高一物理必修一理第二章相遇追击问题.docx
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高一物理第二章相遇追击问题
1.甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,在t=0时,乙车在甲车前50m处,它们的v-t图象如图所示.下列对汽车运动情况的描述正确的是( )
A.在第20s末,甲、乙两车的加速度大小相等
B.在第30s末,甲、乙两车相距100m
C.0~30s内,甲、乙两车的平均速度相等
D.在整个运动过程中,甲、乙两车可以相遇两次
2.一辆小汽车a以20m/s的速度行驶在平直调整公路上突然发现正前方17m处有一辆大卡车b,从静止开始向同方向匀加速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中“刹车失灵”.如图a、b分别为小汽车和大卡车的v-t图象,将两车看成质点,下列说法正确的是( )
A.在t=2s时两车恰好到达同一位置
B.因刹车失灵前小汽车已减速,不会追尾
C.由于初始距离太近,即使刹车不失灵也会追尾
D.若不发生追尾事故两车之间的距离至少应为17.5米
3.甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其中vt图像如图所示,已知两车在t=2s时恰好并排行驶。
则
A.t=0时,甲车在乙车前10m
B.t=1s时,甲车在乙车之后
C.甲车的加速度小于乙车的加速度
D.甲、乙两车在2s内的位移相等
4.入冬以来,全国多地多次发生雾霾天气,能见度不足20m。
在这样的恶劣天气中,甲、乙两汽车在一条平直的单行道上,乙在前、甲在后同向行驶。
某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示,同时开始刹车。
两辆车刹车时的v-t图象如图,则()
A.若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定小于100m
B.若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定小于200m
C.若两车发生碰撞,则一定是在刹车后20s以内的某时刻发生相撞
D.若两车发生碰撞,则一定是在刹车后20s以后的某时刻发生相撞
5.将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出,抛出时间间隔2s,它们运动的图象分别如直线甲乙所示.则()
A.t=2s时,两球的高度相差一定为40m
B.t=4s时,两球相对于各自的抛出点的位移大小相等,方向相反
C.两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等
D.甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等
6.如图所示的直线和曲线分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移-时间(x-t)图线.由图可知()
A.a车做直线运动,b车做曲线运动
B.在0到t1这段时间内,a车的位移等于b车的位移
C.在0到t1这段时间内,a车的速度大于b车的速度
D.在t1-t2这段时间内,a车的平均速度等于b车的平均速度
7.甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标。
在描述两车运动的v-t图中(如图),直线a、b分别描述了甲乙两车在0-20秒的运动情况。
关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是()
A.在0-10秒内两车逐渐靠近
B.在10-20秒内两车逐渐远离
C.在5-15秒内两车的位移相等
D.在t=10秒时两车在公路上相遇
8.如图所示为甲、乙两个物体在同一条直线上运动的v-t图象,t=0时两物体相距3x0,在t=1s时两物体相遇,则下列说法正确的是( )
A.t=0时,甲物体在前,乙物体在后
B.t=2s时,两物体相距最远
C.t=3s时,两物体再次相遇
D.t=4s时,甲物体在乙物体后2x0处
9.如图所示,A、B两物体在同一点开始运动,从A、B两物体的位移-时间图线可知下列说法中正确的是()
A.A、B两物体同时自同一位置沿同一方向运动
B.A、B两物体自同一位置沿同一方向运动,A比B晚出发2s
C.A、B两物体速度大小均为10m/s
D.A、B两物体在A出发后4s时距原点20m处相遇
10.从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度-时间图象如图所示。
在0~t2时间内,下列说法中正确的是
A.在第一次相遇之前,t1时刻两物体相距最远
B.Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是
C.Ⅰ物体加速度不断增大,Ⅱ物体加速度不断减小
D.在t1到t2中间某时刻两物体相遇
试卷第3页,总3页
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参考答案
1.D
【解析】在第20s末,甲车的加速度为,大小为1m/s2;乙车的加速度大小为,所以加速大小不相等,故A错误;在第30s末,甲的位移为x甲=20×10+×20×20=400m,乙的位移为x乙=×20×30m=300m,所以甲乙两车相距400-300-50m=50m,故B错误;0-30s内甲乙的位移不等,则平均速度不等,选项C错误;刚开始乙在甲的前面50m处,甲的速度大于乙的速度,经过一段时间甲可以追上乙,然后甲在乙的前面,到30s末,甲停止运动,甲在乙的前面50m处,此时乙以20m/s的速度匀速运动,所以再经过2.5s乙追上甲,故在整个运动过程中,甲、乙两车可以相遇两次,故D正确.故选D.
