2020屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè) 第4講 運(yùn)動(dòng)的圖像 追擊問(wèn)題

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1、2020屆高三物理總復(fù)習(xí)精品課時(shí)作業(yè) 第4講 運(yùn)動(dòng)的圖像 追擊問(wèn)題 1．一遙控玩具小車(chē)在平直路上運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖象如圖所示，則(　　) A．15 s末汽車(chē)的位移為30 m B．20 s末汽車(chē)的速度為－1 m/s C．前10 s內(nèi)汽車(chē)的加速度為3 m/s2 D．前25 s內(nèi)汽車(chē)做單方向直線運(yùn)動(dòng) 【答案】AB 2．圖中的兩條圖線分別是甲、乙兩球從同一地點(diǎn)、沿同一直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象，根據(jù)圖象可以判斷(　　) A．兩球在t＝2 s時(shí)速度相同 B．兩球在t＝2 s時(shí)相距最近 C．兩球在t＝8 s時(shí)相遇 D．在2 s～8 s內(nèi)，兩球的加速度大小相等 【答案】C

2、 3．甲、乙兩輛汽車(chē)在平直的公路上沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，t＝0時(shí)刻同時(shí)經(jīng)過(guò)公路旁的同一個(gè)路標(biāo)．在描述兩車(chē)運(yùn)動(dòng)的v－t圖中(如圖所示)，直線a、b分別描述了甲、乙兩車(chē)在0～20 s的運(yùn)動(dòng)情況．關(guān)于兩車(chē)之間的位置關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．在0～10 s內(nèi)，兩車(chē)逐漸靠近 B．在10～20 s內(nèi)，兩車(chē)逐漸遠(yuǎn)離 C．在5～15 s內(nèi)，兩車(chē)的位移相等 D．在t＝10 s時(shí)，兩車(chē)在公路上相遇 【解析】根據(jù)v－t圖線與時(shí)間軸所圍面積表示位移可知：在0～10 s內(nèi)，兩車(chē)的位移差逐漸增大，即兩車(chē)在遠(yuǎn)離，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在10～20 s內(nèi)，甲的位移增加得多，兩車(chē)在靠近，到20 s末兩車(chē)相遇，選

3、項(xiàng)B錯(cuò)誤；在5～15 s內(nèi)，由圖線的對(duì)稱關(guān)系知兩圖線在此時(shí)間段與時(shí)間軸所圍面積相等，故兩車(chē)位移相等，選項(xiàng)C正確；v－t圖線的交點(diǎn)表示該時(shí)刻速度相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 【答案】C 4．甲、乙兩物體相距100 m，沿同一直線向同一方向運(yùn)動(dòng)，乙在前，甲在后，請(qǐng)你判斷下列哪種情況甲可以追上乙(　　) A．甲的初速度為20 m/s，加速度為1 m/s2，乙的初速度為10 m/s，加速度為2 m/s2 B．甲的初速度為10 m/s，加速度為2 m/s2，乙的初速度為30 m/s，加速度為1 m/s2 C．甲的初速度為30 m/s，加速度為1 m/s2，乙的初速度為10 m/s，加速度為2 m/s2

4、 D．甲的初速度為10 m/s，加速度為2 m/s2，乙的初速度為20 m/s，加速度為1 m/s2 【解析】只要甲的加速度大于乙的加速度，甲就一定能追上乙，故B、D正確；用速度相等時(shí)求出時(shí)間，即v甲＋a甲t＝v乙＋a乙t求出時(shí)間t，再代入Δx＝v甲t＋a甲t2－(v乙t＋a乙t2)，如果Δx<100 m，則能追上，如果Δx>100 m，則追不上，故A錯(cuò)，C對(duì)． 【答案】BCD 5．如圖所示，t＝0時(shí)，質(zhì)量為0.5 kg的物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后進(jìn)入水平面(設(shè)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)前后速度大小不變)，最后停在C點(diǎn)．測(cè)得每隔2 s的三個(gè)時(shí)刻物體的瞬時(shí)速度記錄在下表中，由此可知(重

