2019屆高考物理一輪復習 第一章 運動的描述 課時作業(yè)3 運動圖象、追及相遇問題.doc
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課時作業(yè)(三)運動圖象、追及相遇問題 [基礎(chǔ)小題練] 1.(2018江西師大附中月考)如圖所示,A、B兩物體相距x=7 m,物體A以vA=4 m/s的速度向右勻速運動,而物體B此時的速度vB=10 m/s,只在摩擦力作用下向右做勻減速運動,加速度大小為a=2 m/s2,那么物體A追上物體B所用的時間為( ) A.7 s B.8 s C.9 s D.10 s 【解析】 設(shè)物體B速度減為零的時間為t1,有t1== s=5 s,在t1=5 s的時間內(nèi),物體B的位移為xB1==25 m,物體A的位移為xA1=vAt1=20 m,由于xB1+x>xA1,故物體A未追上物體B;5 s后,物體B靜止不動,物體A追上物體B需再經(jīng)過Δt= s=3 s,故物體A追上物體B所用的時間為t總=5 s+3 s=8 s,故選項B正確. 【答案】 B 2.(2018濰坊中學高三上學期開學考試)甲、乙兩質(zhì)點從同一位置、同時沿同一直線運動,速度隨時間變化的vt圖象如圖所示,其中甲為直線.關(guān)于兩質(zhì)點的運動情況,下列說法正確的是( ) A.在t0~2t0時間內(nèi),甲、乙的加速度方向相同 B.在t0~2t0內(nèi),乙的平均速度大于甲的平均速度 C.在0~2t0內(nèi),甲乙間的最遠距離為v0t D.在0~2t0內(nèi),甲乙間的最遠距離為v0t 【解析】 速度圖象的斜率表示加速度,根據(jù)圖象可知,在t0~2t0時間內(nèi),甲、乙的加速度都為負,方向相同,故A正確.根據(jù)圖象與坐標軸圍成的面積表示位移可知,在t0~2t0內(nèi),乙的位移大于甲的位移,則乙的平均速度大于甲的平均速度,故B正確.甲、乙從同一位置出發(fā),在t0時刻前甲的速度大于乙的速度,兩者間距增大,t0時刻后乙的速度大于甲的速度,兩者間距減小,所以t0時刻相距最遠,最遠距離等于兩者位移之差,為x=t0(2v0-v0)=v0t,故C錯誤,D正確. 【答案】 ABD 3.如圖所示的三條直線描述了a、b、c三輛車在同一直線上的運動,下列說法中正確的是( ) A.小車a的加速度的大小最大 B.小車a、b的加速度方向相反 C.b、c兩直線相交的時刻兩車加速度相同 D.b、c兩直線相交的時刻兩車速度相同 【解析】 在vt圖象中,圖線的斜率表示加速度,斜率的大小表示加速度的大小,斜率的正負表示加速度的方向.由圖知c的斜率最大,所以小車c的加速度的大小最大,A錯誤;a、b的斜率一負一正,說明小車a、b的加速度方向相反,B正確;vt圖象中圖線的交點表示運動物體在該時刻速度相同,C錯誤,D正確. 【答案】 BD 4.甲、乙兩質(zhì)點在同一直線上做勻加速直線運動,vt圖象如圖所示,3 s末兩質(zhì)點在途中相遇,由圖象可知( ) A.甲的加速度等于乙的加速度 B.出發(fā)前甲在乙之前6 m處 C.出發(fā)前乙在甲之前6 m處 D.相遇前甲、乙兩質(zhì)點的最遠距離為6 m 【解析】 由圖可看出,甲的斜率小于乙的斜率,則甲的加速度小于乙的加速度,故A錯誤.3 s末甲、乙通過的位移分別為:x乙=63 m=9 m,x甲=32 m=3 m,由題知,3 s末兩質(zhì)點在途中相遇,則說明出發(fā)前甲在乙之前6 m處,故B正確,C錯誤.由于出發(fā)前甲在乙之前6 m處,出發(fā)后乙的速度一直大于甲的速度,則兩質(zhì)點間距離不斷縮短,所以相遇前甲、乙兩質(zhì)點的最遠距離為6 m,故D正確. 【答案】 BD 5.(2018河北定州中學高三上學期開學考試)甲、乙兩物體做直線運動的vt圖象如圖所示,由圖可知( ) A.乙物體的加速度為1 m/s2 B.4 s末兩物體的位移相等 C.4 s末甲物體在乙物體前面 D.