高考物理總復(fù)習(xí)直線運動專題講座一運動圖像追及相遇問題課時訓(xùn)練教科版20180723397

1、專題講座一運動圖像追及相遇問題1.(2019·北京朝陽期末)某質(zhì)點做直線運動,其位移x與時間t的關(guān)系圖像如圖所示.則(C)A.在12 s時刻質(zhì)點開始做反向的直線運動B.在020 s內(nèi)質(zhì)點的速度不斷增加C.在020 s內(nèi)質(zhì)點的平均速度大小為0.8 m/sD.在020 s內(nèi)質(zhì)點的瞬時速度等于它在這段時間內(nèi)平均速度的時刻只有一處解析:根據(jù)xt圖像的斜率表示速度,在20 s內(nèi)圖像的斜率一直為正,說明質(zhì)點的速度方向沒有改變,一直沿正向運動,A錯誤.圖像的斜率先增大后減小,則質(zhì)點的速度先增大后減小,B錯誤.在020 s內(nèi)質(zhì)點的位移x=16 m,平均速度大小= m/s=0.8 m/s,C正確.由斜

2、率可知,在020 s內(nèi)質(zhì)點的瞬時速度等于它在這段時間內(nèi)平均速度的時刻有兩處,D錯誤.2.(2019·河南開封檢測)若某一駕駛員在綠燈結(jié)束前3 s開始剎車,并不斷加大制動力,結(jié)果在黃燈亮起時車剛好停在停止線外.圖中能反映這位駕駛員剎車過程的速度隨時間變化關(guān)系的是(D)解析:根據(jù)題述,不斷加大制動力,加速度不斷增大,vt圖線的斜率不斷增大,故D正確.3.(2019·江西省重點中學(xué)盟校聯(lián)考)(多選)如圖所示為一物體沿南北方向(規(guī)定向北為正方向)做直線運動的vt圖像,圖像為正弦曲線,由圖可知(AD)A.物體沿南北方向做周期性的往復(fù)運動B.t2時刻物體的加速度方向發(fā)生變化C.物體一直

3、向北做加速度變化的直線運動D.t1到t3時間內(nèi)速度變化率先變大后變小解析:根據(jù)速度的正負表示速度的方向,可知物體沿南北方向做周期性的往復(fù)運動,故A正確;速度圖像的斜率表示加速度,斜率的正負表示加速度的方向,則知t2時刻物體的加速度方向沒有改變,故B錯誤;物體先向北做加速度變化的直線運動,t2時刻后向南做加速度變化的直線運動,故C錯誤;t1到t3時間內(nèi),圖像切線的斜率大小先變大后變小,說明物體的加速度先變大后變小,而加速度即為速度的變化率,所以速度變化率先變大后變小,故D正確.4.(2019·山東濟南調(diào)研)甲、乙兩物體從同一點出發(fā)且在同一條直線上運動,它們的位移時間(xt)圖像如圖所示

4、,由圖像可以看出在04 s內(nèi)(C)A.甲、乙兩物體始終同向運動B.第4 s末時,甲、乙兩物體間的距離最大C.甲的平均速度等于乙的平均速度D.乙物體一直做勻加速直線運動解析:xt圖像圖線斜率的絕對值等于速度的大小,由題圖可知在02 s內(nèi),甲、乙都沿正向運動;在24 s內(nèi)甲沿負向運動,乙仍沿正向運動,兩者反向運動,故A錯誤;4 s末兩物體相遇,兩物體間的距離不是最大,故B錯誤;在04 s內(nèi),甲、乙的位移都是2 m,平均速度相等,故C正確;乙圖像的斜率一定,可知乙物體一直做勻速直線運動,故D錯誤.5.導(dǎo)學(xué)號 58826017(2019·吉林長春檢測)甲、乙兩輛汽車從同一地點出發(fā),向同一方向

5、行駛,它們的vt圖像如圖所示,下列判斷正確的是(B)A.在t1時刻前,甲車始終在乙車的前面B.在t1時刻前,乙車始終在甲車的前面C.在t1時刻前,乙車的速度始終比甲車增加得快D.在t1時刻兩車第一次相遇解析:兩車從同一地點同時同向出發(fā),在t1時刻前vt圖線與t軸所圍面積中S乙>S甲,故乙車始終在甲車的前面,選項B正確,A,D錯誤;在兩車剛開始運動的一段時間內(nèi),乙車比甲車速度增加得快,然后乙車的速度增加得比甲車的慢,選項C錯誤.6.(2019·陜西咸陽模擬)如圖所示,是某同學(xué)繪制的沿直線運動的物體的加速度a、速度v、位移x隨時間t變化的圖像,若該物體在t=0時刻的速度為零,則表示

6、該物體沿單一方向運動的圖像是(C)解析:選項A中的位移圖像的縱坐標(biāo)代表位移,其值有時為正值,有時為負值,說明該物體圍繞起點做往返運動,選項A不符合題意;B選項中速度有時為正值,有時為負值,即物體運動方向發(fā)生變化,選項B不符合題意;根據(jù)選項C,D中的at圖像作出對應(yīng)的vt圖像(如圖所示),則選項C符合題意,D不符合題意.7.(2019·江蘇南京模擬)如圖所示,(甲)圖為質(zhì)點a和b做直線運動的位移時間(xt)圖像,(乙)圖為質(zhì)點c和d做直線運動的速度時間(vt)圖像,由圖可知(C)A.在t1到t2時間內(nèi),四個質(zhì)點中只有b和d兩個質(zhì)點的運動方向發(fā)生了改變B.在t1到t2時間內(nèi),四個質(zhì)點中只

