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文檔簡介
第3講運動圖象及追及和相遇問題
——劃重點之精細(xì)講義系列
'①”導(dǎo)航①
考點1三類常規(guī)運動圖象的比較
考點2非常規(guī)圖象
考點3追及'相遇問題
------------------------------------?-------------
一.x-t>v~t圖象
1.對X-f圖象的理解
(1)物理意義:反映了做直線運動的物體位移隨時間變化的規(guī)律.
(2)圖線斜率的意義
①圖線上某點切線的斜率大小表示速度的大小.②圖線上某點切線的斜率正負(fù)表示速度的方向.
2.對V—/"圖象的理解
(1)物理意義:反映了做直線運動的物體速度隨時間變化的規(guī)律.
(2)圖線斜率的意義
①圖線上某點切線的斜率大小表示物體運動的加速度的大小.②圖線上某點切線的斜率正負(fù)表
示加速度的方向.
(3)圖線與坐標(biāo)軸圍成的“面積”的意義
①圖線與坐標(biāo)軸圍成的“面積”表示位移的大小.②若此面積在時間軸的上方,表示這段時間內(nèi)
的位移方向為正;若此面積在時間軸的下方,表示這段時間內(nèi)的位移方向為負(fù).
二.追及、相遇問題
1.追及與相遇問題的概述
當(dāng)兩個物體在同一直線上運動時,由于兩物體的運動情況不同,所以兩物體之間的距離會不斷
發(fā)生變化,兩物體間距越來越大或越來越小,這時就會涉及追及、相遇和避免碰撞等問題.
2.追及問題的兩類情況
(1)若后者能追上前者,則追上時,兩者處于同一位置,后者的速度一定不小于前者的速度.
(2)若后者追不上前者,則當(dāng)后者的速度與前者的速度相等時,兩者相距最近.
■考點翻析理重點
考點1:三類常規(guī)運動圖象的比較
X—/圖象、圖象以及4v圖象的比較
x~t圖象v~t圖象a-t圖象
-1
廠fv/m-ss:)
%卜、
圖像
()3~7/sO八4誨
運動只能表示物體做直線運動,曲線不只能表示物體做直線運動,曲線可以表示直線運動也可以
性質(zhì)表示運動軌跡不表示運動軌跡表示曲線運動
斜率表示速度的大小和方向,斜率斜率表示加速度的大小和方向,
越大,速度越大;斜率為正,表示斜率越大,加速度越大;斜率為圖線上某點切線的斜率表
斜率
速度為正,物體向規(guī)定的正方向運正表示,加速度的方向與規(guī)定的示該點加速度的變化率
動正方向相同
交點表示在此時加速度相
交點表示在此時速度相等,不一
交點交點表示相遇等,不一定相遇,瞬時速度
定相遇
也不一定相等
速度在第一象限表示物體向正
運動斜率為正表示向正方向運動,斜率
方向運動,速度在第四象限表示只能表示加速度的方向
方向為負(fù)表示向負(fù)方向運動
物體向負(fù)方向運動
速度圖像與時間軸圍成的面積
表示位移,圍成的面積在第一象圖象和時間軸所圍的面積,
面積無意義
限內(nèi)表示位移為正,圍成的面積表示物體的速度變化量。
在第三象限內(nèi)表示位移為負(fù)
圖線在X軸上的截距表示物體在圖線在U軸上的截距表示物體在圖線在a軸上的截距表示
開始計時前已發(fā)生的位移(即初位開始計時就有初速度,在/軸上在開始計時時就有加速度,
截距
移),在t軸上的截距表示計時一的截距表示計時后經(jīng)過一段時在1軸上的截距表示計時后
段時間后物體才開始運動間內(nèi)物體的速度均為0經(jīng)過一段時間才有加速度a
一念
工磅內(nèi)頊型P
t=v=
【考向1】一枚火箭由地面豎直向上發(fā)射,其片,圖如圖所示.其中t3=3ti,22ti,23vi,
由圖象可知()
B.火箭能上升的最大高度為竿
C.火箭運動過程中最大加速度大小為臺
D.火箭上升階段平均速度大小為學(xué)
【答案】C
【詳解】A.速度時間圖像中速度的正負(fù)表示物體的運動方向,為正,則朝著正方向,為負(fù),則朝
著負(fù)方向,圖像的速度值都是大于等于零的,所以物體一直朝著正方向運動,即向上運動,故A錯
誤;
B.當(dāng)t3時高度最大,速度時間圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移,所以上升的最大高度為
