高中物理:运动的图象 追及相遇问题练习(1)
1.3 运动图象 追及相遇问题(高中物理习题)
高三一轮物理复习(人教版)第1章运动的描述匀变速直线运动的研究第3节运动图象追及相遇问题一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共计70分.每小题至少一个答案正确)图1-3-121.如图1-3-12是A、B两个质点做直线运动的位移-时间图线:(1)当t=t1时,A、B两质点的加速度都大于零;(2)当t=t1时,两质点相遇;(3)当t=t1时,两质点的速度相等;(4)在运动过程中,A质点总比B质点快.以上描述中正确的是A.(1)(4)B.(2)(3)C.(2)(4) D.(4)解析在x-t图象中,倾斜的直线表示质点做匀速直线运动,故(1)错误;t1时刻,两质点在同一位置,(2)正确;两直线的斜率表示质点的速度,由图可知,v A>v B,故(3)错误,(4)正确.综上所述,可知C正确.答案 C图1-3-132.如图1-3-13所示是某物体做直线运动的速度图象.下列有关物体运动情况判断正确的是A.前两秒加速度为5 m/s2B.4 s末物体回到出发点C.6 s末物体距出发点最远D.8 s末物体距出发点最远解析 在v -t 图象中,图线的斜率表示加速度.前两秒内,a =ΔvΔt =5 m/s 2,故A 正确.由图象可知,该物体在前4秒内,先加速运动两秒,再减速运动两秒,一直沿正方向运动,而第4~8秒反向运动,第8秒末恰好回到出发点,故B 、C 、D 错. 答案 A3.某物体运动的速度图象如图1-3-14所示.根据图象可知图1-3-14A .0~2 s 内的加速度为1 m/s 2B .0~5 s 内的位移为10 mC .第1 s 末与第3 s 末的速度方向相同D .第1 s 末与第5 s 末加速度方向相同解析 0~2 s 内的加速度等于直线的斜率,即a =ΔvΔt =1 m/s 2,选项A 正确;0~5 s 内的位移等于图象与坐标轴所围的面积,即x =5+2×22m =7 m ,选项B 错误;第1 s 末与第3 s 末的速度都是正值,即方向相同,选项C 正确;第1 s 末与第5 s 末的加速度分别是正值、负值,即方向相反,选项D 错误. 答案 AC4.如图1-3-15所示的位移(x )-时间(t )图象和速度(v )-时间(t )图象中给出四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是图1-3-15A .甲车做直线运动,乙车做曲线运动B .0~t 1时间内,甲车通过的路程大于乙车通过的路程C .0~t 2时间内,丙、丁两车在t 2时刻相距最远D .0~t 2时间内,丙、丁两车的平均速度相等解析 在x -t 图象中表示的是做直线运动的物体的位移随时间的变化情况,而不是物体运动的轨迹.由甲、乙两车在0~t 1时间内做单向的直线运动,故在这段时间内两车通过的位移和路程均相等,A 、B 选项均错.在v -t 图象中,t 2时刻丙、丁速度相等,故两者相距最远,C 选项正确.由图线可知,0~t 2时间内丙位移小于丁的位移,故丙的平均速度小于丁的平均速度,D 选项错误. 答案 C图1-3-165.在军事演习中,某空降兵从飞机上跳下,先做自由落体运动,在t 1时刻,速度达较大值v 1时打开降落伞,做减速运动,在t 2时刻以较小速度v 2着地.他的速度图象如图1-3-16所示.下列关于该空降兵在0~t 1或t 1~t 2时间内的平均速度v 的结论正确的是A .0~t 1:v =v 12 B .t 1~t 2:v =v 1+v 22C .t 1~t 2:v >v 1+v 22D .t 1~t 2:v <v 1+v 22解析 平均速度的定义式为v =xt ,适用于任何运动,在速度图象中x 对应的是v -t 图线和时间轴所围的图形的面积,所以0~t 1时间内的平均速度v =v 12,t 1~t 2时间内的平均速度v <v 1+v 22.A 、D 项正确.答案 AD图1-3-176.某跳水运动员(可看做质点)参加跳板跳水比赛,t =0是其向上起跳瞬间,其速度与时间关系图象如图1-3-17所示 A .t 1时刻开始进入水面 B .t 2时刻开始进入水面[ C .t 3时刻已浮出水面D .0~t 2的时间内,运动员处于失重状态解析 跳水运动员离开跳板向上跳起,做减速运动,到达最高点后,开始向下做匀加速运动,直到刚进入水面,速度达到最大,进入水面后,又受到水的阻力,开始做减速运动,直至速度减小到零.根据图象可知,t 2时刻速度最大,所以t 2时刻开始进入水面,故A项错误,B项正确;t3时刻速度为零,是在水中减速结束的时刻,故C项错误;跳水运动员离开跳板到刚开始进入水中时,都是只受重力,加速度等于重力加速度,方向向下,处于失重状态,故D项正确.答案BD图1-3-187.如图1-3-18为两辆汽车A和B在同一直线上沿同一方向同时做匀加速运动的v -t图线.已知在第3 s末两辆汽车在途中相遇,则两辆汽车出发点的关系是A.从同一地点出发B.A在B前3 m处C.B在A前3 m处D.B在A前5 m处解析本题考查运动图象,意在考查考生利用图象解决物理问题的能力.由v-t图线和时间轴围成的面积知A的位移为6 m,B的位移为3 m.因为二者在3 s时相遇,所以出发时B在A前3 m处.答案 C8.t=0时,甲、乙两汽车从相距70 km的两地开始相向行驶,它们的v-t图象如图1-3-19所示.忽略汽车掉头所需时间.下列对汽车运动状况的描述正确的是图1-3-19A.在第1小时末,乙车改变运动方向B.在第2小时末,甲、乙两车相距10 kmC.在前4小时内,乙车运动加速度的大小总比甲车的大D.在第4小时末,甲、乙两车相遇解析乙车在前2小时内沿负方向先加速后减速,2小时后才改变运动方向,A错.在前2小时内甲车的位移x1=12×2×30 km=30 km,沿正向;乙车的位移x2=12×2×30 km=30 km,沿负向;故此时两车相距Δx=(70-30-30) km=10 km,B对.由图象的斜率大小可知C 对.在前4小时内甲车的位移x 甲=12×4×60 km =120 km ,沿正向;乙车的位移x 乙=⎝⎛⎭⎫12×2×60-12×2×30 km =30 km ,沿正向;x 甲-x 乙=90 km ≠70 km ,两车此时不相遇,D 错. 答案 BC图1-3-209.a 、b 两车在两条平行的直车道上同方向行驶,它们的v -t 图象如图1-3-20所示.在t =0时刻,两车间距离为d ;t =5 s 的时刻它们第一次相遇.关于两车之间的关系,下列说法正确的是A .t =15 s 的时刻两车第二次相遇B .t =20 s 的时刻两车第二次相遇C .在5 s ~15 s 时间内,先是a 车在前,而后是b 车在前D .在10 s ~15 s 时间内,两车间距离逐渐变大解析 从图象可以看出两车均做匀变速直线运动,因第5 s 时两车第一次相遇,第10 s 时速度相同,由对称性可知两车在第15 s 时第二次相遇,A 正确,B 错误;由于两车在第5 s 时第一次相遇,前5 s 内v a >v b ,故a 车在后、b 车在前,5 s 后a 车在前,b 车在后,15 s 后b 车超过a 车,C 错误;第10 s 时两车速度相同,此后v a <v b ,两车间距离逐渐减小,第15 s 时两车相遇,D 错误. 答案 A图1-3-2110.甲乙两车在一平直道路上同向运动,其v -t 图象如图1-3-21所示,图中△OPQ 和△OQT 的面积分别为x 1和x 2(x 2>x 1),初始时,甲车在乙车前方x 0处 A .若x 0=x 1+x 2,两车不会相遇 B .若x 0<x 1,两车相遇2次 C .若x 0=x 1,两车相遇1次 D .若x 0=x 2,两车相遇1次解析甲、乙两车速度相同时,位移分别为x2和x1+x2,若x0=x1+x2,则x0+x2>x1+x2,此时甲车仍在乙车的前方,两车不会相遇,选项A对;若甲、乙速度相同时,x0<x1,则x0+x2<x1+x2,此时乙车在甲车的前方,即此时两车已经相遇一次,由于甲车加速度大于乙车加速度,所以甲车速度此后会大于乙车速度,经过一段时间,甲、乙会再次相遇,选项B对;若甲、乙速度相同时,x0=x1,则x0+x2=x1+x2,此时两车恰好相遇,此后甲车在乙车的前方,两车不会再相遇,选项C对;若甲、乙两车速度相同时,x0=x2,则x0+x2=x2+x2,即x0+x2>x1+x2,此时甲车在乙车的前方,甲、乙两车不会相遇,选项D错.答案ABC11.一物体自t=0时开始做直线运动,其速度图线如图所示。
追及相遇问题--高中物理第一章专项练习
第一章运动的描述匀变速直线运动的研究6追及相遇问题1.(1)“慢追快”型:v 后=v 前时,Δx 最大.追匀减速运动的机车时,注意要判断追上时前车是否已停下.(2)“快追慢”型:v 后=v 前时,Δx 最小,若此时追上是“恰好不相撞”;若此时还没追上就追不上了;若此之前追上则是撞上.2.在已知出发点的前提下,可由v -t 图像面积判断相距最远、最近及相遇等情况.3.基本解题思路是:利用速度相等找位移关系.1.甲、乙两物体(均可视为质点)从同一出发点沿水平面朝同一方向运动,两物体运动的v -t 图像如图所示,下列说法正确的是()A .甲、乙两物体同时出发B .在t =4s 时甲、乙两物体相遇C .前4s 内两物体的平均速度相同D .相遇前甲、乙最远距离为6m 答案D解析从v -t 图像中可看出乙物体比甲物体延迟3s 出发,选项A 错误;t =4s 时,由v -t图像可知,甲、乙两车速度相等,甲的位移为x 甲=4×42m =8m ,乙的位移为x 乙=1×42m=2m ,可知两车未相遇,选项B 错误;因为前4s 内两物体的位移不同,所以两物体的平均速度不同,选项C 错误;在t =4s 前相同时刻甲的速度比乙的速度大,在达到相同速度前它们之间的距离在变大,甲、乙的速度相等时二者距离最远,由速度—时间图线与横轴围成的面积表示位移大小可求得相遇前甲、乙最远距离为x 甲-x 乙=6m ,选项D 正确.2.(多选)(2023·山西大学附属中学模拟)无线蓝牙耳机可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接.为了得到某款无线蓝牙耳机在运动时的最大连接距离,甲和乙两位同学做实验如下:乙佩戴无线蓝牙耳机,甲携带手机检测,二人间隔17.5m 且之间无障碍,某时刻起甲追乙的v -t 图像如图所示.发现手机在3s 末开始检测到蓝牙耳机信号,则下列判断正确的是()A .4s 时甲、乙相距最近为8mB .4s 时甲、乙相距最近为9.5mC .手机与蓝牙耳机连接上的时间为3sD .最远连接距离为10m 答案BD解析根据题图可知,4s 时甲、乙速度相等,此时相距最近,4s 内则有x 甲-x 乙=v 甲t -v 乙t2=4×4m -4×42m =8m ,初始位置乙在甲前方17.5m ,故此时相距9.5m ,选项A 错误,B 正确;由题图可知乙的加速度为a 乙=Δv 乙Δt=44m/s 2=1m/s 2,在3s 内则有x 甲′-x 乙′=v 甲t ′-12a 乙t ′2=4×3m -12×1×32m =7.5m ,则有最远连接距离为Δx =17.5m -7.5m =10m ,选项D 正确;根据图像的对称性可知,3s 内与5s 内甲、乙相距的距离相等,即5s 末手机与蓝牙耳机信号断开,连接上的时间为2s ,选项C 错误.3.(2023·山东日照市模拟)甲、乙两个质点沿着同一直线运动,其中质点甲做匀速直线运动,质点乙做初速度为零的匀加速直线运动,它们的位置x 随时间t 的变化规律如图所示.已知t 0时刻,甲的位置为x 0,且此时两图线的斜率相同,下列判断正确的是()A .乙的加速度大小为x 02t 02B .t 0时刻,两质点之间的距离为32x 0C .3t 0时刻,两质点之间的距离为32x 0D .两质点相遇时,乙的速度大小为2x 0t 0答案B解析由题意可知,甲的速度大小为v 甲=x0t 0,t 0时刻甲、乙图线的斜率相同,即此时乙的速度大小也为x 0t 0,根据运动学公式则有x 0t 0=at 0,可得乙的加速度大小为a =x0t 02,故A 错误;0~t 0的时间内,乙的位移为x 乙=12at 02=x 02,故两质点之间的距离为Δx =x 0-12x 0+x 0=32x 0,故B正确;0~3t 0时间内,甲的位移为x 甲=3x 0,乙的位移为x 乙′=92x 0,两质点之间的距离为Δx ′=|3x 0-92x 0+x 0|=12x 0,故C 错误;设两质点经过时间t 相遇,则有12at 2=x 0+v 甲t ,解得t =(3+1)t 0(另一解不符合实际,舍去),故相遇时,乙的速度大小为v 乙=at =(3+1)x 0t 0,故D 错误.4.如图所示,可视为质点的A 、B 两物体相距x =7m 时,A 在水平拉力和摩擦力作用下,正以v A =4m/s 的速度向右匀速运动,而物体B 此时正在摩擦力作用下以初速度v B =10m/s 向右匀减速运动,加速度a =-2m/s 2,则A 追上B 所经历的时间是()A .7sB .8sC .9sD .10s答案B解析由题意知,t =5s 时,物体B 的速度减为零,位移大小x B =v B t +12at 2=25m ,此时A的位移x A =v A t =20m ,A 、B 两物体相距Δx =x +x B -x A =7m +25m -20m =12m ,再经过Δt =Δxv A=3s ,A 追上B ,所以A 追上B 所经历的时间是5s +3s =8s ,选项B 正确.5.(多选)甲、乙两个物体从同一地点出发,在同一直线上做匀变速直线运动,它们的速度时间图像如图所示,则()A .甲、乙两物体运动方向相同B .t =4s 时,甲、乙两物体相遇C .在相遇前,甲、乙两物体的最远距离为18mD .在相遇前,甲、乙两物体的最远距离为20m 答案AD解析由题图可知,两物体的速度均沿正方向,故运动方向相同,A 正确;由题图可知,t=4s 时,甲、乙两物体的速度相同,4s 之前乙物体的速度比甲物体的速度大,两物体相距越来越远,4s 后甲物体的速度大于乙物体的速度,两物体相距越来越近,故t =4s 时两物体相距最远,最远距离Δx =x 乙-x 甲=12×(15-5)×4m =20m ,B 、C 错误,D 正确.6.