2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)提升練3 運(yùn)動(dòng)圖象 追及、相遇問題.doc

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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)提升練3 運(yùn)動(dòng)圖象 追及、相遇問題 題組一　xt圖象 1．物體A、B的xt圖象如圖1313所示，由圖可知(　　) 圖1313 A．從第3 s起，兩物體運(yùn)動(dòng)方向相同，且vA＞vB B．兩物體由同一位置開始運(yùn)動(dòng)，但物體A比B遲3 s才開始運(yùn)動(dòng) C．在5 s內(nèi)物體的位移相同，5 s末A、B相遇 D. 5 s內(nèi)A、B的平均速度相等 【解析】　xt圖象斜率的大小表示物體速度的大小，斜率的正負(fù)表示物體運(yùn)動(dòng)的方向，由題圖可知，A正確；B物體的出發(fā)點(diǎn)在離原點(diǎn)5 m處，A物體的出發(fā)點(diǎn)在原點(diǎn)處，B錯(cuò)誤；物體B在5 s內(nèi)的位移為10 m－5 m＝5 m，物體A在3～5 s內(nèi)的位移為10 m，故C、D均錯(cuò)誤． 【答案】　A 2.國產(chǎn)殲15艦載戰(zhàn)斗機(jī)在航母甲板上加速起飛過程可看做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在某段時(shí)間內(nèi)的xt圖象如圖1314所示，視殲15艦載戰(zhàn)斗機(jī)為質(zhì)點(diǎn)，根據(jù)圖中所給數(shù)據(jù)判斷該機(jī)加速起飛過程中，下列選項(xiàng)正確的是(　　) 圖1314 A．經(jīng)過圖線上M點(diǎn)所對應(yīng)位置時(shí)的速度小于20 m/s B．在t＝2.5 s時(shí)的速率等于20 m/s C．在2 s～2.5 s這段時(shí)間內(nèi)位移等于10 m D．在2.5 s～3 s 這段時(shí)間內(nèi)位移等于10 m 【解析】　由題圖可知，在2 s～3 s這段時(shí)間內(nèi)該機(jī)的平均速度＝＝20 m/s，又勻變速直線運(yùn)動(dòng)的中間時(shí)刻速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，故在t＝2.5 s時(shí)的速度等于20 m/s，選項(xiàng)B正確；結(jié)合圖象可知M點(diǎn)位于t＝2.5 s時(shí)刻之后，其速度大于20 m/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；該機(jī)在2 s～2.5 s這段時(shí)間內(nèi)的平均速度小于20 m/s，所以位移小于10 m，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；而在2.5 s～3 s這段時(shí)間內(nèi)，平均速度大于20 m/s所以位移大于10 m，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 【答案】　B 題組二　vt圖象 3．(多選)(xx山東高考)一質(zhì)點(diǎn)在外力作用下做直線運(yùn)動(dòng)，其速度v隨時(shí)間t變化的圖象如圖1315所示．在圖中標(biāo)出的時(shí)刻中，質(zhì)點(diǎn)所受合外力的方向與速度方向相同的有(　　) 圖1315 A．t1　 B．t2 C．t3 D．t4 【解析】　“合外力的方向與速度方向相同”即質(zhì)點(diǎn)的加速度a與速度v的方向相同，質(zhì)點(diǎn)應(yīng)做加速直線運(yùn)動(dòng)，由vt圖象可知，A、C正確． 【答案】　AC 4．(xx沈陽高三質(zhì)量檢測)一汽車沿直線運(yùn)動(dòng)的速度－時(shí)間(vt)圖象如圖1316所示，則下列關(guān)于該汽車運(yùn)動(dòng)情況的說法中正確的是(　　) 圖1316 A．第4 s末，汽車的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化 B．6～10 s內(nèi)，汽車一直處于靜止?fàn)顟B(tài) C．汽車在0～6 s內(nèi)的位移大小為24 m D．第12 s末，汽車的加速度為－1 m/s2 【解析】　由vt圖象可以看出，4 s末，汽車的速度由6 m/s開始減小，但汽車的運(yùn)動(dòng)方向并沒有發(fā)生變化，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；6～10 s內(nèi)，汽車的速度為4 m/s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；汽車在0～6 s內(nèi)的位移為22 m，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；汽車在10～14 s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，減速運(yùn)動(dòng)的加速度為a＝－1 m/s2，選項(xiàng)D正確． 【答案】　D 5．(多選)(xx湖北荊州質(zhì)檢)某跳傘運(yùn)動(dòng)員從懸停在高空的直升機(jī)上跳下，他從跳離飛機(jī)到落地的過程中在空中沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖1317所示，則下列關(guān)于他的運(yùn)動(dòng)情況分析正確的是(　　) 圖1317 A．0～10 s加速度向下，10～15 s加速度向上 B．0～10 s、10～15 s內(nèi)都做加速度逐漸減小的變速運(yùn)動(dòng) C．0～10 s內(nèi)下落的距離大于100 m D．10～15 s內(nèi)下落的距離大于75 m 【解析】　由圖象可知，0～10 s的加速度方向向下，大小逐漸減小，10～15 s的加速度方向向上，大小也逐漸減小，則A、B正確；由圖象的面積，可得0～10 s的位移大于100 m,10～15 s的位移小于75 m，則C正確，D錯(cuò)誤． 