111
X—2+2(%+%)02-+2(?3-12)V2
代入數(shù)據(jù),解得
4172t3
*=9
故B錯誤;
C.圖像的斜率表示加速度,所以t2?2階段加速度最大,為
Avv2
a=—=一
Attr
故C正確;
D.上升階段的平均速度為
_x4V
V——二---2
故D錯誤。
故選C。
【考向2】(2024.遼寧.二模)某場冰壺比賽中,投擲出的冰壺沿直線運動,運動員通過刷冰使冰壺
在逐漸減小的摩擦力作用下停到指定位置。能正確反映該過程中冰壺的位移X、速度V、加速度。隨
時間f變化規(guī)律的圖像是()
【答案】C
【詳解】AD.依題意,冰壺運動過程中所受摩擦力逐漸減小,由牛頓第二定律
f=ma
可知加速度逐漸減小,做減速運動,其位移與時間不成正比關(guān)系。故AD錯誤;
BC.v-f圖像中斜率表示加速度,由圖可知C選項符合題意。故B錯誤;C正確。
故選C。
【考向3】如圖所示為電動玩具小車在平直路面上行駛的位移-時間圖像,圖線在0~4s的時間內(nèi)和
4~8s的時間內(nèi)均為拋物線的一部分。已知t=0時刻,曲線與橫軸相切,下列判斷正確的是()
A.0~4s的時間內(nèi),小車的加速度大小為1.5m/s2
B.4~8s的時間內(nèi),小車的加速度大小為0.5m/s2
C.t=6s時,小車的速度大小為lm/s
D.在4~6s的時間內(nèi),小車的位移大小為4m
【答案】B
【分析】考查目標(biāo)本題考查了勻變速直線運動的規(guī)律,考查考生的推理能力和科學(xué)思維。
【詳解】AB.t=0時刻,曲線與橫軸相切,可知t=0時刻的初速度為=0,由題圖像可知,0?4s的
時間內(nèi),小車的位移大小為/=6m,由運動學(xué)公式
12
xi=]的"
解得
%=0.75m/s2t=4s時小車的速度大小
%=(21。=3111/54~85的時間內(nèi),小車的位移大小為%2=8111,1=45以后,小車做勻減速直線運
動,由運動學(xué)公式
12
%2=%t2-2a2發(fā)
解得
2
a2=0.5m/s
A錯誤,B正確;
C.4?6s的時間內(nèi),根據(jù)運動學(xué)公式解得t=6s時小車的速度
v2=—a2At-2m/s
C錯誤;
D.在4?6s的時間內(nèi),小車的位移大小
1
2
△x=--a2At=5m
D錯誤。
故選B。
【考向4】t=0時刻,質(zhì)點P從原點由靜止開始做直線運動,其加速度a隨時間『按圖示的正弦曲
線變化,周期為20。在。?3to時間內(nèi),下列說法正確的是()
A.t=2t0時,尸回到原點
B.1=2%時,P的運動速度最小
C.t=時,尸到原點的距離最遠(yuǎn)
D.t=|t()時,尸的運動速度與t=時不相同
【答案】B
【詳解】ABC.質(zhì)點在。?%時間內(nèi)從靜止出發(fā)先做加速度增大的加速運動,然后做加速度減小的加
速運動,此過程一直向前加速運動,“?2to時間內(nèi)加速度和速度反向,先做加速度增加的減速運動
在做加速度減小的減速運動,2to時刻速度減速到零,此過程一直向前做減速運動,2to~4片重復(fù)此
過程的運動,即質(zhì)點一直向前運動,AC錯誤,B正確;
D.a-t圖像的面積表示速度變化量,??|片內(nèi)速度的變化量為零,因此當(dāng)時刻的速度與|to時刻相
同,D錯誤。
故選B。
【考向5】(多選)甲、乙兩物體從同一位置出發(fā)沿同一直線運動,兩物體運動的u-t圖像如圖所示,
下列判斷正確的是()
A.甲做勻速直線運動,乙先做勻加速直線運動后做勻減速直線運動
B.兩物體兩次速度相同的時刻分別在第1s末和第4s末
C.乙在前2s內(nèi)的加速度為2m/s2,2s后的加速度為Im/s?
D.2s后,甲、乙兩物體的速度方向相反
【答案】AB
【詳解】AC.由v-t圖像可知,甲以2m/s的速度做勻速直線運動,乙在0?2s內(nèi)做勻加速直線運
動,加速度
4
%=-m/s2=2m/s2
在2?6s內(nèi)做勻減速直線運動,加速度
0—4??
