2019-2020年高考物理一輪復習 課時提升練3 運動圖象 追及、相遇問題.doc
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2019-2020年高考物理一輪復習 課時提升練3 運動圖象 追及、相遇問題 題組一 xt圖象 1.物體A、B的xt圖象如圖1313所示,由圖可知( ) 圖1313 A.從第3 s起,兩物體運動方向相同,且vA>vB B.兩物體由同一位置開始運動,但物體A比B遲3 s才開始運動 C.在5 s內(nèi)物體的位移相同,5 s末A、B相遇 D. 5 s內(nèi)A、B的平均速度相等 【解析】 xt圖象斜率的大小表示物體速度的大小,斜率的正負表示物體運動的方向,由題圖可知,A正確;B物體的出發(fā)點在離原點5 m處,A物體的出發(fā)點在原點處,B錯誤;物體B在5 s內(nèi)的位移為10 m-5 m=5 m,物體A在3~5 s內(nèi)的位移為10 m,故C、D均錯誤. 【答案】 A 2.國產(chǎn)殲15艦載戰(zhàn)斗機在航母甲板上加速起飛過程可看做勻變速直線運動,在某段時間內(nèi)的xt圖象如圖1314所示,視殲15艦載戰(zhàn)斗機為質(zhì)點,根據(jù)圖中所給數(shù)據(jù)判斷該機加速起飛過程中,下列選項正確的是( ) 圖1314 A.經(jīng)過圖線上M點所對應位置時的速度小于20 m/s B.在t=2.5 s時的速率等于20 m/s C.在2 s~2.5 s這段時間內(nèi)位移等于10 m D.在2.5 s~3 s 這段時間內(nèi)位移等于10 m 【解析】 由題圖可知,在2 s~3 s這段時間內(nèi)該機的平均速度==20 m/s,又勻變速直線運動的中間時刻速度等于這段時間內(nèi)的平均速度,故在t=2.5 s時的速度等于20 m/s,選項B正確;結(jié)合圖象可知M點位于t=2.5 s時刻之后,其速度大于20 m/s,選項A錯誤;該機在2 s~2.5 s這段時間內(nèi)的平均速度小于20 m/s,所以位移小于10 m,選項C錯誤;而在2.5 s~3 s這段時間內(nèi),平均速度大于20 m/s所以位移大于10 m,選項D錯誤. 【答案】 B 題組二 vt圖象 3.(多選)(xx山東高考)一質(zhì)點在外力作用下做直線運動,其速度v隨時間t變化的圖象如圖1315所示.在圖中標出的時刻中,質(zhì)點所受合外力的方向與速度方向相同的有( ) 圖1315 A.t1 B.t2 C.t3 D.t4 【解析】 “合外力的方向與速度方向相同”即質(zhì)點的加速度a與速度v的方向相同,質(zhì)點應做加速直線運動,由vt圖象可知,A、C正確. 【答案】 AC 4.(xx沈陽高三質(zhì)量檢測)一汽車沿直線運動的速度-時間(vt)圖象如圖1316所示,則下列關于該汽車運動情況的說法中正確的是( ) 圖1316 A.第4 s末,汽車的運動方向發(fā)生變化 B.6~10 s內(nèi),汽車一直處于靜止狀態(tài) C.汽車在0~6 s內(nèi)的位移大小為24 m D.第12 s末,汽車的加速度為-1 m/s2 【解析】 由vt圖象可以看出,4 s末,汽車的速度由6 m/s開始減小,但汽車的運動方向并沒有發(fā)生變化,選項A錯誤;6~10 s內(nèi),汽車的速度為4 m/s,選項B錯誤;汽車在0~6 s內(nèi)的位移為22 m,選項C錯誤;汽車在10~14 s內(nèi)做勻減速直線運動,減速運動的加速度為a=-1 m/s2,選項D正確. 【答案】 D 5.(多選)(xx湖北荊州質(zhì)檢)某跳傘運動員從懸停在高空的直升機上跳下,他從跳離飛機到落地的過程中在空中沿豎直方向運動的vt圖象如圖1317所示,則下列關于他的運動情況分析正確的是( ) 圖1317 A.0~10 s加速度向下,10~15 s加速度向上 B.0~10 s、10~15 s內(nèi)都做加速度逐漸減小的變速運動 C.0~10 s內(nèi)下落的距離大于100 m D.10~15 s內(nèi)下落的距離大于75 m 【解析】 由圖象可知,0~10 s的加速度方向向下,大小逐漸減小,10~15 s的加速度方向向上,大小也逐漸減小,則A、B正確;由圖象的面積,可得0~10 s的位移大于100 m,10~15 s的位移小于75 m,則C正確,D錯誤. 