《2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 瘋狂專(zhuān)練2 運(yùn)動(dòng)圖象 追擊相遇問(wèn)題(含解析)》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 瘋狂專(zhuān)練2 運(yùn)動(dòng)圖象 追擊相遇問(wèn)題(含解析)(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、運(yùn)動(dòng)圖象 追擊相遇問(wèn)題
專(zhuān)練二
運(yùn)動(dòng)圖象 追擊相遇問(wèn)題
一、考點(diǎn)內(nèi)容
(1)對(duì)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)圖象的進(jìn)一步理解,x-t圖象與v-t圖象的區(qū)別,如:點(diǎn)、線(xiàn)、斜率、截距、面積的物理意義;(2)追及、相遇問(wèn)題。
二、考點(diǎn)突破
1.甲、乙兩人同時(shí)同地騎自行車(chē)出發(fā)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),前1 h內(nèi)的x-t圖象如圖所示,下列表述正確的是( )
A.0.2~0.5 h內(nèi),甲的速度比乙的小
B.0.2~0.5 h內(nèi),甲的加速度比乙的大
C.0.6~0.8 h內(nèi),甲的位移比乙的小
D.0.8 h時(shí),甲追上乙
2.雜技運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練時(shí)的照片如圖所示。有一小球自由落下,碰到水平桌面后反彈,如
2、此數(shù)次落下和反彈。若規(guī)定豎直向下為正方向,碰撞時(shí)間不計(jì),空氣阻力不計(jì),則下列v-t圖象中正確的是( )
3.A、B兩個(gè)物體在同一條直線(xiàn)上做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),它們的a-t圖象如圖所示,規(guī)定水平向右為正方向。已知在t=0時(shí),兩物體的速度均為零,且A在B的左邊1.75 m處,則A追上B的時(shí)間是( )
A.t=0.5 s B.t=1.5 s C.t=2.5 s D.t=3.5 s
4.甲、乙兩輛汽車(chē)沿同一方向做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),兩車(chē)在某一時(shí)刻剛好經(jīng)過(guò)同一位置,此時(shí)甲的速度為5 m/s,乙的速度為10 m/s,甲車(chē)的加速度大小恒為1.2 m/s2。以此時(shí)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),它們
3、的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示,根據(jù)以上條件可知( )
A.乙車(chē)做加速度先增大后減小的變加速運(yùn)動(dòng)
B.在前4 s的時(shí)間內(nèi),甲車(chē)運(yùn)動(dòng)位移為29.6 m
C.在t=4 s時(shí),甲車(chē)追上乙車(chē)
D.在t=10 s時(shí),乙車(chē)又回到起始位置
5.(多選)甲、乙兩車(chē)某時(shí)刻由同一地點(diǎn),沿同一方向開(kāi)始做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),以該時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),得到兩車(chē)的位移—時(shí)間圖象,即x-t圖象如圖所示,甲圖象過(guò)O點(diǎn)的切線(xiàn)與AB平行,過(guò)C點(diǎn)的切線(xiàn)與OA平行,則下列說(shuō)法中正確的是( )
A.在兩車(chē)相遇前,t1時(shí)刻兩車(chē)相距最遠(yuǎn)
B.t3時(shí)刻甲車(chē)在乙車(chē)的前方
C.0~t2時(shí)間內(nèi)甲車(chē)的瞬時(shí)速度始終大于乙車(chē)的瞬時(shí)速度
D.
4、甲車(chē)的初速度等于乙車(chē)在t3時(shí)刻的速度
6.某質(zhì)點(diǎn)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)速率的倒數(shù)與位移x的關(guān)系如圖所示,關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )
A.質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
B.-x圖線(xiàn)斜率等于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度
C.四邊形AA′B′B的面積可表示質(zhì)點(diǎn)從O到C′所用的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
D.四邊形BB′C′C的面積可表示質(zhì)點(diǎn)從C到C′所用的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
7.A、B兩質(zhì)點(diǎn)在同一條直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示,A的最小速度和B的最大速度相同。已知在t1時(shí)刻,A、B兩質(zhì)點(diǎn)相遇,則( )
A.兩質(zhì)點(diǎn)是從同一地點(diǎn)出發(fā)的
B.在0~t2時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)A的加速度先變小后變大
C.在0~t2時(shí)間內(nèi),兩質(zhì)點(diǎn)的位移相
5、同
D.在0~t2時(shí)間內(nèi),合力對(duì)質(zhì)點(diǎn)B做正功
8.有一人在平直馬路邊漫步(速度不變),他發(fā)現(xiàn)每隔t1時(shí)間有一路公共汽車(chē)迎面開(kāi)過(guò),他還發(fā)現(xiàn)每隔t2時(shí)間有一輛這路公共汽車(chē)從身后開(kāi)過(guò)(公共汽車(chē)勻速行駛),于是他計(jì)算出這路車(chē)從汽車(chē)站發(fā)車(chē)的時(shí)間間隔是( )
