高中物理必修一追及与相遇问题专题练习及答案[001]
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追及相遇专题练习
1.如图所示是A、B两物体从同一地点出发,沿相同的方向做直线运动的v-t图象,由图象可知(
)
A.A比B早出发5 s B.第15 s末A、B速度相等
C.前15 s内A的位移比B的位移大50 m D.第20 s末A、B位移之差为25 m
2.a、b两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图像如图所示,下列说法正确的是( ) A.a、b加速时,物体a的加速度大于物体b的加速度
υ/(m·s−1)
B.20秒时,a、b两物体相距最远
C.60秒时,物体a在物体b的前方
D.40秒时,a、b两物体速度相等,相距200 m
3.公共汽车从车站开出以4 m/s的速度沿平直公路行驶,2 s后一辆摩托车从同一车站开出匀加速追赶,加速度为2 m/s2,试问:
(1)摩托车出发后,经多少时间追上汽车?
(2)摩托车追上汽车时,离出发处多远?
(3)摩托车追上汽车前,两者最大距离是多少?
4.汽车A在红绿灯前停住,绿灯亮起时起动,以0.4 m/s2的加速度做匀加速运动,经过30 s后以该时刻的速度做匀速直线运动.设在绿灯亮的同时,汽车B以8 m/s的速度从A车旁边驶过,且一直以相同的速度做匀速直线运动,运动方向与A车相同,则从绿灯亮时开始()
A.A车在加速过程中与B 车相遇
B.A、B 相遇时速度相同
C.相遇时A 车做匀速运动
D.两车不可能再次相遇
5.同一直线上的A、B两质点,相距s,它们向同一方向沿直线运动(相遇时互不影响各自的运动),A做速度为v的匀速直线运动,B从此时刻起做加速度为a、初速度为零的匀加速直线运动.若A在B前,两者可相遇几次?若B在A前,两者最多可相遇几次?
6.一列货车以28.8 km/h的速度在平直铁路上运行,由于调度失误,在后面600 m处有一列快车以72 km/h 的速度向它靠近.快车司机发觉后立即合上制动器,但快车要滑行2000 m才停止.试判断两车是否会相碰.
7.一列火车以v1的速度直线行驶,司机忽然发现在正前方同一轨道上距车为s处有另一辆火车正沿着同一方向以较小速度v2做匀速运动,于是他立即刹车,为使两车不致相撞,则a应满足什么条件?
8.A、B两车沿同一直线向同一方向运动,A车的速度v A=4 m/s,B车的速度v B=10 m/s.当B车运动至A车前方7 m处时,B车以a=2 m/s2的加速度开始做匀减速运动,从该时刻开始计时,则A车追上B车需要多长时间?在A车追上B车之前,二者之间的最大距离是多少?
9.从同一地点以30 m/s的速度先后竖直上抛两个物体,抛出时间相差2 s,不计空气阻力,两物体将在何处何时相遇?
10.汽车正以10 m/s的速度在平直公路上匀速直线运动,突然发现正前方有一辆自行车以4 m/s的速度同方向做匀速直线运动,汽车立即关闭油门,做加速度为6 m/s2 的匀减速运动,求汽车开始减速时,他们间距离为多大时恰好不相撞?
参考答案
1. 【答案】D
【解析】首先应理解速度-时间图象中横轴和纵轴的物理含义,其次知道图线的斜率表示加速度的大小,图线与时间轴围成的面积表示该时间内通过的位移的大小.两图线的交点则表示某时刻两物体运动的速度相等. 由图象可知,B 物体比A 物体早出发5 s ,故A 选项错;10 s 末A 、B 速度相等,故B 选项错;由于位移的数值等于图线与时间轴所围“面积”,所以前15 s 内B 的位移为150 m ,A 的位移为100 m ,故C 选项错;将图线延伸可得,前20 s 内A 的位移为225 m ,B 的位移为200 m ,故D 选项正确.
2.【答案】C
【解析】υ—t 图像中,图像的斜率表示加速度,图线和时间轴所夹的面积表示位移.当两物体的速度相等时,距离最大.据此得出正确的答案为C 。有些考生错误的认为图线相交时相遇,从而得出错误的答案.属于容易题。
详细分析:a 、b 两物体同地同一直线运动,从速度图像看速度都为正值,即同向行驶。a 的加速度a =t
υ∆∆ =
3020m/s 2 =1.5m/s 2 ,b 的加速度 a ′ =t υ'∆∆=4020
m/s 2 =2m/s 2 所以a 物体的加速度小于b 物体的加速度,即A 项错误。20s 时,a 物体的速度达到υ=40 m/s 而b 物体仍然静止。只有当40s
时,即a 、b 两物体速度相等时, a 、b 两物体才相距最远。此时相距的距离为Δs = [1
2
(10+40)×20+40×20]m −
1
2
×40×20m=900m ,所以BD 错误。 当60s 时,a 的位移s a =12
(10+40)×20+40×40=2100m ;b 的位移s b =12
a ′t 2 =
12
×2×402 m =1600m ;所以a 在b 的前方,即C 项正确。 3.【答案】5.46s 29.9m 12m
【解析】 开始一段时间内汽车的速度大,摩托车的速度小,汽车和摩托车的距离逐渐增大,当摩托车的速度大于汽车的速度后,汽车和摩托车的距离逐渐减小,直到追上.显然,在上述过程中,摩托车的速度等于汽车的速度时,它们间的距离最大.
(1)摩托车追上汽车时,两者位移相等,即
v (t +2)=
2
1at 2
解得摩托车追上汽车经历的时间为 t =5.46 s
(2)摩托车追上汽车时通过的位移为
s =
2
1at 2
=29.9 m
(3)摩托车追上汽车前,两车速度相等时相距最远,即: v =at ′
t ′=
a
v
=2 s
最大距离为 Δs =v (t ′+2)- 2
1
at ′2=12 m