高考物理能力提升知識(shí)點(diǎn)優(yōu)化13運(yùn)動(dòng)圖像追及相遇問題

1、高考物理能力提升知識(shí)點(diǎn)優(yōu)化：1.3運(yùn)動(dòng)圖像 追及相遇問題一、單項(xiàng)選擇題(本大題共4小題，每題6分，共24分，每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1.(模擬)在現(xiàn)實(shí)生活中，物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖線不可能存在的是()2.某物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如下圖，那么以下說法正確的選項(xiàng)是()A.物體在第1 s末運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變B.物體在第2 s內(nèi)和第3 s內(nèi)的加速度是相同的C.物體在第6 s末返回出發(fā)點(diǎn)D.物體在第5 s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，且最大位移為0.5 m3.(預(yù)測題)如下圖為物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象. 假設(shè)將該物體的運(yùn)動(dòng)過程用s-t圖象表示出來(其中s為物體相對(duì)出發(fā)點(diǎn)的位移)，那么圖中的四幅圖描述正確的選項(xiàng)是()4.(

2、易錯(cuò)題)如下圖，A、B兩物體相距s7 m，物體A以vA4 m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，而物體B此時(shí)的速度vB10 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a2 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二、雙項(xiàng)選擇題(本大題共5小題，每題8分，共40分，每題有兩個(gè)選項(xiàng)符合題意)5.(創(chuàng)新題)如下圖，是A、B兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度圖象，那么以下說法正確的選項(xiàng)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 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 mD.B質(zhì)點(diǎn)最初3 s內(nèi)的路程是10

3、 m6.(模擬)a、b兩物體從同一位置沿同一直線運(yùn)動(dòng)，它們的速度時(shí)間圖象如下圖，以下說法正確的選項(xiàng)是()A.a、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兩物體速度相等，相距900 m7.(易錯(cuò)題)如下圖，汽車以10 m/s 的速度勻速駛向路口，當(dāng)行駛至車頭距路口停車線20 m處時(shí)，綠燈還有3 s將熄滅，而在綠燈熄滅時(shí)該汽車的車頭剛好停在停車線處，那么在這3 s 內(nèi)，汽車運(yùn)動(dòng)的v-t圖象可能是()8.( 模擬)完全相同的甲、乙兩個(gè)物體放在同一水平地面上，分別在水平拉力F1、F2作用下，由靜止開始做勻加

4、速直線運(yùn)動(dòng)，分別經(jīng)過時(shí)間t0和4t0，速度分別到達(dá)2v0和v0時(shí)撤去F1、F2，甲、乙兩物體開始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直到靜止.其速度隨時(shí)間變化情況如下圖，那么以下各項(xiàng)說法中正確的選項(xiàng)是()1、F2作用時(shí)間內(nèi)甲、乙兩物體的位移分別為s1、s2，那么s1s2B.假設(shè)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中甲、乙兩物體的位移分別為s1、s2，那么s1s2C.甲、乙兩物體勻減速過程的位移之比為41D.假設(shè)在勻加速過程中甲、乙兩物體的加速度分別為a1和a2，那么a1a29. (模擬)兩輛游戲賽車a、b在兩條平行的直車道上行駛，t0時(shí)兩車都在同一計(jì)時(shí)處，此時(shí)比賽開始，它們?cè)谒拇伪荣愔械膙-t圖象如下圖，其中哪些圖對(duì)應(yīng)的比賽中，有一輛

5、賽車追上了另一輛()三、計(jì)算題(本大題共2小題，共36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)10.(預(yù)測題)(18分)汽車由靜止開始在平直的公路上行駛，060 s內(nèi)汽車的加速度隨時(shí)間變化的圖線如下圖.(1)畫出汽車在060 s內(nèi)的v-t 圖線；(2)求在這60 s內(nèi)汽車行駛的路程.11.(18分)A火車以v120 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處有另一列火車B正以v210 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.物體在同一時(shí)刻，不可能既加速運(yùn)動(dòng)，又減速運(yùn)動(dòng)，但在同一段

6、時(shí)間內(nèi)，既可以有加速過程，也可以有減速過程，既可以沿正方向運(yùn)動(dòng)，也可以沿反方向運(yùn)動(dòng)，故在現(xiàn)實(shí)生活中，物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖線不可能存在的是C選項(xiàng).2.【解析】選B.物體在前2 s內(nèi)速度方向均為正方向，A錯(cuò)誤；物體在第2 s內(nèi)和第3 s內(nèi)的v-t圖線的斜率相同，故加速度相同，B正確；物體在前4 s內(nèi)的總位移為零，在第2 s末和第6 s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，最大位移為smeq f(1,2)12 m1 m，故C、D均錯(cuò)誤.3.【解析】選C.0t1時(shí)間內(nèi)物體勻速正向運(yùn)動(dòng)，應(yīng)選項(xiàng)A錯(cuò)；t1t2時(shí)間內(nèi)，物體靜止，且此時(shí)離出發(fā)點(diǎn)有一定距離，選項(xiàng)B、D錯(cuò)；t2t3時(shí)間內(nèi)，物體反向運(yùn)動(dòng)，且速度大小不變，即s-t圖象中，0