冬季浓雾天气频繁出现.某日早晨浓雾天气中道路能见度只有30m ,且路面湿滑.一辆小汽车以15m/s 的速度由南向北行驶,某时刻,司机突然发现正前方浓雾中有一辆卡车正以3m/s 的速度同向匀速行驶,于是鸣笛示警同时紧急刹车,但路面湿滑,只能以2m/s 2的加速度减速行驶,卡车于2s 后以2m/s 2的加速度加速行驶.以下说法正确的是()A .因两车采取了必要的加、减速措施,所以两车不会追尾B .虽然两车采取了加、减速措施,但加速度过小,两车仍会追尾C .在卡车开始加速时,两车仅相距9mD .两车距离最近时只有12m 答案A解析设小汽车匀速行驶的速度为v 1,减速时的加速度大小为a 1;卡车匀速行驶时的速度为v 2,加速运动时的加速度大小为a 2,后车刹车后经过时间t 两者共速,则有v 1-a 1t =v 2+a 2(t-2s),解得t =4s ,在时间t 内小汽车的位移为x 1=v 1t -121t 2=44m ,卡车加速行驶的时间为t ′=t -2s =2s ,在时间t 内,卡车的位移为x 2=v 2t +12a 2t ′2=16m ,因x 2+30m >x 1,故两车不会追尾,此时两车相距最近,距离为Δx =x 2+30m -x 1=2m ,故A 正确,B 、D 错误.在卡车开始加速时,两车相距Δx ′=(30+3×2)m -(15×2-12×2×22)m =10m ,故C错误.7.现有一辆摩托车由静止开始先以2.5m/s 2的加速度做匀加速运动,后以最大行驶速度25m/s 匀速行驶,追赶前方以15m/s 的速度同向匀速行驶的卡车.已知摩托车开始运动时与卡车的距离为200m ,则:(1)追上卡车前二者相隔的最大距离是多少;(2)摩托车经过多长时间才能追上卡车.答案(1)245m(2)32.5s解析(1)由题意得摩托车匀加速运动最长时间t 1=v ma=10s此过程的位移x 1=v m 22a=125m<x 0=200m所以摩托车在达到最大速度之前没有追上卡车.在追上卡车前当二者速度(设为v )相等时相距最远,设从开始经过t 2时间速度相等,最大间距为x m ,则v =at 2解得t 2=va=6s最大间距x m =(x 0+v t 2)-12at 22=245m.(2)设从开始经过t 时间摩托车追上卡车,则有v m 22a+v m (t -t 1)=x 0+v t 解得t =32.5s.8.在一条平直的公路上,一货车以30m/s 的速率匀速行驶时,司机突然发现前方40m 处有一自行车以5m/s 的速率同道、同方向匀速行驶.司机立即开始制动.(这段公路很窄,无法靠边让道)(1)若货车刹车后以大小为5m/s 2的加速度做匀减速运动.通过计算分析骑自行车的人是否有危险?若无危险,求两车相距最近时的距离;若有危险,求出从货车发现自行车开始到撞上自行车的时间.(2)若货车司机发现自行车时,自行车也恰好发现货车,自行车立即做匀加速直线运动(不计反应时间),加速度大小为2m/s 2(两车均视为质点).货车也立即刹车做匀减速直线运动(不计反应时间),为避免碰撞,问:货车加速度至少多大才能避免相撞(结果保留两位有效数字).答案(1)2s(2)5.8m/s 2解析(1)当货车和自行车共速时,两者距离最近,则v 0-at =v ,解得t =5s此时货车的位移x 1=v 0+v 2t =87.5m自行车的位移x 2=v t =25m 因x 1>x 2+Δx可知货车已经和自行车相撞;由位移关系,设经过时间t ′两车相撞,则v 0t ′-12at ′2=Δx +v t ′解得t ′=2s(t ′=8s 舍去)(2)两车恰不相撞时,两者共速,则v0-a′t″=v+a1t″,v0t″-12a′t″2=Δx+v t″+12a1t″2,解得a′=5.8m/s2.。
高中物理追及相遇问题同步练习(含解析)新人教版必修1
追及相遇问题 同步练习1.甲、乙两辆汽车在平直的公路上同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动,它们运动的加 速度随时间变化a-t 图像如图所示。
关于甲、乙两车在0~ 20s 的运动情况,下列说法正确的是( )A .在t=10s 时两车相遇B .在t=20s 时两车相遇C .在t=10s 时两车相距最近D .在t=20s 时两车相距最远2.甲乙两物体同时由同一地点向同一方向作直线运动,其v-t 图像如图所示,下列说法正确的是( )A20s 甲乙两物体相遇B 前40s 内甲、乙两物体间的距离逐渐减小,40s 末乙追上甲C 前40s 内甲、乙两物体间距离一直在增大,40s 末达到最大D 前40s 内甲、乙两物体间的距离先增大后减小,40s 末乙追上甲3.a 、b 两车在平直公路上沿同方向行驶,其v -t 图像如图所示,在t =0时,b 车在a 车前方s 0处,在t =t 1时间内,a 车的位移为s ,则下列说法中正确的有( )A .若a 、b 在t 1时刻相遇,则s 0=s ;B .若a 、b 在12t 1; C .若a 、b 在12t 时刻相遇,则s 0=2s ; D .若a 、b 在t 1时刻相遇,则下次相遇时刻为2t 1。
4.甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的 v -t 图象如图所示。
两图象在t=t 1时相交于P 点,P 在横轴上的投影为Q ,△OPQ 的面积为S 。
在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距为d 。
已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t′,则下面四组t′和d 的组合可能的是( )A 、S d t t ==',1B C D 5. A 与B 两个质点向同一方向运动,A 做初速度为零的匀加速直线运动,B 做匀速直线运动.开始计时时,A 、B 位于同一位置,则当它们再次位于同一位置时( )A .两质点速度相等B .A 与B 在这段时间内的平均速度相等C .A 的瞬时速度是B 的2倍D .A 与B 的位移相等6.一警车A 停在路口,一违章货车B 恰好经过A 车,A 车立即加速追赶,它们的v -t 图象如图所示,则0~4 s 时间内,下列说法正确的是( )A .A 车的加速度为5 m/s 2B .两车相距最远为5 mC .3 s 末A 车速度为7 m/s D. 在2 s 末A 车追上B 车7.(单选) 在一大雾天,一辆小汽车以30 m/s 的速度匀速行驶在高速公路上,突然发现正前方30 m 处有一辆大卡车以10 m/s 的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵.如图所示,图线a 、b 分别为小汽车和大卡车的v -t 图象(忽略刹车反应时间),以下说法正确的是( )A .因刹车失灵前小汽车已减速,故不会发生追尾事故B .在t =3 s 时发生追尾事故C .在t =5 s 时发生追尾事故D. 若紧急刹车时两车相距40米,则不会发生追尾事故且两车最近时相距10米8.一辆汽车出厂前需经过13项严格的质量检测,才能被贴上“产品合格证”和“3C 强制产品认证”标识。
高中物理必修一《运动图象 追及相遇问题》典型题练习(含答案)
《运动图象追及相遇问题》典型题练习一、选择题1.某质点运动的v-t图象如右图所示,则该质点做()A.来回往复运动B.匀变速直线运动C.朝某一方向的直线运动D.不能确定2.某物体由静止开始做直线运动,物体所受合力F随时间t的变化图象如图所示,下列关于该物体运动情况的说法正确的是()A.物体在2~4 s内做匀加速直线运动B.物体在4 s末离出发点最远C.物体始终向同一方向运动D.物体在0~4 s和在4~8 s内的位移相同3.如右图所示是某质点做直线运动的v-t图象,由图可知这个质点的运动情况是()A.前5 s做的是匀速运动B.5 s~15 s内做匀加速运动,加速度为1 m/s2C.15 s~20 s内做匀减速运动,加速度为3.2 m/s2D.质点15 s末离出发点最远,20秒末回到出发点4.如右图所示是某物体做匀变速直线运动的速度图线,某同学根据图线得出以下分析结论:①物体始终沿正方向运动;②物体先向负方向运动,在t=2 s后开始向正方向运动;③在t=2 s前物体位于出发点负方向上,在t=2 s后位于出发点正方向上;④前4 s内,在t=2 s时,物体距出发点最远.以上分析结论正确的是()A.只有①③B.只有②③C.只有②④D.只有①5.某同学在学习了动力学知识后,绘出了一个沿直线运动的物体的加速度a、速度v、位移x随时间变化的图象如图所示,若该物体在t=0时刻,初速度均为零,则下列图象中表示该物体沿单一方向运动的图象是()6.甲、乙两辆汽车,同时在一条平直的公路上自西向东运动,开始时刻两车平齐,相对于地面的v-t图象如图所示,关于它们的运动,下列说法正确的是()A.甲车中的乘客说,乙车先以速度v0向西做匀减速运动,后向东做匀加速运动B.乙车中的乘客说,甲车先以速度v0向西做匀减速运动,后做匀加速运动C.根据v-t图象可知,开始乙车在前,甲车在后,两车距离先减小后增大,当乙车速度增大到v0时,两车恰好平齐D.根据v-t图象可知,开始甲车在前,乙车在后,两车距离先增大后减小,当乙车速度增大到v0时,两车恰好平齐7.龟兔赛跑的故事流传至今,按照龟兔赛跑的故事情节,兔子和乌龟的位移图象如图所示,下列关于兔子和乌龟的运动正确的是()A.兔子和乌龟是同时从同一地点出发的B.乌龟一直做匀加速运动,兔子先加速后匀速再加速C.骄傲的兔子在t4时刻发现落后奋力追赶,但由于速度比乌龟的速度小,还是让乌龟先到达预定位移x3处D.在0~t5时间内,乌龟的平均速度比兔子的平均速度大8.某物体做直线运动的v-t图象如右图所示,据此判断四个选项中正确的是(F:受力;x:位移)()9.从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度—时间图象如图所示.在0~t2时间内,下列说法中正确的是()A.Ⅰ物体所受的合外力不断增大,Ⅱ物体所受的合外力不断减小B.在第一次相遇之前,t1时刻两物体相距最远C.t2时刻两物体相遇D.Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是v1+v2210.如右图所示,汽车以10 m/s的速度匀速驶向路口,当行驶至距路口停车线20 m处时,绿灯还有3 s熄灭.而该汽车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处,则汽车运动的速度(v)—时间(t)图象可能是()A.①②B.①③C.①④D.②③11.甲、乙两物体由同一位置出发沿一直线运动,其速度—时间图象如右图所示,下列说法正确的是()A.甲做匀速直线运动,乙做匀变速直线运动B.两物体两次相遇的时刻分别是1 s末和6 s末C.乙在头2 s内做匀加速直线运动,2 s后做匀减速直线运动D.2 s后,甲、乙两物体的速度方向相反二、非选择题12.一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10 m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5 s后警车发动起来,并以2.5 m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90 km/h以内.问:(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?(2)警车发动后要多长时间才能追上货车?《运动图象追及相遇问题》典型题练习参考答案一、选择题1.解析:v一直为正值,故物体沿同一方向做直线运动,C对,A、D错;由于各段对应的斜率不同,故B错.答案: C2.解析:由图象可以看出物体在0~2 s内做匀加速直线运动,2~4 s内做匀减速直线运动,选项A错误;物体在4 s时速度减为零,此时离出发点最远,选项B正确;4~6 s物体做反向加速直线运动,选项C错误;物体在0~4 s内通过的位移与4~8 s内的位移大小相同但方向相反,选项D错误.答案: B3.解析:由图象可知前5 s做的是匀速运动,A正确;5 s~15 s内做匀加速运动,但加速度为0.8 m/s2,B错误;15 s~20 s做匀减速运动,其加速度为-(16/5)m/s2=-3.2 m/s2,C错误;质点在20 s末离出发点最远,质点一直做的是方向不变的直线运动,D错误.答案: A4.解析:物体的运动方向即为速度方向,从图上可知物体在2 s前速度为负值,即物体向负方向运动;2 s后速度为正值,即物体向正方向运动.故①是错误的,②是正确的.物体的位置要通过分析位移来确定,物体在某段时间内的位移等于速度—时间图线中对应图线所包围的面积的代数和.由图可知前4 s内物体在2 s时有最大的负位移;虽然2 s后运动方向改为正方向,但它的位置仍在位置坐标值负值处(4s末物体回到原点),故③是错误的,④是正确的.所以选项C对.答案: C5.解析:A项位移正负交替,说明物体做往复运动;B项物体先做匀加速运动,再做匀减速运动,然后做反向匀加速运动,再做反向匀减速运动,周而复始;C项表示物体先做匀加速运动,再做匀减速运动,循环下去,物体始终单向运动,C正确,D项从面积判断物体速度有负值出现,不是单向运动.答案: C6.解析:甲车中的乘客以甲车为参考系,相当于甲车静止不动,乙车以初速度v0向西做减速运动,速度减为零之后,再向东做加速运动,所以A正确;乙车中的乘客以乙车为参考系,相当于乙车静止不动,甲车以初速度v0向东做减速运动,速度减为零之后,再向西做加速运动,所以B错误;以地面为参考系,当两车速度相等时,距离最远,所以C、D错误.答案: A7. 解析:从图中看出,0~t1这段时间内,兔子没有运动,而乌龟在做匀速运动,所以A错;乌龟一直做匀速运动,兔子先静止后匀速再静止最后匀速,所以B错;在t4时刻以后,兔子的速度比乌龟的速度大,所以C错误;在0~t5时间内,乌龟的位移比兔子的位移大,所以乌龟的平均速度比兔子的平均速度大,即D正确.答案: D8. 答案: B9.解析:速度—时间图象中Ⅰ物体的斜率逐渐减小,即Ⅰ物体的加速度逐渐减小,所以Ⅰ物体所受合外力不断减小,A错误;在0~t1时间内,Ⅱ物体的速度始终大于Ⅰ物体的速度,所以两物体间距离不断增大,当两物体速度相等时,两物体相距最远,B正确;在速度—时间图象中图线与坐标轴所围面积表示位移,故到t2时刻,Ⅰ物体速度图线所围面积大于Ⅱ物体速度图线所围面积,两物体平均速度不可能相同,C、D错误.答案: B10. 解析:清楚地理解v-t图象中“面积”的物理意义,A、D图中v-t 图象中“面积”不等于20 m;B中v-t图象的“面积”可能等于20 m;C中v -t图象的“面积”正好等于20 m.D项正确,A、B、C项错误.答案: D11. 解析:由图象知,v甲=2 m/s,故甲物体做匀速直线运动,乙物体在0~2 s内沿正向做匀加速直线运动,在2~6 s内沿正向做匀减速直线运动.乙物体做的不是同一个匀变速直线运动,A错C对.在2 s末,甲物体的位移x甲=2×2 m=4 m,乙物体的位移x乙=12×(2×4) m=4 m,故两物体在2 s末相遇.在6 s末,甲物体的位移x甲′=2×6 m=12 m,乙物体的位移x乙′=12×(6×4) m=12 m,故两物体在6 s末相遇,B错.在0~6 s内,甲、乙两物体始终沿规定的正方向运动,D错.答案: C二、非选择题12.解析:(1)警车在追赶货车的过程中,当两车速度相等时,它们间的距离最大,设警车发动后经过t1时间两车的速度相等.。