a=7~~^m/sz=-lm/sz
2o-z
選項A正確,C錯誤;
B.由圖可知第Is末和第4s末兩物體速度相同,選項B正確;
D.由圖可知0?6s內(nèi)甲、乙的速度方向都沿正方向,選項D錯誤。
故選ABo
【考向6】(多選)下列所給的圖像中能反映做直線運動的物體回到了初始位置的是(
【答案】BC
【詳解】A.該圖中表示物體一直沿負(fù)向運動,沒有回到出發(fā)點,選項A錯誤;
B.該圖中表示物體先沿正向運動,后沿負(fù)向運動,最終回到出發(fā)點,選項B正確;
C.該圖中表示物體先沿正向減速運動,后沿負(fù)向加速運動,最終回到出發(fā)點,選項C正確;
D.該圖中表示物體先沿正向勻加速運動,后沿正向做勻減速運動,最終沒有回到出發(fā)點,選項D
錯誤。
故選BCo
信考點榭!標(biāo)理重點
考點2:非常規(guī)圖象
1.幾種圖象的理解
/_y2
(1)X圖象:由/一v02=2分可知圖象與橫軸所圍面積表示匕于竺,如圖;
⑵『圖象:
(3)V2-X圖象:由/—y()2=2"可知丫2=W2+2以,圖象斜率為2或
(4)v—x圖象:由v2—v()2=2ax可得v=dvJ+2依,圖象為曲線。
2.運動圖象問題的解題思路
用圖象來描述兩個物理量之間的關(guān)系,是物理學(xué)中常用的方法.它運用數(shù)和形的巧妙結(jié)合,恰
當(dāng)?shù)乇磉_(dá)各種現(xiàn)象的物理過程和物理規(guī)律.運用圖象解題的能力可歸納為以下兩個方面:
即從圖象中獲取有用信息作為解題的條件,弄清試題中圖象所反映的物理過程及規(guī)律,從中獲
取有效信息,一般需要關(guān)注的特征量有三個:
①關(guān)注橫、縱坐標(biāo)②理解斜率、面積、截距的物理意義③分析交點、轉(zhuǎn)折點、漸近線
(1)確認(rèn)橫、縱坐標(biāo)對(1)圖線的斜率:通常能夠體現(xiàn)某個物理量(1)交點:往往是解決問題的切入
應(yīng)的物理量各是什么.的大小、方向及變化情況.點.
(2)注意橫、縱坐標(biāo)是(2)面積:由圖線、橫軸,有時還要用到縱(2)轉(zhuǎn)折點:滿足不同的函數(shù)關(guān)系
否從零刻度開始.軸及圖線上的一個點或兩個點到橫軸的式,對解題起關(guān)鍵作用.
(3)坐標(biāo)軸物理量的單垂線段,所圍圖形的面積,一般都能表示(3)漸近線:往往可以利用漸近線求
位也不能忽視.某個物理量,如v—t圖象中的面積表示位出該物理量的極值或確定它的變
移.化趨勢.
(3)截距:圖線在縱軸上以及橫軸上的截
距.
解題技巧
圖象反映了兩個變量(物理量)之間的函數(shù)關(guān)系,因此要由運動學(xué)公式推導(dǎo)出兩個物理量間的函
數(shù)關(guān)系,來分析圖象的意義。
【考向7】“科技讓生活更美麗”,自動駕駛汽車呈現(xiàn)出接近實用化的趨勢。圖1為某型無人駕駛的智
能汽車的測試照,為了增加乘員乘坐舒適性,程序設(shè)定汽車制動時汽車加速度大小隨位移均勻變化。
某次測試汽車Z-x”關(guān)系圖線如圖2所示,汽車制動距離即12m。則關(guān)于該次測試,下列判斷中正確
的是()
圖1圖2
A.汽車做勻減速直線運動
B.汽車開始制動時的速度大小為12m/s
C.汽車開始制動時的速度大小為6夜m/s
D.此車制動時間為
【答案】C
【詳解】A.汽車制動過程,由圖2可知其加速度。隨位移x均勻增大,做加速度逐漸增大的減速運
動,故A錯誤;
BC.根據(jù)勻變速運動的速度位移公式
密一詔=2ax
汽車做非勻變速運動,運用“微元法”,可知“a-x”圖線與x軸所圍圖形的“面積”即“速度平方變化
量的一半可知,汽車制動中
,1
0-VQ—2x—x(—6)x12
可得汽車制動時的初速度大小為
v0=6V2m/s
故B錯誤,C正確;
D.剎車過程中最大加速度為6m/s2,如果一直以最大加速度剎車,所用的時間為
t'=—=V2s
a
實際加速度逐漸增大的,所以剎車制動時間一定大于/s,故D錯誤。
故選C。
【考向8】(2024?山東濟(jì)寧.三模)智能尋跡小車目前被應(yīng)用于物流配送等多個領(lǐng)域,為測試不同尋
跡小車的剎車性能,讓它們在圖甲中A點獲得相同的速度,并沿直線剎車,最終得分為剎車停
止時越過的最后一條分值線對應(yīng)的分?jǐn)?shù),每相鄰分值線間距離為0.5m。某小車M測試時恰好停止于
loo分分值線,該車的位移和時間的比值:與,之間的關(guān)系圖像如圖乙所示,小車均可視為質(zhì)點。下
列說法正確的是()
—/(m-s-1)
919293949596979899100
甲
A.小車M剎車過程中加速度大小為2.0m/s2
B.A點距100分分值線的距離為2m
C.Is時小車M的速度為2m/s