5、力加速度g＝10 m/s2)(　　) t/s 0 2 4 6 v/(m·s－1) 0 8 12 8 A．物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為12 m/s B．t＝3 s的時(shí)刻物體恰好經(jīng)過(guò)B點(diǎn) C．t＝10 s的時(shí)刻物體恰好停在C點(diǎn) D．A、B間的距離大于B、C間的距離 【解析】仔細(xì)觀察數(shù)據(jù)可得，0～2 s內(nèi)物體加速運(yùn)動(dòng)，加速度a1＝4 m/s2,2～4 s內(nèi)也是加速運(yùn)動(dòng)，若按照0～2 s規(guī)律，4 s末應(yīng)加至16 m/s，所以在4 s末物體應(yīng)處于水平段，4～6 s內(nèi)物體的運(yùn)動(dòng)為水平方向的勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度a2＝2 m/s2.因題目設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)較小且規(guī)律性明顯，可作速度—時(shí)

6、間圖象如圖所示．由圖知物體在3～4 s內(nèi)達(dá)到最大速度，大于12 m/s，A、B均錯(cuò)；在t＝10 s時(shí)到達(dá)C點(diǎn)靜止，C對(duì)；A、B間的距離應(yīng)小于B、C間的距離，D錯(cuò)．若采用公式法，雖可解出，但計(jì)算量大，解得t＝ s時(shí)到達(dá)B點(diǎn)，速度為 m/s. 【答案】C 6．摩托車(chē)先由靜止開(kāi)始以 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，后以最大行駛速度25 m/s勻速運(yùn)動(dòng)，追趕前方以15 m/s的速度同向勻速行駛的卡車(chē)．已知摩托車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)與卡車(chē)的距離為1000 m，則： (1)追上卡車(chē)前，二者相隔的最大距離是多少？ (2)摩托車(chē)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間才能追上卡車(chē)？ 【解析】(1)由題意得，摩托車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間t

7、1＝＝16 s，位移x1＝＝200 m＜x0＝1000 m，所以摩托車(chē)在達(dá)到最大速度之前沒(méi)有追上卡車(chē)．則追上卡車(chē)前二者速度相等時(shí)，間距最大，設(shè)從開(kāi)始經(jīng)過(guò)t2時(shí)間速度相等，最大間距為xm，于是有at2＝v勻，所以t2＝＝9.6 s 最大間距xm＝x0＋v勻t2－at＝1072 m. (2)設(shè)從開(kāi)始經(jīng)過(guò)t時(shí)間摩托車(chē)追上卡車(chē)，則有： ＋vm(t－t1)＝x0＋v勻t 解得：t＝120 s. 【答案】(1)1072 m　(2)120 s 7．利用速度傳感器與計(jì)算機(jī)結(jié)合，可以自動(dòng)作出物體的運(yùn)動(dòng)圖象．某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中得到運(yùn)動(dòng)小車(chē)的v－t圖象如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．小

8、車(chē)先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng) B．小車(chē)運(yùn)動(dòng)的最大速度約為0.8 m/s C．小車(chē)的位移一定大于8 m D．小車(chē)做曲線運(yùn)動(dòng) 【解析】小車(chē)在整個(gè)過(guò)程中做直線運(yùn)動(dòng)，0～9 s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)，10～15 s內(nèi)做減速運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．由圖象可知9 s末物體的速度達(dá)到最大，vm≈0.8 m/s.v－t圖象與t軸包圍的面積表示位移，故x≈83格×0.1米/格＝8.3 m. 【答案】D 8．兩輛游戲賽車(chē)a、b在兩條平行的直車(chē)道上行駛．t＝0時(shí)兩車(chē)都在同一計(jì)時(shí)線處，此時(shí)比賽開(kāi)始．它們?cè)谒拇伪荣愔械膙－t圖象如圖所示，則在比賽中有一輛賽車(chē)追上了另一輛的圖象是(　　) 【解析】由v－t圖象的特

9、點(diǎn)可知，圖線與t軸所圍面積的大小即為物體位移的大小．觀察4個(gè)圖象，只有A、C選項(xiàng)中a、b所圍面積的大小有相等的時(shí)刻，故選項(xiàng)A、C正確． 【答案】AC 9．圖示是汽車(chē)剎車(chē)時(shí)剎車(chē)痕(即剎車(chē)距離)與剎車(chē)前車(chē)速的關(guān)系圖象．v為車(chē)速，x為車(chē)痕長(zhǎng)度． (1)嘗試用動(dòng)能定理解釋汽車(chē)剎車(chē)距離與車(chē)速的關(guān)系． (2)假設(shè)某汽車(chē)發(fā)生了車(chē)禍，已知該汽車(chē)剎車(chē)時(shí)的剎車(chē)距離與剎車(chē)前車(chē)速間的關(guān)系滿足圖示關(guān)系．交通警察要根據(jù)碰撞后兩車(chē)的損害程度(與車(chē)子結(jié)構(gòu)相關(guān))、碰撞后車(chē)子的位移及轉(zhuǎn)動(dòng)情形等來(lái)估算碰撞時(shí)的車(chē)速，同時(shí)還要根據(jù)剎車(chē)痕判斷碰撞前司機(jī)是否剎車(chē)及剎車(chē)前的車(chē)速．若估算出碰撞時(shí)車(chē)子的速度為45 km/h，碰撞前的