高中物理《运动图象 追及和相遇问题》典型题(精品含答案)
《运动图象追及和相遇问题》典型题1.(多选)物体甲的位移与时间图象和物体乙的速度与时间图象分别如图甲、乙所示,则这两个物体的运动情况是( )A.甲在整个t=6 s时间内有来回运动,它通过的总位移为零B.甲在整个t=6 s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4 m C.乙在整个t=6 s时间内有来回运动,它通过的总位移为零D.乙在整个t=6 s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4 m 2.一辆电动小车由静止开始沿直线运动,其v-t图象如图所示,则汽车在0~1 s和1~3 s两段时间内,下列说法中正确的是( )A.运动方向相反B.平均速度相同C.加速度相同D.位移相同3.物体A、B的x-t图象如图所示,由图可知( )A.从第3 s起,两物体运动方向相同,且v A>v BB.两物体由同一位置开始运动,但物体A比B迟3 s才开始运动C.在5 s内物体的位移相同,5 s末A、B相遇D.5 s内A、B的平均速度相等4.国产歼15舰载战斗机在航母甲板上加速起飞过程可看做匀变速直线运动,在某段时间内的x-t图象如图所示,视歼15舰载战斗机为质点,根据图中所给数据判断该机加速起飞过程中,下列选项正确的是( )A.经过图线上M点所对应位置时的速度小于20 m/sB.在t=2.5 s时的速率等于20 m/sC.在2 s~2.5 s这段时间内位移等于10 mD.在2.5 s~3 s这段时间内位移等于10 m5.两个完全相同的物块A、B,在同一粗糙水平面上以不同的初速度从同一位置开始运动.图中两条直线分别表示物块受到水平拉力作用和不受拉力作用的v-t图象,求:(1)从开始到两物块第一次间距最远的时间;(2)8 s末物块A、B之间的距离x.6.一汽车沿直线运动的速度—时间(v-t)图象如图所示,则下列关于该汽车运动情况的说法中正确的是( )A.第4 s末,汽车的运动方向发生变化B.6~10 s内,汽车一直处于静止状态C.汽车在0~6 s内的位移大小为24 mD.第12 s末,汽车的加速度为-1 m/s27.甲、乙两辆汽车在一条平直的单行道上同向行驶,乙在前、甲在后.t =0时刻,两车同时刹车,结果发生了碰撞.如图所示为两车刹车后的v-t图象,下列说法正确的是( )A.两车刹车时的距离一定小于90 mB.两车刹车时的距离一定等于112.5 mC.两车一定是在t=20 s之前的某时刻发生相撞的D.两车一定是在t=20 s之后的某时刻发生相撞的8.将一弹性塑料球从距地面高度为h1处由静止释放,小球与地面碰撞后弹回到高度为h2处.设这一过程中空气阻力的大小恒定,不考虑小球与地面碰撞的时间及损失的动能,以向下为正方向,图中大致能反映该过程的是( )9.(多选)甲、乙两物体由同一位置出发沿同一直线运动,其速度—时间图象如图所示,下列说法正确的是( )A.甲做匀速直线运动,乙做匀变速直线运动B.两物体两次相遇的时刻分别是在2 s末和6 s末C.乙在前2 s内做匀加速直线运动,2 s~6 s做匀减速直线运动D.2 s后,甲、乙两物体的速度方向相反10.小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后回到原高度再次下落,重复上述运动.取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向.下列速度v和位置x的关系图象中,能描述该过程的是( )11.如图所示,直线MN表示一条平直公路,甲、乙两辆汽车原来停在A、B两处,A、B间的距离为85 m,现甲车先开始向右做匀加速直线运动,加速度a1=2.5 m/s2,甲车运动6 s时,乙车立即开始向右做匀加速直线运动,加速度a2=5 m/s2,求两辆汽车相遇处距A处的距离.《运动图象 追及和相遇问题》典型题参考答案1.(多选解析:选BC.甲图象中的直线的斜率表示速度,速度方向不变,没有来回运动,只是相对于原点的位移,一开始为负,后来为正,选项B 正确.乙图象中直线的斜率表示加速度,速度先是负向变小,后正向增大,有来回运动,C 项正确.2.解析:选B.由图象知速度始终为正,故车的运动方向不变,A 项错误;由v =v 1+v 22知,两时间段的平均速度相同,B 项正确;由两段图象的斜率比较知加速度不同,C 项错;由v -t 图象与横轴所围面积的物理意义知位移不相同,D 项错误.3.解析:选A.x -t 图象斜率的大小表示物体速度的大小,斜率的正负表示物体运动的方向,由题图可知,A 正确;B 物体的出发点在离原点5 m 处,A 物体的出发点在原点处,B 错误;物体B 在5 s 内的位移为10 m -5 m =5 m ,物体A 在3~5 s 内的位移为10 m ,故C 、D 均错误.4.解析:选B.由题图可知,在2 s ~3 s 这段时间内该机的平均速度v =x t =20m/s ,又匀变速直线运动的中间时刻速度等于这段时间内的平均速度,故在t =2.5 s 时的速度等于20 m/s ,选项B 正确;结合图象可知M 点位于t =2.5 s 时刻之后,其速度大于20 m/s ,选项A 错误;该机在2 s ~2.5 s 这段时间内的平均速度小于20 m/s ,所以位移小于10 m ,选项C 错误;而在2.5 s ~3 s 这段时间内,平均速度大于20 m/s 所以位移大于10 m ,选项D 错误.5.解析:(1)设A 、B 两物块的加速度大小分别为a 1,a 2,根据速度时间公式,有:a 1=Δv 1Δt 1=12-38=98m/s 2① a 2=Δv 2Δt 2=96=1.5 m/s 2② 设经过时间t ,AB 速度相等,则有:v B 0-a 2t =v A 0+a 1t解得:t =167 s当速度相等时,两物块第一次间距最远,即经过时间167 s ,两物块第一次间距最远.(2)设A 、B 两物块8 s 内的位移分别为x 1、x 2,由图象得:x 1=12×(3+12)×8 m =60 m ,x 2=12×9×6 m =27 m所以有:x =x 1-x 2=60 m -27 m =33 m即8 s 末物块A 、B 之间的距离x 为33 m.答案:(1)从开始到两物块第一次间距最远的时间为167 s.(2)8 s 末物块A 、B 之间的距离x 为33 m.6.解析:选D.由v -t 图象可以看出,4 s 末,汽车的速度由6 m/s 开始减小,但汽车的运动方向并没有发生变化,选项A 错误;6~10 s 内,汽车的速度为4 m/s ,选项B 错误;汽车在0~6 s 内的位移为22 m ,选项C 错误;汽车在10 s ~14 s 内做匀减速直线运动,减速运动的加速度为a =-1 m/s 2,选项D 正确.7.解析:选C.v -t 图象给定了两车的初速度和加速度,不确定值是刹车前两车间距离.由两车的v -t 图象可知,两车不相撞的最小距离Δx min =⎝ ⎛⎭⎪⎫5+252-5+152×20 m =100 m ,即当Δx <100 m 时两车必相撞,A 、B 均错误;两车相撞一定发生在甲车速度大于乙车速度时,即t =20 s 之前,C 正确,D 错误.8.解析:选 B.弹性塑料球下落过程的加速度小于上升过程的加速度,且上升和下落过程的加速度方向相同,C 、D 错误;弹性塑料球下落和上升过程的速度方向相反,A 错误,B 正确.9.(多选)解析:选BC.由图象知,v 甲=2 m/s ,故甲物体做匀速直线运动,乙物体在0~2 s 内沿正向做匀加速直线运动,加速度大小为2 m/s 2,在2 s ~6 s 内沿正向做匀减速直线运动,加速度大小为1 m/s 2,乙物体做的不是匀变速直线运动,A 错误,C 正确;在2 s 末,甲物体的位移x 甲=2×2 m =4 m ,乙物体的位移x 乙=12×(2×4)m =4 m ,两物体在2 s 末相遇,在6 s 末,甲物体的位移x 甲′=2×6 m =12 m ,乙物体的位移x 乙′=12×(6×4) m =12 m ,故两物体在6 s 末相遇,B 正确;在0~6 s 内,甲、乙两物体始终沿正方向运动,D 错误.10.解析:选A.设小球从H 高处由静止下落,则下降过程距原点的距离x =H -h (h 为下落的高度),由v 2-v 20=2ax有v 2=2g (H -x )得v 2=2gH -2gx ,式中v 的方向竖直向下小球落地时速度为v 0,则v 20=2gH上升阶段:v 2-v 20=-2gx得v 2=2gH -2gx ,式中v 的方向竖直向上因此上升和下降阶段速度大小随x 的变化规律相同,速度方向相反,且v 与x 的关系不是线性关系,故A 项正确.11.解析:甲车运动6 s 的位移为x 0=12a 1t 20=45 m ,尚未追上乙车,设此后经过时间t 与乙车相遇,则有:12a 1(t +t 0)2=12a 2t 2+85 将上式代入数据并展开整理得 t 2-12t +32=0.解得t 1=4 s ,t 2=8 s. t 1、t 2都有意义,t 1=4 s 时,甲车追上乙车; t 2=8 s 时,乙车追上甲车再次相遇. 第一次相遇地点距A 的距离x 1=12a 1(t 1+t 0)2=125 m. 第二次相遇地点距A 的距离x 2=12a 1(t 2+t 0)2=245 m. 答案:125 m 或245 m。
高一物理必修一第四章运动的图象 运动的相遇和追及问题
四、运动的图象运动的相遇和追及问题1、图象:(1) x—t图象①物理意义:反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律。
②图线斜率的意义A.图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小.B.图线上某点切线的斜率的正负表示物体方向.③两种特殊的x-t图象(1)匀速直线运动的x-t图象是一条过原点的直线.(2)若x-t图象是一条平行于时间轴的直线,则表示物体处于静止状态纵坐标表示物体运动的位移,横坐标表示时间Array图像意义:表示物体位移随时间的变化规律①表示物体做静止;②表示物体做匀速直线运动;③表示物体做匀速直线运动;①②③交点的纵坐标表示三个运动物体相遇时的位移相同。
(2)v—t图象①物理意义:反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律.②图线斜率的意义a图线上某点切线的斜率的大小表示物体运动的加速度的大小.b图线上某点切线的斜率的正负表示加速度的方向.③图象与坐标轴围成的“面积”的意义a图象与坐标轴围成的面积的数值表示相应时间内的位移的大小。