D.若某小車恰好勻減速停止于96分分值線,則該車的加速度大小為3.0m/s2
【答案】B
【詳解】A.根據(jù)題意,由公式x=+整理可得
X1
2
--%+-at
12
結(jié)合圖像可得
,,12.0-4.0
Vo=4m/s--a=
解得
a=—4m/s2
即小車M剎車過程中加速度大小為4m/s2,故A錯誤;
BC.A點距100分分值線的距離為
-Vo
x°=.=2m
1s時小車”的速度為
v0+at=4m/s—4x1m/s=0
故B正確,C錯誤;
D.若某小車恰好勻減速停止于96分分值線,則剎車距離為
x—x0+4Ax=4m
則該車的加速度大小為
VQ
0】=五=2m/s27
故D錯誤。
故選Bo
【考向9】如圖所示為物體做直線運動的圖像,下列說法正確的是()
A.甲圖像中,物體在。?與內(nèi)做勻變速直線運動
B.乙圖像中,陰影面積表示匕到5時間內(nèi)物體的速度變化量
C.丙圖像中,物體的加速度大小為lm/s2
D.t=5s時物體的速度為5m/s
【答案】B
【詳解】A.甲圖像為"X圖像,根據(jù)
x^-v^+lax
若為勻變速直線運動,則xc圖像應(yīng)該是拋物線,選項A錯誤;
B.乙圖像中,根據(jù)
可知,陰影面積表示到今時間內(nèi)物體的速度變化量,選項B正確;
C.丙圖像中,根據(jù)
可知,物體的加速度為
0-16,
msz
a=2x16/=-0-5m/s
選項C錯誤;
D.丁圖像中,根據(jù)
x1
-=VQ+-at
可得
vo=lm/s
6z=lm/s2
則七=5s時物體的速度為
%=%+a%=(1+1x5)m/s=6m/s
選項D錯誤。
故選Bo
【考向10]如圖所示的四幅圖分別為四個物體做直線運動的圖像,下列說法正確的是()
A.甲圖中,物體在0%這段時間內(nèi)的平均速度為自
B.乙圖中,物體的加速度大小為lm/s2
C.丙圖中,陰影面積表示力上時間內(nèi)物體的位移
D.丁圖中,0~3秒內(nèi)物體的位移大小為30m
【答案】D
【詳解】A.若甲圖表示初速度為0的勻加速直線運動,則在0~山這段時間內(nèi)的平均速度為
_O+vv
v=-------o=一0
22
但從圖像可知,甲圖所表示的運動為加速度逐漸減小的加速運動,在07。這段時間內(nèi)任意時刻的速
度都大于勻變速直線運動的速度,因此,物體在07。這段時間內(nèi)的平均速度大于多,故A錯誤;
B.乙圖中所對應(yīng)的直線運動,其速度與位移的關(guān)系為
v2—2ax
則可知,圖線的斜率表示2a,可得該運動的加速度大小為]m/s2,故B錯誤;
C.a-t圖像中,圖線與時間軸圍成的面積表示速度的變化量,則可知丙圖中,陰影面積表示0~四
時間內(nèi)物體速度的變化量,故c錯誤;
D.將勻變速直線運動位移與時間的關(guān)系式
12z
x=vot+-at
變式可得
x1
-=v0+-at
將坐標(biāo)(1,0)、(3,10)代入上式可得
v0=—5m/s
a=10m/s2
則0~3秒內(nèi)物體的位移大小為
11
22
x=vot+-at=—5x3+-x10x3=30m
故D正確。
故選D。
【考向11】(多選)如圖所示為用位移傳感器和速度傳感器研究某汽車剎車過程得到的v-x圖象,汽
車剎車過程可視為勻減速運動。則()
A.汽車剎車過程的時間為1s
B.汽車剎車過程的加速度大小為5m/s2
C.當(dāng)汽車運動的位移為5m時的速度為5m/s
D.當(dāng)汽車運動的速度為5m/s時運動的位移為7.5m
【答案】BD
【詳解】B.汽車剎車后做勻減速直線運動,由圖可知,初速度為lOm/s,位移為10m,則加速度大
小
_0-v2-100
0m/s2=—5m/s2
a=2K2x10
B正確;
A.汽車剎車過程所需的時間
A錯誤;
C.當(dāng)汽車的位移為5m時,根據(jù)
22
v—v0=2ax'
解得
v=5V2m/s
C錯誤;
D.當(dāng)汽車速度為5m/s時,運動的位移
22
2ax"=v—v0
解得
x"=7.5m
D正確。
故選BDo
成考點剖析理重點
考點3:追及、相遇問題
1.分析追及問題的方法技巧可概括為“一個臨界條件”、“兩個等量關(guān)系”.
(1)一個臨界條件:速度相等.它往往是物體間能否追上或(兩者)距離最大、最小的臨界條件,
也是分析判斷問題的切入點;
(2)兩個等量關(guān)系:時間關(guān)系和位移關(guān)系,通過畫草圖找出兩物體的時間關(guān)系和位移關(guān)系是解題
的突破口.
2.能否追上的判斷方法
物體B追趕物體A:開始時,兩個物體相距X。.若以=?^時,則此時能追上;若V,
=VB時,X^+xo=XB,則此時恰好不相撞;若以=玄時,X.4+xo>XB,則此時不能追上.
3.若被追趕的物體做勻減速直線運動,一定要注意判斷追上前該物體是否已經(jīng)停止運動.
