高考物理二轮复习100考点千题精练第一章直线运动专题17追击和相遇问题Word格式.docx
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B.汽车乙的平均速度等于
C.甲、乙两汽车的位移相同
D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大
【参考答案】A
【命题意图】本题考查对速度图像的理解及其相关的知识点。
【知识归纳】速度图像的面积表示位移,速度图像的斜率表示加速度。
只有匀变速直线运动,其平均速度才等于初末速度的平均值。
3.(2018洛阳联考).甲、乙两质点在一直线上做匀加速直线运动的v-t图象如图所示,3s末两质点在途中相遇,则两质点出发点间的距离是( )
A.甲在乙之前2mB.乙在甲之前2m
C.乙在甲之前4mD.甲在乙之前4m
【参考答案】D
【名师解析】甲、乙两质点3s末在途中相遇时,各自的位移分别为2m和6m,因此两质点出发点间的距离是甲在乙之前4m.选项D正确。
4.如图所示,A、B两物体相距x=7m,物体A以vA=4m/s的速度向右匀速运动,而物体B此时的速度vB=10m/s,只在摩擦力作用下向右做匀减速运动,加速度大小为a=2m/s2,那么物体A追上物体B所用的时间为( )
A.7sB.8s
C.9sD.10s
【参考答案】B
5.汽车正在以10m/s的速度在平直的公路上匀速前进,在它的正前方x处有一辆自行车以4m/s的速度做同方向的匀速直线运动,汽车立即关闭油门做a=-6m/s2的匀变速运动.若汽车恰好碰不上自行车,则x的大小为( )
A.9.67mB.3.33m
C.3mD.7m
【名师解析】设经过t时间汽车的速度和自行车速度相同,
解得t=
=1s,
t时间内汽车的位移x1=
t=7m,
自行车的位移x2=vt=4m,求得x=x1-x2=3m,所以选C.
二.计算题
1.(2016·
高考信息卷)甲、乙两辆车在同一直轨道上向右匀速行驶,甲车的速度为v1=16m/s,乙车的速度为v2=12m/s,乙车在甲车的前面。
当两车相距L=6m时,两车同时开始刹车,从此时开始计时,甲车以a1=2m/s2的加速度刹车,6s后立即改做匀速运动,乙车刹车的加速度为a2=1m/s2。
求:
(1)从两车刹车开始计时,甲车第一次追上乙车的时间;
(2)两车相遇的次数;
(3)两车速度相等的时间。
【参考答案】
(1)2s
(2)3次 (3)4s和8s
(2)当t2=6s时,甲车的速度为v1′=v1-a1t2=4m/s,乙车的速度为v2′=v2-a2t2=6m/s,甲车的速度小于乙车的速度,但乙车做减速运动,设再经Δt甲追上乙,有v1′Δt=v2′Δt-
a2Δt2
解得Δt=4s
此时乙仍在做减速运动,此解成立
综合以上分析知,甲、乙两车共相遇3次。
(3)第一次速度相等的时间为t3,有v1-a1t3=v2-a2t3
解得t3=4s
甲车匀速运动的速度为4m/s,第二次速度相等的时间为t4,有v1′=v2-a2t4
解得t4=8s
2.甲、乙两辆车在同一直轨道上向右匀速行驶,甲车的速度为v1=16m/s,乙车的速度为v2=12m/s,乙车在甲车的前面.当两车相距L=6m时,两车同时开始刹车,从此时开始计时,甲车以a1=2m/s2的加速度刹车,6s后立即改做匀速运动,乙车刹车的加速度为a2=1m/s2.求:
(3)两车速度相等的时间.
(2)当t2=6s时,甲车的速度为v1′=v1-a1t2=4m/s,乙车的速度为v2′=v2-a2t2=6m/s,甲车的速度小于乙车的速度,但乙车做减速运动,设再经Δt甲追上乙,有
v1′Δt=v2′Δt-
综合以上分析知,甲、乙两车共相遇3次.
(3)第一次速度相等的时间为t3,有
v1-a1t3=v2-a2t3
3.现有一辆摩托车先由静止开始以2.5m/s2的加速度做匀加速运动,后以最大行驶速度25m/s匀速行驶,追赶前方以15m/s的速度同向匀速行驶的卡车.已知摩托车开始运动时与卡车的距离为200m,则:
(1)追上卡车前二者相隔的最大距离是多少?
(2)摩托车经过多少时间才能追上卡车?
(1)245m
(2)32.5s
在追上卡车前当二者速度相等时相距最大,设从开始经过t2时间速度相等,最大间距为xm,则v=at2
解得t2=
=6s
最大间距xm=(x0+vt2)-
at
=245m
(2)设从开始经过t时间摩托车追上卡车,则有
+vm(t-t1)=x0+vt
解得t=32.5s.