b若此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为正方向;若此面积在时间轴的下方,表示这段时间内的位移方向为负方向.③常见的两种图象形式(1)匀速直线运动的v-t图象是与横轴平行的直线.(2)匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线.纵坐标表示物体运动的速度,横坐标表示时间图像意义:表示物体速度随时间的变化规律①表示物体做匀速直线运动;②表示物体做匀加速直线运动;③表示物体做匀减速直线运动;①②③交点的纵坐标表示三个运动物体的速度相等;图中阴影部分面积表示0~t1时间内②的位移【习题1】在下面的图像中描述匀加速直线运动的有()A.甲、乙 B.乙、丁 C.甲、丁 D.丙、丁【习题2】(双选)甲、乙、丙、丁四个物体在沿同一条直线上运动,规定统一的正方向,建立统一的X坐标轴,分别画出四个物体的位移图像或速度图像,如图所示,以下说法正确的是()A.甲与乙的初位置一定不同,丙与丁的初位置可能相同B.在t1时刻,甲与乙相遇,丙与丁相遇C.甲与丙的运动方向相同D.若丙与丁的初位置相同,则在t1时刻丙在丁的前面11【习题3】(双选)图为P、Q两物体沿同一直线作直线运动的s-t图,下列说法中正确的有A. t1前,P在Q的前面B. 0~t1,Q的路程比P的大C. 0~t1,P、Q的平均速度大小相等,方向相同D. P做匀变速直线运动,Q做非匀变速直线运动【习题4】(双选)如图为一物体沿直线运动的速度图象,由此可知A. 2s末物体返回出发点B. 4s末物体运动方向改变C. 3s末与5s末的加速度大小相等,方向相反D. 8s内物体的位移为零【习题5】(双选)如图是某物体做直线运动的v-t图象,由图象可得到的正确结果是A. t=1s时物体的加速度大小为1.0 m/s2B. t=5s时物体的加速度大小为0.75 m/s2C. 第3s内物体的位移为1.5 mD. 物体在加速过程的位移比减速过程的位移小【习题6】t=0时,甲乙两汽车从相距80 km的两地开始相向行驶,它们的v-t图象如图所示.忽略汽车掉头所需时间.下列对汽车运动状况的描述正确的是A、在第1小时末,乙车改变运动方向B、在第2小时末,甲乙两车相距20 kmC、在前4小时内,乙车运动加速度的大小总比甲车的大D、在第4小时末,甲乙两车相遇2、相遇和追及问题:(1) 追击问题的分析方法:A. 根据追逐的两个物体的运动性质,选择同一参照物,列出两个物体的位移方程;⎭⎬⎫;.;.的数量关系找出两个物体在位移上间上的关系找出两个物体在运动时C B 相关量的确定D.联立议程求解.说明:追击问题中常用的临界条件:⑴速度小者追速度大者,追上前两个物体速度相等时,有最大距离;⑵速度大者减速追赶速度小者,追上前在两个物体速度相等时,有最小距离.即必须在此之前追上,否则就不能追上.【习题7】 一车处于静止状态,车后距车S0=25处有一个人,当车以1的加速度开始起动时,人以6的速度匀速追车,能否追上?若追不上,人车之间最小距离是多少?【习题8】 汽车正以10m/s 的速度在平直公路上前进,发现正前方有一辆自行车以4m/s 的速度同方向做匀速直线运动,汽车应在距离自行车多远时关闭油门,做加速度为6m/s 2的匀减速运动,汽车才不至于撞上自行车?(2) 相遇问题的分析方法:A. 根据两物体的运动性质,列出两物体的运动位移方程;B. 找出两个物体的运动时间之间的关系;C. 利用两个物体相遇时必须处于同一位置,找出两个物体位移之间的关系;D. 联立方程求解.【习题9】从同一抛点以30m/s初速度先后竖直上抛两物体,抛出时刻相差2s,不计空气阻力,取g=10m/s2,两个物体何时何处相遇?易错现象:1、混淆x—t图象和v-t图象,不能区分它们的物理意义2、不能正确计算图线的斜率、面积3、在处理汽车刹车、飞机降落等实际问题时注意,汽车、飞机停止后不会后退五、力重力弹力摩擦力1、力:力是物体之间的相互作用,有力必有施力物体和受力物体。
专题1.3 运动学图象 追及相遇问题 (精练)(原卷版)
专题1.3运动图象追及相遇问题(精练)1.(2019·黑龙江哈尔滨三中期中)一物体在某点从静止开始做匀加速直线运动,其中物体运动的位移为s、加速度为a、速度为v、运动时间为t,则下列图象一定错误的是()2.(多选) (2019·山西大同一中期中)物体甲的位移与时间图象和物体乙的速度与时间图象分别如图甲、乙所示,关于这两个物体的运动情况描述正确的是()A.甲在0~6 s时间内有来回运动,它通过的总位移为零B.甲在0~6 s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4 mC.乙在0~6 s时间内有来回运动,它通过的总位移为零D.乙在0~3 s内的加速度与3~6 s内的加速度方向相反3.(2019·四川广汉一中期末)A、B两个物体在同一条直线上做直线运动,它们的a-t图象如图所示,规定水平向右为正方向.已知在t=0时,两物体的速度均为零,且A在B的左边1.75 m处,则A追上B的时间是()A.t=0.5 s B.t=1.5 s C.t=2.5 s D.t=3.5 s4.(2019·郑州外国语学校期末)质点沿直线运动,在10 s内其速度由10 m/s减为0,速度随时间变化的关系图象(v-t图象)恰好是与两坐标轴相切的四分之一圆弧,如图所示.则该质点在第5 s末的加速度大小为()A.22 m/s 2B.23 m/s 2C.32 m/s 2D.33m/s 2 5. (2019·山东潍坊一中期末)如图所示,A 、B 两物体相距s =7 m 时,A 在水平拉力和摩擦力作用下,正以v A =4 m/s 的速度向右匀速运动,而物体B 此时正在摩擦力作用下以v B =10 m/s 向右匀减速运动,加速度a =-2 m/s 2,则A 追上B 所经历的时间是( )A .7 sB .8 sC .9 sD .10 s6. (多选)(2019·福建厦门一中期中)一质点沿x 轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其x t-t 图象如图所示,则 ( )A .质点在1 s 末的速度为1.5 m/sB .质点在第1 s 内的平均速度为1.5 m/sC .质点做匀速直线运动,速度为0.5 m/sD .质点做匀加速直线运动,加速度为1 m/s 27.(2019·江苏苏州一中期中)如图是某物体在t 时间内运动的位移—时间图象和速度—时间图象,从图象上可以判断和得到( )A .物体的位移—时间图象是抛物线B .该物体做的是曲线运动C .该物体运动的时间t 为2 sD .该物体运动的加速度为1.5 m/s 28.(2019·湖南长沙一中期中)制动防抱死系统(antilock brake system)简称ABS ,其作用就是在汽车制动时,自动控制制动器制动力的大小,使车轮不被抱死,处于边滚边滑的状态,以保证车轮与地面的附着力为最大值.某汽车在启用ABS 刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时,其车速与时间的变化关系分别如图中的①②图线所示.由图可知,启用ABS 后( )A .瞬时速度总比不启用ABS 时小B .加速度总比不启用ABS 时大C .刹车后的平均速度比不启用ABS 时小D .刹车后前行的距离比不启用ABS 更短9. (多选)(2019·湖南岳阳一中期中)甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶.在t =0到t =t 1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的大B .汽车乙的平均速度小于v 1+v 22C .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10.(多选)(2019·山东德州一中期中)为检测某新能源动力车的刹车性能,如图所示是一次在平直公路上实验时,动力车整个刹车过程中位移与速度平方之间的关系图象,下列说法正确的是( )A .动力车的初速度为20 m/sB .刹车过程动力车的加速度大小为5 m/s 2C .刹车过程持续的时间为10 sD .刹车过程经过6 s 时动力车的位移为30 m11. (2019·安徽合肥一中模拟)如图所示是一做匀变速直线运动的质点的位移—时间图象(x -t 图象),P (t 1,x 1)为图象上一点.PQ 为过P 点的切线,与x 轴交于点Q .则下列说法正确的是( )A.t1时刻,质点的速率为x1t1B.t1时刻,质点的速率为x1-x2t1C.质点的加速度大小为x1-x2t12D.0~t1时间内,质点的平均速度大小为x1-x2t112.(2019·安徽省蚌埠二中模拟)小明和小华操控各自的玩具赛车甲、乙在小区平直的路面上做直线运动,t =0时刻两赛车恰好并排,此后两赛车运动的位移x与时间t的比值随时间t的关系如图所示,对于甲、乙两赛车前2 s的运动,下列说法正确的是( )A.t=1 s时,甲超过乙最远B.t=1 s时,甲、乙两赛车相遇C.t=2 s时,甲超过乙最远D.t=2 s时,甲、乙两赛车相遇13.(2019·浙江杭州一中模拟)设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为s.现有四个不同物体的运动图象如图所示,假设物体在t=0时的速度均为零,则其中表示物体做单向直线运动的图象是( )A.B. C.D.14.(多选)(2019·湖南雅礼中学模拟)利用传感器与计算机可以绘制出物体运动的图象,某同学在一次实验中得到沿平直轨道运动小车的速度—时间图象,如图所示,由此图象可知()A.小车在20~40 s做加速度恒定的匀变速直线运动B.20 s末小车回到出发点C.小车在10~20 s内与20~30 s内的加速度方向相同D.小车在0~10 s内的平均速度小于在10~20 s内的平均速度15. (多选)(2019·天津一中期中)如图所示,A、B两物体从同一点开始运动,从A、B两物体的位移图象可知下述说法中正确的是()A.A、B两物体同时自同一位置向同一方向运动B.A、B两物体自同一位置向同一方向运动,B比A晚出发2 sC.A、B两物体速度大小均为10 m/sD.A、B两物体在A出发后4 s时距原点20 m处相遇16.(2019·河南洛阳一中模拟)宇航员的训练、竞技体育的指导、汽车的设计等多种工作都用到急动度的概念.加速度对时间的变化率称为急动度,其方向与加速度的变化方向相同.一质点从静止开始做直线运动,其加速度随时间的变化关系如图.下列说法正确的是()A.t=3 s时的急动度和t=5 s时的急动度等大反向B.2~4 s内的质点做减速运动C.t=6 s时质点速度大小等于7 m/sD.0~6 s内质点速度方向不变17. (多选)(2019·吉林延边二中模拟)如图甲、乙所示的位移—时间(x-t)图象和速度—时间(v-t)图象中,给出了四条曲线1、2、3、4,代表四个不同物体的运动情况,则下列说法中错误的是()A.图线1、3表示物体做曲线运动B.x-t图象中0~t1时间内物体1和2的平均速度相等C.v-t图象中t4时间内3的加速度大于4的加速度D.两图象中,t2、t5时刻分别表示2、4开始反向运动18. (2019·江苏淮阴中学模拟)一物体做直线运动,其加速度随时间变化的a-t图象如图所示.下列v-t图象中,可能正确描述此物体运动的是()19. (2019·广西柳州高中模拟)如图所示,两条曲线为汽车a、b在同一条平直公路上的v-t图象,已知在t2时刻两车相遇,下列说法正确的是()A.在t1~t2时间内,a车加速度先增大后减小B.在t1~t2时间内,a车的位移比b车的小C.t2时刻可能是b车追上a车D.t1时刻前的某一时刻两车可能相遇20.(多选)(2019·河南濮阳一中模拟)已知半径一定的小球在空中下落过程中受到的空气阻力f正比于运动速率v,即满足f=kv.比例系数k只与小球半径和空气密度有关.现将半径相同的实心铁球和实心塑料球在空中由静止开始下落,小球下落过程中的加速度与速度关系图象如图所示,已知空气密度均匀.则下列说法中正确的是( )A.铁球对应于图中的a0值较大B.铁球在图中的v m值较大C.两球从开始下落至下落同样高度,铁球所用时间较长D.铁球从开始下落至速度达到铁球所对应的v m的位移较大1.(2019·浙江选考)一辆汽车沿平直道路行驶,其v–t图象如图所示。
_新教材高中物理第2章匀变速直线运动的研究运动的图像追及相遇问题专题练习新人教版必修
运动的图像追及、相遇问题专题一、选择题1.如图所示,高速公路收费站都设有“ETC”通道(即不停车收费通道),设ETC车道是笔直的,由于有限速,汽车通过时一般是先减速至某一限定速度,然后匀速通过电子收费区,再加速驶离(将减速和加速过程都看做加速度大小相等的匀变速直线运动)。
设汽车开始减速的时刻t=0,下列四幅图能与汽车通过ETC的运动情况大致吻合的是()2.如图所示是某质点运动的v-t图像,下列判断正确的是()A.在第2s末,质点的速度方向发生改变B.在0~2s内,质点做直线运动,在2~4s内,质点做曲线运动C.在0~2s内,质点的位移大小为1mD.在2~4s内,质点的加速度不断减小,方向不变3.甲、乙、丙、丁四辆小车从同一地点向同一方向运动的图像如图所示,下列说法中正确的是()A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动B.在0~t1时间内,甲车平均速度等于乙车平均速度C.在0~t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相遇D.在0~t2时间内,丙、丁两车加速度总是不相同的与t之间的关系图像如图所示,则下列说法正确4.动力车在刹车过程中位移和时间的比值xx的是()A.动力车的初速度为10m/sB.刹车过程动力车的加速度大小为2.5m/s2C.刹车过程持续的时间为8sD.从开始刹车时计时,经过2s,动力车的位移为30m5.如图所示为从静止开始做直线运动的物体的a-t图像,关于物体的运动下列说法正确的是()A.物体在t=6s时,速度为0B.物体在t=6s时,速度为18m/sC.物体运动前6s的平均速度为9m/sD.物体运动前6s的位移为18m6.一质点以一定的初速度从A点开始向相距8m的B点做直线运动,运动过程中其速度的二次方v2与位移x之间的关系图线如图所示,下列说法正确的是()A.质点做加速度增大的变加速运动B.质点做匀加速运动,其加速度大小为2m/s2C.质点运动的初速度大小为4m/sD.质点从A点运动到B点所用的时间为8s7.猫和老鼠的家分别在同一条笔直街道上。
高中物理必修一运动学追及相遇问题(一)
• 由题可得:x1=x2
③
• 联立以上方程可解得:
•
t= 2v0 /a
• 代入数值得:t=8s
• 2)由题可得:当警车与货车速度相等时 两车相距最远,设需时间为t’,距离为
△x,则:
• V0=at’
④
• △x=v0t’ – at’2/2 ⑤
• 联立可解得:
• 追上前,两车最大距离△x=16m
路边。当警员发现从他旁边以 v0=8m/s的速度匀速行驶的货 车有违章行为时,决定前去追 赶。警车经2.5s发动起来,以 加速度a=2m/s2做匀加速运动。 试问:
[解析] 汽车在关闭油门减速后的一段时间内,其速度大于自 行车的速度,因此汽车和自行车之间的距离在不断缩小,当这 个距离缩小到零时,若汽车的速度减至与自行车相同,则能满 足题设的汽车恰好不碰上自行车的条件,所以本题要求的汽车 关闭油门时离自行车的距离x,应是汽车从关闭油门减速运动, 直到速度与自行车速度相等时发生的位移x汽与自行车在这段时 间内发生的位移x自之差,如下图所示.
1)警车要多长时间才能追上违章的货车?
2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多大?