4.追及、相遇問題的常見形式
①初速度小者追初速度大者
追及類型圖像描述相關(guān)結(jié)論
fc設(shè)Xo為開始時兩物體間的距
V
勻加速追勻速離,%為速度大小相等的時
U
亥L則應(yīng)有下面結(jié)論:
(>tot
〃.尸友以前,后面物體與前面
.
班
物體間距離增大;
勻速追勻減速丁
b.尸而時,兩物體相距最遠(yuǎn),
0faI
為Xo+Ax;
C.尸to以后,后面物體與前面
勻加速追勻減速
物體間距離先逐漸減小再逐
0%
漸增大;
d.一定能追上且只能相遇一
勻加速追勻速
2次
0Sl
②初速度大者追初速度小者
追及類型圖像描述相關(guān)結(jié)論
<:X設(shè)Xo為開始時兩物體間的距
勻減速追勻速離,開始追趕時,后面物體與
0前面物體間距離在減小,當(dāng)兩
物體速度相等時,即t=to時
勻速追勻加速刻,則應(yīng)有下面結(jié)論:
—
0a.若△x=xo,則恰能追上,兩
物體只能相遇一、氏,這也是避
勻減速追勻加速免相撞的臨界條件;
;|-~hUh~b.若△x<xo,則不能追上,此
5.解追及、相遇類問題的思路和技巧
(1)解題思路和方法
分析物體,畫運動,找兩物體,列位移
運動過程,示意圖■位移關(guān)系■方程
(2)解題技巧
①緊抓“一圖三式”,即:過程示意圖,時間關(guān)系式、速度關(guān)系式和位移關(guān)系式.
②審題應(yīng)抓住題目中的關(guān)鍵字眼,充分挖掘題目中的隱含條件,如“剛好”、“恰好”、“最多”、“至
少''等,它們往往對應(yīng)一個臨界狀態(tài),滿足相應(yīng)的臨界條件.
工考內(nèi)頊5S產(chǎn)
【考向12】獵豹追捕獵物時運動的最大加速度可達(dá)9m/s2,最大速度可達(dá)30m/s。羚羊被獵豹追捕時
的最大加速度可達(dá)12.5m/s2,最大速度可達(dá)25m/s,當(dāng)獵豹潛伏距羚羊20m時會被羚羊發(fā)現(xiàn)。設(shè)從
此時開始兩者同時由靜止在同一直線上一追一逃,盡力奔跑,達(dá)各自最大速度后開始勻速,則()
A.兩動物加速運動的時間相等
B.在羚羊達(dá)最大速度之前,兩動物間的距離越來越大
C.在獵豹達(dá)最大速度之前,兩動物間的距離越來越小
D.獵豹速度達(dá)最大速度30m/s時,兩動物相距最遠(yuǎn)
【答案】B
【詳解】A.兩動物加速運動的時間分別為
A錯誤;
BC.因為羚羊的最大加速度大,所以在羚羊達(dá)最大速度之前,羚羊的速度一直大于獵豹的速度,所
以兩動物間的距離越來越大;因為羚羊的速度先達(dá)到最大,所以在獵豹達(dá)最大速度之前,兩動物間
的距離先變大后又減小,B正確,C錯誤;
D.根據(jù)運動規(guī)律可知,當(dāng)獵豹與羚羊最大速度相同即達(dá)到25m/s時,兩動物相距最遠(yuǎn),之后獵豹的
速度大于羚羊的速度,兩動物距離會越來越近,D錯誤。
故選B。
【考向13】在同一地點,甲、乙兩個物體沿同一方向作直線運動的速度一時間圖像如圖,則()
A.乙物體先向前運動2s,隨后作向后運動
B.兩物體只在2s末相遇一次
C.兩個物體相距最遠(yuǎn)的時刻是4s末
D.從第4s末到第6s末,甲在乙前面
【答案】C
【詳解】A.乙物體在整個運動過程中速度都為正值,速度的方向不變,即運動的方向不變。故A
錯誤;
B.圖線與時間軸圍成的面積表示位移,從圖象可知,在2s和6s,圖線與時間軸圍成的面積相等,
則位移相等,兩物體在2s末、6s末相遇兩次。故B錯誤;
C.在0-2s內(nèi),兩物體的距離先增大后減小,在Z=ls時,速度相等,相距最遠(yuǎn),最遠(yuǎn)距離
1
Ax=-x1x2m=lm
2
在2-6s內(nèi),兩物體之間的距離先增大后減小,在片4s時,速度相等,相距最遠(yuǎn),最遠(yuǎn)距離