【答案】　ABC 題組三　追及、相遇的問題 6．A、B兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上運(yùn)動(dòng)，它們的vt圖象如圖1318所示．t1時(shí)刻兩質(zhì)點(diǎn)恰好相遇，則(　　) 圖1318 A．相遇前A質(zhì)點(diǎn)在前，B質(zhì)點(diǎn)在后 B．在t3時(shí)刻，兩質(zhì)點(diǎn)再次相遇 C．圖示時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)B先向正方向運(yùn)動(dòng)，t2時(shí)刻之后向負(fù)方向運(yùn)動(dòng) D．一定能再次相遇，且相遇發(fā)生在t3時(shí)刻之后 【解析】　0～t1時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)A的位移大于質(zhì)點(diǎn)B的位移，因此相遇前A質(zhì)點(diǎn)在后，B質(zhì)點(diǎn)前，A項(xiàng)錯(cuò)誤；t1時(shí)刻A、B相遇，在t1～t3時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)B的位移大于A的位移，因此B在A前面，在t3時(shí)刻，兩質(zhì)點(diǎn)不可能相遇，t3時(shí)刻之后，質(zhì)點(diǎn)B的速度小于A的速度，A再次追上質(zhì)點(diǎn)B，B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；圖示時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)B一直向正方向運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤． 【答案】　D 7．甲、乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，t＝0時(shí)刻同時(shí)經(jīng)過公路旁的同一路標(biāo)，下表是每隔1 s記錄的兩車的速率．關(guān)于兩車的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(　　) 時(shí)間t/s 0 1 2 3 4 甲車的速率/(ms－1) 18.0 16.0 14.0 12.0 10.0 乙車的速率/(ms－1) 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 A.乙車的速度變化較快 B．在0～4 s內(nèi)，乙車的平均速度較大 C．在0～4 s內(nèi)，甲車相對乙車行駛了56 m D．在乙車追上甲車之前，t＝5 s時(shí)兩車相距最遠(yuǎn) 【解析】　由表中數(shù)據(jù)可得，甲車的加速度大小a1＝ m/s2＝2.0 m/s2，乙車的加速度大小a2＝ m/s2＝1.0 m/s2，因此甲車的速度變化較快，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；在0～4 s內(nèi)，甲、乙兩車的平均速度分別為甲＝ m/s＝14.0 m/s、乙＝ m/s＝5.0 m/s，乙車的平均速度小，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；在0～4 s內(nèi)，甲車相對乙車行駛的距離Δx＝(甲－乙)t＝9.04 m＝36 m，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；在t＝5 s時(shí)兩車速度相等，相距最遠(yuǎn)，D選項(xiàng)正確． 【答案】　D 8．(多選)(xx保定模擬)a、b兩車在平直公路上沿同一方向行駛，兩車運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖1319所示，在t＝0時(shí)刻，b車在a車前方s0處，在0～t1時(shí)間內(nèi)，a車的位移為s，則(　　) 圖1319 A．若a、b在t1時(shí)刻相遇，則s0＝s B．若a、b在時(shí)刻相遇，則下次相遇時(shí)刻為2t1 C．若a、b在時(shí)刻相遇，則s0＝s D．若a、b在t1時(shí)刻相遇，則下次相遇時(shí)刻為2t1 【解析】　由圖可知，a車的初速度等于2v，在t1時(shí)間內(nèi)，a車的位移為s，則b車的位移為s，若a、b在t1時(shí)刻相遇，則s0＝s－s＝s，A選項(xiàng)正確；若a、b在時(shí)刻相遇，如圖所示，s0等于陰影部分對應(yīng)的面積，由幾何關(guān)系可知s0＝s，由圖象中的對稱關(guān)系可知，下次相遇的時(shí)刻為t1，C選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；若a、b在t1時(shí)刻相遇，則t1時(shí)刻后vb＞va，兩車不能再次相遇，D選項(xiàng)錯(cuò)誤． 【答案】　AC 9．(多選)圖1320是甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)從同一地點(diǎn)沿同一直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象．關(guān)于兩質(zhì)點(diǎn)在0～8 s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(　　) 圖1320 A．甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)都在做勻速直線運(yùn)動(dòng) B．甲、乙圖線交點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)刻兩質(zhì)點(diǎn)速度相等，且相距最遠(yuǎn) C．乙質(zhì)點(diǎn)距離出發(fā)點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為80 m D．甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在t＝8 s時(shí)同時(shí)回到出發(fā)點(diǎn) 【解析】　由vt圖可知甲質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，乙質(zhì)點(diǎn)從2 s時(shí)刻開始做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)；甲質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為a1＝10 m/s2，乙的加速度大小為a2＝ m/s2，設(shè)向右運(yùn)動(dòng)為正方向，圖線交點(diǎn)時(shí)刻為t0時(shí)刻，則甲在前4 s內(nèi)向右運(yùn)動(dòng)，4 s時(shí)刻到t0時(shí)刻向左運(yùn)動(dòng)，乙在2～5 s時(shí)間內(nèi)向左運(yùn)動(dòng)，前4 s時(shí)間內(nèi)甲向右運(yùn)動(dòng)而乙向左運(yùn)動(dòng)，距離越來越大，4 s時(shí)刻到t0時(shí)刻這段時(shí)間內(nèi)甲、乙運(yùn)動(dòng)方向均向左，但甲的速度小于乙的速度，故繼續(xù)拉大距離，直到t0時(shí)刻以后開始縮小距離，故B對；乙質(zhì)點(diǎn)在前5 s內(nèi)向左運(yùn)動(dòng)，之后向右運(yùn)動(dòng)，故乙質(zhì)點(diǎn)在5 s時(shí)刻距離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，由乙圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積可知乙質(zhì)點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)距離為320 m＝30 m，C錯(cuò)；由圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積可知，在8 s內(nèi)甲運(yùn)動(dòng)的位移為零，乙運(yùn)動(dòng)的位移也為零，故D對． 【答案】　BD B組　深化訓(xùn)練——提升應(yīng)考能力 10．一物體做直線運(yùn)動(dòng)，其加速度隨時(shí)間變化的at圖象如圖1321所示．下列vt圖象中，可能正確描述此物體運(yùn)動(dòng)的是(　　) 圖1321 【解析】　要確定v的變化，就要了解a大小怎么變，a和v的方向關(guān)系如何．由圖可知，在0～時(shí)間內(nèi)a＝a0＞0，若v0≥0，物體做勻加速運(yùn)動(dòng)；若v0＜0，物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，故B、C錯(cuò)誤；由于在T～2T時(shí)間內(nèi)a＝－a0，物體做勻減速運(yùn)動(dòng)且圖線斜率的絕對值與0～時(shí)間內(nèi)相同，故A錯(cuò)誤，D正確． 【答案】　D 11．兩個(gè)完全相同的物塊A、B，在同一粗糙水平面上以不同的初速度從同一位置開始運(yùn)動(dòng)．圖1322中兩條直線分別表示物塊受到水平拉力作用和不受拉力作用的vt 圖象，求： (1)從開始到兩物塊第一次間距最遠(yuǎn)的時(shí)間； (2)8 s末物塊A、B之間的距離x. 圖1322 【解析】　(1)設(shè)A、B兩物塊的加速度分別為a1、a2，由vt圖象可知，物塊A的初速度v01＝3 m/s，物塊B的初速度v02＝9 m/s,8 s末物塊A的速度v1＝12 m/s,6 s末物塊B的速度v2＝0，則： a1＝＝ m/s2＝ m/s2 a2＝＝ m/s＝－1.5 m/s2 距離最遠(yuǎn)時(shí)兩物塊的速度相等，從開始到兩物塊距離最遠(yuǎn)的時(shí)間為t，由公式v＝v0＋at得：v＝v02＋a2t v＝v01＋a1t 聯(lián)立得t＝2.29 s. (2)設(shè)A、B兩物塊8 s內(nèi)的位移分別為x1、x2，由題中圖象得： x1＝t1＝60 m x2＝t2＝27 m x＝x1－x2＝33 m. 【答案】　(1)2.29 s　(2)33 m 12．在一次救援中，一輛汽車停在一小山坡底，突然司機(jī)發(fā)現(xiàn)在距坡底240 m的山坡處一巨石以8 m/s的初速度、0.4 m/s2的加速度勻加速滾下，假設(shè)司機(jī)(反應(yīng)、開車門等時(shí)間總計(jì)為2 s)以0.5 m/s2的加速度勻加速啟動(dòng)汽車且一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(如圖1323所示)，而巨石到達(dá)坡底后速率不變且在水平面的運(yùn)動(dòng)近似看成加速度為0.2 m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，問：汽車司機(jī)能否安全脫離？ 圖1323 【解析】　設(shè)巨石到達(dá)坡底時(shí)間為t1，速率為v1，則x＝v0t1＋a1t，v1＝v0＋a1t1，代入數(shù)值得t1＝20 s，v1＝16 m/s 而汽車在18 s時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移為x1＝at2＝81 m，速度為v2＝9 m/s 方法一：臨界條件法 設(shè)再經(jīng)歷時(shí)間t′，巨石與汽車速度相等，則v1－a1t′＝v2＋at′，代入數(shù)值得t′＝10 s 所以此巨石在水平面上發(fā)生的位移為s1＝v1t′－a1t′2＝150 m 而汽車發(fā)生的位移為s2＝a(t＋t′)2＝196 m>s1 所以汽車能安全脫離． 方法二：數(shù)學(xué)解析法 令再經(jīng)歷時(shí)間t2，巨石追上汽車，則有 v1t2－a1t＝x1＋v2t2＋at 代入數(shù)值并化簡得7t－140t2＋1 620＝0，因Δ<0，方程無解 所以巨石無法追上汽車，司機(jī)能安全脫離． 【答案】　見解析