A. B. C. D.
9.貨車(chē)A正在公路上以20 m/s的速度勻速行駛,因疲勞駕駛,司機(jī)注意力不集中,當(dāng)司機(jī)發(fā)現(xiàn)正前方有一輛靜止的轎車(chē)B時(shí),兩車(chē)距離僅有75 m。
(1)若此時(shí)B車(chē)立即以2 m/s2的加速度啟動(dòng),通過(guò)計(jì)算判斷:如果A車(chē)司機(jī)沒(méi)有剎車(chē),是否會(huì)撞上B車(chē);若不相撞,求兩車(chē)相距最近時(shí)的距離;若相
6、撞,求出從A車(chē)發(fā)現(xiàn)B車(chē)開(kāi)始到撞上B車(chē)的時(shí)間。
(2)若A車(chē)司機(jī)發(fā)現(xiàn)B車(chē),立即剎車(chē)(不計(jì)反應(yīng)時(shí)間)做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),加速度大小為2 m/s2(兩車(chē)均視為質(zhì)點(diǎn)),為避免碰撞,在A(yíng)車(chē)剎車(chē)的同時(shí),B車(chē)立即做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(不計(jì)反應(yīng)時(shí)間),問(wèn):B車(chē)加速度至少多大才能避免相撞。(這段公路很窄,無(wú)法靠邊讓道)
10.如圖所示,在公路的十字路口,紅燈攔停了一車(chē)隊(duì),攔停的汽車(chē)排成筆直的一列,第一輛汽車(chē)的前端剛好與路口停止線(xiàn)相齊,汽車(chē)長(zhǎng)均為l=4.0 m,前面汽車(chē)尾部與相鄰汽車(chē)的前端距離均為d1=1.0 m。為了安全,前面汽車(chē)尾部與相鄰汽車(chē)的前端距離至少為d2=5.0 m才能開(kāi)動(dòng),若汽
7、車(chē)都以a=2 m/s2的加速度做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。綠燈亮起瞬間,第一輛汽車(chē)立即開(kāi)動(dòng),求:
(1)第六輛汽車(chē)前端剛到達(dá)停止線(xiàn)時(shí)的速度大小v;
(2)從綠燈剛亮起到第六輛汽車(chē)前端與停止線(xiàn)相齊所需最短時(shí)間t。
11.甲、乙兩車(chē)從相距110 m的兩地相向運(yùn)動(dòng),它們的v-t圖象如圖所示,忽略車(chē)掉頭所需時(shí)間。
(1)求t=4 s時(shí)甲、乙兩車(chē)各自的位移大小。
(2)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明兩車(chē)是否相遇。如能相遇,則計(jì)算相遇點(diǎn)的位置;如不能相遇,則計(jì)算兩車(chē)間的最小距離。
答案
二、考點(diǎn)突破
1.【答案】D
【解析】x-t圖象的斜率表示速度,0.2~0
8、.5 h內(nèi),甲的斜率大,則甲的速度比乙的大,故A錯(cuò)誤。由題圖知,0.2~0.5 h內(nèi),甲、乙都做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),加速度均為零,故B錯(cuò)誤。物體的位移等于x的變化量,則知0.6~0.8 h內(nèi),甲的位移比乙的大,故C錯(cuò)誤。0.8 h時(shí),甲、乙位移相等,甲追上乙,故D正確。
2.【答案】B
【解析】小球向下運(yùn)動(dòng)后又彈起來(lái),所以速度先為正值逐漸增大,反彈后突然變?yōu)樨?fù)值,且小球在彈起來(lái)時(shí)速度大小變化很小,根據(jù)以上線(xiàn)索可以排除A、C、D,正確答案為B。
3.【答案】D
【解析】很顯然,在前2 s內(nèi)兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律是一樣的,不可能追上,故A、B錯(cuò)誤;在t=2.5 s時(shí),A的位移是1.125 m,B的位移
9、是0.875 m,兩位移之差為0.25 m,小于1.75 m,故C錯(cuò)誤;t=3.5 s時(shí),A的位移是1.875 m,B的位移是0.125 m,兩位移之差等于1.75 m,故D正確。
4.【答案】B
【解析】速度—時(shí)間圖象的斜率代表加速度,據(jù)此判斷乙的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是加速度先減小再增大最后減小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。速度—時(shí)間圖象與時(shí)間軸圍成的面積代表位移,0~4 s內(nèi),乙圖象面積大于甲圖象面積,所以乙的位移大于甲的位移,在t=4 s時(shí)甲不可能追上乙車(chē),選項(xiàng)C錯(cuò)誤。前10 s,乙圖象面積一直在增大,位移在增大,速度一直沿同一方向,所以乙不可能回到初始位置,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。在前4 s的時(shí)間內(nèi),甲車(chē)運(yùn)動(dòng)位移x=v0
10、t+at2=5×4 m+×1.2×42 m=29.6 m,選項(xiàng)B正確。
5.【答案】AD
【解析】題中圖象的縱坐標(biāo)表示物體所在的位置,由圖可知t1時(shí)刻兩圖線(xiàn)相距最大,即兩車(chē)的距離最大,故A正確;t3時(shí)刻兩車(chē)處在同一位置,故B錯(cuò)誤;圖線(xiàn)斜率表示速度,由題圖可知,0~t1時(shí)間內(nèi)甲圖線(xiàn)的斜率大于乙圖線(xiàn)的斜率,之后甲圖線(xiàn)的斜率小于乙圖線(xiàn)的斜率,故C錯(cuò)誤;圖線(xiàn)的斜率表示物體的速度,由題圖可知,甲車(chē)的初速度等于乙車(chē)在t3時(shí)刻的速度,故D正確。