,1
Ax=-x2x2m=2m
2
知4s末相距最遠(yuǎn)。故C正確;
D.在4s時,乙的圖線與時間軸圍成的面積大于甲圖線與時間軸圍成的面積,知乙在甲的前面。故
D錯誤。
故選C。
【考向14](多選)甲、乙兩車在一平直道路上同向運動,其v-f圖像如圖所示,圖中AORQ和△OQT
的面積分別為力和必。初始時,甲車在乙車前方冽處。下列說法正確的是()
A.T時刻前,甲一直在乙前方
B.T時刻,甲的加速度大于乙的加速度
C.若沏=%+犯,則兩車不會相遇
D.若而<%1,則兩車相遇一次
【答案】BC
【詳解】由圖線可知:在T時間內(nèi),甲車前進(jìn)了X2,乙車前進(jìn)了尤/+X2,此過程中乙車相對甲車的位
移為X1;
AD.若用〉切,則T時刻前乙車已經(jīng)超過甲車,T時刻后因為甲車的速度大于乙車,則甲車還會超
過乙車,則兩車相遇兩次,選項AD錯誤;
B.圖像的斜率表示加速度,可知T時刻,甲的加速度大于乙的加速度,選項B正確;
C.若XQ=X/+無2,則xo>尤/;若Xo+X2>X/+X2,即%0>孫兩車不會相遇,故C正確;
故選BC=
【考向15](多選)(2024?四川瀘州?三模)2023年4月17日,AITO問界M5華為高階智能駕駛版
首發(fā),可以實現(xiàn)無人駕駛。如圖所示,車道寬為2.7m,長為12m的貨車以v/=10m/s的速度勻速直
線行駛,距離斑馬線20m時,一自行車以V3=2m/s的速度勻速直線行駛,恰好垂直越過貨車右側(cè)分
界線,此時無人駕駛轎車車頭恰好和貨車車尾齊平,轎車以V2=15m/s速度勻速直線行駛,轎車緊急
制動的加速度大小a=10m/s2。當(dāng)貨車在側(cè)面遮擋轎車?yán)走_(dá)波時,自行車需完全越過貨車左側(cè)分界線,
轎車?yán)走_(dá)才能準(zhǔn)確探測到前方自行車。則下列判斷正確的是()
A.貨車不減速也不會與自行車相撞B.轎車不減速也不會與自行車相撞
C.轎車探測到自行車立即制動不會與自行車相撞D.轎車探測到自行車立即制動會與自行車
相撞
【答案】AC
【詳解】AB.人過路口的時間
在這段時間內(nèi),貨車的位移
轎車的位移
x2=v2t3=15x2.7m=40.5m>32m
A正確,B錯誤;
CD.自行車過路口時,轎車?yán)走_(dá)可探測到障礙物的時間
1
"—1.35s
此時轎車距路口的距離
-v
△x=x02'y—(32-15x1.35)m=11.75m
轎車開始制動到停下來的時間
£'=—=-s=1.5s
所需要的制動距離
二者不會相撞,C正確,D錯誤。
故選ACo
【考向16](多選)(2024?河北保定?二模)如圖所示,A、B兩輛汽車從同一地點、同時出發(fā),沿同
一方向做直線運動,它們的速度平方(盧)隨位移(無)的變化圖像均為直線,下列判斷正確的是()
A.汽車A的初速度大小為24m/s,加速度大小為4m/s2
B.汽車B的初速度大小為0,加速度大小為lm/s2
C.汽車A、B經(jīng)4s在x=4m處相遇
D.汽車A、B經(jīng)2bs相遇,相遇時在x=6m處
【答案】BD
【詳解】AB.由勻變速直線運動位移與速度關(guān)系式,可得
2ax=v2—Vg
整理,有
v2=2ax+Vg
結(jié)合圖像中兩汽車的圖線,可得
Vg=24m2/s2,VQ=0,2a4=上上m/s2,2a=^-^-m/s2
AB6B6
解得
22
v0A=2V6m/s,v0B=0,aA=-2m/s,aB=1m/s
汽車A的加速度大小為2m/s2,汽車B的加速度大小為lm/s2。故A錯誤;B正確;
CD.汽車A速度與時間關(guān)系式為
v=v0A+aAt
可得該車停止運動所需時間為
t=V6s
此時汽車B的位移為
1,
at
xB—2B—3m<6m
即汽車A停在6m處時,汽車B還未追上A,則有二者在x=6m處相遇,時間滿足
1?