4.汽车A以vA=4m/s的速度向右做匀速直线运动,在其前方相距x0=7m处以vB=10m/s的速度同向运动的汽车B正开始刹车做匀减速直线运动,加速度大小a=2m/s2。
从此刻开始计时。
(1)A追上B前,A、B间的最远距离是多少?
(2)经过多长时间A才能追上B?
(1)16m
(2)8s
【名师解析】
(1)当A、B两汽车速度相等时,两车间的距离最远,即vB-at=vA,解得t=3s
汽车A的位移xA=vAt=12m
汽车B的位移xB=vBt-
at2=21m
故最远距离Δxm=xB+x0-xA=16m
汽车A在t1时间内运动的位移
xA′=vAt1=20m
此时相距Δx=xB′+x0-xA′=12m
汽车A需再运动的时间
t2=
=3s
故A追上B所用时间t=t1+t2=8s
5.某摩托车制造厂在测试车的性能时,技术员指定两摩托车A和B停在一条平直的公路上,摩托车A在摩托车B后方
的位置,由
时刻开始,同时启动两辆摩托车让两车同向行驶,已知摩托车A的位移随时间变化的规律为
、摩托车B的位移随时间变化的规律为
。
(1)分析两辆摩托车的运动性质;
(2)请根据学过的知识分析两辆摩托车是否能相遇两次?
如果不能求出两辆摩托车的最大或最小距离为多少?
如果能请求出两次相遇的时间以及相遇位置的间距为多少?
【名师解析】
(1)依题意,摩托车A做速度vA=10m/s的匀速直线运动;
摩托车B做初速度为零、加速度a=2m/s2的匀加速直线运动.
(2)假设A、B两辆摩托车能有两次相遇.
当摩托车A的速度vB=vA=10m/s时,由v
-v
=2as,
得摩托车B通过的位移sB=
m=25m.
由vt=v0+at,得t=
s=5s.
摩托车A通过的位移sA=vAt=10×
5m=50m.
由于s0+sB=(24+25)m=49m<50m,故在达到共同速度前,两摩托车已相遇1次.之后摩托车A在前,摩托车B在后.再经过一段时间,摩托车B速度大于摩托车A速度,再相遇1次.故能有两次相遇.
6.(2016四川南充一模)车辆在行驶过程中随意变道可能造成交通事故.某司机驾车以54km/h在快车道上行驶,行驶在该车前面的另一辆小轿车以36km/h在慢车道上行驶,当后车车头和前车车尾相距d=5m时,前面司机突然加速变道至后车正前方,其加速度大小a1=1m/s2.不考虑变道带来的方向变化.(取
=3.9)求:
(1)若后车的司机不减速,经过多少时间两车相撞;
(2)若后车的司机发现前车变道,立即刹车减速,为避免发生车祸,后车刹车减速的加速度a2至少为多大.
.【名师解析】
(1)(5分)v2t1=v1t1+
a1t12+d,
解得:
t1=5-
s=1.1s(5分)
(2)(10分)临界情况,共速时相遇:
v2-a2t2=v1+a1t2,(4分)
v2t1-
a2t22=v1t2+
a1t22+d,
:
a2=1.5m/s2(2分)
7.(2016广东汕头质检)如图(甲)所示,A车原来临时停在一水平路面上,B车在后面匀速向A车靠近,A车司机发现后启动A车,以A车司机发现B车为计时起点(t=0),A、B两车的v-t图象如图(乙)所示.已知B车在第1s内与A车的距离缩短了x1=12m.
(1)求B车运动的速度vB和A车的加速度a的大小.
(2)若A、B两车不会相撞,则A车司机发现B车时(t=0)两车的距离s0应满足什么条件?
(1)在t1=1s时A车刚启动,两车缩短的距离
①
代入数据解得B车的速度vB=12m/s②
A车的加速度
③
将t2=5s和其余数据代入解得A车的加速度大小a=3m/s2④
8.(2016·
江淮十校二次联考)(8分)减速带是交叉路口上常见的一种交通设施,在某小区门口有一橡胶减速带(如图),有一警用巡逻车正以最大速度20m/s从小区门口经过,在离减速带50m时警察发现一逃犯正以10m/s的速度骑电动车匀速通过减速带,而巡逻车要匀减速到5m/s通过减速带(减速带的宽度忽略不计),然后立即以2.5m/s2的加速度继续追赶,设在整个过程中,巡逻车与逃犯均在水平直道上运动,求从警察发现逃犯到追上逃犯需要的时间。
【答案】12.5s
在这6s内,巡逻车前进的距离为x2=v2t2+
=75m
与此同时,逃犯前进的距离为x3=v逃t2=60m,
此后巡逻车以最大速度v1=20m/s前进,设经过t3时间巡逻车追上逃犯,则v1t3=(x1+x3-x2)+v逃t3,
整理得到t3=2.5s。
即从巡逻车发现逃犯到追上逃犯,所需要的时间为t=t1+t3+t3=12.5s。