(課標(biāo)通用)高考物理一輪復(fù)習(xí) 作業(yè)3 運(yùn)動(dòng)圖象 追及與相遇問(wèn)題(含解析)-人教版高三全冊(cè)物理試題
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1、作業(yè)3 運(yùn)動(dòng)圖象 追及與相遇問(wèn)題 一、選擇題 1.(昆明檢測(cè))甲、乙兩物體均做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),它們?cè)谀扯螘r(shí)間內(nèi)的位移x隨時(shí)間t變化的圖象如圖3-1所示,則在0~t1時(shí)間內(nèi),下列判斷正確的是( ) 圖3-1 A.甲物體做加速運(yùn)動(dòng) B.甲、乙兩物體運(yùn)動(dòng)方向相同 C.甲的平均速度比乙的平均速度大 D.甲、乙兩物體的平均速度大小相等 解析:x-t圖線(xiàn)的斜率表示物體的速度,由題圖可知,甲、乙兩物體的速度均逐漸減小,甲沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),乙沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),A、B均錯(cuò)誤;因兩物體的位移大小均為x=x2-x1,故其平均速度大小均為=,C錯(cuò)誤,D正確. 答案:
2、D 2.(信陽(yáng)質(zhì)檢)以v0=20 m/s的速度豎直上拋一小球,2 s后以相同的初速度在同一點(diǎn)豎直上拋另一小球.g取10 m/s2,則兩球相碰處離出發(fā)點(diǎn)的高度是 ( ) A.10 m B.15 m C.20 m D.不會(huì)相碰 解析:設(shè)第二個(gè)小球拋出后經(jīng)t時(shí)間與第一個(gè)小球相遇,根據(jù)位移相等有v0(t+2 s)-g(t+2 s)2=v0t-gt2,解得t=1 s,代入位移公式h=v0t-gt2,解得h=15 m. 答案:B 3.甲、乙、丙三輛汽車(chē)同時(shí)以相同的速度v0經(jīng)過(guò)某一路標(biāo),此后甲一直做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),乙先加速后減速,丙先減速后加速,它們經(jīng)過(guò)下
3、一個(gè)路標(biāo)時(shí)的速度仍為v0,則( ) A.甲車(chē)先經(jīng)過(guò)下一個(gè)路標(biāo) B.乙車(chē)先經(jīng)過(guò)下一個(gè)路標(biāo) C.丙車(chē)先經(jīng)過(guò)下一個(gè)路標(biāo) D.無(wú)法判斷誰(shuí)先經(jīng)過(guò)下一個(gè)路標(biāo) 解析:由題意畫(huà)出v-t圖象如圖3-2所示,由于甲、乙、丙在此過(guò)程中位移相同,故由圖可得乙車(chē)所用時(shí)間最短. 圖3-2 答案:B 圖3-3 4.(張掖模擬)a、b兩物體從同一位置沿同一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),它們的 v-t 圖象如圖3-3所示,下列說(shuō)法正確的是( ) A.a(chǎn)、b加速時(shí),物體a的加速度大于物體b的加速度 B.20 s時(shí),a、b兩物體相距最遠(yuǎn) C.60 s時(shí),物體a在物體b的前方 D.40 s時(shí),a、b兩物體速度相
4、等,相距200 m 解析:v -t圖象的斜率表示加速度,因此在加速階段,物體a的加速度小于物體b的加速度,A錯(cuò)誤;20 s時(shí),物體b開(kāi)始運(yùn)動(dòng),在兩物體速度達(dá)到相等之前,兩物體之間的距離越來(lái)越大,40 s時(shí)兩物體相距最遠(yuǎn),B錯(cuò)誤;圖象與時(shí)間軸圍成的面積表示物體的位移,故60 s時(shí),物體a的位移為2 100 m,而物體b的位移為1 600 m,C正確;40 s時(shí),a、b兩物體速度相等,物體a的位移為1 300 m,物體b的位移為400 m,D錯(cuò)誤. 答案:C 圖3-4 5.(西安質(zhì)檢)甲、乙兩車(chē)在公路上沿同一方向做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),在t=0時(shí),乙車(chē)在甲車(chē)前50 m處,它們的v -t圖象如圖3-
5、4所示,下列對(duì)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)情況的描述正確的是( ) A.甲車(chē)先做勻速運(yùn)動(dòng)再做反向勻減速運(yùn)動(dòng) B.在第20 s末,甲、乙兩車(chē)的加速度大小相等 C.在第30 s末,甲、乙兩車(chē)相距100 m D.在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,甲、乙兩車(chē)可以相遇兩次 解析:由題圖可知,甲車(chē)先做勻速運(yùn)動(dòng)再做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),速度圖象一直在時(shí)間軸的上方,沒(méi)有反向,故A錯(cuò)誤;在第20 s末,甲車(chē)的加速度大小為a甲==1 m/s2,乙車(chē)的加速度大小為a乙== m/s2,a甲≠a乙,故B錯(cuò)誤;在第30 s末,甲的位移為x甲=m=400 m,乙的位移為x乙=×30×20 m=300 m,所以甲、乙兩車(chē)相距Δx=(400-300-50)
