2019年高考物理一輪總復習 第一章 第3講 運動圖像 追及相遇問題課時提能演練 新人教版.doc

2019年高考物理一輪總復習 第一章 第3講 運動圖像 追及相遇問題課時提能演練 新人教版一、選擇題(本大題共10小題,每小題7分,共70分。每小題只有一個選項正確)1.(xx漳州模擬)從手中豎直向上拋出的小球,與水平天花板碰撞后又落回到手中,設豎直向上的方向為正方向,小球與天花板碰撞時間極短,若不計空氣阻力和碰撞過程中動能的損失,則下列圖像中能夠描述小球從拋出到落回手中整個過程中速度v隨時間t變化的關系圖像是()【解析】選C。小球被豎直上拋后,先向上(正方向)做勻減速直線運動,以某一速度碰到天花板后,又以同樣大小的速率彈回,再向下(反方向)做勻加速直線運動,故只有C正確。【變式備選】一個小孩在蹦床上做游戲,他從高處落到蹦床上后又被彈起到原高度。小孩從高處開始下落到彈回的整個過程中,他的運動速度隨時間變化的圖像如圖所示,則根據(jù)此圖像可知,小孩和蹦床相接觸的時間為()A.t2t4B.t1t4C.t1t5D.t2t5【解析】選C。由題意知小孩的騰空時間為豎直上拋或自由下落,即加速度為定值,圖像上是傾斜的直線,即Oa段和cd段的直線為騰空過程,其余時間是小孩和蹦床相接觸的時間。2.一輛汽車從靜止開始由甲地出發(fā),沿平直公路開往乙地。汽車先做勻加速運動,接著做勻減速運動,開到乙地剛好停止。其速度時間圖像如圖所示,那么在0t0和t03t0兩段時間內(nèi)()A.加速度大小之比為31B.位移大小之比為13C.平均速度大小之比為21D.平均速度大小之比為11【解析】選D。由圖像可得=,A選項錯。=,B選項錯。=,C選項錯誤,D選項正確。3.如圖所示,A、B兩物體從同一點開始運動,由A、B兩物體的位移時間圖像可知下述說法中正確的是()A.A、B兩物體同時從同一位置向同一方向運動B.A、B兩物體自同一時刻向不同方向運動C.A、B兩物體速度大小均為10m/sD.A、B兩物體在A出發(fā)后4s、距原點20 m處相遇【解析】選D。由s-t圖像可知,A、B兩物體自同一位置向同一方向運動,且B比A晚出發(fā)2s,圖中直線的斜率大小表示做勻速直線運動的速度大小,由s-t圖像可知,B物體的運動速度大小比A物體的運動速度大小要大一些,圖中兩直線的交點的物理意義表示A、B兩物體相遇,交點的坐標表示相遇的時間和相遇的位置,故A、B兩物體在A物體出發(fā)后4s相遇,相遇位置在距原點20m處,綜上所述,D選項正確。【變式備選】一質(zhì)點沿直線運動的速度v隨時間t變化的圖像如圖所示,則該質(zhì)點的位移x(從t=0開始)隨時間t變化的圖像為圖中的()【解析】選B。由題圖可知質(zhì)點先沿正方向做勻減速直線運動,直到速度減為零,然后返回沿負方向做勻加速直線運動,所以只有B圖對。4.甲、乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向做直線運動,t=0時刻同時經(jīng)過公路旁的同一個路標。在描述兩車運動的v-t圖像中,直線a、b分別描述了甲、乙兩車在020 s的運動情況。關于兩車之間的位置關系,下列說法正確的是()A.在010 s內(nèi)兩車逐漸靠近B.在1020 s內(nèi)兩車逐漸遠離C.在515 s內(nèi)兩車的位移相等D.在t=10 s時兩車在公路上相遇【解析】選C。由v-t圖像可知,010 s內(nèi),v乙>v甲,兩車逐漸遠離,t=10 s時,v乙=v甲,兩車相距最遠,1020 s內(nèi),v乙<v甲,兩車逐漸靠近,故A、B、D錯誤;v-t圖線與時間軸所圍的面積表示位移,515 s內(nèi),兩圖線與t軸包圍的面積相等,故兩車的位移相等,C正確。5.