2019届高考物理一轮复习 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 第3讲 运动图像 追及和相遇问题作业 新人教版.doc

第3讲 运动图像 追及和相遇问题基础题组一、单项选择题1(2018安徽省四校联考)下列所给的运动图像中能反映做直线运动的物体不会回到初始位置的是()解析：速度时间图像中与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标上方表示正位移，在坐标轴下方表示负位移，所以A中面积不为零，所以位移不为零，不能回到初始位置；B、C中面积为零，位移为零，回到初始位置；D中，位移时间图像表示物体的位移随时间变化的图像，在t0 s物体的位移为零，即又回到了初始位置答案：A2(2018黑龙江省哈师大附中高三月考)甲、乙两物体在同一直线上运动，位移时间(xt)图像如图所示，以甲的出发点为坐标原点，出发时刻为计时起点，则从图像可以看出，下列说法不正确的是()A甲、乙同时计时B从开始计时到相遇，甲的速度始终比乙的速度大C甲计时开始运动时，乙在甲前面x0处D甲在中途停了一会儿，但最后还是追上了乙解析：由图像可知开始运动时甲的出发点在坐标原点，而乙物体在出发时离坐标原点的距离为x0，故甲开始运动时，乙在甲前面x0处，甲、乙都是从t0时刻开始运动的，A、C正确；图像的斜率表示速度，在tt3时，两者相遇，此时甲的速度大于乙的速度，但是在t1t2时间内甲静止，小于乙的速度，B错误；由于甲物体在t1t2时间内甲物体的位移未变，即甲在中途停了一会儿，在t3时刻甲、乙两物体的位置相同，即甲追上了乙，故D正确答案：B3.(2018四川广安岳池中学高三诊断)关于如图所示的vt图像所描述的物体的运动情况，下列结论中正确的是()AO到A的速度变化比B到C的速度变化快BAB平行于时间轴，则物体在AB这段时间内是静止的C物体的位移越来越大DO到A的速度方向与B到C的速度方向相反解析：速度时间图像的切线斜率表示加速度，由图可得O到A的加速度比B到C的加速度小，O到A的速度变化比B到C的速度变化慢，故A错误；AB平行于时间轴，则物体在AB这段时间内以速度v0做匀速直线运动，故B错误；在0到t3这段时间内，物体的速度始终为正，即物体始终沿规定的正方向运动，物体的位移越来越大，故C正确；在0到t3这段时间内，物体的速度始终为正，O到A的速度方向与B到C的速度方向相同，故D错误答案：C4两辆完全相同的汽车，沿平直公路一前一后以相同的速度匀速行驶，若前车突然以恒定的加速度刹车，在它刚停住时，后车以前车刹车时加速度的二分之一的大小开始刹车， 已知前车在刹车过程中所行驶的距离为s.若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()AsB2sC2.5s D3s解析：两辆完全相同的汽车以相同的速度匀速行驶，前车刹车位移为s，设加速度大小为a，刹车的时间为t，刹车的位移s，在此时间内，后车做匀速运动，位移为xv0t，所以x2s，此后后车刹车，加速度大小为，刹车的位移x2s.要保持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xxxs3s.答案：D5汽车A在红灯前停住，绿灯亮起时启动，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()AA车在加速过程中与B车相遇BA、B相遇时速度相同C相遇时A车做匀速运动D两车不可能相遇解析：作出A、B两车运动vt图像如图所示，vt图像所包围的“面积”表示位移，经过30 s时，两车运动图像所围面积并不相等，所以在A车加速运动的过程中，两车并未相遇，所以选项A错误；30 s后A车以12 m/s的速度做匀速直线运动，随着图像所围“面积”越来越大，可以判断在30 s后某时刻两车图像所围面积会相等，即两车会相遇，此时A车的速度要大于B车的速度，所以两车不可能再次相遇，选项C正确，选项B、D错误答案：C二、多项选择题6.如图，xt图像反映了甲、乙两车在同一条直道上行驶的位置随时间变化的关系，已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10 s处，下列说法正确的是()A5 s时两车速度相等B甲车的速度为4 m/sC乙车的加速度大小为1.6 m/s2D乙车的初位置在x080 m处解析：甲车做匀速直线运动，速度为v甲 m/s4 m/s，故B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t10 s时，速度为零，将其运动反过来看成初速度为零的匀加速直线运动，则根据图像有xa(5 s)2，解得a1.6 m/s2，又x0a(10 s)2，则x080 m，故C、D正确t5 s时乙车的速度v乙1.65 m/s8 m/sv甲，故A错误答案：BCD7.