引导探究
分析与解:
V0
△x
x1
• 作运动示意图如图所示: • 1)设警车经时间t追上货车, • 由运动学公式可得:
oa
C v2=v1 D x2
E
变式:一辆执勤的警车停在公
• 对货车:x1=v0t ①
• 对警车: x2=at2 / 2 ②
间tA的关系,两种情况: • ①t≤ tA ,AB运动时间相等 , • ② t > tA ,AB运动时间不等,易错点
v1 v A B
v2
0
①
专题探究(一) 运动图象 追及相遇问题(答案详解)
专题探究(一) 运动图象追及相遇问题课时作业基础巩固(限时:20分钟满分:50分)一、选择题(有7题,每题5分,共35分)1.(2020·贵州安顺调研)两个质点甲与乙,同时由同一地点向同一方向做直线运动,它们的速度—时间图象如图所示。
则下列说法中正确的是( D )A.第2 s末甲将会追上乙B.在第2 s末甲、乙将会相遇C.在2 s内,甲的平均速度比乙的大D.在第2 s末甲、乙相距最远×2×10 m=10 m,乙的位移x乙=10×解析:在第2 s末,甲的位移x甲=122 m=20 m,可知在第2 s末甲、乙不会相遇,A、B错误;在2 s内,乙的位移大于甲的位移,则乙的平均速度大于甲的平均速度,C错误;甲追上乙之前,前2 s内乙的速度一直大于甲的速度,二者距离一直增大,在第2 s末时速度相等,之后甲的速度大于乙的速度,所以此时两者相距最远,D正确。
2.(2020·山东潍坊模拟)某一小车从静止开始在水平方向上做直线运动,其运动过程中的加速度随时间变化关系如图所示,则关于小车的运动下列说法中正确的是( D )A.小车做先加速后减速,再加速再减速的单向直线运动B.小车做往复直线运动,速度反向时刻为1 s末、3 s末C.小车做往复直线运动,且可以运动到出发点的另一侧D.小车运动过程中的最大速度为2.5 m/s解析:由加速度—时间图线可判断,0~1 s内,小车沿正方向做加速度增大的加速运动,1~2 s内小车沿正方向做加速度减小的减速运动,由对称性知2 s末小车速度恰好减到零,2~3 s内小车沿负方向做加速度增大的加速运动,3~4 s 内小车沿负方向做加速度减小的减速运动,4 s末小车速度恰好减到零。
由于速度的变化也是对称的,所以正方向位移和负方向位移相等,即4 s末小车回到初始位置。
由以上分析知A、B、C错误;小车在1 s末或3 s末速度达到最大,图线与时间轴所围面积表示速度的变化,所以最大速度为2.5 m/s,故D正确。
高中物理《追及、相遇问题》练习
《追及、相遇问题》练习1.一辆卡车在沙尘暴天气中以 15 m/s 的速度匀速行驶,司机突然看到正前方十字路口有一个小孩跌倒在地,该司机经反响时间 0.6 s 后,刹车做匀减速运动,最后停在小孩前 1.5 m处,防止了一场事故的发生。
刹车过程中卡车加速度的大小为 5 m/s2,则( )A.司机发现情况时,卡车与该小孩的距离为 31.5 mB.司机发现情况后,卡车经过 3 s 停下C.从司机发现情况到停下来的过程中卡车的平均速度为 11 m/sD.假设卡车的初速度为 20 m/s,其他条件都不变,则卡车将撞到小孩2.两辆完全相同的汽车,沿平直公路一前一后以相同的速度匀速行驶,假设前车突然以恒定的加速度刹车,在它刚停住时,后车以前车刹车时的加速度的二分之一的大小开始刹车.前车在刹车过程中所行驶的距离为s,假设要保证两车在上述情况中不相撞,则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为( )A.1s B.2s C.2.5s D.3s3.小明准备乘坐公共汽车回家,当到达车站前,发现公共汽车在前面离自己 10m 远处正以5m/s 的速度匀速向前行驶,小明立即示意司机停车并以 4m/s 的速度匀速追赶,司机看到信号经 1.0s 反响时间后,立即刹车,加速度大小为 2.5m / s2 ,求:小明追上汽车所需时间?4.甲车以 10m/s 的速度在平直的公路上匀速行驶,乙车以 4m/s 的速度与甲车同向做匀速直线运动,甲车经过乙车旁边开始以 0.5m/s2的加速度刹车,从甲车刹车开始计时,求:〔1〕乙车在追上甲车前,两车相距最大的距离.〔2〕乙车追上甲车所用的时间.5.汽车前方 120m 有一自行车正以 6m/s 的速度匀速东边,汽车以 18m/s 的速度追赶自行车,假设两车在同一条公路不同车道上作同方向的直线运动,求:〔1〕经多长时间,两车第一次相遇;〔2〕假设汽车追上自行车后立即刹车,汽车刹车过程中的加速度大小为 2m/s2,则再经多长时间两车第二次相遇。
高考物理(2)运动的图象追及相遇问题(含答案)
高考物理(2)运动的图象追及相遇问题(含答案)
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1.(·广东理综,13)
甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时内的位移-时间图象如图所示,下列表述正确的是( )
A .0.2~0.5小时内,甲的加速度比乙的大
B .0.2~0.5小时内,甲的速度比乙的大
C .0.6~0.8小时内,甲的位移比乙的小
D .0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等2.(·
新课标全国卷Ⅱ,14)甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶。
在t =0到t =t 1的时间内,它们的vt 图象如图所示。
在这段时间内( )
A .汽车甲的平均速度比乙的大
B .汽车乙的平均速度等于
v 1+v 2
2
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3.(·大纲全国)
一质点沿x 轴做直线运动,其vt 图象如图所示。
质点在t =0时位于x =5 m 处,开始沿x 轴正向运动。
当t =8 s 时,质点在x 轴上的位置为( )
A .x =3 m
B .x =8 m
C .x =9 m
D .x =14 m 4.(·江苏单科,5)一汽车从静止开始做匀加速直线运动,然后刹车做匀减速直线运动,直到停止。
下列速度v 和位移x 的关系图象中,能描述该过程的是( )
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高考物理专题6追及相遇问题练习含解析
专题6 追及相遇问题1.(1)“慢追快”型:v后=v前时,Δx最大.追匀减速运动的机车时,注意要判断追上时前车是否已停下.(2)“快追慢”型:v后=v前时,Δx最小,若此时追上是“恰好不相撞”;若此时还没追上就追不上了;若此之前追上则是撞上.2.v-t图象在已知出发点的前提下,可由图象“面积”判断相距最远、最近及相遇.1.(2020·河南郑州市中原联盟3月联考)如图1所示,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移-时间(x-t)图象.由图可知( )图1A.在时刻t1,a、b两车相遇,且运动方向相反B.在时刻t2,a车追上b车,且运动方向相同C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先增大后减小D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车小答案 A解析在时刻t1,a、b两车到达同一位置而相遇,根据图象切线的斜率表示速度可知两车运动方向相反,故A正确;在t1到t2这段时间内,a在前,b在后,则在时刻t2,b车追上a 车,根据图象切线的斜率表示速度可知两车运动方向相同,故B错误;在t1到t2这段时间内,b车图线斜率大小先减小后增大,则b车的速率先减小后增大,故C错误;在t1到t2这段时间内,b车的速率先大于a后小于a,最后又大于a,故D错误.2.(2020·福建龙岩市质检)如图2所示,直线a和曲线b分别是在平行的平直公路上行驶的汽车a和b的速度—时间(v-t)图线,在t1时刻两车刚好在同一位置(并排行驶),在t1到t3这段时间内,下列说法正确的是( )图2A.在t2时刻,两车相距最远B.在t3时刻,两车相距最远C.a车加速度均匀增大D.b车加速度先增大后减小答案 B解析 在t 1~t 3时间段内,b 车速度都小于a 车速度,两者间距一直增大,所以在t 3时刻,两车相距最远,选项B 正确,选项A 错误.a 车做匀加速直线运动,a 车加速度不变,选项C 错误.根据速度-时间图象的斜率表示加速度可知,b 车加速度一直在增大,选项D 错误.3.(2020·四川成都第七中学月考)自行车和汽车同时驶过平直公路上的同一地点,此后其运动的v -t 图象如图3所示,自行车在t =50 s 时追上汽车,则( )图3A.汽车的位移为100 mB.汽车的运动时间为20 sC.汽车的加速度大小为0.25 m/s 2D.汽车停止运动时,二者间距最大答案 C解析 在t =50 s 时,自行车位移x 1=4×50 m=200 m ,由于自行车追上汽车,所以汽车位移等于自行车位移,即汽车位移为200 m ,选项A 错误;由v -t 图象与t 轴围成的面积表示位移可知,汽车要运动40 s ,位移才能达到200 m ,由此可得汽车运动的加速度大小为a =0.25 m/s 2,选项B 错误,C 正确;两者速度相等时,间距最大,选项D 错误.4.(2020·河南三门峡市11月考试)从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度-时间图象如图4所示.在0~t 2时间内,下列说法中正确的是( )图4A.Ⅰ物体所受的合外力不断增大,Ⅱ物体所受的合外力不断减小B.在第一次相遇之前,t 1时刻两物体相距最远C.t 2时刻两物体相遇D.Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是v 1+v 22答案 B解析 速度—时间图象的斜率表示加速度,从图中可知Ⅰ曲线的斜率在减小,所以Ⅰ加速度在减小,根据牛顿第二定律可得Ⅰ物体所受的合力在减小,Ⅱ斜率恒定,做匀减速直线运动,合力恒定,A 错误;速度—时间图象与坐标轴围成的面积表示位移,由图可知在t 1时刻两物体面积差最大,相距最远,故B 正确;t 2时刻,物体Ⅰ的位移比物体Ⅱ的位移大,两者又是从同一地点同时开始运动的,所以t 2时刻两物体没有相遇,故C 错误;物体的位移就等于图中两图象与时间轴所围的面积,平均速度就等于位移与时间的比值,由图知物体Ⅰ的位移比物体Ⅱ的位移大,且物体Ⅱ做匀减速运动,其平均速度为v 1+v 22,Ⅰ的平均速度大于v 1+v 22,D 错误.5.(2020·广东深圳市第二次检测)甲、乙两汽车在两条平行且平直的车道上行驶,运动的v -t 图象如图5所示,已知t =0时刻甲、乙第一次并排,则( )图5A.t =4 s 时刻两车第二次并排B.t =6 s 时刻两车第二次并排C.t =10 s 时刻两车第三次并排D.前10 s 内两车间距离的最大值为12 m答案 C解析 由图象可知,在前8 s 内,甲的位移x ′=vt =48 m ,乙的位移x ″=2+62×12 m=48 m ,说明t =8 s 时刻两车第二次并排,选项A 、B 均错误;两车第二次并排后,设经过Δt时间两车第三次并排,有:v ·Δt =v 1·Δt -12a 2·Δt 2,解得Δt =2 s ,两车恰好在乙速度为零时第三次并排,第三次两车并排的时刻为t =10 s ,选项C 正确;由图象可知,前10 s内在t =4 s 时刻两车距离最大(图象上左侧的梯形面积),Δx =2+42×6 m=18 m ,选项D 错误.6.(多选)(2020·河南驻马店市3月模拟)甲、乙两车在相邻的平行车道同向行驶做直线运动,v -t 图象如图6所示,二者最终停在同一斑马线处,则( )图6A.甲车的加速度小于乙车的加速度B.t =0时乙车在甲车前方8.4 m 处C.t =3 s 时甲车在乙车前方0.6 m 处D.前3 s 内甲车始终在乙车后边答案 BC解析 根据v -t 图象的斜率大小表示加速度大小,斜率绝对值越大加速度越大,则知甲车的加速度大于乙车的加速度,故A 错误;设甲车运动的总时间为t ,根据几何关系可得:3 s t =1518,得t =3.6 s ,在0~3.6 s 内,甲的位移x 甲=18×3.62m =32.4 m,0~4 s 内,乙的位移x 乙=12×42m =24 m ,因二者最终停在同一斑马线处,所以,t =0时乙车在甲车前方x 甲-x 乙=8.4 m ,故B 正确;0~3 s 内,甲、乙位移之差Δx =6×32m =9 m ,因t =0时乙车在甲车前方8.4 m 处,所以t =3 s 时甲车在乙车前方0.6 m 处,故C 正确;由上分析知,前3 s 内甲车先在乙车后边,后在乙车的前边,故D 错误.7.(2019·四川德阳市质检)如图7甲所示,A 车原来临时停在一水平路面上,B 车在后面匀速向A 车靠近,A 车司机发现后启动A 车,以A 车司机发现B 车为计时起点(t =0),A 、B 两车的v -t 图象如图乙所示.已知B 车在第1 s 内与A 车的距离缩短了x 1=12 m.图7(1)求B 车运动的速度v B 和A 车的加速度a 的大小.(2)若A 、B 两车不会相撞,则A 车司机发现B 车时(t =0)两车的距离x 0应满足什么条件? 答案 (1)12 m/s 3 m/s 2(2)x 0>36 m解析 (1)在t 1=1 s 时A 车刚启动,两车间缩短的距离 x 1=v B t 1代入数据解得B 车的速度v B =12 m/sA 车的加速度a =vB t 2-t 1将t 2=5 s 和其余数据代入解得A 车的加速度大小a =3 m/s 2(2)两车的速度相等时,两车的距离达到最小,对应于v -t 图象的t 2=5 s 时刻,此时两车已发生的相对位移为梯形的面积,则x =12v B (t 1+t 2)代入数据解得x=36 m因此,若A、B两车不会相撞,则两车的距离x0应满足条件:x0>36 m.。
高三物理精准专题 运动图象与追及相遇问题 (答案)
直线运动的图像例1.( 2020山东卷∙1)一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t 的关系图像如图所示。
乘客所受支持力的大小用F N表示,速度大小用v表示。
重力加速度大小为g。
以下判断正确的是()A. 0~t1时间内,v增大,F N>mB. t1~t2时间内,v减小,F N<mgC. t2~t3时间内,v增大,F N<mgD. t2~t3时间内,v减小,F N>mg例2.( 2021广东卷∙8)(多选)赛龙舟是端午节的传统活动。