如圖所示,A、B兩物體相距s=7 m,物體A以=4 m/s的速度向右勻速運動,而物體B此時的速度=10 m/s,只在摩擦力作用下向右做勻減速運動,加速度大小為a=2 m/s2,那么物體A追上物體B所用的時間為()A.7 sB.8 sC.9 sD.10 s【解題指南】解答本題時應把握以下兩點:(1)計算物體B停止運動時,A、B兩物體各自發(fā)生的位移,判斷物體A是否已經(jīng)追上物體B。(2)由位移公式求出追及時間?！窘馕觥窟xB。物體B做勻減速運動,到速度為0時,所需時間t1=s=5 s,運動的位移=m=25 m,在這段時間內(nèi)物體A的位移=vAt1=45 m=20 m;顯然還沒有追上,此后物體B靜止,設追上所用時間為t,則有4t=s+25 m,解得t=8 s,故B正確。6.如圖所示的位移(s)時間(t)圖像和速度(v)時間(t)圖像中給出四條圖線,甲、乙、丙、丁代表四輛車由同一地點向同一方向運動的情況,則下列說法正確的是()A.甲車做直線運動,乙車做曲線運動B.0t1時間內(nèi),甲車通過的路程大于乙車通過的路程C.0t2時間內(nèi),丙、丁兩車在t2時刻相距最遠D.0t2時間內(nèi),丙、丁兩車的平均速度相等【解析】選C。s-t圖像表示的是直線運動的物體的位移隨時間的變化情況,而不是物體運動的軌跡。甲、乙兩車在0t1時間內(nèi)做單向的直線運動,故在這段時間內(nèi)兩車通過的位移和路程均相等,A、B選項均錯;在v-t圖像中,t2時刻丙、丁速度相等,故兩車相距最遠,C選項正確;由圖線可知,0t2時間內(nèi)丙的位移小于丁的位移,故丙的平均速度小于丁的平均速度,D選項錯誤。7.一輛汽車在平直的公路上從靜止運動,先后經(jīng)歷勻加速、勻速、勻減速直線運動,最后停止。從汽車啟動開始計時,下表記錄了汽車某些時刻的瞬時速度,根據(jù)數(shù)據(jù)可判斷出汽車運動的v-t圖像是()時刻/s1.02.03.05.07.09.510.5速度/ms-13.06.09.012129.03.0【解題指南】解答本題時需注意以下三點:(1)利用表格中的數(shù)據(jù)求汽車勻加速和勻減速運動的加速度。(2)利用運動學公式判斷汽車勻加速和勻減速運動的時間。(3)排除法在物理選擇題中的靈活應用?！窘馕觥窟xC。由表格中的數(shù)據(jù)可得汽車勻加速運動的加速度a1=m/s2=3 m/s2,故汽車勻加速運動的時間t1=s=4 s,B、D錯誤;當汽車做勻減速運動時a2=m/s2=-6 m/s2,故汽車做勻減速運動的時間t2=-=-s=2s,故A錯誤,C正確。8.a、b兩個質(zhì)點相對于同一原點在同一直線上運動的s-t圖像如圖所示,關于a、b的運動,下列說法正確的是()A.a、b兩個質(zhì)點運動的方向相同B.質(zhì)點a比質(zhì)點b遲1s開始運動C.在03s時間內(nèi),a、b的位移大小相等,方向相反D.質(zhì)點a運動的速率比質(zhì)點b的速率大【解析】選C。質(zhì)點a從s0=5m處,t0=0時出發(fā)向坐標原點沿s軸負方向運動,而質(zhì)點b從s0=0處,t0=1s時出發(fā)沿s軸正方向運動,選項A、B均錯誤;03 s內(nèi),sa=(0-5)m=-5 m。sb=5m-0=5 m,選項C正確;因為b的斜率大于a的斜率,所以b運動的速率大于a運動的速率,選項D錯誤。9.甲、乙兩物體從同一位置出發(fā)沿同一直線運動的v -t圖像如圖所示,下列判斷正確的是()A.甲做勻速直線運動,乙做勻變速直線運動B.兩物體兩次相遇的時刻分別在1s末和4 s末C.乙在前2s內(nèi)做勻加速直線運動,2s后做勻減速直線運動D.2s后,甲、乙兩物體的速度方向相反【解析】選C。甲以2m/s的速度做勻速直線運動,乙在02s內(nèi)做勻加速直線運動,a1=2m/s2,26 s內(nèi)做勻減速直線運動,速度方向保持不變,a2=-1m/s2,A、D均錯誤,C正確;t1=1s和t2=4s二者只是速度相同,其位移是圖線與橫坐標軸圍成的面積,并不相同,因此甲、乙并未相遇,B錯誤。