高考物理一轮复习检测运动图像追及相遇问题 Word版含答案.docx

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高考物理一轮复习检测运动图像追及相遇问题Word版含答案

第3讲　运动图像、追及相遇问题

基础巩固

1.（2017北京朝阳期中,4,3分）利用速度传感器与计算机结合,可以自动作出物体的速度v随时间t变化的图像。

某次实验中获得的v-t图像如图所示,由此可以推断该物体在（　　）

A.t=2s时速度的方向发生了变化

B.t=2s时加速度的方向发生了变化

C.0~4s内做曲线运动

D.0~4s内的位移约为2.8m

2.如图是物体做直线运动的v-t图像,由图可知,该物体（　　）

A.第1s内和第3s内的运动方向相反

B.第3s内和第4s内的加速度相同

C.第1s内和第4s内的位移大小不相等

D.0~2s和0~4s内的平均速度大小相等

3.a、b、c三物体在同一条直线上运动,其位移图像如图所示,图像c是一条抛物线,坐标原点是该抛物线的顶点,下列说法中不正确的是（　　）

A.a、b两物体都做匀速直线运动,两个物体的速度相同

B.a、b两物体都做匀速直线运动,两个物体的速度大小相同

C.在0~5s的时间内,t=5s时a、b两个物体相距最远

D.物体c做匀加速直线运动,加速度为0.2m/s2

4.一物体做直线运动,其加速度随时间变化的a-t图像如图所示。

下列v-t图像中,可能正确描述此物体运动的是（　　）

5.（2018北京民大附中月考）从地面以一定的速度竖直向上抛出一小球,小球从抛出点上升到最高点所用的时间为t1,下落到抛出点所用的时间为t2,若空气阻力的作用不能忽略,则在下图中能正确表示被抛出小球的速率v随时间t的变化关系的图线是（　　）

6.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,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（如图所示）,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

7.（多选）甲、乙两物体先后从同一地点出发,沿一条直线运动,它们的v-t图像如图所示,由图可知　（　　）

A.甲比乙运动快,且早出发,所以乙追不上甲

B.t=20s时,乙追上了甲

C.在t=20s之前,甲比乙运动得快;在t=20s之后,乙比甲运动得快

D.t=20s时,甲在乙前面,它们之间的距离为乙追上甲前的最大距离

8.（2016北京四中期中,17）A、B两物体在同一直线上运动,当它们相距7m时,A在水平拉力和摩擦力的作用下,正以4m/s的速度向右做匀速运动,而物体B此时速度为10m/s,方向向右,它在摩擦力作用下做匀减速运动,加速度大小为2m/s2。

求:

（1）A追上B之前两者之间的最大距离;

（2）A追上B所用的时间。

综合提能

1.（2017北京石景山一模,15）甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶。

在t=0到t=t1的时间内,它们的v-t图像如图所示。

在这段时间内（　　）

A.两汽车的位移相同

B.两汽车的加速度大小都逐渐减小

C.汽车甲的平均速度等于

D.汽车甲的平均速度比乙的小

2.（2016北京海淀期中,8）一个滑块以初速度v0从足够长的固定斜面底端沿斜面向上运动,经2t0时间返回到斜面底端。

如图所示图像表示该滑块在此斜面上运动过程中速度的大小v随时间t变化的规律,其中可能正确的是（　　）

3.以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比,下列用虚线和实线描述两物体运动的v-t图像可能正确的是（　　）

4.甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时内的位移-时间图像如图所示。

下列表述正确的是（　　）

A.0.2~0.5小时内,甲的加速度比乙的大

B.0.2~0.5小时内,甲的速度比乙的大

C.0.6~0.8小时内,甲的位移比乙的小

D.0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等

5.（2016北京东城期中,6）两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶,比赛开始（t=0）时两车在同一计时线处。

如图所示为它们在四次比赛中的v-t图像,在下列哪个图对应的比赛中,一辆赛车追上了另一辆（　　）

6.（多选）t=0时,甲乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶,它们的v-t图像如图所示。

忽略汽车掉头所需时间。

下列对汽车运动状况的描述正确的是（　　）

A.在第1小时末,乙车改变运动方向

B.在第2小时末,甲乙两车相距10km

C.在前4小时内,乙车运动加速度的大小总比甲车的大

D.在第4小时末,甲乙两车相遇

7.斜面长度为4m,一个尺寸可以忽略不计的滑块以不同的初速度v0从斜面顶端沿斜面下滑时,其下滑距离x与初速度二次方

的关系图像（即x-

图像）如图所示。

（1）求滑块下滑的加速度大小。

（2）若滑块下滑的初速度大小为5.0m/s,则滑块沿斜面下滑的时间为多长?

答案精解精析

基础巩固

1.A　速度-时间图像中斜率表示加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移,时间轴以上的面积表示位移为正,时间轴以下的面积表示位移为负;根据图像可知前2秒内物体朝正方向运动,后2秒朝负方向运动,选项A正确;1~3s内物体的加速度为负,t=2s时加速度方向没有发生变化,选项B错误;无论是速度图像、还是位移图像只能描述直线运动,不能描述曲线运动,选项C错误;根据图像可知4秒内物体的位移为零,选项D错误。

2.B　由图可知第1s内和第3s内速度都为正值,运动方向相同,A项错;2~4s图线斜率不变,加速度不变,B项正确;v-t图线与时间轴所围的面积表示位移,故第1s内和第4s内的位移大小相等,选项C错;0~2s和0~4s内位移相等,但时间不等,由

