《2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤檢測(三)運動圖像 追及和相遇問題(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤檢測(三)運動圖像 追及和相遇問題(含解析)(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤檢測(三)運動圖像 追及和相遇問題(含解析)
[A級——基礎(chǔ)小題練熟練快]
1. (2019·長沙長郡中學(xué)模擬)如圖所示,直線a與四分之一圓弧b分別表示兩質(zhì)點A、B從同一地點出發(fā),沿同一方向做直線運動的v-t圖像。當(dāng)B的速度變?yōu)?時,A恰好追上B,則A的加速度為( )
A.1 m/s2 B.2 m/s2
C. m/s2 D.π m/s2
解析:選C 在速度—時間圖像中圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移,又知道兩者是從同一地點出發(fā),故A追上B時,即在t=2 s時兩者相遇,有m=aA×(2 s)2,解得aA= m/s2,C正確。
2、
2.利用速度傳感器與計算機結(jié)合,可以自動做出物體的速度v隨時間t的變化圖像。某次實驗中獲得的v-t圖像如圖所示,由此可以推斷該物體在( )
A.t=2 s時速度的方向發(fā)生了變化
B.t=2 s時加速度的方向發(fā)生了變化
C.0~4 s內(nèi)做曲線運動
D.0~4 s內(nèi)的位移約為2.8 m
解析:選A 由題圖可知,t=2 s時物體的速度方向發(fā)生了變化,而加速度方向沒有發(fā)生變化,A正確,B錯誤;0~4 s內(nèi)物體沿直線往復(fù)運動,總位移為零,C、D均錯誤。
3.(2018·臨川模擬)如圖所示為A、B兩質(zhì)點從同一地點運動的x-t(位移—時間)圖像,關(guān)于A、B兩質(zhì)點在前8 s內(nèi)的運動,下列說法
3、正確的是( )
A.A質(zhì)點做勻加速直線運動
B.A、B兩質(zhì)點始終沿同一方向運動
C.B質(zhì)點前4 s做減速運動,后4 s做加速運動
D.B質(zhì)點先沿負(fù)方向做直線運動,后沿正方向做直線運動
解析:選C 由位移—時間圖像的斜率表示速度知,A質(zhì)點的速度不變,做勻速直線運動,故A錯誤;由x-t圖像的斜率可知,B質(zhì)點的速度先為正,后為負(fù),所以B質(zhì)點先沿正方向做直線運動,后沿負(fù)方向做直線運動,故B、D錯誤;B質(zhì)點前4 s內(nèi)x-t圖像的斜率減小,后4 s內(nèi)x-t圖像的斜率的絕對值越來越大,故B質(zhì)點前4 s做減速運動,后4 s做加速運動,所以C正確。
4.如圖所示為甲、乙兩物體從同一地點沿同一方向開
4、始做直線運動的v-t圖像。圖中t1=t2,則在0~t2的運動過程中,下列說法正確的是( )
A.在t1時刻,甲的位移是乙的位移的1.5倍
B.甲的加速度大小是乙的加速度大小的1.5倍
C.在t2時刻,甲與乙相遇
D.在到達(dá)t2時刻之前,乙一直在甲的前面
解析:選C 由題圖可知,在t1時刻,乙的速度為v0,此時甲的位移為t1,乙的位移為t1=v0t1,甲的位移是乙的位移的2倍,故A錯誤;甲的加速度大小為a甲=,乙的加速度大小為,由t1=t2,則a甲=2a乙,故B錯誤;由于在t2時刻,甲、乙的位移相等,即此時乙剛好追上甲,故C正確;相遇前甲一直在乙的前面,故D錯誤。
5.(2019·
5、焦作模擬)如圖,直線a和曲線b分別是在平行的平直公路上行駛的汽車a和b的v-t圖線,在t1時刻兩車剛好在同一位置(并排行駛),在t1到t3這段時間內(nèi)( )
A.在t2時刻,兩車相距最遠(yuǎn)
B.在t3時刻,兩車相距最遠(yuǎn)
C.a(chǎn)車加速度均勻增大
D.b車加速度先增大后減小
解析:選B 在t1時刻兩車剛好在同一位置(并排行駛),在t1到t3這段時間內(nèi),a的速度一直大于b的速度,兩者間距一直增大,t3時刻之后,a的速度小于b的速度,兩者間距減小,則在t3時刻,兩車相距最遠(yuǎn),故A錯誤,B正確;根據(jù)v-t圖線的斜率表示加速度,可知,a車的加速度不變,b車加速度一直增大,故C、D錯誤。
[B級—
6、—保分題目練通抓牢]
6.某公司為了測試摩托車的性能,讓兩駕駛員分別駕駛摩托車在一平直路面上行駛,利用速度傳感器測出摩托車A、B的速度隨時間變化的規(guī)律并描繪在計算機中,如圖所示,發(fā)現(xiàn)兩摩托車在t=25 s時同時到達(dá)目的地。則下列敘述正確的是( )
A.摩托車B的加速度為摩托車A的4倍
B.兩輛摩托車從同一地點出發(fā),且摩托車B晚出發(fā)10 s
C.在0~25 s時間內(nèi),兩輛摩托車間的最遠(yuǎn)距離為180 m
D.在0~25 s時間內(nèi),兩輛摩托車間的最遠(yuǎn)距離為400 m
解析:選D 速度—時間圖像的斜率表示加速度,故aA= m/s2=0.4 m/s2,aB= m/s2=2 m/s2,aB=