7、t1和t2t3兩段時(shí)間內(nèi)，圖線斜率大小相等，故C對(duì).4.【解題指南】解答此題時(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t1eq f(vB,a)eq f(10,2)s5 s，運(yùn)動(dòng)的位移sBeq f(voal(2,)B,2a)eq f(102,22) m25 m，在這段時(shí)間內(nèi)物體A的位移sAvAt145 m20 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，那么有4ts25 m，解得t8 s，故B正確.5.【解析】選A、D.勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度

8、圖線平行于時(shí)間軸，圖線在t軸上方為正方向，在t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.由圖象可知前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相反方向的速度勻速運(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(5151) m0，而路程為(5151) m10 m，故C錯(cuò)誤，D正確.6.【解析】選C、D.v-t圖象的斜率大小表示加速度的大小，物體a加速時(shí)圖線的斜率小于物體b加速時(shí)圖線的斜率，故物體a的加速度小于物體b的加速度，A錯(cuò)誤；a、b兩物體速度相等時(shí)相距最遠(yuǎn)，故40 s時(shí)，a、

9、b兩物體相距最遠(yuǎn)，B錯(cuò)誤；圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示物體的位移，60 s時(shí)，圖線a與時(shí)間軸圍成的面積大于圖線b與時(shí)間軸圍成的面積，故物體a在物體b的前方，C正確；40 s時(shí)，a、b兩物體速度相等，相距ssasbeq f(1,2)(1040)20 meq f(1,2)2040 m900 m，D正確.7.【解析】選B、C.根據(jù)v-t圖象與橫軸圍成的面積數(shù)值表示位移大小知，面積數(shù)值為20 m或可能為20 m的圖象為B、C兩圖，應(yīng)選B、C.1、F2作用時(shí)間內(nèi)甲、乙兩物體的位移之比為eq f(s1,s2)eq f(2v0t0/2,v04t0/2)eq f(1,2)，所以s1s2，A錯(cuò)誤；整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的位

10、移之比為eq f(s1,s2)eq f(2v03t0/2,v05t0/2)eq f(6,5)，所以s1s2，B正確；甲、乙兩物體勻減速過程的位移之比為eq f(2v02t0/2,v0t0/2)eq f(4,1)，C正確；勻加速過程中甲、乙兩物體的加速度之比為eq f(2v0/t0,v0/4t0)eq f(8,1)，所以a1a2，D錯(cuò)誤.9.【解析】選A、C.v-t圖線與t軸所圍圖形的面積的數(shù)值表示位移的大小，A、C兩圖中在 t20 s時(shí)a、b兩車的位移大小分別相等，故在20 s時(shí)b車追上a車；B圖中b車一直領(lǐng)先，間距越來越大；D圖中a車在前7.5 s一直落后，在7.512.5 s間盡管a車速度

11、大于b車，但由于前7.5 s落后太多未能追上，12.5 s后vavb，故a車不能追上b車.【變式備選】(雙選)甲、乙兩物體的位移時(shí)間圖象如下圖，以下說法正確的選項(xiàng)是()A.甲、乙兩物體均做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.甲、乙兩物體由不同地點(diǎn)同時(shí)出發(fā)，t0時(shí)刻兩物體相遇C.0t0時(shí)間內(nèi)，兩物體的位移一樣大D.0t0時(shí)間內(nèi)，甲的速度大于乙的速度；t0時(shí)刻后，乙的速度大于甲的速度【解析】選A、B.s-t圖象的斜率表示速度，故甲、乙兩物體均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且v甲v乙，故A正確，D錯(cuò)誤；初始時(shí)刻，兩物體在不同位置，同時(shí)出發(fā)， t0時(shí)刻兩物體在同一位置，故B正確；0t0時(shí)間內(nèi)，兩物體的末位置相同，初位置不同，故位移不同

12、，且s甲s乙，故C錯(cuò)誤.10.【解析】(1)設(shè)t10、40、60 s時(shí)刻的速度分別為v1、v2、v3.由題圖知010 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：v1210 m/s20 m/s (4分)由題圖知1040 s內(nèi)汽車勻速行駛，那么：v220 m/s (2分) 由題圖知4060 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：v3v2at(20120) m/s0 (4分)根據(jù)式，可畫出汽車在060 s內(nèi)的v-t圖線，如下圖. (4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：eq f(3060,2)20 m900 m (4分)答案：(1)見解析(2)900 m11. 【解析】兩車恰不相撞的條件是兩車速度相同時(shí)相遇，那么v2v1at (4分)對(duì)A：s1v1teq f(1,2)at2 (4分)對(duì)B：s2v2t (3分)又有：s1s2s0 (2分)aeq f(v1v2)2,2s0)eq f(2010)2,2100) m/s20.5 m/s2 (3分)那么a0.5 m/s2 (2分)答案：a0.5 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