條件不足,無法判斷兩物體何時相遇 【解析】 速度-時間圖線的斜率等于加速度,則乙物體的加速度為a== m/s2= m/s2,故A錯誤;4 s末兩圖象相交表示兩物體的速度相等,故B錯誤;速度圖象與時間軸所圍成的面積表示位移,由圖看出在前4 s內(nèi)甲的位移大于乙的位移,但由于出發(fā)點的位置未知,條件不足,無法判斷兩物體的位置關(guān)系,也就不確定何時相遇,故C錯誤,D正確. 【答案】 D 6.(2018福建晉江二模)某質(zhì)點做直線運動,運動速率的倒數(shù)與位移x的關(guān)系如圖,關(guān)于質(zhì)點運動,下列說法正確的是( ) A.質(zhì)點做勻加速直線運動 B.質(zhì)點做勻減速直線運動 C. x圖線的斜率等于質(zhì)點運動的加速度 D.四邊形BB′C′C的面積的物理意義是質(zhì)點從C到C′所用的時間 【解析】 由 x圖象可知,與x成正比,即vx為定值,x增大時,v減小,則質(zhì)點做減速直線運動,圖線斜率k=,不等于質(zhì)點運動的加速度,假設(shè)質(zhì)點做勻減速直線運動,則有v2-v=2ax,v2x2=(2ax+v)x2,由于vx為定值,而等式右邊不是定值,假設(shè)錯誤,可知質(zhì)點做的不是勻減速直線運動,故A、B、C錯誤;由于三角形OBC的面積S1=OCBC=,表示從O到C所用的時間,同理,三角形OB′C′的面積表示質(zhì)點從O到C′所用的時間,所以四邊形BB′C′C的面積的物理意義是質(zhì)點從C到C′所用的時間,故D正確. 【答案】 D [創(chuàng)新導向練] 7.剎車系統(tǒng)——利用vt圖象分析實際問題 某汽車在啟用ABS剎車系統(tǒng)和不啟用該剎車系統(tǒng)緊急剎車時,其車速與時間的變化關(guān)系分別如圖中的①、②圖線所示,由圖可知,啟用ABS后( ) A.t1時刻車速更小 B.0~t3時間內(nèi)加速度更小 C.加速度總是比不啟用ABS時大 D.剎車后前行的距離比不啟用ABS短 【解析】 由圖可知,啟用ABS后,t1時刻車速更大,A錯.由vt圖線的斜率表示加速度可知,在0~t1時間內(nèi),啟用ABS后的加速度比不啟用ABS時小,而在t1~t3時間內(nèi),啟用ABS后的加速度比不啟用ABS時大,B、C錯.由圖線與橫軸所圍面積表示位移可知,啟用ABS后,剎車距離比不啟用ABS時短,D正確. 【答案】 D 8.生活實際——利用vt圖象分析追及相遇問題甲、乙兩輛汽車在同一水平直道上運動,其運動的位移—時間圖象(xt圖象)如圖所示,則下列關(guān)于兩車運動情況的說法中正確的是( ) A.甲車先做勻減速直線運動,后做勻速直線運動 B.乙車在0~10 s內(nèi)的平均速度大小為0.8 m/s C.在0~10 s內(nèi),甲、乙兩車相遇兩次 D.若乙車做勻變速直線運動,則圖線上P點所對應的瞬時速度大小一定大于0.8 m/s 【解析】 從題圖可以看出,甲車先做勻速直線運動,當運動到t=4 s末時,甲車停止,故A錯誤;乙車在0~10 s內(nèi)的位移大小為8 m,平均速度大小=0.8 m/s,故B正確;甲車和乙車的位移—時間圖象有兩個交點,所以甲、乙兩車會相遇兩次,故C正確;若乙車做勻變速直線運動,P點對應的位置坐標為x=4 m,恰好是在0~10 s內(nèi)乙車位移的中點,又因為v==0.8 m/s,vP=v>v,故D正確. 【答案】 BCD 9.生活實際——馬路上的紅綠燈 《機動車駕駛證申領(lǐng)和使用規(guī)定》已經(jīng)正式施行,司機闖黃燈要扣6分,被稱為“史上最嚴交規(guī)”.某小轎車駕駛員看到綠燈開始閃時,經(jīng)短暫思考后開始剎車,小轎車在黃燈剛亮時恰停在停車線上,vt圖線如圖所示.若綠燈開始閃爍時小轎車距停車線距離L=10.5 m,則綠燈開始閃爍到黃燈剛亮的時間t0為( ) A.0.5 s B.1.5 s C.3 s D.3.5 s 【解析】 根據(jù)速度—時間圖象中圖線與坐標軸圍成的面積表示位移可知: x=L=60.5 m+6(t0-0.5) m=10.5 解得:t0=3.5 s. 【答案】 D 10.生活實際——考查追及相遇問題 入冬以來,全國多地多次發(fā)生霧霾天氣,能見度不足20 m.