z
x=-aBt
解得
t'=2V3s
故C錯誤;D正確。
故選BDo
【考向17】(多選)(2024.河北.一模)甲、乙兩車(均可視為質(zhì)點)在平直公路上沿兩平行車道同
向行駛,兩車運動的舊圖像如圖所示。已知仁0時甲車在乙車前面30m處,在仁6s時兩車恰好相
遇。下列說法正確的是()
A.圖中〃時刻兩車相距最近
B.圖中。等于裊
C.圖中的W與力之差等于16m/s
D.乙車比甲車的加速度大3m/s2
【答案】BD
【詳解】A.力時刻前,甲速度大于乙速度,力時刻兩車速度相等,兩車相距最遠(yuǎn),A錯誤;
C.圖像的面積等于位移,兩車相遇時的位移關(guān)系為
甲+%。乙+
■Vv2
---------1+30m=----------1
得
v2—=14m/s
C錯誤;
D.根據(jù)
12
x=vot+-at
得
1717
u甲t+5a甲t+30m=1?乙1+5a乙£
得
。乙一。甲=3m/s2
D正確;
B.兩車速度相等時
D甲+a甲£]—v乙+a乙t]
得
4
ti=
B正確。
故選BDo
望森題辭海規(guī)范綠
【真題1】(2024.全國.高考真題)一質(zhì)點做直線運動,下列描述其位移x或速度v隨時間t變化的圖
像中,可能正確的是()
【答案】C
【詳解】AB.物體做直線運動,位移與時間成函數(shù)關(guān)系,AB選項中一個時間對應(yīng)2個以上的位移,
故不可能,故AB錯誤;
CD.同理D選項中一個時間對應(yīng)2個速度,只有C選項速度與時間是成函數(shù)關(guān)系,故C正確,D
錯誤。
故選C。
【真題2】(2023?全國?高考真題)一小車沿直線運動,從t=0開始由靜止勻加速至£=力時刻,此后
做勻減速運動,至心=攵時刻速度降為零。在下列小車位移x與時間r的關(guān)系曲線中,可能正確的是
【答案】D
【詳解h—r圖像的斜率表示速度,小車先做勻加速運動,因此速度變大即0—力圖像斜率變大,。一會
做勻減速運動則圖像的斜率變小,在這時刻停止圖像的斜率變?yōu)榱恪?/p>
故選D。
【真題3】(2024?福建?高考真題)某直線運動的v-t圖像如圖所示,其中0?3s為直線,3?3.5s為曲
線,3.5?6s為直線,則以下說法正確的是()
A.0?3s的平均速度為10m/sB.3.5?6s做勻減速直線運動
C.0?3s的力口速度比3.5?6s的大D.0?3s的位移比3.5?6s的小
【答案】B
【詳解】A.根據(jù)。-t圖像可知,0?3s內(nèi)質(zhì)點做勻加速直線運動,平均速度為
_0+30
v=——-——m/s=15m/s
故A錯誤;
B.根據(jù)v-t圖像可知,3.5?6s內(nèi)質(zhì)點做勻減速直線運動,故B正確;
C.根據(jù)v-t圖像的斜率絕對值表示加速度大小,由可知0?3s的加速度大小為
22
ar=^m/s=10m/s3.5?6s的加速度大小滿足
30
=10m/s2
可知0?3s的加速度比3.5?6s的小,故C錯誤;
D.根據(jù)u-t圖像與橫軸圍成的面積表示位移可得,0?3s的位移為
Xj=|x30x3m=45m3.5~6s的位移滿足
1
孫<2x30x(6—3.5)m=37.5m
可知0?3s的位移比3.5?6s的大,故D錯誤。
故選B。
【真題4】(2024?甘肅?高考真題)小明測得蘭州地鐵一號線列車從“東方紅廣場”到“蘭州大學(xué)”站的u-
東方紅廣場蘭州大學(xué)
A.980mB.1230mC.1430mD.1880m
【答案】C
【詳解】u-t圖像中圖線與橫軸圍成的面積表示位移,故可得
1
x—(74—25+94)x20x-m=1430m
故選C。
【真題5】(2024.河北.高考真題)籃球比賽前,常通過觀察籃球從一定高度由靜止下落后的反彈情
況判斷籃球的彈性。某同學(xué)拍攝了該過程,并得出了籃球運動的u-t圖像,如圖所示。圖像中.、6、
c、d四點中對應(yīng)籃球位置最高的是()
A.a點B.b點C.c點D.d點
【答案】A
【詳解】由圖像可知,圖像第四象限表示向下運動,速度為負(fù)值。當(dāng)向下運動到速度最大時籃球與
地面接觸,運動發(fā)生突變,速度方向變?yōu)橄蛏喜⒆鰟驕p速運動。故第一次反彈后上升至。點,此時
速度第一次向上減為零,到達(dá)離地面最遠(yuǎn)的位置。故四個點中籃球位置最高的是a點。
故選Ao
【真題6】(2023.廣東.高考真題)艷原子噴泉鐘是定標(biāo)“秒”的裝置。在噴泉鐘的真空系統(tǒng)中,可視為
質(zhì)點的艷原子團(tuán)在激光的推動下,獲得一定的初速度。隨后激光關(guān)閉,葩原子團(tuán)僅在重力的作用下
做豎直上拋運動,到達(dá)最高點后再做一段自由落體運動。取豎直向上為正方向。下列可能表示激光
關(guān)閉后艷原子團(tuán)速度"或加速度a隨時間t變化的圖像是()
a
C.D.