点睛:
本题是速度--时间图象的应用,要明确斜率的含义,知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义,能根据图象读取有用信息.属于基础题.
2.D
【解析】
试题分析:
速度时间图线与时间轴围成的面积表示汽车的位移,时,小汽车的位移,大卡车的位移,由于,知两车不在同一位置.故A错误.两车速度相等时,由于,知两车已经发生追尾,若要不发生追尾,两车之间的距离至少为.故B错误,D正确.若汽车刹车不失灵,刹车的加速度大小,大卡车的加速度大小,则速度相等所经历的时间t,有,解得,则小汽车的位移,大卡车的位移.,因为,所以两车不会追尾.故C错误.
考点:
考查了匀变速直线运动,追击相遇,v-t图像
3.A
【解析】已知两车在t=2s时并排行驶,由图象可知,1-2s内乙的速度大于甲的速度,故1s时甲在乙的前面,故B错误;2s内甲的位移x甲=12×2×20m=20m;乙的位移:
x乙=12×2×(10+20)m=30m,则两车在2s内位移不相等,t=0时刻,甲车在乙车前面10m,选项A正确,D错误;由图象可知,a甲=△v△t=202=10m/s2;a乙=20−102=5m/s2,故甲的加速度大于乙的加速度,选项C错误;故选A.
点睛:
本题考查匀变速直线运动的实际运用:
追及和相遇问题.解答此题的关键是根据速度图象分析物体运动情况,要注意两车的位置关系和距离随时间如何变化,当两车相遇时,位移之差等于原来之间的距离.
4.AC
【解析】试题分析:
由图可知,两车速度相等经历的时间为20s,甲车的加速度,乙车的加速度,此时甲车的位移x甲=v甲t+a1t2=25×20−×1×400=300m,乙车的位移x乙=v乙t+a2t2=15×20−×0.5×400m=200m,可知要不相撞,则两车的至少距△x=300-200m=100m,因为两车发生碰撞,则两车的距离小于100m,故A正确,B错误.因为速度相等相等后,若不相撞,两者的距离又逐渐增大,可知两辆车一定是在刹车后的20s之内的某时刻发生相撞的,故C正确,D错误.故选AC.
