走向高考高中物理一輪 13 運(yùn)動的圖象 追及與相遇全程作業(yè)

第一章 第3講 一、選擇題1(2010·廣州市摸底考試)一列車沿直線軌道從靜止出發(fā)由A地駛向B地，并停在B地，列車做加速運(yùn)動時(shí)，其加速度的最大值為a1；做減速運(yùn)動時(shí)，其加速度的絕對值的最大值為a2.要讓列車由A地到B地所用的時(shí)間最短，圖中列車的vt圖象應(yīng)是(其中tana1；tana2)() 答案D解析分析題意可知先加速后減速的運(yùn)動方式是用時(shí)最短的2(2009·湛江一中高三月考)如圖所示是某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的vt圖像，由圖可知這個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動情況是() A前5s做的是勻速運(yùn)動B5s15s內(nèi)做勻加速運(yùn)動，加速度為1m/s2C15s20s內(nèi)做勻減速運(yùn)動，加速度為/s2D質(zhì)點(diǎn)15s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，20秒末回到出發(fā)點(diǎn)答案AC解析由圖像可知前5s做的是勻速運(yùn)動，A正確；5s15s內(nèi)做勻加速運(yùn)動，但加速度為/s2，B錯(cuò)誤；15s20s內(nèi)做勻減速運(yùn)動，加速度為(16/5)m/s2/s2，C正確；質(zhì)點(diǎn)20s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，質(zhì)點(diǎn)一直做的是方向不變的直線運(yùn)動，D錯(cuò)誤3如圖所示，A、B兩質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動的速度圖象，已知兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上運(yùn)動，由圖可知() A兩質(zhì)點(diǎn)一定從同一位置出發(fā)B兩質(zhì)點(diǎn)一定同時(shí)由靜止開始運(yùn)動Ct2秒末兩質(zhì)點(diǎn)相遇D0t2秒時(shí)間內(nèi)B質(zhì)點(diǎn)一定領(lǐng)先A質(zhì)點(diǎn)答案B解析這是vt圖象，A作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，B先作初速為零的勻加速直線運(yùn)動，再作勻速運(yùn)動，所以B對；雖然圖線與橫軸包圍的面積是物體運(yùn)動的位移，但vt圖不能描述物體的初始位置，而題目中也沒有說，所以ACD均錯(cuò)4(2009·廣東華僑中學(xué)高三月考)甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在一直線上做勻加速直線運(yùn)動的vt圖像如圖所示，在3s末兩質(zhì)點(diǎn)在途中相遇，兩質(zhì)點(diǎn)出發(fā)點(diǎn)間的距離是() A甲在乙之前2mB乙在甲之前2mC乙在甲之前4mD甲在乙之前4m答案D解析甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在3s末在途中相遇時(shí)，各自的位移為2m和6m，因此兩質(zhì)點(diǎn)出發(fā)點(diǎn)間的距離是甲在乙之前4m.5一枚火箭由地面豎直向上發(fā)射，其速度時(shí)間圖象如右圖所示，由圖象可知 () A0ta段火箭的加速度小于tatb段火箭的加速度B在0tb段火箭是上升的，在tbtc段火箭是下落的Ctb時(shí)刻火箭離地面最遠(yuǎn)Dtc時(shí)刻火箭回到地面答案A解析vt圖象中，圖線的斜率等于加速度故0ta段比tatb段加速度小，A對；0tc時(shí)間內(nèi)，v都是正值，表示火箭沿規(guī)定的正方向(向上)運(yùn)動，只是tbtc段速度越來越小，tc時(shí)刻，火箭達(dá)到最高點(diǎn)，故B、C、D錯(cuò)6某人在靜止的湖面上豎直上拋一小鐵球，小鐵球上升到最高點(diǎn)后自由下落，穿過湖水并陷入湖底的淤泥中一段深度不計(jì)空氣阻力，取向上為正方向，在下邊vt圖象中，最能反映小鐵球運(yùn)動過程的速度時(shí)間圖線是 （ ）答案C解析小球豎直上拋后，在上升過程，速度減小，到最高點(diǎn)時(shí)速度等于零，下降時(shí)速度增大，進(jìn)入水中后，因受到水的阻力，加速度減小，但速度仍增大，進(jìn)入泥后，泥對球的阻力大于小球的重力，故向下減速運(yùn)動，直到速度為零，由以上分析知，選項(xiàng)C正確7(2009·蘇北四市調(diào)研)利用速度傳感器與計(jì)算機(jī)結(jié)合，可以自動作出物體運(yùn)動的圖象某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中得到的運(yùn)動小車的速度時(shí)間圖象如圖所示，以下說法錯(cuò)誤的是( )A小車先做加速運(yùn)動，后做減速運(yùn)動B小車運(yùn)動的最大速度約為/sC小車的位移一定大于8mD小車做曲線運(yùn)動答案D解析由圖象可知09s：加速運(yùn)動，9s15s：減速運(yùn)動；當(dāng)t9s時(shí)，速度最大，vmax/s，故A、B正確在vt圖中，圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積在數(shù)值上表示位移的大小圖中每小格的面積表示的位移大小為，總格數(shù)約為83格(大于半格計(jì)為一格，小于半格忽略不計(jì))，總位移，C正確vt圖中，v>0表示物體運(yùn)動方向始終沿正方向，做直線運(yùn)動，圖線與運(yùn)動軌跡不等同，D錯(cuò)二、非選擇題8科學(xué)探究活動通常包括以下環(huán)節(jié)：提出問題，作出假設(shè)，制定計(jì)劃，搜集證據(jù)，評估交流等一組同學(xué)研究“運(yùn)動物體所受空氣阻力與運(yùn)動速度關(guān)系”的探究過程如下()A有同學(xué)認(rèn)為：運(yùn)動物體所受空氣阻力可能與其運(yùn)動速度有關(guān)B他們計(jì)劃利用一些“小紙杯”作為研究對象，用超聲測距儀等儀器測量“小紙杯”在空中直線下落時(shí)的下落距離、速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，以驗(yàn)證假設(shè)C在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，同學(xué)們首先測量了單只“小紙杯”在空中下落過程中不同時(shí)刻的下落距離，將數(shù)據(jù)填入表中，如圖(a)是對應(yīng)的位移時(shí)間圖線然后將不同數(shù)量的“小紙杯”疊放在一起從空中下落，分別測出它們的速度時(shí)間圖線，如圖(b)中圖線1、2、3、4、5所示時(shí)間(s)下落距離(m)xD.同學(xué)們對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納后，證實(shí)了他們的假設(shè)回答下列提問：(1)與上述過程中A、C步驟相應(yīng)的科學(xué)探究環(huán)節(jié)分別是_、_；(2)圖(a)中的AB段反映了運(yùn)動物體在做_運(yùn)動，表中x處的值為_；(3)圖(b)中各條圖線具有共同特點(diǎn)，“小紙杯”在下落的開始階段做_運(yùn)動，最后“小紙杯”做_運(yùn)動；(4)比較圖(b)中的圖線1和5，指出在1.0s1.5s時(shí)間段內(nèi)，速度隨時(shí)間變化關(guān)系的差異：_.答案(1)作出假設(shè)搜集證據(jù)(3)加速度逐漸減小的加速勻速(4)圖線1反映速度不隨時(shí)間變化，圖線5反映速度隨時(shí)間繼續(xù)增大(或圖線1反映紙杯做勻速直線運(yùn)動，圖線5反映紙杯依然在做加速度減小的加速運(yùn)動)9一輛轎車違章超車，以108km/h的速度駛?cè)胱髠?cè)逆行道時(shí)，猛然發(fā)現(xiàn)正前方80m處一輛卡車正以72km/h的速度迎面而來，兩車司機(jī)同時(shí)剎車，剎車加速度大小都是10m/s2，兩司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間(即司機(jī)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情到實(shí)施剎車所經(jīng)歷的時(shí)間)都是t.