【答案】 ABC 題組三 追及、相遇的問題 6.A、B兩質(zhì)點在同一直線上運動,它們的vt圖象如圖1318所示.t1時刻兩質(zhì)點恰好相遇,則( ) 圖1318 A.相遇前A質(zhì)點在前,B質(zhì)點在后 B.在t3時刻,兩質(zhì)點再次相遇 C.圖示時間內(nèi),質(zhì)點B先向正方向運動,t2時刻之后向負方向運動 D.一定能再次相遇,且相遇發(fā)生在t3時刻之后 【解析】 0~t1時間內(nèi),質(zhì)點A的位移大于質(zhì)點B的位移,因此相遇前A質(zhì)點在后,B質(zhì)點前,A項錯誤;t1時刻A、B相遇,在t1~t3時間內(nèi),質(zhì)點B的位移大于A的位移,因此B在A前面,在t3時刻,兩質(zhì)點不可能相遇,t3時刻之后,質(zhì)點B的速度小于A的速度,A再次追上質(zhì)點B,B項錯誤,D項正確;圖示時間內(nèi),質(zhì)點B一直向正方向運動,C錯誤. 【答案】 D 7.甲、乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向做勻變速直線運動,t=0時刻同時經(jīng)過公路旁的同一路標,下表是每隔1 s記錄的兩車的速率.關于兩車的運動,下列說法正確的是( ) 時間t/s 0 1 2 3 4 甲車的速率/(ms-1) 18.0 16.0 14.0 12.0 10.0 乙車的速率/(ms-1) 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 A.乙車的速度變化較快 B.在0~4 s內(nèi),乙車的平均速度較大 C.在0~4 s內(nèi),甲車相對乙車行駛了56 m D.在乙車追上甲車之前,t=5 s時兩車相距最遠 【解析】 由表中數(shù)據(jù)可得,甲車的加速度大小a1= m/s2=2.0 m/s2,乙車的加速度大小a2= m/s2=1.0 m/s2,因此甲車的速度變化較快,A選項錯誤;在0~4 s內(nèi),甲、乙兩車的平均速度分別為甲= m/s=14.0 m/s、乙= m/s=5.0 m/s,乙車的平均速度小,B選項錯誤;在0~4 s內(nèi),甲車相對乙車行駛的距離Δx=(甲-乙)t=9.04 m=36 m,C選項錯誤;在t=5 s時兩車速度相等,相距最遠,D選項正確. 【答案】 D 8.(多選)(xx保定模擬)a、b兩車在平直公路上沿同一方向行駛,兩車運動的vt圖象如圖1319所示,在t=0時刻,b車在a車前方s0處,在0~t1時間內(nèi),a車的位移為s,則( ) 圖1319 A.若a、b在t1時刻相遇,則s0=s B.若a、b在時刻相遇,則下次相遇時刻為2t1 C.若a、b在時刻相遇,則s0=s D.若a、b在t1時刻相遇,則下次相遇時刻為2t1 【解析】 由圖可知,a車的初速度等于2v,在t1時間內(nèi),a車的位移為s,則b車的位移為s,若a、b在t1時刻相遇,則s0=s-s=s,A選項正確;若a、b在時刻相遇,如圖所示,s0等于陰影部分對應的面積,由幾何關系可知s0=s,由圖象中的對稱關系可知,下次相遇的時刻為t1,C選項正確,B選項錯誤;若a、b在t1時刻相遇,則t1時刻后vb>va,兩車不能再次相遇,D選項錯誤. 【答案】 AC 9.(多選)圖1320是甲、乙兩質(zhì)點從同一地點沿同一直線運動的vt圖象.關于兩質(zhì)點在0~8 s內(nèi)的運動,下列說法正確的是( ) 圖1320 A.甲、乙兩質(zhì)點都在做勻速直線運動 B.甲、乙圖線交點對應的時刻兩質(zhì)點速度相等,且相距最遠 C.乙質(zhì)點距離出發(fā)點的最遠距離為80 m D.