下列v-t和s-t图像描述了五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,其中能反映龙舟甲与其它龙舟在途中出现船头并齐的有()例3.摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程超过百米。
电梯的简化模型如左图所示。
考虑安全、舒适、省时等因素,电梯的加速度a是随时间t变化的,已知电梯在t=0时由静止开始上升,a-t图像如右图所示。
电梯总质量m=2.0×103 kg。
忽略一切阻力,重力加速度g取10 m/s2。
(1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2;(2)类比是一种常用的研究方法。
对于直线运动,教科书中讲解了由v-t图像求位移的方法。
请你借鉴此方法,对比加速度和速度的定义,根据图示的a-t图像,求电梯在第1 s内的速度改变量Δv1和第2 s末的速率v2;(3)求电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率P;再求在0~11 s时间内,拉力和重力对电梯所做的总功W。
1.如图所示,A、B、C是三个质点同时同地开始沿直线运动的位移图像,则在时间t2内()A.A和B的平均速度相等B.B和C的平均速率相等C.B和C的位移相等D.他们的平均速度都相等2.甲、乙两辆汽车在平直的公路上同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动,它们运动的加速度随时间变化,a-t图像如图所示。
关于甲、乙两车在0~20 s 的运动情况,下列说法正确的是()A.在t=10 s时两车相遇B.在t=20 s时两车相遇C.在t=10 s时两车相距最远D.在t=20 s时两车相距最远3.在反恐演习中,中国特种兵进行了飞行跳伞表演,某伞兵从静止的直升飞机上跳下,在t0时刻打开降落伞,在3t0时刻以速度v2着地,伞兵运动的速度随时间变化的规律如图所示,下列结论错误的是()A.在0~t0时间内加速度不变,在t0~3t0时间内加速度减小B.降落伞打开后,降落伞和伞兵所受的阻力越来越小C.在t0~3t0的时间内,平均速度122v v vD.若第一个伞兵在空中打开降落伞时第二个伞兵立即跳下,则他们在空中的距离先增大后减小4.一长为12 m的钢管竖立在地面上,一名消防队员在一次模拟演习训练中,从钢管顶端由静止下滑,如图2所示。
易错点03 运动图像 追及相遇问题(解析版) -备战2023年高考物理易错题
易错点03 运动图像 追及相遇问题例题1. (2022·湖南·桑植县第一中学模拟预测)某猎豹在追击猎物时,在25m 的距离可以从静止加速到25m/s ,此后猎豹的1x v-图像如图所示,0到200m 内为一条与x 轴平行的直线,200m 到250m 内为一条倾斜的直线,假设猎豹和猎物都沿直线运动,则下列说法正确的是( )A .猎豹加速到25m/s 后运动250m 所用的时间是13sB .若猎物的速度为10m/s ,猎豹发现猎物时,猎豹立马加速追击猎物,若猎豹达到最大速度时,猎豹与猎物之间的距离大于120m ,则猎豹一定不能追到猎物C .猎豹从静止加速到25m/s 所用的时间为2sD .猎豹加速到25m/s 后先做匀速直线运动后做匀减速直线运动【答案】A【解析】A .由运动学公式1x t x v v==⋅ 可知在1x v-图像中,图像与横坐标围成的面积为运动时间,可得猎豹加速到25m/s 后运动250m 所用的时间为10.04200s 0.040.16250200s 13s 2t =⨯++⨯-=()() 故A 正确;B .猎豹减速到与猎物共速时,即10.10s m v=时,猎豹追不上猎物,则一定不能追到猎物。
由图像可知从猎豹达到最大速度到猎豹减速到与猎物共速过程中,猎豹运动的位移为1225mx=由图像可知,此过程经历的时间'9.75st=此过程猎物的位移为29.7510m97.5mx=⨯=即若猎豹达到最大速度时,猎豹与猎物之间的距离大于225m97.5m127.5mx∆=-=时猎豹一定追不上猎物,而若猎豹达到最大速度时,猎豹与猎物之间的距离大于120m小于127.5m,则猎豹能追到猎物,故B错误;C.因为不知道猎豹加速过程是不是匀变速运动,则时间无法计算,故C错误;D.猎豹加速到25m/s后,在0到200m范围内做匀速直线运动,后面做加速度变化的减速运动,故D错误。
故选A。
高考物理复习:运动学图象追及相遇问题
高考物理复习:运动学图象追及相遇问题题型一运动学图象的理解和应用1.甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动.甲、乙两车的位置x 随时间t的变化如图所示.下列说法正确的是( )A.在t1时刻两车速度相等B.从0到t1时间内,两车走过的路程相等C.从t1到t2时间内,两车走过的路程相等D.在t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等【答案】CD【解析】x-t图象的斜率表示速度,则可知t1时刻乙车速度大于甲车速度,A错误;由两图线的纵截距知,出发时甲在乙前面,t1时刻图线相交表示两车相遇,可得0到t1时间内乙车比甲车多走了一段距离,B 项错误;t1和t2时刻两图线都相交,表明两车在两个时刻均在同一位置,从t1到t2时间内,两车走过的路程相等,在t1到t2时间内,两图线有斜率相等的一个时刻,该时刻两车速度相等,C、D项正确.2.A、B两质点在同一平面内同时向同一方向做直线运动,它们的位置—时间图象如图所示,其中A是顶点过原点的抛物线的一部分,B是过点(0,3)的一条直线,两图象相交于坐标为(3,9)的P点,则下列说法不正..确.的是( )A.质点A做初速度为零、加速度为2 m/s2的匀加速直线运动B .质点B 以2 m/s 的速度做匀速直线运动C .在前3 s 内,质点A 比B 向前多前进了9 mD .在3 s 前某时刻质点A 、B 速度相等 【答案】 C【解析】 质点A 的运动方程为x =12at 2,则初速度为零,加速度a =2 m/s 2,故A 正确;B 直线的斜率表示速度,故质点B 做匀速直线运动,质点B 的速度为v =Δx Δt =9-33 m/s =2 m/s ,故B 正确;在前3 s 内,质点B 的位移为6 m ,质点A 的位移为9 m ,质点A 比B 向前多前进了3 m ,故C 错误;t =1 s 时刻,质点A 的速度为2 m/s ,质点B 以v =2 m/s 的速度做匀速直线运动,故D 正确.3.甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度—时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示.已知两车在t 2时刻并排行驶.下列说法正确的是( )A .两车在t 1时刻也并排行驶B .在t 1时刻甲车在后,乙车在前C .甲车的加速度大小先增大后减小D .乙车的加速度大小先减小后增大 【答案】 BD【解析】 t 1~t 2时间内,甲车位移大于乙车位移,且t 2时刻两车并排行驶,则t 1时刻甲在乙的后面,A 项错误,B 项正确;由题图图象的斜率知,甲、乙两车的加速度均先减小后增大,C 项错误,D 项正确. 4.甲、乙两辆汽车在同一平直公路上行驶,在t =0时刻两车正好相遇,在之后一段时间0~t 2内两车速度—时间图象(v -t 图象)如图所示,则在0~t 2这段时间内有关两车的运动,下列说法正确的是( )A .甲、乙两辆车运动方向相反B .在t 1时刻甲、乙两车再次相遇C .乙车在0~t 2时间内的平均速度小于v 1+v 22D .在t 1~t 2时间内乙车在甲车前方 【答案】 C【解析】 由题图可知,二者速度均为正值,即二者均向正方向运动,故甲、乙两辆车运动方向相同,故选项A 错误;由题图可知,在0~t 1时间内,二者位移不相等,即在t 1时刻甲、乙两车没有相遇,在该时刻二者速度相等,二者之间的距离是最大的,故选项B 错误;若乙车在0~t 2时间内做匀变速运动,则平均速度为v 1+v 22,如图所示:由v -t 图象与t 轴所围面积代表位移可知,匀变速运动的位移较大,故乙车在这段时间内的平均速度小于v 1+v 22,故选项C 正确;由于甲的初速度大于乙的初速度,所以开始时甲车在乙车前面,由v -t 图象与t轴所围面积代表位移可知在0~t 2时间内甲的位移大于乙的位移,故整个过程中甲车一直在乙车前面,故选项D 错误.拓展点1 非常规图象5.如图所示四幅图为物体做直线运动的图象,下列说法正确的是( )A .甲图中,物体在0~t 0这段时间内的位移小于v 0t 02B .乙图中,物体的加速度为2 m/s 2C .丙图中,阴影面积表示t 1~t 2时间内物体的加速度变化量D .丁图中,t =3 s 时物体的速度为25 m/s 【答案】 D【解析】 题图甲中,因v -t 图象与t 轴围成的面积等于位移,可知物体在0~t 0这段时间内的位移大于v 0t 02,选项A 错误;题图乙中,根据v 2=2ax 可知2a =1515 m/s 2=1 m/s 2,则物体的加速度为0.5 m/s 2,选项B 错误;题图丙中,根据Δv =a Δt 可知,阴影面积表示t 1~t 2时间内物体的速度变化量,选项C 错误;题图丁中,由x =v 0t +12at 2可得x t =v 0+12at ,由图象可知12a =102 m/s 2=5 m/s 2,v 0=-5 m/s ,则a =10 m/s 2;则t=3 s 时物体的速度为v 3=v 0+at 3=25 m/s ,选项D 正确.6.一辆汽车以20 m/s 的速度在平直的公路上行驶,当驾驶员发现前方有险情时,立即进行急刹车,刹车后的速度v 随刹车位移x 的变化关系如图所示,设汽车刹车后做匀减速直线运动,则当汽车刹车后的速度减小为12 m/s 时,刹车的距离x 1为( )A .12 mB .12.8 mC .14 mD .14.8 m 【答案】 B【解析】 由于汽车做匀减速直线运动,设加速度为a ,由v 2-v 02=2ax ,解得a =-10 m/s 2,当v 1=12 m/s时,汽车刹车的距离x 1=v 12-v 022a=12.8 m ,B 项正确.拓展点2 图象信息提取问题7.做直线运动的某质点的位移—时间图象(抛物线)如图所示,P (2,12)为图线上的一点.PQ 为过P 点的切线,与x 轴交于点Q (0,4).已知t =0时质点的速度大小为8 m/s ,则下列说法正确的是( )A .质点做匀减速直线运动B .质点经过P 点时的速度大小为6 m/sC .质点的加速度大小为2 m/s 2D .0~1 s 时间内,质点的位移大小为4 m 【答案】 AC【解析】 由题知图象为抛物线,结合匀变速直线运动的位移公式x =v 0t +12at 2,而v 0=8 m/s ,t =2 s 时的位移x =12 m ,代入解得a =-2 m/s 2,则函数表达式为x =8t -t 2,即质点做匀减速直线运动,加速度大小为2 m/s 2,故A 、C 正确;v P =x P -x Q t P =12-42m/s =4 m/s ,故B 错误;由位移公式可得0~1 s 时间内质点的位移x 1=8×1 m -12m =7 m ,故D 错误.8.汽车在限速为40 km/h 的道路上匀速行驶,驾驶员发现前方斑马线上有行人,于是减速礼让,汽车到达斑马线处时行人已通过斑马线,驾驶员便加速前进,监控系统绘制出该汽车的速度v 随时间t 变化的图象如图所示,下列说法正确的是( )A .减速前该车已超速B .汽车在加速阶段的加速度大小为3 m/s 2C .驾驶员开始减速时距斑马线18 mD .汽车在3.5 s ~5.5 s 时间内的位移为10 m 【答案】 BD【解析】 由题图可知,汽车减速前的行驶速度为v 0=10 m/s =36 km/h<40 km/h ,未超速,故A 错误;汽车在加速阶段的加速度大小为:a =Δv Δt =8-25.5-3.5 m/s 2=3 m/s 2,故B 正确;由题图可知,汽车减速过程不是做匀减速运动,因此由速度—时间图象不能精确求解汽车开始减速时距斑马线的距离,故C 错误;v -t 图象与t 轴所围面积表示位移,则3.5~5.5 s 时间内,x =2+82×2 m =10 m ,故D 正确.题型二 追及相遇问题9.甲、乙两车在同一直线轨道上同向行驶,甲车在前,速度为v 1=8 m/s ,乙车在后,速度为v 2=16 m/s ,当两车相距x 0=8 m 时,甲车因故开始刹车,加速度大小为a 1=2 m/s 2,为避免相撞,乙车立即开始刹车,则乙车的加速度至少为多大? 【答案】 6 m/s 2【解析】 方法一 临界法设两车减速后速度相同时为v ,所用时间为t ,乙车的加速度大小为a 2,则v 1-a 1t =v 2-a 2t =v ,v 1+v 2t =v 2+v2t -x 0,解得t =2 s ,a 2=6 m/s 2,即t =2 s 时,两车恰好未相撞,显然此后到停止运动前,甲的速度始终大于乙的速度,故可避免相撞.满足题意的条件为乙车的加速度至少为6 m/s 2. 方法二 函数法甲运动的位移x 甲=v 1t -12a 1t 2,乙运动的位移x 乙=v 2t -12a 2t 2避免相撞的条件为x 乙-x 甲≤x 0 即12(a 2-a 1)t 2+(v 1-v 2)t +x 0≥0 代入数据有(a 2-2)t 2-16t +16≥0由数学知识得,不等式成立的条件是162-4×16(a 2-2)≤0,且a 2-2>0解得a 2≥6 m/s2.10.可视为质点的甲、乙两小车分别沿同一平直路面同向行驶,t =0时,甲在乙前方16 m 处,它们的v -t 图象如图所示,则下列说法正确的是( )A .甲、乙在t =2 s 和t =10 s 时刻并排行驶B .甲、乙在t =4 s 和t =8 s 时刻并排行驶C .在t =6 s 时刻,乙车在甲车前8 m 处D .在t =6 s 时刻,乙车在甲车前18 m 处 【答案】 B【解析】 由题图图象可知,甲做初速度为0,加速度为a 1=126m/s 2=2 m/s 2的匀加速运动;乙做初速度为v 0=6 m/s ,加速度为a 2=12-66 m/s 2=1 m/s 2的匀加速运动;两车相遇时满足:v 0t +12a 2t 2=s 0+12a 1t 2,即6t +12×1×t 2=16+12×2t 2,解得t 1=4 s ,t 2=8 s ,即甲、乙在t =4 s 和t =8 s 时刻并排行驶,选项A错误,B 正确.在t =6 s 时,甲的位移:x 1=12×2×62 m =36 m ;乙的位移:x 2=6×6 m +12×1×62m =54 m ,可知此时乙在甲的前面,Δx =x 2-x 1-s 0=54 m -36 m -16 m =2 m ,选项C 、D 错误.11.