10、剎車(chē)痕為20 m，則車(chē)子原來(lái)的車(chē)速是多少？ 【解析】(1)由圖可得：v1＝60 km/h，x1＝20 m v2＝120 km/h，x2＝80 m 由動(dòng)能定理知：－μmgx＝0－mv2 即v2＝2μgx 由圖象數(shù)據(jù)知：＝，因此v－x圖象是滿足動(dòng)能定理的一條拋物線． (2)利用動(dòng)能定理，有v2－v＝－2μgx0 在圖象上取一點(diǎn)：v1＝60 km/h時(shí)，剎車(chē)位移x1＝20 m 即2μgx1＝v，所以v－452＝602，解得：v0＝75 km/h. 【答案】(1)v－x圖象是滿足動(dòng)能定理的一條拋物線 (2)75 km/h 10．在一次警車(chē)A追擊劫匪車(chē)B時(shí)，兩車(chē)同時(shí)由靜止向同一方向

11、加速行駛，經(jīng)過(guò)30 s追上．兩車(chē)各自的加速度aA＝15 m/s2，aB＝10 m/s2，各車(chē)最高時(shí)速分別為vA＝45 m/s，vB＝40 m/s，問(wèn)追上時(shí)兩車(chē)各行駛多少路程？原來(lái)相距多遠(yuǎn)？ 【解析】如圖所示，以A車(chē)的初始位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，Ax為正方向，令L為警車(chē)追上劫匪車(chē)所走過(guò)的全程，l為劫匪車(chē)走過(guò)的全程．則兩車(chē)原來(lái)的間距為ΔL＝L－l 設(shè)兩車(chē)加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為tA1、tB1，以最大速度勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為tA2、tB2，則vA＝aAtA1，解得tA1＝3 s 則tA2＝27 s 同理tB1＝4 s，tB2＝26 s 警車(chē)在0～3 s時(shí)間段內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，L1＝aAt 在3 s

12、～30 s時(shí)間段內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)，則L2＝vAtA2 警車(chē)追上劫匪車(chē)的全部行程為： L＝L1＋L2＝aAt＋vAtA2＝1282.5 m 同理劫匪車(chē)被追上時(shí)的全部行程為： l＝l1＋l2＝aBt＋vBtB2＝1120 m 兩車(chē)原來(lái)相距ΔL＝L－l＝162.5 m. 【答案】1282.5 m　1120 m　162.5 m 11．某天，張叔叔在上班途中沿行步道向一公交車(chē)站走去，發(fā)現(xiàn)一輛公交車(chē)正從身旁的平直公路駛過(guò)，此時(shí)，張叔叔的速度是1 m/s，公交車(chē)的速度是15 m/s，他們距車(chē)站的距離為50 m．假設(shè)公交車(chē)在行駛到距車(chē)站25 m處開(kāi)始剎車(chē)，剛好到車(chē)站停下，停車(chē)10 s后公交車(chē)又啟動(dòng)向

13、前開(kāi)去．張叔叔的最大速度是6 m/s，最大起跑加速度為2.5 m/s2，為了安全乘上該公交車(chē)，他用力向前跑去． (1)公交車(chē)剎車(chē)過(guò)程視為勻減速運(yùn)動(dòng)，則其加速度大小是多少？ (2)分析張叔叔能否在公交車(chē)停在車(chē)站時(shí)安全上車(chē)． 【解析】(1)公交車(chē)的加速度 a1＝＝－4.5 m/s2 所以其加速度大小為4.5 m/s2. (2)汽車(chē)從相遇處到開(kāi)始剎車(chē)時(shí)用時(shí) t1＝＝ s＝ s 汽車(chē)剎車(chē)過(guò)程中用時(shí)t2＝＝ s 張叔叔以最大加速度達(dá)到最大速度用時(shí) t3＝＝2 s 張叔叔加速過(guò)程中的位移x2＝(v2＋v3)t3＝7 m 以最大速度跑到車(chē)站的時(shí)間t4＝＝ s≈7.2 s t3＋t4