甲、乙兩質(zhì)點在t=8 s時同時回到出發(fā)點 【解析】 由vt圖可知甲質(zhì)點的運動是勻變速直線運動,乙質(zhì)點從2 s時刻開始做勻變速直線運動,A錯;甲質(zhì)點的加速度大小為a1=10 m/s2,乙的加速度大小為a2= m/s2,設向右運動為正方向,圖線交點時刻為t0時刻,則甲在前4 s內(nèi)向右運動,4 s時刻到t0時刻向左運動,乙在2~5 s時間內(nèi)向左運動,前4 s時間內(nèi)甲向右運動而乙向左運動,距離越來越大,4 s時刻到t0時刻這段時間內(nèi)甲、乙運動方向均向左,但甲的速度小于乙的速度,故繼續(xù)拉大距離,直到t0時刻以后開始縮小距離,故B對;乙質(zhì)點在前5 s內(nèi)向左運動,之后向右運動,故乙質(zhì)點在5 s時刻距離出發(fā)點最遠,由乙圖線與坐標軸圍成的面積可知乙質(zhì)點離出發(fā)點最遠距離為320 m=30 m,C錯;由圖線與坐標軸圍成的面積可知,在8 s內(nèi)甲運動的位移為零,乙運動的位移也為零,故D對. 【答案】 BD B組 深化訓練——提升應考能力 10.一物體做直線運動,其加速度隨時間變化的at圖象如圖1321所示.下列vt圖象中,可能正確描述此物體運動的是( ) 圖1321 【解析】 要確定v的變化,就要了解a大小怎么變,a和v的方向關系如何.由圖可知,在0~時間內(nèi)a=a0>0,若v0≥0,物體做勻加速運動;若v0<0,物體做勻減速運動,故B、C錯誤;由于在T~2T時間內(nèi)a=-a0,物體做勻減速運動且圖線斜率的絕對值與0~時間內(nèi)相同,故A錯誤,D正確. 【答案】 D 11.兩個完全相同的物塊A、B,在同一粗糙水平面上以不同的初速度從同一位置開始運動.圖1322中兩條直線分別表示物塊受到水平拉力作用和不受拉力作用的vt 圖象,求: (1)從開始到兩物塊第一次間距最遠的時間; (2)8 s末物塊A、B之間的距離x. 圖1322 【解析】 (1)設A、B兩物塊的加速度分別為a1、a2,由vt圖象可知,物塊A的初速度v01=3 m/s,物塊B的初速度v02=9 m/s,8 s末物塊A的速度v1=12 m/s,6 s末物塊B的速度v2=0,則: a1== m/s2= m/s2 a2== m/s=-1.5 m/s2 距離最遠時兩物塊的速度相等,從開始到兩物塊距離最遠的時間為t,由公式v=v0+at得:v=v02+a2t v=v01+a1t 聯(lián)立得t=2.29 s. (2)設A、B兩物塊8 s內(nèi)的位移分別為x1、x2,由題中圖象得: x1=t1=60 m x2=t2=27 m x=x1-x2=33 m. 【答案】 (1)2.29 s (2)33 m 12.在一次救援中,一輛汽車停在一小山坡底,突然司機發(fā)現(xiàn)在距坡底240 m的山坡處一巨石以8 m/s的初速度、0.4 m/s2的加速度勻加速滾下,假設司機(反應、開車門等時間總計為2 s)以0.5 m/s2的加速度勻加速啟動汽車且一直做勻加速直線運動(如圖1323所示),而巨石到達坡底后速率不變且在水平面的運動近似看成加速度為0.2 m/s2的勻減速直線運動,問:汽車司機能否安全脫離? 圖1323 【解析】 設巨石到達坡底時間為t1,速率為v1,則x=v0t1+a1t,v1=v0+a1t1,代入數(shù)值得t1=20 s,v1=16 m/s 而汽車在18 s時間內(nèi)發(fā)生的位移為x1=at2=81 m,速度為v2=9 m/s 方法一:臨界條件法 設再經(jīng)歷時間t′,巨石與汽車速度相等,則v1-a1t′=v2+at′,代入數(shù)值得t′=10 s 所以此巨石在水平面上發(fā)生的位移為s1=v1t′-a1t′2=150 m 而汽車發(fā)生的位移為s2=a(t+t′)2=196 m>s1 所以汽車能安全脫離. 方法二:數(shù)學解析法 令再經(jīng)歷時間t2,巨石追上汽車,則有 v1t2-a1t=x1+v2t2+at 代入數(shù)值并化簡得7t-140t2+1 620=0,因Δ<0,方程無解 所以巨石無法追上汽車,司機能安全脫離. 【答案】 見解析- 配套講稿:
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