甲、乙两辆汽车在平直的高速公路上行驶,某时刻两车正好并排行驶,从该时刻起两车的速度-时间图象如图所示,则下列说法正确的是( )A .t 0时刻两车相遇B .0~t 1时间内,甲、乙两车的加速度大小均逐渐减小且方向相同C .0~t 0时间内,甲车的平均速度小于乙车的平均速度D .t 1时刻甲、乙两车一定再次相遇,之后甲车将一直在乙车前方 【答案】 C【解析】 根据速度-时间图象与时间轴所围的“面积”表示位移,知0~t 0时间内乙车的位移比甲车的大,则t 0时刻两车没有相遇,故A 错误;0~t 1时间内,甲、乙两车图象斜率的绝对值均逐渐减小,则它们的加速度大小均逐渐减小,甲图象切线斜率为正,乙图象切线斜率为负,则加速度方向相反,故B 错误;0~t 0时间内甲车的位移比乙车的小,则甲车的平均速度小于乙车的平均速度,故C 正确;0~t 1时间内,甲车的位移比乙车的大,则甲、乙两车没有在t 1时刻相遇,之后甲车的速度比乙车的大,则甲车将一直在乙车前方,故D 错误.模拟训练 练规范 练速度12.甲、乙两辆货车在平直公路上从同一位置同向行驶,两车的v -t 图象如图所示,则在0~4 s 时间内( )A .甲车做曲线运动B .乙车一直在甲车的后方C .甲车的平均速度小于6 m/sD .乙车位移的大小为8 m 【答案】 C【解析】 由题图可知,甲车做加速度减小的减速直线运动,乙车做匀加速直线运动,故选项A 错误;开始时乙的速度小于甲的速度,由图线与时间轴所围“面积”代表位移可知,开始一段时间内乙车在甲车后方,但是在0~4 s 内,通过“面积”分析可知乙车位移大于甲车位移,即乙车没有一直在甲车的后方,故选项B 错误;若甲车一直做匀减速直线运动,则图象如图所示:则平均速度为:v =v 0+v 42=10+22m/s =6 m/s ,但是通过图形面积可知,甲车的实际位移小于匀减速的位移,故甲车实际的平均速度小于6 m/s ,故选项C 正确;由图形的“面积”代表位移可知,乙车的位移为:x =12×(2+10)×4 m =24 m ,故选项D 错误.13.(多选)如图所示的x -t 图象反映了甲、乙两车在同一平直公路上行驶的位移随时间变化的关系,已知乙车做匀变速直线运动,其图线与t 轴相切于10 s 处,则0~10 s 过程中( )A .甲车的速度大小为4.0 m/sB .乙车的平均速度大小为4.0 m/sC .甲车的位移大小为40 mD .乙车的位移大小为80 m 【答案】 ACD【解析】 甲车做匀速直线运动,速度v 甲=x 1t 1=205m/s =4 m/s ,在0~10 s 内位移为:x 甲=v 甲t =4×10m =40 m ,故A 、C 正确;乙车做匀变速直线运动,其图线与t 轴相切于10 s 处,则t =10 s 时,速度为零,根据逆向思维法,乙车匀减速到速度为0的减速过程,其逆过程为初速度为0的匀加速直线运动,则根据位移与时间关系x =12at 2,结合图象有:x 0=12at 2=12a ·(10 s)2,20 m =12at 12=12a ·(5 s)2,解得:a =1.6 m/s 2,x 0=80 m ,则平均速度大小为:v 乙=x 0t =8010 m/s=8 m/s ,故B 错误,D 正确.14.一物体在外力作用下由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的关系图线如图所示.下列说法正确的是( )【答案】 D【解析】 图象与时间轴所围“面积”表示速度变化量,由题图可知,物体运动的最大速度为v max =12×2×2 m/s =2 m/s ,A 错误;0~1 s 物体做加速度增大的加速运动,1~2 s 物体做加速度减小的加速运动,2~3 s 物体做加速度反向增大的减速运动,3~4 s ,物体做加速度反向减小的减速运动,根据对称性可知,物体在4 s 末时速度减为零,4 s 后物体又重复前面的运动,故B 、C 错误;由B 、C 项分析可知,t =1 s 时和t =3 s 时物体的瞬时速度相同,故D 正确.15如图为一个质点做直线运动的v -t 图象,该质点在前2 s 内向西运动,则该质点( )A.在前2 s内加速度方向也向西B.在前4 s内加速度方向始终向东C.在4~6 s内加速度方向始终向东D.在0~6 s内加速度方向始终不变【答案】 B【解析】由题意结合图象可知向西为负方向,向东为正方向,该质点在前2 s内向西减速运动,则该段时间加速度向东,而2~4 s向东做加速运动,则加速度方向仍然向东,故选项A错误,B正确;由题图图象可知质点在4~5 s内向东做减速运动,而5~6 s内向西做加速运动,所以在4~6 s这段时间内加速度方向一直向西,故选项C错误;由上面分析可知,在0~4 s内加速度方向向东,在4~6 s内加速度方向向西,即在6 s内加速度方向发生变化,故选项D错误.16.甲、乙两物体由同一点沿同一条直线运动,它们的v-t图象如图所示,则在0~4 s内( )A.两物体始终同向运动B.2 s末两物体相距最远C.两物体平均速度相等D.4 s末两物体相遇【答案】 A【解析】0~4 s内,甲、乙两物体的v-t图象均在横轴的上方,速度均为正,故两物体始终同向运动,A正确;由题意可知,甲、乙两物体同时同地沿同向运动,在0~4 s内,甲在前,乙在后,甲的速度大于乙的速度,两物体距离越来越大,在4 s时速度相同,此时两物体距离最远,B、D错误;0~4 s内,由图象可知,甲的位移大于乙的位移,即x 甲>x 乙,根据v =x t,两物体的平均速度v 甲>v 乙,故C 错误. 17.甲、乙两物体从同一地点出发沿同一直线运动,它们的位移—时间图象如图所示,则( )A .前3 s 内甲、乙的平均速度相等B .3 s 末时甲、乙两物体的速度相同C .前3 s 内甲、乙的运动方向始终相同D .前3 s 内甲、乙两物体的最大距离为1 m【答案】 A【解析】 因为乙物体的位移—时间图象是过坐标原点的直线,所以乙物体做匀速直线运动,甲物体的位移—时间图象是曲线,所以甲物体做的是变速直线运动.因为两物体同时同地出发,开始时甲的速度大于乙的速度,在第3 s 末两图线相交,则位移相等,所以前3 s 内甲、乙的平均速度相等,故A 正确;由题图可知,3 s 末时甲、乙两物体的速度方向相反,故B 错误;由题图可知,甲在位移达到3 m 时速度减小为零,然后反方向运动,故C 错误;由题图可知,前3 s 内甲、乙两物体的最大距离大于1 m ,故D 错误.18.甲、乙两辆汽车从同一地点同时出发,沿同一方向行驶,它们运动的x t-t 图象如图所示.下列判断正确的是( )【答案】 D【解析】 由题图可得,对于甲有:x t=0.5t +1, 对于乙有:x t=-0.5t +5,对照匀变速直线运动的位移时间公式x =v 0t +12at 2, 即x t =a 2t +v 0,可得甲的加速度为a 甲=1 m/s 2,初速度为v 0甲=1 m/s ,做匀加速直线运动. 乙的加速度为a 乙=-1 m/s 2,初速度为v 0乙=5 m/s ,做匀减速直线运动,故B 错误; 当t =4 s 时,甲的速度为v 甲=v 0甲+a 甲t =1 m/s +1×4 m/s =5 m/s.乙的速度为v 乙=v 0乙+a 乙t =5 m/s -1×4 m/s =1 m/s ,可知,在4 s 以前,乙车的速度先比甲车的大,后比甲车的小,故A 错误.由位移时间公式x =v 0t +12at 2可得前4 s 内x 甲=12 m ,x 乙=12 m ,故在4 s 时,甲、乙两车相遇,则在4 s 时,甲、乙两车相距不是最远,故C 错误. 平均速度为v =x t,由题图知,在前4 s 内,甲、乙两车的平均速度相等,故D 正确.。
高考物理 1.3 运动图象 追及相遇问题达标训练
第一章 第三节 运动图象 追及相遇问题一、选择题(本题共10小题,每题7分,至少一个答案正确,选不全得4分,共70分)1.A 、B 、C 三质点同时同地沿一直线运动,其x -t 图象如图1-3-7所示,则在0~t 0这段时间内,下列说法中正确的是A .质点A 的位移最大B .质点C 的平均速度最小C .三个质点的位移相等D .三个质点的平均速度一定不相等答案 C2.(2013·普陀期末)甲、乙两位同学进行百米赛跑,假如把他们的运动近似为匀速直线运动来处理,他们同时从起跑线起跑,经过一段时间后他们的位置如图1-3-8所示,在图1-3-9中分别作出在这段时间内两人运动的位移x 、速度v 与时间t的关系图象,其中正确的是解析 他们同时从起跑线起跑且均做匀速直线运动,故他们运动的x -t 关系图象均是经过原点的倾斜直线,斜率大小代表速度大小;而v -t 关系图线是平行于横轴的直线,由题图可知,v 乙>v 甲,故选项B 正确. 答案 B3.图1-3-10是某质点运动的速度图象,由图象得到的正确结果是A .0~1 s 内的平均速度为2 m/sB .0~2 s 内的位移大小是3 mC .0~1 s 内的加速度大于2~4 s 内的加速度D .0~1 s 内的运动方向与2~4 s 内的运动方向相反解析 由于0~1 s 内质点做匀加速直线运动,所以平均速度v =22 m/s =1 m/s ,选项A 错误;0~2 s 内位移大小等于对应图线与时间轴围成的梯形的面积,即x =1+22×2 m=3 m ,选项B 正确;0~1 s 内加速度大小a 1=21m/s 2=2 m/s 2,2~4 s 内加速度大小a 2=22m/s 2=1 m/s 2,所以a 1>a 2,选项C 正确;由于速度始终为正值,方向不变,选项D 错误. 答案 BC4.(2013·南昌模拟)物体A 、B 运动的x -t 图象如图1-3-11所示,由图可知A .从第3 s 起,两物体运动方向相同,且v A >v BB .两物体由同一位置开始运动,但物体A 比B 迟3 s 才开始运动C .在5 s 内物体的位移相同,5 s 末A 、B 相遇D .5 s 内A 、B 的平均速度相等解析 x -t 图象的斜率的大小表示物体运动的速度大小,斜率的正负表示物体运动的方向,由题图可知,A 对;B 物体的出发点在离原点5 m 处,A 物体的出发点在原点处,B 错;物体B 在5 s 内的位移为10 m -5 m =5 m ,物体A 在3 s ~5 s 内的位移为10 m ,故C 、D 均错.答案 A5.质点做直线运动的v -t 图象如图1-3-12所示,规定向右为正方向,则该质点在前8 s 内平均速度的大小和方向分别为A .0.25 m/s 向右B .0.25 m/s 向左C .1 m/s 向右D .1 m/s 向左 解析 v -t 图象中图线与t 轴所夹的面积等于质点的位移.0~3 s 内质点的位移为x 1=12×3×2 m=3 m,3~8 s 内的位移为x 2=-12×(8-3)×2 m=-5 m ;质点在8 s 内的位移为x =x 1+x 2=-2 m ;质点在前8 s 内的平均速度为v =x t =-28m/s =-0.25 m/s ,负号表示平均速度方向与正方向相反,即向左,故B 正确. 答案 B6.(2013·江南五校联考)从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体A 、B 的速度—时间图象如图1-3-13所示.在0~t 0时间内,下列说法中正确的是A .A 、B 两个物体的加速度大小都在不断减小B .A 物体的加速度不断增大,B 物体的加速度不断减小C .A 、B 物体的位移都不断增大D .A 、B 两个物体的平均速度大小都大于v 1+v 22解析 在v -t 图象中,斜率表示加速度,两图线的斜率都是逐渐减小的,选项A 对而B 错;v -t 图象与时间轴所围成的面积表示位移,由题图知,在0~t 0时间内,“面积”不断增大,选项C 对;做匀变速直线运动的物体才满足v =v 1+v 22,根据v -t 图象“面积”的意义,v A <v 1+v 22,v B >v 1+v 22,选项D 错.答案 AC7.(2013·无锡模拟)如图1-3-14所示为某质点做匀变速直线运动的x -t 图线.从图中所给的数据可以确定质点在运动过程中经过图线上P 点所对应位置的瞬时速度大小一定A .大于2 m/sB .等于2 m/sC .小于2 m/sD .无法确定解析 由题意可知该质点的运动是匀加速直线运动,3~4 s 内质点的平均速度为:v =xt=2 m/s ,中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,则质点在运动过程中t =3.5 s 时的速度等于2 m/s ,P 点是AB 的中间位移处,位于t =3.5 s 时刻之后,其速度大于2 m/s ,A 选项正确.答案 A8.新中国成立60周年,在天安门广场进行十年一次的大阅兵仪式,各个部队和军种都在紧张的演练.在空军演练中,某空降兵从飞机上跳下,他从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v-t图象如图1-3-15所示,则下列说法正确的是A.0~10 s内空降兵和伞整体所受重力大于空气阻力,10~15 s内整体所受重力小于空气阻力B.0~10 s内做加速度逐渐减小的加速运动,10~15 s内做加速度增大的减速运动C.第10 s末打开降落伞,以后做匀减速运动至第15 s末D.10~15 s加速度方向竖直向上,加速度的大小在逐渐减小解析由v-t图象可知,0~10 s内做加速度逐渐减小的加速运动,空降兵和伞整体所受重力大于空气阻力,10~15 s内做加速度逐渐减小的减速运动,加速度方向竖直向上,整体所受重力小于空气阻力,因此选项B、C错误,选项A、D正确.答案AD9.甲、乙两物体先后从同一地点出发,沿一条直线运动,它们的v-t图象如图1-3-16所示,由图可知A.甲比乙运动快,且早出发,所以乙追不上甲B.t=20 s时,乙追上了甲C.在t=20 s之前,甲比乙运动快;在t=20 s之后,乙比甲运动快D.由于乙在t=10 s时才开始运动,所以t=10 s时,甲在乙前面,它们之间的距离为乙追上甲前的最大距离解析本题为追及问题,从题图中看到开始甲比乙运动快,且早出发,但是乙做匀加速运动,最终是可以追上甲的,A项错误;t=20 s时,速度图象中甲的速度图线与时间轴所围的面积大于乙的,即甲的位移大于乙的位移,所以乙没有追上甲,B项错误;在t=20 s之前,甲的速度大于乙的速度,在t=20 s之后,乙的速度大于甲的速度,C项正确;乙在追上甲之前,当它们速度相同时,它们之间的距离最大,对应的时刻为t=20 s,D选项错误.答案 C10.t=0时,甲、乙两汽车从相距70 km的两地开始相向行驶,它们的v-t图象如图1-3-17所示.忽略汽车掉头所需时间.下列对汽车运动状况的描述正确的是A.