6、m=50 m,故C錯(cuò)誤;剛開(kāi)始乙在甲的前面50 m處,甲的速度大于乙的速度,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間甲可以追上乙,然后甲在乙的前面,到30 s末,甲停止運(yùn)動(dòng),甲在乙的前面50 m處,此時(shí)乙以20 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng),所以再經(jīng)過(guò)2.5 s乙追上甲,故在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,甲、乙兩車(chē)可以相遇兩次,故D正確. 答案:D 圖3-5 6.(天津聯(lián)考)a、b、c三個(gè)物體在同一條直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng),其位移與時(shí)間的關(guān)系圖象3-5中,圖線(xiàn)c是一條x=0.4t2的拋物線(xiàn).有關(guān)這三個(gè)物體在0~5 s內(nèi)的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( ) A.a(chǎn)物體做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) B.c物體做變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) C.t=5 s時(shí),a物體
7、的速度比c物體的速度小 D.a(chǎn)、b兩物體都做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),且速度相同 解析:位移—時(shí)間圖象中傾斜的直線(xiàn)表示物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則知a、b兩物體都做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).由題圖可以看出a、b兩圖線(xiàn)的斜率大小相等、正負(fù)相反,說(shuō)明兩物體的速度大小相等、方向相反,所以速度不同,故A、D錯(cuò)誤;圖線(xiàn)c是一條x=0.4t2的拋物線(xiàn),結(jié)合x(chóng)=v0t+at2可知,c做初速度為0,加速度為0.8 m/s2的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;圖線(xiàn)的斜率大小表示速度大小,根據(jù)題圖可知,t=5 s時(shí),c物體的速度為4 m/s,大于a物體的速度2 m/s,故C正確. 答案:C 7. (黃岡中學(xué)模擬)甲、乙兩車(chē)某時(shí)刻由同一地點(diǎn),沿
8、同一方向開(kāi)始做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),以該時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),得到兩車(chē)的位移—時(shí)間圖象,即x-t圖象如圖3-6所示,甲圖象過(guò)O點(diǎn)的切線(xiàn)與AB平行,過(guò)C點(diǎn)的切線(xiàn)與OA平行,則下列說(shuō)法中正確的是( ) 圖3-6 A.在兩車(chē)相遇前,t2時(shí)刻兩車(chē)相距最遠(yuǎn) B.t3時(shí)刻甲車(chē)在乙車(chē)的前方 C.0~t2時(shí)間內(nèi)甲車(chē)的瞬時(shí)速度始終大于乙車(chē)的瞬時(shí)速度 D.甲車(chē)的初速度等于乙車(chē)在t3時(shí)刻的速度 解析:題中圖象的縱坐標(biāo)表示物體所在的位置,由圖可知t1時(shí)刻兩圖線(xiàn)相距最大,即兩車(chē)的距離最大,故A錯(cuò)誤;t3時(shí)刻兩車(chē)處在同一位置,故B錯(cuò)誤;圖線(xiàn)斜率表示速度,由圖可知,0~t1時(shí)間內(nèi)甲圖線(xiàn)的斜率大于乙圖線(xiàn)的斜率,之后甲圖線(xiàn)的
9、斜率小于乙圖線(xiàn)的斜率,故C錯(cuò)誤;圖線(xiàn)的斜率表示物體的速度,由圖可知,甲車(chē)的初速度等于乙車(chē)在t3時(shí)刻的速度,故D正確. 答案:D 圖3-7 8.(多選)如圖3-7為甲、乙、丙三個(gè)軍事小分隊(duì)進(jìn)行軍事行動(dòng)的運(yùn)動(dòng)圖象,下列說(shuō)法正確的是( ) A.甲、丙兩個(gè)分隊(duì)的運(yùn)動(dòng)路線(xiàn)為曲線(xiàn),乙分隊(duì)的運(yùn)動(dòng)路線(xiàn)為直線(xiàn) B.甲、乙、丙三個(gè)分隊(duì)的位移相等 C.甲、乙、丙三個(gè)分隊(duì)的平均速度相等 D.甲、乙、丙三個(gè)分隊(duì)運(yùn)動(dòng)的路程相等 解析:位置坐標(biāo)圖象顯示的是物體的運(yùn)動(dòng)軌跡,從題圖可以看出甲、丙兩個(gè)分隊(duì)運(yùn)動(dòng)路線(xiàn)為曲線(xiàn),乙分隊(duì)的運(yùn)動(dòng)路線(xiàn)為直線(xiàn),A正確;三個(gè)隊(duì)的初末位置相同,位移相等,但運(yùn)動(dòng)路程不同,B正確,
10、D錯(cuò)誤;因不知道三個(gè)分隊(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)間的大小關(guān)系,故無(wú)法比較三個(gè)分隊(duì)平均速度的大小關(guān)系,C錯(cuò)誤. 答案:AB 圖3-8 9.(多選)小球從空中自由下落,與水平地面相碰后彈到空中某一高度,其速度—時(shí)間圖象如圖3-8所示,則由圖象可知(g取10 m/s2)( ) A.小球下落的最大速度為 5 m/s B.小球第一次反彈初速度的大小為3 m/s C.小球能彈起的最大高度為0.45 m D.小球能彈起的最大高度為1.25 m 解析:由圖象可知,0~0.5 s小球自由下落,0.5~0.8 s小球第一次反彈,且小球下落的最大速度為5 m/s,第一次反彈初速度的大小為3 m/s,A、B正確;
11、v -t圖象與t軸所圍面積表示小球的位移,小球第一次反彈能彈起的高度最大,故小球能彈起的最大高度 h=×3×0.3 m=0.45 m,C正確,D錯(cuò)誤.