【答案】D
【詳解】AB.鈉原子團(tuán)僅在重力的作用,加速度g豎直向下,大小恒定,在V-t圖像中,斜率為加
速度,故斜率不變,所以圖像應(yīng)該是一條傾斜的直線,故選項AB錯誤;
CD.因為加速度恒定,且方向豎直向下,故為負(fù)值,故選項C錯誤,選項D正確。
故選D。
【真題7](多選)(2023?湖北?高考真題)t=0時刻,質(zhì)點尸從原點由靜止開始做直線運動,其加速
度a隨時間f按圖示的正弦曲線變化,周期為2%。在0?3%時間內(nèi),下列說法正確的是()
A.t=2t0時,P回到原點B.t=2t0時,尸的運動速度最小
C.t=to時,p到原點的距離最遠(yuǎn)D.t=|to時,p的運動速度與t=]to時相同
【答案】BD
【詳解】ABC.質(zhì)點在。?%時間內(nèi)從靜止出發(fā)先做加速度增大的加速運動再做加速度減小的加速運
動,此過程一直向前加速運動,4?2to時間內(nèi)加速度和速度反向,先做加速度增加的減速運動再做
加速度減小的減速運動,2to時刻速度減速到零,此過程一直向前做減速運動,2to?4to重復(fù)此過程
的運動,即質(zhì)點一直向前運動,AC錯誤,B正確;
D.a?溷像的面積表示速度變化量,T?1內(nèi)速度的變化量為零,因此崇時刻的速度與|功時刻相
同,D正確。
故選BDo
神。W提升模擬練
一、單選題
1.現(xiàn)有一輛小汽車以9m/s的速度勻速駛向路口,當(dāng)行駛至車頭距路口斑馬線18m處時,司機(jī)發(fā)現(xiàn)
有人正沿前方斑馬線橫穿馬路,司機(jī)經(jīng)過時間做出反應(yīng),隨后開始剎車剛好在斑馬線處停下,全
過程的u-t圖像如圖所示,下列說法正確的是()
A.to=O.5sB.小車剎車時的加速度為—3m/s2
C.汽車3s內(nèi)的平均速度為4.5m/sD.汽車停車前最后1s發(fā)生的位移是2.25m
【答案】D
【詳解】A.汽車的初速度為
v0=9m/s
由運動學(xué)公式有
VQ
,(3-曲)=18
解得
=1s
A錯誤;
B.根據(jù)圖像可知,小車剎車時的加速度為
Av0-9?,
a=—=-——-m/s=—4.5m/s
B錯誤;
C.小車3s內(nèi)的平均速度為
x
v=-=6m/s
c錯誤;
D.汽車停車前最后1s發(fā)生的位移是
1,1,
-\a\t2=-x4.5xl2m—2.25m
D正確。
故選D。
2.(2024.遼寧.一模)如圖所示為一物體做直線運動時的圖像,橫坐標(biāo)表示時間,然坐標(biāo)表示的物理
量未標(biāo)出。物體從靜止開始運動,則以下判斷正確的是()
A.若縱坐標(biāo)表示位移,則物體在t=0到1="時間內(nèi)做加速運動
B.若縱坐標(biāo)表示速度,則物體在t=2玲時刻速度方向改變
C.若縱坐標(biāo)表示加速度,則物體在t=2t0時刻速度方向改變
D.若縱坐標(biāo)表示加速度,則物體在t=4%時刻回到出發(fā)點
【答案】B
【詳解】A.若縱坐標(biāo)表示位移,則圖像斜率表示速度,由此可知物體在土=0到1=片時間內(nèi)做減速
運動,故A錯誤;
B.若縱坐標(biāo)表示速度,則圖像正負(fù)表示速度方向,由此可知物體在t=2%時刻速度方向改變,故B
正確;
CD.若縱坐標(biāo)表示加速度,則圖像與橫軸圍成得面積表示速度變化量,由此可知物體在t=2玲時刻
速度達(dá)到最大值,物體在t=4%時刻速度減為零,位移達(dá)到最大值,沒有回到出發(fā)點,故CD錯誤。
故選B。
3.如圖所示為某質(zhì)點做直線運動的加速度與時間的關(guān)系圖象,其中t=0時刻,質(zhì)點的速度為零,
下列說法正確的是()
A.在2?4s內(nèi),質(zhì)點做勻變速直線運動
B.在0?6s內(nèi),質(zhì)點在t=2s時刻速度最大
C.在0?6s內(nèi),質(zhì)點在t=4s時刻離出發(fā)點最遠(yuǎn)
D.在t=2s和t=6s時,質(zhì)點速度相同
【答案】D
【詳解】A.在2~4s內(nèi),質(zhì)點的加速度不斷變化,質(zhì)點做的不是勻變速直線運動,選項A錯誤;
B.0~4s,質(zhì)點做加速運動,4~6s質(zhì)點做減速運動,質(zhì)點在t=4s時刻速度最大,選項B錯誤;
C.因a-f圖像的“面積”表示速度的變化,因初速度為零,則圖像的“面積”表示某時刻的速度值,
則在6s末速度為正,在0~6s內(nèi),質(zhì)點速度方向一直沒有改變,質(zhì)點在t=4s時刻速度最大,在t=6s
時刻離出發(fā)點最遠(yuǎn),選項C錯誤;
D.因a-f圖像的“面積”表示速度的變化,從2s到6s,質(zhì)點速度變化量為零,所以在t=2s和t=6s
時,質(zhì)點速度相同,選項D正確。
故選D。
4.如圖所示,甲、乙兩個圖像分別表示四個物體沿同一直線的運動情況,a、c為直線,b,d為曲
線,3s末,b、d
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