在第1小时末,乙车改变运动方向B.在第2小时末,甲、乙两车相距10 kmC.在前4小时内,乙车运动加速度的大小总比甲车的大D.在第4小时末,甲、乙两车相遇解析第1小时末,图象上的拐点并不表示运动方向改变,而表示由匀加速变为匀减速,A错.由2小时末甲、乙两图线围成的面积,可知乙车位移为30 km,甲车位移也是30 km,B对.v-t图象的斜率表示加速度,从斜率可以看出,4 h内乙车加速度一直比甲车加速度大,C对.v-t图象的交点不表示相遇,只表示速度相等,由图象围成的面积知,甲的位移为120 km,乙的位移为30 km,原来相距70 km,最后相距20 km,D错.答案BC二、计算题(本大题共2小题,共30分.要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(14分)甲、乙两物体从同一地点出发同方向运动,其速度图象如图1-3-18所示.求:(1)从乙物体开始运动经多长时间两物体相遇?(2)相遇处距出发点多远?(3)相遇前两物体间的最大距离是多少?解析 由速度图象知两物体的初速度v 0=0.加速度分别为a 甲=34 m/s 2,a 乙=32m/s 2,两物体均做匀加速运动.(1)两物体相遇时位移相等,设乙开始运动t 时间后两物体相遇,则12a 甲(t +2)2=12a 乙t 2 代入数据解得t =(2+22) s(2)相遇处离出发点的距离为x =x 乙=12a 乙t 2=12×32×(2+22)2 m =(9+62) m (3)由题图知甲物体行驶t ′=4 s 时两物体速度相等,此时两物体间的距离最大,最大距离为Δx =x 甲′-x 乙′=12a 甲t ′2-12a 乙(t ′-2)2=3 m. 答案 (1)(2+22) s (2)(9+62) m (3)3 m12.(16分)(2012·湖南重点中学联考)4×100 m 接力赛是奥运会上一个激烈的比赛项目,甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现,甲短距离加速后能保持9 m/s 的速度跑完全程.为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记,在某次练习中,甲在接力区前x 0处作了标记,当甲跑到此标记时向乙发出起跑口令,乙在接力区的前端听到口令时立即起跑(忽略声音传播的时间及人的反应时间),已知接力区的长度为L =20 m ,设乙起跑后的运动是匀加速运动,试求:(1)若x 0=13.5 m ,且乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒,则在完成交接棒时乙离接力区末端的距离为多大?(2)若x 0=16 m ,乙的最大速度为8 m/s ,并能以最大速度跑完全程,要使甲、乙能在接力区完成交接棒,则乙在听到口令后加速的加速度最大为多少?解析 (1)v 甲=9 m/s ,经过时间t 甲追上乙则根据题意有x 甲-x 乙=x 0,即v 甲·t -v 甲·t 2=13.5 m ,代入数据得:t =3 s 设乙的加速度为a ,由v 甲=at 解得:a =3 m/s 2甲追上乙时,乙走的距离为x 乙=12at 2=13.5 m 故乙离接力区末端的距离为Δx =L -x 乙=20 m -13.5 m =6.5 m.(2)由题意可知,乙的加速度越大,在完成交接棒时走过的距离越长,当在接力区的边缘完成交接棒时,乙的加速度最大,设为a 2,运动的时间t =L +x 0v 甲=4 s 乙加速的时间t 1=v 乙a 2L =12a 2t 21+v 乙(t -t 1)解得:a 2=83m/s 2=2.67 m/s 2. 答案 (1)6.5 m (2)2.67 m/s 2。
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高中物理:运动的图象追及相遇问题练习高考真题演练1.(·广东理综,13)甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时内的位移-时间图象如图所示,下列表述正确的是()A.0.2~0.5小时内,甲的加速度比乙的大B.0.2~0.5小时内,甲的速度比乙的大C.0.6~0.8小时内,甲的位移比乙的小D.0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等2.(2014·2、新课标全国卷Ⅱ,14)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的大B.汽车乙的平均速度等于v1+v22C.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3.(·大纲全国)一质点沿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=5 m处,开始沿x轴正向运动。
当t=8 s时,质点在x轴上的位置为() A.x=3 m B.x=8 mC.x=9 m D.x=14 m4.(·江苏单科,5)一汽车从静止开始做匀加速直线运动,然后刹车做匀减速直线运动,直到停止。
下列速度v和位移x的关系图象中,能描述该过程的是()5.(·广东理综,13)如图是物体做直线运动的v t图象,由图可知,该物体()A.第1 s内和第3 s内的运动方向相反B.第3 s内和第4 s内的加速度相同C.第1 s内和第4 s内的位移大小不相等D.0~2 s和0~4 s内的平均速度大小相等6.(·天津理综,1)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秒末和第5秒末的位置相同7.(·福建理综,20)一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶,其运动过程的v t图象如图所示。
求:(1)摩托车在0~20 s这段时间的加速度大小a;(2)摩托车在0~75 s这段时间的平均速度大小v。
运动的图象追及相遇问题模拟试题精练1.(·福建漳州市高三质检)如图所示,是A、B两质点从同一地点运动的st图象,则下列说法中错误的是()A.A质点以20 m/s的速度匀速运动B.B质点先沿正方向做直线运动,后沿负方向做直线运动C.B质点最初4 s做加速运动,后4 s做减速运动D.A、B两质点在4 s末相遇2.(·西安市高三质检)甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,在t=0时,乙车在甲车前50 m处,它们的v t图象如图所示,下列对汽车运动情况的描述正确的是() A.甲车先做匀速运动再做反向匀减速运动B.在第20 s末,甲、乙两车的加速度大小相等C.在第30 s末,甲、乙两车相距100 mD .在整个运动过程中,甲、乙两车可以相遇两次3.(·河北省邢台市高三摸底考试)物体甲的速度与时间图象和物体乙的位移与时间图象分别如图所示,则这两个物体的运动情况是( )A .甲在整个t =4 s 时间内有来回运动,它通过的总路程为12 mB .甲在整个t =4 s 时间内运动方向一直不变,通过的总位移大小为6 mC .乙在整个t =4 s 时间内有来回运动,它通过的总路程为12 mD .乙在整个t =4 s 时间内运动方向一直不变,通过的总位移大小为6 m4.(·黄冈高三质检)如图所示,质量均为1 kg 的两个物体A 、B 放在水平地面上相距7 m,它们与水平地面的动摩擦因数均为μ=0.2。
现使它们分别以初速度v A =6 m/s 和v B =2 m/s 同时相向运动,不计物体的大小,g 取10 m/s 2。
则( )A .它们经过(3+3) s 相遇B .它们在距离物体A 出发点5.25 m 处相遇C .它们经过4-22 s 相遇D .它们在距离物体A 出发点6 m 处相遇5.(·河北唐山市高三联考)(多选)某一物体从静止开始做直线运动,其加速度随时间变化的图线如图所示,则该物体( )A .第1 s 内加速运动,第2、3 s 内减速运动,第3 s 末回到出发点B .第1 s 末和第4 s 末速度都是8 m/sC .第2 s 末物体位移是10 mD.第3 s末速度为零,且此时开始改变运动方向6.(·安徽省宣城市八校联考)某人驾驶汽车在平直公路上以72 km/h的速度匀速行驶,某时刻看到前方路上有障碍物,立即进行刹车,从看到障碍物到刹车做匀减速运动停下,位移随速度变化的关系如图所示,图象由一段平行于x轴的直线与一段曲线组成。
求:(1)该人刹车的反应时间;(2)刹车的加速度大小及刹车的时间。
参考答案运动的图象追及相遇问题高考真题演练1.B[位移-时间图象的斜率绝对值反映速度大小,在0.2~0.5小时内,甲、乙均做匀速直线运动,加速度为0,甲图象斜率大于乙图象,说明甲的速度大于乙的速度,故A错误,B正确;由位移-时间图象可以看出在0.6~0.8小时内甲的位移比乙的大,故C错误;由位移-时间图象看出在t=0.5小时时,甲在s=10 km 处,而乙在s=8 km处,进一步得出在0.8小时内甲的路程比乙的大,故D错误。
] 2.A[在v t图象中,图线与坐标轴所围的“面积”表示位移,由题图知在0~t1时间内,甲的位移大于乙的位移,C 错误;由v =x /t 知,甲的平均速度比乙的大,故A 正确;如图所示,汽车乙的v t 图象中,实线下的面积小于上面那条虚线下的面积,故汽车乙的平均速度小于v 1+v 22,B 错误;v t 图象中的斜率表示加速度,甲、乙图线上各点切线的斜率均逐渐减小,故加速度都逐渐减小,D 错误。
]3.B [由图象知,质点在8 s 内的位移Δx =12×(2+4)×2 m -12×(2+4)×1 m=3 m 。
t =0时,质点位于x =5 m 处,故8 s 末质点位置x =5 m +Δx =8 m ,B 正确。
]4.A [汽车从静止开始做匀加速直线运动,由v 2=2ax 知当速度达到最大值v m 时做匀减速直线运动直到速度为0,由运动的可逆性得v 2=2a ′x ,将图象旋转90°,则变为x =12a v 2,为标准的二次函数,故选项A 正确。
]5.B [由图可知第1 s 内和第3 s 内速度都为正,运动方向相同,A 项错误;2~4 s 图线斜率不变,加速度不变,B 项正确;v t 图线与时间轴所围的“面积”表示位移,故第1 s 内和第4 s 内的位移大小相等,选项C 错误;0~2 s 和0~4 s 内位移相等,但时间不等,由v =s t 可知D 项错误。
]6.D [由题图可知0~2 s 内,速度为正,运动方向未改变,2 s 末时,位移最大,v t 图线斜率表示加速度,1~3 s 图线斜率未改变,故第2 s 末加速度方向没有变化,A 、B 、C 错误;由v t 图线与时间轴所围“面积”表示位移知,第3 s 末和第5 s 末质点位置相同,D 正确。
]7.解析 (1)加速度a =v t -v 0t ①由v t 图象并代入数据得a =1.5 m/s 2②(2)设20 s 时速度为v m ,0~20 s 的位移s 1=0+v m 2t 1③20~45 s 的位移s 2=v m t 2④45~75 s 的位移s 3=v m +02t 3⑤0~75 s 这段时间的总位移s =s 1+s 2+s 3⑥0~75 s 这段时间的平均速度v =s t 1+t 2+t 3⑦ 代入数据得v =20 m/s ⑧答案 (1)1.5 m/s 2 (2)20 m/s模拟试题精练1.C 2.D [由图象可知,甲车先做匀速运动再做匀减速直线运动,速度图象一直在时间轴的上方,没有反向,故A 错误;在第20 s 末,甲车的加速度大小为a 甲=Δv Δt =1 m/s 2,乙车的加速度大小为a 乙=Δv Δt=23 m/s 2,a 甲≠a 乙,故B 错误;在第30 s 末,甲的位移为x 甲=(20×10+12×20×20)m =400 m ,乙的位移为x 乙=12×30×20 m =300 m ,所以甲乙两车相距Δx =(400-300-50) m =50 m ,故C 错误;刚开始乙在甲的前面50 m 处,甲的速度大于乙的速度,经过一段时间甲可以追上乙,然后甲在乙的前面,到30 s 末,甲停止运动,甲在乙的前面50 m 处,此时乙以20 m/s 的速度匀速运动,所以再经过2.5 s 乙追上甲,故在整个运动过程中,甲、乙两车可以相遇两次,故D 正确。
]3.D4.D [对物体A 、B 受力分析,均受到重力、支持力和滑动摩擦力作用,根据牛顿第二定律,有-μmg =ma ,故加速度为a 1=-μg =-2 m/s 2;同理物体B 的加速度为a 2=-μg =-2 m/s 2;B 物体初速度较小,先停止运动,停止运动所需要的时间为t 1=0-v BO a =1 s该段时间内物体A 的位移为x A 1=v AO t 1+12a 1t 21=5 m ,物体B 的位移为x B =v BO t 1+12(-a 2)t 21=1 m ;故此时开始,物体B 不动,物体A 继续做匀减速运动,直到相遇,即在离A 物体6 m 处相遇,故B 错误,D 正确;1 s 末A 的速度为v A 1=v AO +a 1t 1=4 m/s ,物体A 继续做匀减速运动过程,有x A 2=v A 1t 2+12a 1t 22=1 m ,解得t 2=(2-3) s ,故从出发到相遇的总时间为t =t 1+t 2=(3-3) s ,故A 、C 错误。
]5.BC [物体在第1 s 内从静止开始做匀加速运动,第2、3 s 内沿原方向做匀减速运动,根据“面积”等于速度的变化量可知,3 s 末物体的速度为零,所以第3 s 末没有回到出发点,故A 错误;第2 s 末物体位移是x =(12×8×12+8×1×1-12×4×12) m =10 m ,C 正确;第1 s 末速度为v =at =8×1 m/s =8 m/s ;根据“面积”等于速度的变化量,则得4 s 内速度的变化量为Δv =at =8 m/s ,所以第4 s 末速度是8 m/s ,故B 正确;第3 s 末速度为零,接着重复前一个周期的运动,仍沿原方向运动,故D 错误。
]6.解析 (1)汽车在反应时间内做匀速直线运动,由图可知,反应时间内的位移为x 1=12 m ,速度为v =72 km/h =20 m/s反应时间为:t 1=x 1v =1220 s =0.6 s(2)开始刹车时,速度v =20 m/s ,刹车过程的位移为x 2=(37-12)m =25 m ,根据匀变速直线运动的速度位移关系有v 2=2ax 2可得刹车时的加速度大小为a =v 22x 2=2022×25m/s 2=8 m/s 2 根据速度时间关系知,刹车的时间为t 2=v a =208s =2.5 s答案 (1)0.6 s (2)8 m/s 2 2.5 s。