答案:ABC
圖3-9
10.(多選)甲、乙兩車(chē)在一平直道路上同向運(yùn)動(dòng),其v-t圖象如圖3-9所示,圖中△PQR和△MNR的面積分別為s1和s2(s1>s2).初始時(shí),甲車(chē)在乙車(chē)前方s0處.則( )
A.若s0=s1+s2,兩車(chē)一定不會(huì)相遇
B.若s0
12、車(chē)在乙車(chē)前方,故兩車(chē)一定不會(huì)相遇,選項(xiàng)A正確;若s0 13、甲、乙運(yùn)動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)相距x0,C正確;甲、乙運(yùn)動(dòng)的速度大小用圖線(xiàn)斜率的絕對(duì)值表示,由圖可知甲的速率小于乙的速率,D錯(cuò)誤.
答案:BC
12.(多選)如圖3-11所示為一質(zhì)點(diǎn)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的v-t圖象,下列說(shuō)法正確的是( )
圖3-11
A.在18~22 s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位移為24 m
B.18 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)速度反向
C.整個(gè)過(guò)程中,D點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)
D.整個(gè)過(guò)程中,CE段的加速度最大
解析:在18~20 s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位移為12 m,在20~22 s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位移為-12 m,則在18~22 s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位移為0,A錯(cuò)誤;由題圖看出,在0~20 s時(shí)間內(nèi),速度均為正 14、值,質(zhì)點(diǎn)沿正方向運(yùn)動(dòng),在20~22 s時(shí)間內(nèi)速度為負(fù)值,質(zhì)點(diǎn)沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng),所以整個(gè)過(guò)程中,D點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn),B錯(cuò)誤,C正確;由題圖看出,CE段圖線(xiàn)斜率的絕對(duì)值最大,則CE段對(duì)應(yīng)過(guò)程的加速度最大,D正確.
答案:CD
二、非選擇題
13.一摩托車(chē)由靜止開(kāi)始在平直的公路上行駛,其運(yùn)動(dòng)過(guò)程的v-t圖象如圖3-12所示.求:
(1)摩托車(chē)在0~20 s這段時(shí)間的加速度大小a;
(2)摩托車(chē)在0~75 s這段時(shí)間的平均速度大小
圖3-12
解析:(1)加速度a=
由題中v-t圖象并代入數(shù)據(jù)得a=1.5 m/s2.
(2)設(shè)20 s時(shí)速度為vm,0~20 s的位移
x1 15、=t1=×30×20 m=300 m
20~45 s的位移x2=vmt2=30×25 m=750 m
45~75 s的位移
x3=t3=×30×30=450 m
0~75 s這段時(shí)間的總位移x=x1+x2+x3=300 m+750 m+450 m=1 500 m
0~75 s這段時(shí)間的平均速度=
==20 m/s.
答案:(1)1.5 m/s2 (2)20 m/s
14.某天,小明在上學(xué)途中沿人行道以v1=1 m/s的速度向一公交車(chē)站走去,發(fā)現(xiàn)一輛公交車(chē)正以v2=15 m/s的速度從身旁的平直公路同向駛過(guò),此時(shí)他們距車(chē)站x=50 m.為了乘上該公交車(chē),他加速向前跑去 16、,最大加速度a1=2.5 m/s2,能達(dá)到的最大速度vm=6 m/s.假設(shè)公交車(chē)在行駛到距車(chē)站x0=25 m處開(kāi)始剎車(chē),剛好到車(chē)站停下,停車(chē)時(shí)間t=10 s之后公交車(chē)啟動(dòng)向前開(kāi)去.不計(jì)車(chē)長(zhǎng).
(1)若公交車(chē)剎車(chē)過(guò)程視為勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),求其加速度a2的大??;
(2)若小明加速過(guò)程視為勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),通過(guò)計(jì)算分析他能否乘上該公交車(chē).
解析:(1)公交車(chē)做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度
a2==m/s2=-4.5 m/s2
所以其加速度大小為4.5 m/s2.
(2)公交車(chē)從相遇處到開(kāi)始剎車(chē)用時(shí)
t1==s=s
公交車(chē)剎車(chē)過(guò)程中用時(shí)t2==s
小明以最大加速度達(dá)到最大速度用時(shí)
t3==s=2 s
小明加速過(guò)程中的位移x′=(v1+vm)t3=7 m
以最大速度跑到車(chē)站所用的時(shí)間t4==s
t3+t4
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