(2018山东潍坊模拟)甲、乙两质点从同一位置、同时沿同一直线运动，速度随时间变化的vt图像如图所示，其中甲为直线关于两质点的运动情况，下列说法正确的是()A在t02t0时间内，甲、乙的加速度方向相同B在t02t0内，乙的平均速度大于甲的平均速度C在02t0内，甲、乙间的最远距离为v0tD在02t0内，甲、乙间的最远距离为v0t解析：速度图像的斜率表示加速度，根据图像可知，在t02t0时刻，甲、乙的加速度都为负，方向相同，故A正确根据图像与坐标轴围成的面积表示位移可知，在t02t0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，故B正确甲、乙从同一位置出发，在t0时刻前甲的速度大于乙的速度，两者间距增大，t0时刻后乙的速度大于甲的速度，两者间距减小，所以t0时刻相距最远，最远距离等于两者位移之差，为xt0(2v0v0)v0t，故C错误，D正确故选A、B、D.答案：ABD8.(2018四川雅安中学高三质检)如图所示是A、B两质点从同一地点运动的xt图像，则下列说法正确的是()AB质点最初4 s做加速运动，后4 s做减速运动BB质点一直沿着同一方向运动CA质点以20 m/s的速度匀速运动DA、B两质点在4 s末相遇解析：在xt图像中，图线的斜率表示速度大小，则知B质点最初4 s内做减速运动，后4 s做加速运动，故A错误；B质点图像的斜率先正后负，说明B质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动，故B错误；A图像的斜率等于20 m/s，则知A质点以20 m/s的速度匀速运动，所以C选项是正确的；4 s末两图线相交，说明两个质点到达同一位置相遇，所以D选项是正确的答案：CD能力题组一、选择题9(多选)如图所示，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上，则汽车运动的速度(v)时间(t)图像可能是()解析：在v t图像中，图线与时间坐标轴所围面积表示位移A、D图中vt图像的“面积”均小于20 m，A、D错误B中vt图像的“面积”可能等于20 m，B正确C中vt图线与时间轴所围的面积正好等于20 m，C正确答案：BC10在平直道路上，甲汽车以速度v匀速行驶当甲车司机发现前方距离为d处的乙汽车时，立即以大小为a1的加速度匀减速行驶，与此同时，乙车司机也发现了甲，立即从静止开始以大小为a2的加速度沿甲车运动的方向匀加速运动，则()A甲、乙两车之间的距离一定不断减小B甲、乙两车之间的距离一定不断增大C若v，则两车一定不会相撞D若vv0两车一定相撞，若vv0两车一定不会相撞答案：D二、非选择题11(2018湖北襄阳高三联考)酒后驾车严重威胁公众交通安全若将驾驶员从视觉感知前方危险到汽车开始制动的时间称为反应时间，将反应时间和制动时间内汽车行驶的总距离称为感知制动距离科学研究发现，反应时间和感知制动距离在驾驶员饮酒前后会发生明显变化一驾驶员正常驾车和酒后驾车时，感知前方危险后汽车运动vt图线分别如图甲、乙所示求：(1)正常驾驶时的感知制动距离x；(2)酒后驾驶时的感知制动距离比正常驾驶时增加的距离x.解析：(1)设驾驶员饮酒前、后的反应时间分别为t1、t2，由图线可得：t10.5 s，t21.5 s汽车减速时间为t34.0 s初速度v030 m/s由图线可得：xv0t1t3解得：x75 m.(2)xv0(t2t1)30(1.50.5) m30 m.答案：(1)75 m(2)30 m12(2018广西桂林高三模拟)汽车前方120 m有一自行车正以6 m/s的速度匀速前进，汽车以18 m/s的速度追赶自行车，若两车在同一条公路不同车道上做同方向的直线运动，求：(1)经多长时间，两车第一次相遇；(2)若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2 m/s2，则再经多长时间两车第二次相遇解析：(1)设经时间t1，汽车追上自行车，则v2t1v1t1s解得t110 s(2)汽车的加速度为a2 m/s2设第二次追上所用的时间为t2，则v1t2v2t2at ，解得t212 s设汽车从刹车到停下用时t3，则0v2at3，解得t39 st2 故自行车又追上汽车前，汽车已停下停止前汽车的位移s汽t3设自行车经t4时间追上汽车，则v1t4t3解得t413.5 s，再经过13.5 s两车第二次相遇答案：(1)10 s(2)13.5 s13.如图所示，光滑斜面倾角为30，A、B物体与水平面间的动摩擦因数均为0.4，现将A、B两物体(可视为质点)同时由静止释放，两物体初始位置距斜面底端O的距离为LA2.5 m，LB10 m不考虑两物体在转折O处的能量损失(g取10 m/s2)(1)求两物体滑到O点的时间差(2)B从开始释放，需经过多长时间追上A？(结果可用根号表示)解析：(1)物体在光滑斜面上的加速度agsin 5 m/s2A到达底端时间tA1 sB到达底端时间tB2 sA、B到达底端时间差tAB2 s1 s1 s(2)A到达底端速度vA5 m/s，经过分析B追上A前，A已停止运动A在水平面上运动的总位移sA mB在水平面上运动的总位移sBvBtgt2其中vB10 m/s又sAsB得t s则B从释放到追上A用时t总tBt s2.34 s.答案：(1)1 s(2)2.34 s