10.t=0時,甲、乙兩汽車從相距70km的兩地開始相向行駛,它們的v-t圖像如圖所示。忽略汽車掉頭所需時間,下列對汽車運動狀況的描述正確的是()A.在第1小時末,乙車改變運動方向B.在前4小時內(nèi),乙車運動加速度的大小總比甲車的大C.在第2小時末,甲、乙兩車相距最近D.在第4小時末,甲、乙兩車相遇【解析】選B。在v-t圖像中,速度的正負表示汽車行駛的方向,從圖線上可以看出,第2小時末乙汽車改變運動方向,A錯誤;在前4小時內(nèi),甲車的加速度大小為a甲=km/h2=15 km/h2,乙車的加速度大小為a乙=km/h2=30 km/h2,因此在前4小時內(nèi),乙車的加速度大小總是比甲車的加速度大,B正確;圖像與時間軸圍成的面積表示位移的大小,由圖像可知,在第2小時末,兩車相距為s=70km-302km-302km=10km之后,甲、乙同向運動,乙在甲前面,由于v甲>v乙,所以甲、乙之間距離減小,在第4小時末時甲車位移s甲=120km,乙車位移s乙=km-km=30 km,兩車相距s=120km-70 km-30 km=20 km,且甲在乙前面。故C、D均錯誤。二、非選擇題(本大題共2小題,共30分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)11.(能力挑戰(zhàn)題)(14分)某同學星期日沿平直的公路從學校所在地騎自行車先后到甲、乙兩位同學家去拜訪他們,描述他的運動過程的s-t圖像如圖甲所示,請在圖乙中畫出它的v-t圖像?！窘馕觥?上午)9時,他從學校出發(fā),騎車1h到達甲同學家,速度v1=15km/h,在甲同學家停留1h;(3分)11時從甲同學家出發(fā),12時到達乙同學家,速度v2=15km/h,在乙同學家也停留1h;(2分)(下午)13時返回,騎車2h,速度v3=15km/h,15時回到學校。(2分)取出發(fā)時的運動方向為正方向,則v1、v2為正,v3為負;1011時、1213時速度為0;(2分)據(jù)此作v-t圖像,如圖所示。(5分)答案:見解析圖12.(xx安慶模擬)(16分)近年來隧道交通事故成為道路交通事故的熱點之一。如圖所示,某日,一轎車A因故恰停在某隧道內(nèi)離隧道入口50m的位置。此時另一轎車B正以v0=90km/h的速度勻速向隧道口駛來,轎車B剛到達隧道口時駕駛員才發(fā)現(xiàn)停在前方的轎車A并立即采取制動措施。假設該駕駛員反應時間t1=0.57s,轎車制動系統(tǒng)響應時間(開始踏下制動踏板到實際制動)t2=0.03s,轎車制動時加速度大小a=7.5m/s2。求:(1)轎車B是否會與停在前方的轎車A相撞;(2)若會相撞,撞前轎車B的速度大小為多少?若不會相撞,停止時與轎車A的距離是多少?【解析】(1)轎車B在實際制動前做勻速直線運動,設其發(fā)生的位移為s1,由題意可知:s1=v0(t1+t2)=15m(4分)實際制動后,做勻減速運動,位移為s2,轎車A離隧道口的距離為d=50m,有=2as2,則s2=41.7m(4分)因s1+s2>d,轎車B會與停在前方的轎車A相撞(2分)(2)設撞前轎車B的速度為v,由運動學公式得2a(d-s1)=-v2(4分)解得v=10m/s(2分)答案:(1)會(2)10m/s【總結提升】解決追及、相遇問題的常用方法(1)物理分析法:抓好“兩物體能否同時到達空間某位置”這一關鍵,畫出運動簡圖,列位移、時間關系式。(2)相對運動法:巧妙地選取參考系,然后找兩物體的運動關系。(3)數(shù)學分析法:設相遇時間為t,根據(jù)條件列方程,得到關于t的一元二次方程,用判別式進行討論,若>0,即有兩個解,說明可以相遇兩次;若=0,說明剛好追上或相碰;若<0,說明追不上或不能相碰。(4)圖像法:將兩者的速度時間圖像在同一個坐標系中畫出,然后利用圖像求解。