高考物理一輪復(fù)習(xí) 第二章 第3講運(yùn)動(dòng)圖像 追及相遇問題課時(shí)作業(yè)

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1、高考物理一輪復(fù)習(xí) 第二章 第3講運(yùn)動(dòng)圖像 追及相遇問題課時(shí)作業(yè) 一、選擇題(本大題共10小題,每小題7分,共70分。每小題至少一個(gè)答案正確,選不全得3分) 1.A、B、C三質(zhì)點(diǎn)同時(shí)同地沿一直線運(yùn)動(dòng),其s-t圖像如圖所示,則在0～t0這段時(shí)間內(nèi),下列說法中正確的是　(　　) A.質(zhì)點(diǎn)A的位移最大 B.質(zhì)點(diǎn)C的平均速度最小 C.三質(zhì)點(diǎn)的位移大小相等 D.三質(zhì)點(diǎn)的平均速度一定不相等 2.(xx·黃山模擬)一輛汽車從靜止開始由甲地出發(fā),沿平直公路開往乙地。汽車先做勻加速運(yùn)動(dòng),接著做勻減速運(yùn)動(dòng),開到乙地剛好停止。其速度—時(shí)間圖像如圖所示,那么在0～t0和t0～3t0兩段時(shí)間內(nèi)(　　) A

2、.加速度大小之比為3∶1 B.位移大小之比為1∶3 C.平均速度大小之比為2∶1 D.平均速度大小之比為1∶1 3.(xx·太原模擬)如圖所示,A、B兩物體從同一點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng),由A、B兩物體的位移—時(shí)間圖像可知下述說法中正確的是　(　　) A.A、B兩物體同時(shí)從同一位置向同一方向運(yùn)動(dòng) B.A、B兩物體自同一位置向同一方向運(yùn)動(dòng),B比A晚出發(fā)2s C.A、B兩物體速度大小均為10m/s D.A、B兩物體在A出發(fā)后4s、距原點(diǎn)20 m處相遇 4.如圖所示是A、B兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像,則下列說法正確的是　(　　) A.前4 s內(nèi)A質(zhì)點(diǎn)以10 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng) B.前4

3、 s內(nèi)B質(zhì)點(diǎn)一直以5 m/s的速度與A同方向運(yùn)動(dòng) C.B質(zhì)點(diǎn)最初3 s內(nèi)的位移是10 m D.B質(zhì)點(diǎn)最初3 s內(nèi)的路程是10 m 5.如圖所示,A、B兩物體相距s=7 m,物體A以=4 m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),而物體B此時(shí)的速度=10 m/s,只在摩擦力作用下向右做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度大小為a=2 m/s2,那么物體A追上物體B所用的時(shí)間為(　　) A.7 s　　　B.8 s　　　C.9 s　　　D.10 s 6.甲、乙兩輛汽車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)過公路旁的同一個(gè)路標(biāo)。在描述兩車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像中,直線a、b分別描述了甲、乙兩車在0～20 s的運(yùn)動(dòng)情況

4、。關(guān)于兩車之間的位置關(guān)系,下列說法正確的是　(　　) A.在0～10 s內(nèi)兩車逐漸靠近 B.在10～20 s內(nèi)兩車逐漸遠(yuǎn)離 C.在5～15 s內(nèi)兩車的位移相等 D.在t=10 s時(shí)兩車在公路上相遇 7.(xx·濟(jì)南模擬)如圖所示是一輛汽車和一輛摩托車同時(shí)同地沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像,則由圖像可知　(　　) A.40s末汽車在摩托車之前 B.20s末汽車運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變 C.60s內(nèi)兩車相遇兩次 D.60s末汽車回到出發(fā)點(diǎn) 8.某同學(xué)在學(xué)習(xí)了動(dòng)力學(xué)知識(shí)后,繪出了一個(gè)沿直線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度a、速度v、位移s隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示,若該物體在t=0時(shí)刻,初速度均為零

5、,則下列圖像中表示該物體沿單一方向運(yùn)動(dòng)的圖像是　(　　) 9.甲、乙兩物體從同一位置出發(fā)沿同一直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示,下列判斷正確的是　(　　) A.甲做勻速直線運(yùn)動(dòng),乙做勻變速直線運(yùn)動(dòng) B.兩物體兩次相遇的時(shí)刻分別在1s末和4 s末 C.乙在前2s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),2s后做勻減速直線運(yùn)動(dòng) D.2s后,甲、乙兩物體的速度方向相反 10.(xx·大連模擬)一輛汽車在平直的公路上從靜止運(yùn)動(dòng),先后經(jīng)歷勻加速、勻速、勻減速直線運(yùn)動(dòng),最后停止。從汽車啟動(dòng)開始計(jì)時(shí),下表記錄了汽車某些時(shí)刻的瞬時(shí)速度,根據(jù)數(shù)據(jù)可判斷出汽車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像是　(　　) 時(shí)刻/s 1.0 2

