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1、2022年高考物理一輪復習 第一章 運動的描述 勻變速直線運動 第3講 運動圖象 追及相遇問題練習
一、選擇題(本題共10小題,每小題7分,共70分。其中1~6為單選,7~10為多選)
1.[2018·長春模擬]如圖所示是甲、乙兩物體從同一點出發(fā)的位移—時間(x-t)圖象,由圖象可以看出在0~4 s這段時間內(nèi)( )
A.甲、乙兩物體始終同向運動
B.4 s時甲、乙兩物體之間的距離最大
C.甲的平均速度大于乙的平均速度
D.甲、乙兩物體之間的最大距離為3 m
答案 D
解析 由圖象可知,甲物體在2 s后運動方向改變,A錯誤;4 s時兩車相遇,B錯誤;2 s末甲、乙距離最大為
2、3 m,D正確;0~4 s這段時間內(nèi)甲、乙位移相等,所以平均速度相等,故C錯誤。
2.[2018·奉賢區(qū)模擬]一物體運動的速度隨時間變化的關系如圖所示,根據(jù)圖象可知( )
A.4 s內(nèi)物體在做曲線運動
B.4 s內(nèi)物體的速度一直在減小
C.物體的加速度在2.5 s時方向改變
D.4 s內(nèi)物體速度的變化量的大小為8 m/s
答案 D
解析 v-t圖象只能描述直線運動,A錯誤;4 s內(nèi)由圖象知物體的速度先減小后反向增大,B錯誤;2.5 s時,物體速度改變方向,加速度方向不變,C錯誤;4 s內(nèi)速度變化量大小為Δv=8 m/s,D正確。
3.如圖所示為某質(zhì)點做直線運動的v-t圖象
3、,圖中t2=3t1,質(zhì)點在0~t1時間內(nèi)和t1~t2時間內(nèi)位移相等。則( )
A.在0~t1時間內(nèi),質(zhì)點的加速度逐漸變小
B.在t1~t2時間內(nèi),質(zhì)點的加速度逐漸變大
C.質(zhì)點在0~t1時間內(nèi)和t1~t2時間內(nèi)的平均速度是相等的
D.質(zhì)點在0~t1時間內(nèi)和t1~t2時間內(nèi),速度方向相同,加速度方向相反
答案 D
解析 根據(jù)v-t圖線的斜率可得,在0~t1時間內(nèi),質(zhì)點的加速度逐漸變大,在t1~t2時間內(nèi),質(zhì)點的加速度逐漸變小,A、B錯誤;質(zhì)點在0~t1時間內(nèi)和t1~t2時間內(nèi)位移相等,但時間不相等,所以平均速度不相等,C錯誤;質(zhì)點在0~t1時間內(nèi)和t1~t2時間內(nèi),速度都沿正方
4、向,方向相同,加速度方向相反,D正確。
4.如圖所示,甲從A地由靜止勻加速跑向B地,當甲前進距離為s1時,乙從距A地s2處的C點由靜止出發(fā),加速度與甲相同,最后二人同時到達B地,則A、B兩地距離為( )
A.s1+s2 B.
C. D.
答案 B
解析 設甲前進距離為s1時,速度為v,甲和乙做勻加速直線運動的加速度為a,則有vt+at2-at2=s2-s1,及v2=2as1,聯(lián)立解得乙運動的時間t=,則A、B的距離s=s1+vt+at2=,故B正確。
5.在一平直路面上,甲、乙兩車從同一地點同時出發(fā),其運動的v-t圖象如圖所示。在乙車從開始運動到停下的過程中,下列說法正確的是
5、( )
A.甲車與乙車在t1時刻的距離達到最小值
B.甲車與乙車在t2時刻的距離達到最大值
C.甲車與乙車相遇兩次
D.甲車的平均速度小于乙車的平均速度
答案 D
解析 tv甲,兩車距離增大,t>t1時,v乙甲,C錯誤,D正確。
6.隨著空氣質(zhì)量的惡化,霧霾現(xiàn)象增多,危害加重。霧和霾都是視程障礙物,會使有效水平能見度降低,從而帶來行車安全隱患。在一大霧天,一輛小汽車以30 m/s的速度行駛在高速公路上,突然發(fā)現(xiàn)正前方30 m處有一輛大卡車以10 m/s的速度同方
6、向勻速行駛,小汽車緊急剎車,剎車過程中剎車失靈。如圖中a、b分別為小汽車和大卡車的v-t圖線,以下說法正確的是( )
A.因剎車失靈前小汽車已減速,不會追尾
B.在t=5 s時追尾
C.在t=3 s時追尾
D.由于初始距離太近,即使剎車不失靈也會追尾
答案 C
解析 由圖象可知,在t=5 s時,兩車的速度相等,若此時小汽車與大卡車沒有追尾,則以后再不會發(fā)生追尾。由v-t圖象與坐標軸所圍圖形的面積表示位移的大小可得:t=5 s 時,xa-xb=35 m,t=3 s時,xa-xb=30 m,所以在t=3 s時,小汽車與大卡車出現(xiàn)了追尾,C正確,A、B錯誤;如果剎車不失靈,則兩車在
7、t=2 s時共速,此時xa-xb=20 m<30 m,故不會追尾,D錯誤。
7.[2018·湖南十二校聯(lián)考]汽車A在紅綠燈前停住,綠燈亮起時啟動,以0.4 m/s2的加速度做勻加速直線運動,30 s后以該時刻的速度做勻速直線運動,設在綠燈亮的同時,汽車B以8 m/s的速度從A車旁邊駛過,且一直以此速度做勻速直線運動,運動方向與A車相同,則從綠燈亮時開始( )
