Δv=at可知,阴影面积表示t1~t2时间内物体的速度变化量,选项C错误;图丁中,由x=v′0t+2a′t2,可得t=v′0+2a′t,结合图象可知2=5 m/s2,则a′=10 m/s2,v′0=-5 m/s,则t=3 s时物体的速度为v3=v′0+a′t3=25 m/s,选项D正确.
5.D 已知甲物体的初速度为0,设甲物体的位移表达式为x甲=2a甲t2,将A点的坐标(2.0 s,4.0 m)代入可得a甲=2 m/s2,选项A错误;根据位移—时间图线的斜率表示速度可知,甲物体做匀加速直线运动,乙物体做匀减速直线运动,两物体的加速度方向相反,选项B错误;设乙物体的初速度为v0,根据两图线在A点相切可知,a甲×2.0 s=v0-a乙×2.0 s,可得v0=6 m/s,选项C错误;设乙物体的初位置为x0,t时刻的位置x乙=x0+v0t-2a乙t2,将A点的坐标代入可得x0=-6 m,即t=0时刻,甲、乙两物体相距6 m,选项D正确.
6.D 由自由落体运动的位移时间公式可知从不同高度释放甲、乙两个小球,它们同时落地,即它们的位移大小不同,在空中运动的时间也不同,选项A中两小球的位移不同,在空中运动的时间相同,选项B中两小球的位移相同,在空中运动的时间不同,选项A、B均错误;由自由落体运动的速度时间公式可知甲、乙两个小球在空中运动的加速度(重力加速度g)相同,即在v-t图象中图线的斜率相同,但位移不同,开始运动的时刻不同,终止时刻相同,选项C错误,D正确.
7.D 由题图可知,0~1 s内物体的加速度均匀增加,物体做变加速直线运动,故A错误;加速度图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量,则1 s内速度的变化量为Δv=2×2×1 m/s=1 m/s,由于初速度为v0=1 m/s,所以t=1 s时物体的速度为2 m/s,故B错误;0~1 s内物体沿正向加速运动,1 s后加速度反向,物体由于惯性继续沿原方向运动,故C错误;0~3 s内速度的变化量Δv=2×2×1 m/s-1×2 m/s=-1 m/s,则3 s末物体的速度为0,0~3 s内物体一直沿正向运动,t=3 s时物体离出发点最远,故D正确.
8.D 本题考查v t 图象.由于两质点的速度均为正,因此两质点的运动方向相同,A错误;由于t=3 s时两质点相遇,根据图象所围的面积可知,t=0时刻,两质点不在同一位置,B错误;由题意可知,t=3 s时,甲质点的速度大小为v=10 m/s,t=3 s时第二次相遇,则t=2 s时,两质点相距Δx=2×6×1 m=3 m,C错误;根据比例关系可知,t=2 s时,甲、乙的速度均为3 m/s,则乙做匀减速运动的加速度大小a=1 m/s2=3 m/s2,则乙在t=0时刻的速度大小为v=4 m/s+3×3 m/s=12 m/s,D正确.
9.ABC 若s0=s1+s2,则有s0>s1,说明两车速度相同时乙还没有追上甲,不能相遇,速度相同后甲的速度比乙速度大,所以两车一定不会相遇,故A正确;若s0<s1,两车在速度相同前就相遇一次,之后,若s1-s2<s0,两车会发生第二次相遇,故B正确;若s0=s2,则s0<s1,两车在速度相同前相遇一次,故C正确;若s0=s1,两车只在速度相同时相遇一次,故D错误.
10.BD 甲车做匀速直线运动,其加速度的大小为零,选项A错误;根据位移—时间图象的斜率表示速度,可知1 s末乙车的速度仍是正值,选项C错误;根据位移—时间图象的斜率表示速度,t=3 s时,直线A和曲线B刚好相切,可知t=3 s时,甲、乙两车的速度相等并相遇,选项D正确;根据位移—时间图象的斜率表示速度,可知t=3 s时乙车的速度v乙=2 m/s,由v乙=v0+at可得,v0=8 m/s,3 s内甲车从x=2 m运动到x=8 m,位移为6 m,乙车位移s=v0t+2at2=8×3 m+2×(-2)×32 m=15 m,所以3 s内甲车位移小于乙车位移,选项B正确.
11.答案:(1)4 m/s (2)6.4 m
解析:(1)由v-t图象可知,小物块沿斜面向上滑行的初速度vA=12 m/s,由aAB=2aBC可得,t0=2t0,解得vB=4 m/s.
(2)在上滑过程对AB段有vB-vA=2aABsAB,
对BC段有vC-vB=2aBCsBC,sBC=1.6 m,由以上各式解得sAB=6.4 m.
12.答案:(1)6.25 m/s2 2.5 m/s2 (2)87.5 m
解析:(1)先研究货车,设货车的运动时间为t,则有
x1=v1t0+2
代入数据可得t=4.5 s
货车减速运动的加速度大小为
a1=t-0.5 s=2.5 m/s2
小轿车减速运动的加速度大小为
a2=t-0.5 s=6.25 m/s2
(2)由题意可得小轿车的位移大小
x2=v2t0+2=62.5 m
刚发现对方时两车间的距离为x=x1+x2=87.5 m
13.答案:(1)0 55 m (2)见解析 (3)55 m
解析:(1)由题图1可知,甲车在0~3 s内做匀减速直线运动
初速度v0=108 km/h=30 m/s
则3 s末,甲车的速度为v=v0-at=30 m/s-10×3 m/s=0
甲车的位移为x1=0=-20 m=45 m
由题图2可知,0~3 s内,乙车做匀速直线运动,乙车的位移为x2=v0t=30×3 m=90 m
则t=3 s时,两车相距的距离为Δx=x1+x0-x2=55 m
(2)t=3 s后,甲车做初速度为零的匀速直线运动,乙车做初速度为30 m/s的匀减速直线运动,且两车在t=3 s时相距55 m
当两车的速度相等时有a甲t′=v0+a乙t′
其中a甲=5 m/s2,a乙=-5 m/s2
解得t′=3 s
此过程甲的位移为x甲=2a甲t′2=2×5×9 m=22.5 m
乙的位移为x乙=v0t′+2a乙t′2=30×3 m-2×5×9 m=67.5 m
因为x乙-x甲=45 m<55 m,故两车不会相撞
(3)根据题图2,9 s末,v乙 =v0+a乙t″
可以得到乙车在9 s末的速度为零,则3~9 s内
乙车的位移x′1=0=-2×5 m=90 m
甲车的位移x′2=2a甲t″2=2×5×36 m=90 m
则两车在9 s时的间距Δx=x2′+55 m-x′1=55 m