6、.0 3.0 5.0 7.0 9.5 10.5 速度/m·s-1 3.0 6.0 9.0 12 12 9.0 3.0 二、計(jì)算題(本大題共2小題,共30分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 11.(xx·全國(guó)高考Ⅰ)(14分)汽車由靜止開始在平直的公路上行駛,0～60 s內(nèi)汽車的加速度隨時(shí)間變化的圖線如圖所示。 (1)畫出汽車在0～60 s內(nèi)的v-t圖線; (2)求在這60 s內(nèi)汽車行駛的路程。 12.(能力挑戰(zhàn)題)(xx·北海模擬)(16分)A火車以v1=20 m/s速度勻速行駛,司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方同軌道上相距100 m處有另一列火

7、車B正以v2=10 m/s速度勻速行駛,A車立即做加速度大小為a的勻減速直線運(yùn)動(dòng)。要使兩車不相撞,a應(yīng)滿足什么條件? 答案解析 1.【解析】選C。由圖像可知,三者在零時(shí)刻都是從位移為零的點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng),在t0時(shí)刻三者位移又相等,所以在0～t0這段時(shí)間內(nèi),三個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移大小相等,三質(zhì)點(diǎn)的平均速度相等,故只有選項(xiàng)C正確。 2.【解析】選D。由圖像可得==,A選項(xiàng)錯(cuò)。==,B選項(xiàng)錯(cuò)。==,C選項(xiàng)錯(cuò)誤,D選項(xiàng)正確。 3.【解析】選B、D。由s-t圖像可知,A、B兩物體自同一位置向同一方向運(yùn)動(dòng),且B比A晚出發(fā)2s,圖中直線的斜率大小表示做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度大小,由s-

8、t圖像可知,B物體的運(yùn)動(dòng)速度大小比A物體的運(yùn)動(dòng)速度大小要大一些,圖中兩直線的交點(diǎn)的物理意義表示A、B兩物體相遇,交點(diǎn)的坐標(biāo)表示相遇的時(shí)間和相遇的位置,故A、B兩物體在A物體出發(fā)后4s相遇,相遇位置在距原點(diǎn)20m處,綜上所述,B、D選項(xiàng)正確。 【變式備選】一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)的速度v隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示,則該質(zhì)點(diǎn)的位移s(從t=0開始)隨時(shí)間t變化的圖像為圖中的　(　　) 【解析】選B。由題圖可知質(zhì)點(diǎn)先沿正方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng),直到速度減為零,然后返回沿負(fù)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以只有B圖對(duì)。 4.【解析】選A、D。勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖線平行于時(shí)間軸,圖線在t軸上方為正方向,在t

9、軸下方為負(fù)方向。當(dāng)速度為零時(shí),圖線在t軸上,圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移。由圖像可知前4 s內(nèi)A質(zhì)點(diǎn)以10 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng),B質(zhì)點(diǎn)先以5 m/s的速度與A同方向運(yùn)動(dòng)1 s,而后停了1 s,最后以5 m/s的速度向反方向勻速運(yùn)動(dòng),A正確,B錯(cuò)誤;B質(zhì)點(diǎn)最初3 s內(nèi)的位移s=(5×1-5×1)m=0,而路程s路=(5×1+5×1)m=10 m,故C錯(cuò)誤,D正確。 5.【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn): (1)計(jì)算物體B停止運(yùn)動(dòng)時(shí),A、B兩物體各自發(fā)生的位移,判斷物體A是否已經(jīng)追上物體B。 (2)由位移公式求出追及時(shí)間。 【解析】選B。物體B做勻減速運(yùn)動(dòng),到速度為0時(shí),所需時(shí)間t

10、1==s=5 s,運(yùn)動(dòng)的位移==m=25 m,在這段時(shí)間內(nèi)物體A的位移=vAt1=4×5 m=20 m;顯然還沒有追上,此后物體B靜止,設(shè)追上所用時(shí)間為t,則有4t=s+25 m,解得t= 8 s,故B正確。 6.【解析】選C。由v-t圖像可知,0～10 s內(nèi),v乙>v甲,兩車逐漸遠(yuǎn)離,t=10 s時(shí), v乙=v甲,兩車相距最遠(yuǎn),10～20 s內(nèi),v乙