試問t是何值，才能保證兩車不相撞？解析設(shè)轎車和卡車兩司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為t轎車行車速度v1108km/h30m/s卡車運(yùn)行速度v272km/h20m/s轎車在t時(shí)間里先勻速運(yùn)動，后勻減速直線運(yùn)動，運(yùn)行的距離，在t內(nèi)：L1v1·t勻減速直線運(yùn)動的距離：L2則運(yùn)行距離xv1·t同理卡車的運(yùn)行距離xv2t只有當(dāng)xx<80m時(shí)，兩車不相撞即v1tv2t<80代入數(shù)值，整理得：50t<15.解得t<0.3s.10在某市區(qū)內(nèi)，一輛汽車在平直的公路上以速度vA向東勻速行駛，一位觀光游客正由南向北從斑馬線上橫過馬路，汽車司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有危險(xiǎn)(游客正在D處向北走)，經(jīng)0.7s作出反應(yīng)，從A點(diǎn)開始緊急剎車，但仍將正步行至B處的游客撞傷，該車最終在C處停下，為了清晰了解事故現(xiàn)象現(xiàn)以下圖示之：為了判斷汽車司機(jī)是否超速行駛，并測出肇事汽車的速度vA，警方派一車胎磨損情況與肇事汽車相當(dāng)?shù)能囈苑ǘㄗ罡咚俣葀m/s行駛在同一馬路的同一地段，在肇事汽車的出事點(diǎn)B急剎車，恰好也在C點(diǎn)停下來，在事故現(xiàn)場測得AB、BC、BD，問：(1)該肇事汽車的初速度vA是多大？(2)游客橫過馬路的速度是多大？答案(1)21m/s(2)/s解析(1)以警車為研究對象，則vv2as將v0/s，s，v20代入得警車剎車加速度大小為a/s2.因?yàn)榫囆旭倵l件與肇事汽車相同，aga，所以肇事汽車的初速度vA21m/s(2)肇事汽車在出事點(diǎn)B的速度：vB14m/s肇事汽車通過段的平均速度：m/s/s肇事汽車通過AB段的時(shí)間：t2s1s所以游客橫過馬路的速度：v人m/s/s.11平直公路上以6m/s的速度勻速行駛的自行車與同向行駛的汽車同時(shí)經(jīng)過A點(diǎn)，此時(shí)汽車速度為10m/s，并開始以/s2的加速度做減速行駛，而自行車仍然勻速前進(jìn)，求：(1)自行車追上汽車之前，兩車之間的最大距離是多大？(2)汽車停止時(shí)，自行車在汽車前方多遠(yuǎn)處？答案(1)16m(2)20m解析(1)汽車的速度大于自行車速度之前，兩者之間的距離逐漸增大，當(dāng)兩車的速度相等時(shí)，兩車之間的距離最大，即10m/s/s2·t6m/s，解得時(shí)間tx等于8s內(nèi)汽車行駛距離x2減去自行車行駛距離x1，代入數(shù)據(jù)得：xx2x1v2tat2v1t(10×8××826×8)m16m.(2)根據(jù)vtv0at，當(dāng)汽車速度變?yōu)榱銜r(shí)，代入數(shù)據(jù)解得時(shí)間t20s，在這段時(shí)間內(nèi)，自行車在汽車前的距離x為：x(6×20××202)m120m100m20m.12(2009·莆田模擬)一輛客車在某高速公路上行駛，在經(jīng)過某直線路段時(shí)，司機(jī)駕車做勻速直線運(yùn)動司機(jī)發(fā)現(xiàn)其正要通過正前方高山懸崖下的隧道，于是鳴笛，5s后聽到回聲，聽到回聲后又行駛10s司機(jī)第二次鳴笛，3s后聽到回聲請根據(jù)以上數(shù)據(jù)幫助司機(jī)計(jì)算一下客車的速度，看客車是否超速行駛，以便提醒司機(jī)安全行駛已知此高速公路的最高限速為120km/h，聲音在空氣中的傳播速度為340m/s.答案未超速解析設(shè)客車行駛速度為v1，聲速為v2，客車第一次鳴笛時(shí)距懸崖的距離為L，由題意知：2Lv1×5v2×5當(dāng)客車第二次鳴笛時(shí)，客車距懸崖為LLv12Lv1×3v2×3即2(Lv1×15)v1×3v2×3由聯(lián)立解得v1/s<120km/h.故客車未超速