=

可知D项错。

3.A　位移-时间图像中斜率表示速度,则知a、b两物体都做匀速直线运动,两物体的速度大小相等、方向相反,故A不正确,B正确。

0~5s的时间内,a物体沿正方向运动,b物体沿负方向运动,则当t=5s时,a、b两个物体相距最远,故C正确。

由匀加速直线运动位移公式x=v0t+

at2可知x-t图像是抛物线,所以物体c一定做匀加速直线运动,根据图像可知v0=0,当t=10s时,x=10m,代入求得:

a=0.2m/s2,故D正确。

4.B　v-t图线的斜率表示加速度,0~

和T~2T内物体的加速度大小相等,方向相反,所以v-t图线在0~

和T~2T内的斜率的绝对值大小相等。

A、C、D三个图中,0~

和T~2T内图线的斜率的绝对值大小不等,所以错误,只有图B中0~

和T~2T内图线的斜率的绝对值大小相等,

~T内加速度为零表示物体做匀速直线运动,与B图吻合。

选项B正确。

5.C　小球向上做减速运动,空气阻力方向向下,加速度的大小a1大于g;小球向下做加速运动,空气阻力方向向上,加速度的大小a2小于g,从抛出到落回抛出点,阻力一直做负功,末动能小于初动能,则末速率小于初速率。

6.C　由v-t图像可知,0~10s内,v乙>v甲两车逐渐远离,10~20s内,v乙

v-t图线与时间轴所围的面积表示位移,5~15s内,两图线与t轴包围的面积相等,故两车的位移相等,C对。

t=10s时两车速度相等,相距最远,故D错。

7.CD　从题图中看到开始甲比乙运动得快,且早出发,但是乙做匀加速运动,最终是可以追上甲的,A项错误;t=20s时,速度图像中甲的速度图线与时间轴所围的面积大于乙的,即甲的位移大于乙的位移,所以乙没有追上甲,B项错误;在t=20s之前,甲的速度大于乙的速度,在t=20s之后,乙的速度大于甲的速度,C项正确;乙在追上甲之前,当它们速度相同时,它们之间的距离最大,对应的时刻为t=20s,D选项正确。

8.答案　

（1）16m　

（2）8s

解析　

（1）A、B速度相等时,距离最大

所用时间为:

t=

=

s=3s

此时A的位移为:

xA=vAt=4×3m=12m

B的位移为:

xB=

=

m=21m

则相距的最大距离为:

Δx=xB-xA+7m=（21-12+7）m=16m

（2）由题意可知,B物体经过t=

=

s=5s停下,此过程中,B经过的距离为:

xB=

=

m=25m

A经过的距离为:

xA=vA·t=4×5m=20m

此时,A、B相距x=（25+7-20）m=12m

说明A将在B静止后追上B,t=

=

s=8s

综合提能

1.B　v-t图线的斜率的绝对值反映加速度的大小,B对。

v-t图线与横轴所围面积反映位移大小,则x甲>x乙,由

=

可知

>

>

A、C、D错。

2.B　滑块在固定斜面上运动有两种情况,一是有摩擦力,一是无摩擦力。

若无摩擦力,则向上运动和向下运动时加速度大小一样,故物体速度的变化率相同,且初、末速度大小相同,A、C均错误;若有摩擦力,则向上运动时的加速度比向下运动时大;向上运动的时间比向下运动的时间短,故B正确,D错误。

3.D　受空气阻力作用的物体,上升过程:

mg+kv=ma,得a=g+

v,v减小,a减小,由A图像知它的斜率在增大,说明加速度在增大,A错,B、C、D三个图像切线斜率在减小,说明加速度在减小。

到达最高点时v=0,a=g,即两图线与t轴相交时斜率相等,即加速度相等,故D正确。

4.B　在位移-时间图像中,图线的斜率表示物体的速度,由图知在0.2~0.5小时内,甲、乙两人的s-t图线皆为直线,且甲的图线斜率大,可知两人都做匀速运动,且甲的速度大,A错误、B正确;s-t图线上某点的纵坐标表示对应时刻物体的位移,两纵坐标的差值表示对应时间段内位移的大小,故0.6~0.8小时内,甲的位移比乙的位移大,C错误;物体单向直线运动中路程等于位移的大小,有反向运动时路程等于每个阶段中位移大小之和,故知0.8小时内两人位移相等,但甲骑行的路程大于乙骑行的路程,D错误。

5.C　A、B两图中b赛车的速度一直大于a赛车的速度,a赛车不可能追上b赛车。

C图中a赛车做初速为10m/s的匀减速运动,b赛车做初速为5m/s的匀加速运动,10s时两车速度相等相距最远,10s后b赛车的速度大于a赛车的速度,两车间距越来越小,b赛车可以追上a赛车;在速度-时间图像中图线和时间轴所围的面积表示物体的位移,D图中b赛车的位移一直大于a赛车的位移,a赛车追不上b赛车。

6.BC　由题图知,1小时末乙车沿负向行驶,由匀加速直线运动变为匀减速直线运动,行驶方向并未改变,A错。

在前2小时内,甲车的位移大小s甲=

×2×30km=30km,沿正向;乙车的位移大小s乙=

×2×30km=30km,沿负向,故第2小时末两车相距Δs=（70-30-30）km=10km,B对。

由图像的斜率大小可知C对。

在前4小时内,甲车的位移s甲=

×4×60km=120km,沿正向;乙车的位移s乙=

km=30km,沿正向,s甲-s乙=90km≠70km,两车此时不相遇,D错。

7.答案　

（1）2m/s2　

（2）1s

解析　

（1）由

=2ax推知,图线斜率为

=

=

所以滑块下滑的加速度大小a=2m/s2

（2）由

=2ax可知,当滑块的初速度为4m/s时,滑块刚好滑到斜面最低点。

滑块下滑的初速度大小为5.0m/s时,设滑块在斜面上的滑动时间为t,则x=v0t-

at2,即:

4=5t-

×2t2,解得t=1s。