7、5aA,A錯誤;圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移,故xA=×(30+20)×25 m=625 m,xB=×30×15 m=225 m,因為兩者在t=25 s相遇,而發(fā)生的位移不同,故兩者不是從同一地點出發(fā)的,B錯誤;在t=25 s時兩車達(dá)到相同的速度,在此之前摩托車A的速度一直大于摩托車B的速度,兩輛摩托車距離一直在縮短,所以在t=0時刻,兩輛摩托車間的距離最遠(yuǎn),故Δx=xA-xB=400 m,C錯誤,D正確。
7.(2019·福州檢測)如圖所示是一做勻變速直線運動的質(zhì)點的位移—時間圖像(x-t圖像),P(t1,x1)為圖像上一點。PQ為過P點的切線,與x軸交于點Q。則下列說法正確的是(
8、 )
A.t1時刻,質(zhì)點的速率為
B.t1時刻,質(zhì)點的速率為
C.質(zhì)點的加速度大小為
D.0~t1時間內(nèi),質(zhì)點的平均速度大小為
解析:選B x-t圖像的斜率表示速度,則t1時刻,質(zhì)點的速率為v=,故A錯誤,B正確;根據(jù)圖像可知,t=0時刻,初速度不為零,根據(jù)a=可知,加速度a=≠,故C錯誤;0~t1時間內(nèi),質(zhì)點的平均速度大?。?,故D錯誤。
8.(多選)假設(shè)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=30 m/s,距離s0=100 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關(guān)系如圖1、2所示。取原運動方向為正方向。下面說法正確的是(
9、 )
A.t=3 s時兩車相距最近
B.0~9 s內(nèi)兩車位移之差為45 m
C.t=6 s時兩車距離最近為10 m
D.兩車在0~9 s內(nèi)會相撞
解析:選BC 由加速度—時間圖像可畫出兩車的速度—時間圖像,如圖所示。由圖像可知,t=6 s時兩車同速,此時距離最近,圖中陰影部分面積為0~6 s內(nèi)兩車位移之差:Δx=×30×3 m+×30×(6-3)m=90 m,則此時兩車相距:Δs=s0-Δx=10 m,C正確,A錯誤。0~9 s內(nèi)兩車位移之差為Δx′=×30×3 m=45 m,所以兩輛車不會相撞,故B正確,D錯誤。
9.斜面長度為4 m,一個尺寸可以忽略不計的滑塊以不同的初速度
10、v0從斜面頂端沿斜面下滑時,其下滑距離x與初速度二次方v02的關(guān)系圖像(即x-v02圖像)如圖所示。
(1)求滑塊下滑的加速度大??;
(2)若滑塊下滑的初速度為5.0 m/s,則滑塊沿斜面下滑的時間為多長?
解析:(1)由v02=2ax推知,題中圖線斜率為,
所以滑塊下滑的加速度大小a=2 m/s2。
(2)由題中圖像可推知,當(dāng)滑塊的初速度為4 m/s時,滑塊剛好滑到斜面最低點,故滑塊下滑的初速度為5.0 m/s時能滑到斜面最低點。
設(shè)滑塊在斜面上的滑動時間為t,
則x=v0t-at2,
代入數(shù)據(jù)解得t=1 s,t=4 s(舍去)。
答案:(1)2 m/s2 (2)1 s
11、10.(2019·蘇州調(diào)研)A、B兩輛汽車在筆直的公路上同向行駛,當(dāng)B車在A車前84 m處時,B車速度為4 m/s,且正以2 m/s2的加速度做勻加速運動;經(jīng)過一段時間后,B車加速度突然變?yōu)榱?,A車一直以20 m/s的速度做勻速運動。經(jīng)過12 s后兩車相遇。問B車加速行駛的時間是多少?
解析:設(shè)A車的速度為vA,B車加速行駛時間為t,兩車在t0時相遇,則有sA=vAt0
①
sB=vBt+at2+(vB+at)(t0-t) ②
式中,t0=12 s,sA、sB分別為A、B兩車相遇前行駛的路程。依題意有sA=sB+s
③
式中s=84 m。由①②③式得
t2-2t0t+=
12、0 ④
代入題給數(shù)據(jù)vA=20 m/s,vB=4 m/s,a=2 m/s2
有t2-24t+108=0 ⑤
解得:t1=6 s,t2=18 s ⑥
t2=18 s不合題意,舍去。因此,B車加速行駛的時間為6 s。
答案:6 s
[C級——難度題目適情選做]
11.如圖所示,在公路的十字路口,紅燈攔停了一車隊,攔停的汽車排成筆直的一列,第一輛汽車的前端剛好與路口停止線相齊,汽車長均為l=4.0 m,前面汽車尾部與相鄰汽車的前端距離均為d1=1.0 m。為了安全,前面汽車尾部與相鄰汽車的前端距離至少為d2=5.0 m才能開動,若汽車都以a=2 m/s2的加速度做勻加速直線運動。
13、綠燈亮起瞬間,第一輛汽車立即開動,求:
(1)第六輛汽車前端剛到達(dá)停止線時的速度大小v;
(2)從綠燈剛亮起到第六輛汽車前端與停止線相齊所需最短時間t。
解析:(1)第六輛汽車前端與停止線的距離
s1=5(l+d1)=25.0 m,
由v2=2as1,解得v=10 m/s。
(2)設(shè)第二輛汽車剛開動時,第一輛汽車至少已行駛的時間為t1,則第二輛汽車剛開動時,第一輛汽車至少行駛的距離:
s2=d2-d1=4.0 m,由s2=at12,解得t1=2 s
從綠燈剛亮起到第六輛汽車剛開動至少所需時間:
t2=5t1=10.0 s
從第六輛汽車剛開動到前端與停止線相齊所需時間:
t3==5.0 s
從綠燈剛亮起到第六輛汽車前端與停止線相齊所需最短時間:t=t2+t3,解得t=15.0 s。
答案:(1)10 m/s (2)15.0 s