《2023年高考物理毕业班二轮热点题型归纳与变式演练（全国通用）》专题10 力学与电磁学中的图像问题 【练】（解析版）

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专题 10 力学与电磁学中的图像问题
一、单选题
1．（2022·福建漳州·一模）赛龙舟是我国端午节的传统活动。以下两速度随时间变化的 v-t图像，描述了
三条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程，下列说法正确的是
（　　）
A．乙比甲先到达终点 B．甲的速度始终比丙大
C．出发后甲和乙船头会出现并齐的情况 D．出发后甲和丙船头会出现并齐的情况
【答案】D
【详解】A．图像的面积等于位移，由甲乙的速度-时间图可知，甲比乙先到达终点，A 错误；
B．根据甲丙的速度时间图像可知，在开始有一段时间内，丙的速度大于甲，B 错误；
C．由甲乙的速度-时间图可知，出发后甲的速度始终大于乙，则甲和乙船头不会出现并齐的情况，选项
C 错误；
D．甲丙的速度-时间图线围成的面积表示位移，由图可知，在两图线交点对应的时刻前，丙的位移比甲
大，即丙在前，在交点对应的时刻后有一个时刻，两图线围成的面积相等，即位移相等，可知龙舟甲和
龙舟乙在途中会出现船头并齐，D 正确。
故选 D。
2．（2022·浙江绍兴·模拟预测）如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，
物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接，下图中 v、a、f和s分别表示物体速
度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程，下图中正确的是（　　）
A． B．
C．
D．
【答案】C
【详解】A．物体在下滑过程和水平面运动过程中始终受到恒定的作用力，下滑过程做匀加速直线运动，
在水平面上做匀减速直线运动，其 v-t图为倾斜直线，故 A 错误；
B．根据牛顿第二定律，斜面上有
水平面上有
由此可知，加速度为一定值，所以 a-t图应为与时间轴平行的直线，故 B 错误；
C．下滑过程摩擦力为
水平面滑行的摩擦力为
由此可知，物体下滑过程中的摩擦力小于水平面滑动过程中的摩擦力，且两段过程均为定值，故 C 正确；
D．物体在下滑过程中是匀加速直线运动，路程时间图线应为曲线，故 D 错误。
故选 C。
3．（2022·青海西宁·二模）2020 年 4 月 28 日，中国首列商用磁浮 2.0 版列车在长沙磁浮快线跑出了 160
千米的时速，完成了最高设计速度的达速测试。相比 1.0 版，2.0 版悬浮能力、牵引功率、速度均得到了
较大幅度的提升。如图甲所示，磁浮列车在水平牵引力作用下运动，其加速度-时间图像如图乙，已知
时刻，质量为 的列车，速度沿正方向且初速度大小为 ，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（
）
A．列车在 内先做匀加速直线运动后做匀速直线运动
B．列车在 末运动方向发生改变
C．在 内列车的牵引力的功率不变
D．列车在第一个 内速度增量比 内速度增量大
【答案】D
【详解】A．根据 图像可知， 内列车的加速度先均匀增加，之后加速度反向并保持不变，可知
列车先做加速度增大的加速运动，后做匀变速直线运动，A 错误；
BD．在 图像中，图线与横轴围成的面积大小等于速度变化量的大小，由图乙可知，在 内的速度
变化量为
内的速度变化量为
可知在 内的速度变化量为
故列车在 时刻的速度等于初速度 ，运动方向未发生改变，列车在第一个 内速度增量比 内速
度增量大，B 错误，D 正确；
C．在 内，列车做加速度增大的加速运动，可知牵引力逐渐增大，速度逐渐增大，故列车牵引力的
功率逐渐增大，C 错误；
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