在這樣的惡劣天氣中,甲、乙兩汽車在一條平直的單行道上,乙在前、甲在后同向行駛.某時刻兩車司機同時聽到前方有事故發(fā)生的警笛提示,同時開始剎車.兩輛車剎車時的vt圖象如圖,則( ) A.若兩車發(fā)生碰撞,開始剎車時兩輛車的間距一定等于112.5 m B.若兩車發(fā)生碰撞,開始剎車時兩輛車的間距一定小于90 m C.若兩車發(fā)生碰撞,則一定是在剎車后20 s之內(nèi)的某時刻發(fā)生碰撞 D.若兩車發(fā)生碰撞,則一定是在剎車后20 s以后的某時刻發(fā)生相撞 【解析】 由圖可知,兩車速度相等經(jīng)歷的時間為20 s,甲車的加速度a1= m/s2=-1 m/s2,乙車的加速度a1=m/s2=-0.5 m/s2,此時甲車的位移x甲=v甲t+a1t2=2520 m-1400 m=300 m,乙車的位移x乙=v乙t+a2t2=1520 m-0.5400 m=200 m,可知要不相撞,則兩車的至少距離Δx=300 m-200 m=100 m,因為兩車發(fā)生碰撞,則兩車的距離小于100 m,故A、B錯誤;因為速度相等后,若不相撞,兩者的距離又逐漸增大,可知兩輛車一定是在剎車后的20 s之內(nèi)的某時刻發(fā)生相撞的,故C正確,D錯誤. 【答案】 C [綜合提升練] 11.(2018山東濟南一中上學期期中)高速公路上甲、乙兩車在同一車道上同向行駛,甲車在前,乙車在后,速度均為v0=40 m/s,距離x0=90 m.t=0時刻甲車遇緊急情況后,甲、乙兩車的加速度隨時間變化的情況如圖所示,取運動方向為正方向.兩車在0~12 s內(nèi)會不會相撞? 甲 乙 【解析】 令a1=-10 m/s2,a2=5 m/s2,a3=-5 m/s2. 在t1=4 s末,甲車速度v1=v0+a1t1=0; 設(shè)之后再經(jīng)過t2時間甲、乙兩車速度相等,此時乙車與甲車的位移之差最大. 由a2t2=v0+a3t2 解得t2=4 s 此時甲車總位移x甲=t1+a2t=80 m 乙車總位移x乙=v0t1+v0t2+a3t=240 m 因x乙-x甲=160 m>90 m,故此過程兩車會相撞. 【答案】 會相撞 12.機場大道某路口,有按倒計時顯示的時間顯示燈.有一輛汽車在平直路面上以36 km/h的速度朝該路口停車線勻速前進,在車頭前端離停車線70 m處司機看到前方綠燈剛好顯示“5”.交通規(guī)則規(guī)定:綠燈結(jié)束時車頭已越過停車線的汽車允許通過. (1)若不考慮該路段的限速,司機的反應時間1 s,司機想在剩余時間內(nèi)使汽車做勻加速直線運動以通過停車線,則汽車的加速度a1至少多大? (2)若考慮該路段的限速,司機的反應時間為1 s,司機反應過來后汽車先以a2=2 m/s2的加速度沿直線加速3 s,為了防止超速,司機在加速結(jié)束時立即踩剎車使汽車做勻減速直行,結(jié)果車頭前端與停車線相齊時剛好停下來,求剎車后汽車加速度a3的大小(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字). 【解析】 (1)設(shè)初速度v0=36 km/h=10 m/s,反應時間t1=1 s 司機反應時間內(nèi)汽車通過位移x1=v0t1=10 m 勻加速時間t2=5-t1=4 s x=70 m,x-x1=v0t2+a1t 解得a1=2.5 m/s2. (2)汽車加速結(jié)束時通過的位移為x2 x2=v0t1+v0t3+a2t=(101+103+232)m=49 m 此時車頭前端離停車線的距離為 x3=x-x2=(70-49)m=21 m 此時速度為v=v0+a2t3=(10+23)m/s=16 m/s 勻減速過程有v2=2a3x3 解得a3==m/s2=m/s2=6.1 m/s2. 【答案】 (1)2.5 m/s2 (2)6.1 m/s2- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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