考点:
v-t图像;追击及相遇问题
【名师点睛】本题考查了运动学中的追及问题,关键抓住临界状态,当两车速度相等时是恰好不相撞的临界条件,结合运动学公式和速度时间图线综合求解,难度中等。
5.BD
【解析】试题分析:
根据速度时间图象与时间轴所围的“面积”表示质点的位移,知t=2s时,甲球通过的位移为x甲=12×(30+10)×2=40m,乙的位移为零,两球位移之差等于40m,但两球初始的高度未知,故t=2s时两球的高度相差不一定为40m.故A错误.t=4s时,甲球相对于抛出点的位移为12×30×3−12×10×1=40m,乙球相对于抛出点的位移为12×(30+10))×2m=40m,故两球相对于各自的抛出点的位移相等.故B正确.两球从不同的高度以同样的速度竖直向上抛出,根据竖直上抛运动的规律x=-h=v0t−12gt2,h是抛出点距地面的高度,可知两球从抛出至落到地面所用的时间间隔t不相等.故C错误.由图知,甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等,都是3s.故D正确.故选BD。
考点:
v-t图线
【名师点睛】本题要结合图象的意义和竖直上抛运动的规律进行分析,关键要掌握速度时间图象与时间轴所围的“面积”表示质点的位移。
6.D
【解析】由图线的斜率表示速度,知a车做匀速直线运动,b车先做减速直线运动,后做加速直线运动,故A错误;在t1时刻两者的位置坐标相同,但在初始时刻a在b的前面,所以在0到t1这段时间内,a车的位移小于b车的位移,B错误;图像的斜率表示速度,故在0到t1这段时间内,b车速度大于a车速度,C错误;在t1−t2这段时间内,由于两车的初始位置相同,所以发生的位移相同,所用时间又相同,故两者的平均速度相同,D正确;
【点睛】关键掌握位移图象的基本性质:
横坐标代表时刻,而纵坐标代表物体所在的位置,纵坐标不变即物体保持静止状态;位移时间图像是用来描述物体位移随时间变化规律的图像,不是物体的运动轨迹,斜率等于物体运动的速度,斜率的正负表示速度的方向,质点通过的位移等于x的变化量Δx
7.C
【解析】
试题分析:
根据两车的速度大小分析它们之间的位置关系.当两车的位移相等时,两车相遇.根据图象的“面积”分析两车何时相遇和位移关系.
在0~10秒内,乙车在甲的前方,而且乙的速度大于甲的速度,则两车逐渐远离;故A错误;在10~20秒内,乙车在甲的前方,乙的速度小于甲的速度,则两车逐渐靠近.故B错误;在5~15秒内两车图线的“面积”相等,则通过的位移相等.故C正确;根据图象的“面积”等于物体的位移大小,可以看出,在t=10秒时乙车的位移大于甲车的位移,t=0时刻又在同一位置出发,所以在t=10秒时两车没有相遇,故D错误.
【点睛】在速度时间图像中,需要掌握三点,一、速度的正负表示运动方向,看运动方向是否发生变化,只要考虑速度的正负是否发生变化,二、图像的斜率表示物体运动的加速度,三、图像与坐标轴围成的面积表示位移,在坐标轴上方表示正方向位移,在坐标轴下方表示负方向位移
8.C
【解析】
t=1s时两物体相遇,且0~1s内甲速度始终比乙大,可知t=0时刻甲物体在后,乙物体在前,A项错误;t=0时甲乙间距为3x0,此后甲乙间距离先减小又增大,速度相等时是第一次相遇后的距离最大,但不一定是全过程的最大值,因此两者间距最大值无法获得,B项错误.1s末两物体相遇,由对称性可知则第2s内甲超越乙的位移和第3s内乙反超甲的位移相同,因此3s末两物体再次相遇,C项正确;如图可知4s末,甲物体在乙物体后3x0,D项错误;故选C.
点睛:
本题以运动学图象为命题情境考查学生的推理能力,注意甲乙初始状态是相距3x0,不是同地点出发的.速度-时间图象中要注意观察三点:
一点,注意横纵坐标的含义;二线,注意斜率的意义;三面,速度-时间图象中图形与时间轴围成的面积为这段时间内物体通过的位移.
【答案】D
【解析】
试题分析:
由题意可知,A、B两物体由同一地点开始运动,但A比B提前开始运动,故AB错误;由图可知A物体的速度,B物体的速度,故C错误;由题意可知在时两物体到达同一位置距离处相遇,故D正确。
考点:
匀变速直线运动的图像
【名师点睛】处理图象问题要注意纵横坐标所代表的物理意义.知道的斜率代表物体运动的速度,纵坐标相同代表两物体相遇,无论图还是图只能描绘直线运动。
10.AD
【解析】
试题分析:
两物体从同一地点同时开始沿同一直线运动,t1时刻前I物体的速度大小大于Ⅱ物体的速度,I物体在Ⅱ物体的前方,两者距离不断增大,t1时刻前I物体的速度大小小于Ⅱ物体的速度,I物体在Ⅱ物体的前方,两者距离不断减小,所以t1时刻两物体相距最远