11、=20s和t=60s時(shí),兩圖像與橫坐標(biāo)圍成的面積相等,說明發(fā)生的位移相等,由于兩車同時(shí)從同一地點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng),因此兩車兩次相遇的時(shí)刻是20s和60 s,故60 s內(nèi)兩車相遇兩次,故C正確。由運(yùn)動(dòng)的速度圖像分析可知,20s末汽車從后面追上摩托車,而后汽車做減速運(yùn)動(dòng),40s末汽車在摩托車之前,60s末摩托車從后面追上汽車;60s末汽車的速度減為0,但是汽車在0～60s末的時(shí)間內(nèi)始終沿正方向做直線運(yùn)動(dòng),60s末時(shí)汽車離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)。故A正確,B、D均錯(cuò)。 8.【解析】選C。A項(xiàng)位移正負(fù)交替,說明物體做往復(fù)運(yùn)動(dòng);B項(xiàng)物體先做勻加速運(yùn)動(dòng),再做勻減速運(yùn)動(dòng),然后做反向勻加速運(yùn)動(dòng),再做勻減速運(yùn)動(dòng),周而

12、復(fù)始;C項(xiàng)表示物體先做勻加速運(yùn)動(dòng),再做勻減速運(yùn)動(dòng),循環(huán)下去,物體始終單向運(yùn)動(dòng),C正確;D項(xiàng)表示物體先做勻加速運(yùn)動(dòng),再做勻減速運(yùn)動(dòng)至速度為零,然后做反向勻加速運(yùn)動(dòng),不是單向運(yùn)動(dòng)。 9.【解析】選C。甲以2m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),乙在0～2s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),a1=2m/s2,2～6 s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),速度方向保持不變,a2=-1m/s2,A、D均錯(cuò)誤,C正確;t1=1s和t2=4s二者只是速度相同,其位移是圖線與橫坐標(biāo)軸圍成的面積,并不相同,因此甲、乙并未相遇,B錯(cuò)誤。 10.【解題指南】解答本題時(shí)需注意以下三點(diǎn): (1)利用表格中的數(shù)據(jù)求汽車勻加速和勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度。 (2

13、)利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式判斷汽車勻加速和勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。 (3)排除法在物理選擇題中的靈活應(yīng)用。 【解析】選C。由表格中的數(shù)據(jù)可得汽車勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a1=m/s2=3 m/s2,故汽車勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1==s=4 s,B、D錯(cuò)誤;當(dāng)汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)a2= m/s2=-6 m/s2,故汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2=-=-s=2s,故A錯(cuò)誤,C正 確。 11.【解析】(1)設(shè)t=10 s、40 s、60 s時(shí)刻的速度分別為v1、v2、v3。由題圖知0～10 s內(nèi)汽車以加速度2 m/s2勻加速行駛,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得: v1=2×10 m/s=20 m/s　 ①(3

14、分) 由題圖知10～40 s內(nèi)汽車勻速行駛,則: v2=20 m/s　 ②(2分) 由題圖知40～60 s內(nèi)汽車以加速度1 m/s2勻減速行駛,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得: v3=v2-at =(20-1×20)m/s=0　 ③(3分) 根據(jù)①②③式,可畫出汽車在0～60 s內(nèi)的v-t圖線,如圖所示?！? (3分) (2)由第(1)問v-t圖可知,在這60 s內(nèi)汽車行駛的路程為:s=×20 m= 900 m　 (3分) 答案：(1)見解析　(2)900 m 12.【解析】?jī)绍嚽〔幌嘧驳臈l件

15、是兩車速度相同時(shí)相遇,設(shè)此時(shí)A的加速度大小為a',則v2=v1-a't (3分) 對(duì)A:s1=v1t-a't2　 (3分) 對(duì)B:s2=v2t　 (3分) 又有:s1=s2+s0 (3分) a'==m/s2=0.5 m/s2　 (2分) 則a>0.5 m/s2　 (2分) 答案：a>0.5 m/s2 【總結(jié)提升】解決追及、相遇問題的常用方法 (1)物理分析法:抓好“兩物體能否同時(shí)到達(dá)空間某位置”這一關(guān)鍵,畫出運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖,列位移、時(shí)間關(guān)系式。 (2)相對(duì)運(yùn)動(dòng)法:巧妙地選取參考系,然后找兩物體的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。 (3)數(shù)學(xué)分析法:設(shè)相遇時(shí)間為t,根據(jù)條件列方程,得到關(guān)于t的一元二次方程,用判別式進(jìn)行討論,若Δ>0,即有兩個(gè)解,說明可以相遇兩次;若Δ=0,說明剛好追上或相碰;若Δ<0,說明追不上或不能相碰。 (4)圖像法:將兩者的速度—時(shí)間圖像在同一個(gè)坐標(biāo)系中畫出,然后利用圖像求解。