A.A車在加速過程中與B車相遇
B.A、B兩車相遇時速度相同
C.相遇時A車做勻速運動
D.A車追上B車后,兩車不可能再次相遇
答案 CD
解析 A車在勻加速直線運動過程中的位移xA1=aAt=180 m,此過程中B車的位
8、移xB1=vBt1=240 m>xA1,故A車在加速過程中沒有與B車相遇,A錯誤,C正確;之后因vA=aAt1=12 m/s>vB,故A車一定能追上B車,相遇之后不能再相遇,A、B相遇時的速度一定不相同,B錯誤,D正確。
8.甲、乙兩質(zhì)點從同一位置出發(fā),沿同一直線路面運動,它們的v-t圖象如圖所示。對這兩質(zhì)點在0~3 s內(nèi)運動的描述,下列說法正確的是( )
A.t=2 s時,甲、乙兩質(zhì)點相遇
B.在甲、乙兩質(zhì)點相遇前,t=1 s時,甲、乙兩質(zhì)點相距最遠
C.甲質(zhì)點的加速度比乙質(zhì)點的加速度小
D.t=3 s時,乙質(zhì)點在甲質(zhì)點的前面
答案 BD
解析 由圖可知,甲的加速度a甲=
9、- m/s2,做勻減速直線運動,乙的加速度a乙=0.5 m/s2,做勻加速直線運動,C錯誤;開始時甲速度大,甲在前,乙追甲的過程中,t=1 s前兩者距離在增大,t=1 s時,兩者速度相等,甲、乙兩質(zhì)點距離最大,故B正確;t=2 s時,分別求它們的位移x甲=2×2 m-××22 m= m,x乙=1×2 m+×0.5×22 m=3 m,這時乙已在甲前,A錯誤,D正確。
9.一輛汽車從甲地出發(fā),沿平直公路開到乙地剛好停止,其速度圖象如圖所示。那么0~t和t~3t兩段時間內(nèi),下列說法中正確的是( )
A.加速度的大小之比為2∶1
B.位移的大小之比為1∶2
C.平均速度的大小之比為2∶1
10、
D.中間時刻速度的大小之比為1∶1
答案 ABD
解析 設t時刻速度為v1,則0~t時間內(nèi)加速度a1=,位移x1=t, 平均速度1=,中間時刻速度等于平均速度。t~3t時間內(nèi)加速度a2=,位移x2=·2t,平均速度2=。故正確的是A、B、D。
10.某物體在t=0時刻的速度為零,則下列四個選項中表示該物體做往返運動的圖象是( )
答案 ABD
解析 選項A中的位移圖象的縱坐標代表位移,其值有時取正值,有時取負值,這說明該物體圍繞起點做往返運動,A符合題意;v-t圖象的縱坐標代表速度,速度的正負代表方向,速度取正值時代表速度方向與規(guī)定的正方向相同,取負值時代表物體的速度方向與
11、正方向相反,可見B符合題意;根據(jù)C、D中的a-t圖象作出對應的v-t圖象(如下圖所示),參考選項B的分析可知,C不符合題意,D符合題意。
二、非選擇題(本題共2小題,共30分)
11.[2018·貴州三校聯(lián)考](12分)如圖所示,在光滑的水平地面上,相距L=10 m的A、B兩小球均以v0=10 m/s向右運動,隨后兩球相繼滑上傾角為30°的足夠長的光滑斜坡,地面與斜坡平滑連接,取g=10 m/s2。求:
(1)B球剛要滑上斜坡時A、B兩球的距離;
(2)A球滑上斜坡后經(jīng)過多長時間兩球相遇。
答案 (1)7.5 m (2)2.5 s
解析 (1)設A球滑上斜坡后經(jīng)過t1時間B
12、球剛要滑上斜坡,則有
t1==1 s
A球滑上斜坡后加速度a=gsin30°=5 m/s2
設這段時間內(nèi)A球向上運動的位移為x,則
x=v0t1-at=7.5 m。
(2)B球剛要滑上斜坡時A球速度v1=v0-at1=5 m/s
B球滑上斜坡時,加速度與A球相同,以A球為參考系,B球相對于A球以v=v0-v1=5 m/s
做勻速運動,設再經(jīng)過時間t2兩球相遇,有
t2==1.5 s
則兩球相遇時已經(jīng)過的時間t=t1+t2=2.5 s。
12.(18分)交通路口是交通事故的多發(fā)地,駕駛員到交通路口時應格外小心?,F(xiàn)有甲、乙汽車正沿同一平直馬路同向勻速行駛,甲車在前,乙車在后,它
13、們行駛的速度均為v0=9 m/s。當兩車快要到一十字路口時,甲車司機看到綠燈已轉(zhuǎn)換成黃燈,立即緊急剎車,乙車司機為了避免與甲車相撞也緊急剎車。已知甲車緊急剎車的加速度大小a1=5 m/s2,乙車緊急剎車的加速度大小a2=4.5 m/s2,乙車司機的反應時間Δt=0.5 s(即乙車司機看到甲車剎車后0.5 s才開始剎車),則:
(1)若甲車司機看到黃燈時車頭距離警戒線9 m,他采取上述措施能否避免闖紅燈?
(2)為保證兩車在緊急剎車過程中不相撞,甲、乙兩車在行駛過程中應保持多大距離?
答案 (1)能 (2)5.4 m
解析 (1)甲車剎車時,有:
-2a1x=0-v
解得x=8.1 m<9 m
故甲車司機能避免闖紅燈。
(2)由于a1>a2,故甲車停止后乙車繼續(xù)靠近甲車
對乙車,反應時間內(nèi)x1=v0Δt=4.5 m
剎車后,有:-2a2x2=0-v
解得x2=9 m
兩車恰好相遇時,有:Δx=x1+x2-x=5.4 m
故應保持的距離:Δx=5.4 m。