7、有b和d兩個質(zhì)點做變速運動C.若t1時刻a,b兩質(zhì)點第一次相遇,則t2時刻a,b兩質(zhì)點第二次相遇D.若t1時刻c,d兩質(zhì)點第一次相遇,則t2時刻c,d兩質(zhì)點第二次相遇解析:在t1到t2時間內(nèi),質(zhì)點a做勻速運動,質(zhì)點b先反向運動后正向運動,質(zhì)點c做勻減速運動,質(zhì)點d先減速后加速運動,只有質(zhì)點b運動方向發(fā)生改變,b,c,d做變速運動,A,B錯誤;在xt圖像中,圖像的交點表示兩質(zhì)點相遇,C正確;在vt圖像中,圖像的交點僅表示兩質(zhì)點速度相等,D錯誤.8.導(dǎo)學(xué)號 58826018(2019·吉林長春檢測)(多選)一個物體沿直線運動,從t=0時刻開始,物體的t的圖像如圖所示,圖線與縱、橫坐標(biāo)軸的

8、交點分別為0.5和-1,由此可知(CD)A.物體做勻速直線運動B.物體做變加速直線運動C.物體的初速度大小為0.5 m/sD.物體的加速度大小為1 m/s2解析:由圖可得=0.5-0.5 t,變形得x=0.5t-0.5t2,對比勻變速直線運動的位移公式x=v0t+at2,可知v0=0.5 m/s,a=-1 m/s2,即物體做勻加速直線運動,初速度v0=0.5 m/s,加速度大小a=1 m/s2,故選項C,D正確.9.導(dǎo)學(xué)號 58826019兩輛完全相同的汽車,沿平直路面一前一后勻速行駛,速度均為v0,若前車突然以恒定的加速度剎車,在它剛停住時,后車以前車剎車時的加速度開始剎車.已知前車在剎車過

9、程中所行駛的距離為s,若要保證兩輛車在上述情況中不相撞,則兩車在勻速行駛時保持的距離至少應(yīng)為(B)A.sB.2sC.3sD.4s解析:根據(jù)題意,前車剎車后做勻減速運動的速度時間圖像(如圖線),前車經(jīng)過時間t停下來,在這段時間內(nèi),后車做勻速運動(如圖線),在t時刻后車也開始剎車,后車以同樣的加速度做勻減速運動(如圖線).由速度時間圖像的物理意義可知,前車經(jīng)過的位移大小等于OAt的面積,大小為s,而后車經(jīng)過的位移大小等于梯形OABC的面積,所以,兩車在勻速行駛時保持的距離至少應(yīng)為平行四邊形AtCB的面積,其大小為2s,故選項B正確.10.一粗糙斜面長度為4 m,一個尺寸可以忽略不計的滑塊以不同的初

10、速度v0從斜面頂端沿斜面下滑時,其下滑距離x與初速度二次方的關(guān)系圖像(即x圖像)如圖所示.(1)求滑塊下滑的加速度大小;(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)滑塊在斜面上減速下滑,當(dāng)不偏離斜面時,有=2ax,即x=,則x圖線的斜率k=,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,即4=5.0t-×2t2,解得t=1 s,t=4 s(舍去).答案:(1)2 m/

11、s2(2)1 s11.(2019·湖南永州一中診斷)A,B兩車在同一直線上向右勻速運動,B車在A車前,A車的速度大小為v1=8 m/s,B車的速度大小為v2=20 m/s,如圖所示.當(dāng)A,B兩車相距x0=28 m時,B車因前方突發(fā)情況緊急剎車(已知剎車過程的運動可視為勻減速直線運動),加速度大小為a=2 m/s2,從此時開始計時,求:(1)A車追上B車之前,兩者相距的最大距離;(2)A車追上B車所用的時間.解析:(1)當(dāng)A,B兩車速度相等時,相距最遠,根據(jù)速度關(guān)系得v1=v2-at1代入數(shù)據(jù)得t1=6 s,此時,根據(jù)位移公式得xA=v1t1,xB=v2t1-axm=xB+x0-xA代

12、入數(shù)據(jù)解得xm=64 m.(2)B車剎車停止運動所用時間t0=10 s所發(fā)生位移xB=100 m該時間內(nèi),A車位移xA=v1t0=80 m則xA<x0+xB,可見B車停止時A車并未追上B車,此后A車追上B車的運動時間為t2=6 s故所求時間為t=t0+t2=16 s.答案:(1)64 m(2)16 s12.導(dǎo)學(xué)號 58826020(2019·四川成都模擬)2015年12月10日,百度宣布,其無人駕駛汽車已完成國內(nèi)首次城市、環(huán)路及高速道路混合路況下的全自動駕駛.(1)如圖所示,無人駕駛汽車車頭裝有一個激光雷達,就像車輛的“鼻子”,隨時“嗅”著前方80 m范圍內(nèi)車輛和行人的“氣息”.若無人駕駛汽車在某路段剎車時的加速度為3.6 m/s2,為不撞上前方靜止的障礙物,汽車在該路段勻速行駛時的最大速度是多少?(2)若一輛有人駕駛的汽車在該無人駕駛汽車后30 m處,兩車都以20 m/s的速度行駛,當(dāng)前方無人駕駛汽車以3.6 m/s2的加速度剎車1.4 s后,后方汽車駕駛員立即以5.0 m/s2的加速度剎車.試通過計算判斷兩車在運動過程中是否會發(fā)生追尾事故?解析:(1)對無人駕駛汽車,由運動學(xué)公式有0-=2(-a)x,代入數(shù)據(jù)解得v0=24 m/s.(2)設(shè)有人駕駛汽車