6.【答案】D
【解析】由題中-x圖象可知,與x成正比,即vx=常數(shù),質(zhì)點(diǎn)做減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;-x圖線(xiàn)斜率不等于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度,故B錯(cuò)誤;由于三角形
11、OBC的面積S1=OC·BC=,體現(xiàn)了從O到C所用的時(shí)間,同理,從O到C′所用的時(shí)間可由S2=體現(xiàn),所以四邊形BB′C′C面積可體現(xiàn)質(zhì)點(diǎn)從C到C′所用的時(shí)間,故C錯(cuò)誤,D正確。
7.【答案】B
【解析】根據(jù)速度圖象與坐標(biāo)軸圍成面積代表位移,可知,在0~t1時(shí)間內(nèi),A的位移比B的位移大,而在t1時(shí)刻,A、B兩質(zhì)點(diǎn)相遇,所以出發(fā)時(shí)質(zhì)點(diǎn)A在后,質(zhì)點(diǎn)B在前,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)圖象的斜率表示加速度,則知在0~t2時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)A的加速度先變小后變大,選項(xiàng)B正確;由題圖知,在0~t2時(shí)間內(nèi),A質(zhì)點(diǎn)的位移比B的位移大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在0~t2時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)B的動(dòng)能變化量為零,根據(jù)動(dòng)能定理知,合力對(duì)質(zhì)點(diǎn)B做的功為
12、零,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
8.【答案】D
【解析】設(shè)車(chē)的速度是a,人的速度是b,每隔t時(shí)間發(fā)一輛車(chē)。兩輛車(chē)之間的距離是at,車(chē)從前面來(lái)是相遇問(wèn)題,人與車(chē)之間的距離也是at,那么:at=t1(a+b)①;車(chē)從背后超過(guò)是一個(gè)追及問(wèn)題,那么:at=t2(a-b)②,則由①式和②式可知,t1(a+b)=t2(a-b),化簡(jiǎn)得:b=,所以,at=t1(a+b)=t1,化簡(jiǎn)得:t=t1,從而得出t=,故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。
9.【解析】(1)當(dāng)兩車(chē)速度相等時(shí),設(shè)經(jīng)過(guò)的時(shí)間為t,則:
vA=vB
對(duì)B車(chē),vB=at
聯(lián)立可得:t=10 s
A車(chē)的位移為:xA=vAt=200 m
B車(chē)的位移為:x
13、B=at2=100 m
因?yàn)閤B+x0=175 m
14、+d1)=25.0 m
由v2=2as1,得v=10 m/s。
(2)設(shè)第二輛汽車(chē)剛開(kāi)動(dòng)時(shí),第一輛汽車(chē)至少已行駛的時(shí)間為t1
則第二輛汽車(chē)剛開(kāi)動(dòng)時(shí),第一輛汽車(chē)至少行駛的距離:
s2=d2-d1=4.0 m
由s2=at12
解得t1=2 s
從綠燈剛亮起到第六輛汽車(chē)剛開(kāi)動(dòng)至少所需時(shí)間:
t2=5t1=10.0 s
從第六輛汽車(chē)剛開(kāi)動(dòng)到前端與停止線(xiàn)相齊所需時(shí)間:
t3==5.0 s
從綠燈剛亮起到第六輛汽車(chē)前端與停止線(xiàn)相齊所需最短時(shí)間:t=t2+t3
解得t=15.0 s。
11.【解析】(1)由v-t圖象可知,甲向乙做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度大小a1=4 m/s2
乙向甲
15、先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng),加速度大小分別為
a2=10 m/s2和a2′=30 m/s2
t=4 s時(shí)甲的位移大小為x1=v0t-a1t2=48 m
乙的位移大小為x2=×4×30 m=60 m。
(2)乙車(chē)在t=4 s時(shí)掉頭開(kāi)始做與甲同向的初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),甲、乙兩車(chē)此時(shí)相距Δx=110 m-x1-x2=2 m,甲的速度大小為v1=v0-a1t=4 m/s
假設(shè)兩車(chē)從t=4 s時(shí)再經(jīng)t1時(shí)間能夠相遇
乙的位移大小x2′=a2′t12
甲的位移大小x1′=v1t1-a1t12
兩車(chē)相遇應(yīng)滿(mǎn)足x2′=x1′-Δx
聯(lián)立并整理得17t12-4t1+2=0,由判別式可知方程無(wú)解,所以假設(shè)不成立,兩車(chē)不能相遇。
設(shè)從t=4 s時(shí)再經(jīng)t2時(shí)間兩車(chē)速度相等,即兩車(chē)相距最近,有a2′t2=v1-a1t2,可得t2= s
即兩車(chē)間最小距離
xmin=a2′t22+Δx-=1.76 m。
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