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1、2022年高三物理一輪 課時(shí)跟蹤檢測04 運(yùn)動(dòng)圖象、追及與相遇問題
高考??碱}型:選擇題+計(jì)算題
1.一遙控玩具汽車在平直路上運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖象如圖1所示,則( )
A.15 s末汽車的位移為300 m
B.20 s末汽車的速度為-1 m/s 圖1
C.前10 s內(nèi)汽車的速度為3 m/s
D.前25 s內(nèi)汽車做單方向直線運(yùn)動(dòng)
2.(xx·江蘇模擬)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿x軸做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。其位移-時(shí)間圖象如圖2所示,則下列說法正確的是( )
A.該質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為2 m/s2
B.該質(zhì)點(diǎn)在t=1 s時(shí)的
2、速度大小為2 m/s
C.該質(zhì)點(diǎn)在t=0到t=2 s時(shí)間內(nèi)的位移大小為6 m
D.該質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)速度為零 圖2
3.如圖3所示為物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象。若將該物體的運(yùn)動(dòng)過程用x-t圖象表示出來(其中x為物體相對(duì)出發(fā)點(diǎn)的位移),則下列四幅圖中描述正確的是( )
圖3
圖4
4.(xx·鹽城模擬)一條東西方向的平直公路邊上有兩塊路牌A、B,A在西B在東,一輛勻速行駛的汽車自東向西經(jīng)過B路牌時(shí),一只小鳥恰自A路牌向B勻速飛去,小鳥飛到汽車正上方立即折返,以原速率飛回A,過一
3、段時(shí)間后,汽車也行駛到A。以向東為正方向,它們的位移—時(shí)間圖象如圖5所示,圖中t2=2t1,由圖可知( ) 圖5
A.小鳥的速率是汽車速率的兩倍
B.相遇時(shí)小鳥與汽車位移的大小之比是3∶1
C.小鳥飛行的總路程是汽車的1.5倍
D.小鳥和汽車在0~t2時(shí)間內(nèi)位移相等
5.a(chǎn)、b、c三個(gè)物體在同一條直線上運(yùn)動(dòng),三個(gè)物體的x-t圖象如圖6所示,圖象c是一條拋物線,坐標(biāo)原點(diǎn)是拋物線的頂點(diǎn),下列說法中正確的是( )
A.a(chǎn)、b兩物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng),兩個(gè)物體的速度相同
B.a(chǎn)、b兩物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng),兩個(gè)物體的速度大
4、小相等,方向相同 圖6
C.在0~5 s內(nèi),當(dāng)t=5 s時(shí),a、b兩個(gè)物體相距最近
D.物體c一定做變速直線運(yùn)動(dòng)
6.(xx·商丘二模)甲、乙兩個(gè)物體從同一地點(diǎn)、沿同一直線同時(shí)做直線運(yùn)動(dòng),其v-t圖象如圖7所示,則( )
A.1 s時(shí)甲和乙相遇
B.0~6 s內(nèi)甲乙相距最大距離為1 m 圖7
C.2~6 s內(nèi)甲相對(duì)乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.4 s時(shí)乙的加速度方向反向
7.代號(hào)為“金色眼鏡蛇”的東南亞地區(qū)最大規(guī)模聯(lián)合軍事演習(xí)于2011年2月7日在泰國北部清邁開始,期間一美國空降兵從飛機(jī)上跳下,他從跳離飛機(jī)
5、到落地的過程中沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖8所示,則下列說法正確的是( ) 圖8
A.0~10 s內(nèi)空降兵和傘整體所受重力大于空氣阻力
B.第10 s末空降兵打開降落傘,此后做勻減速運(yùn)動(dòng)至第15 s末
C.在10~15 s內(nèi)空降兵豎直方向的加速度方向向上,大小在逐漸減小
D.15 s后空降兵保持勻速下落
8.如圖9所示的圖象表示做直線運(yùn)動(dòng)的某一物體在0~5 s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況,由于畫圖人粗心未標(biāo)明此圖是v-t圖還是x-t圖,但已知第1 s內(nèi)的速度小于第3 s內(nèi)的速度,則下列說法正確的是( )
A.該圖一定
6、是v-t圖
B.該圖一定是x-t圖 圖9
C.在這5 s內(nèi),物體的速度越來越大
D.在這5 s內(nèi),物體的位移越來越大
9.(xx·唐山模擬)甲、乙兩輛汽車從同一點(diǎn)出發(fā),向同一方向行駛,它們的圖象如圖10所示。下列判斷正確的是( )
A.在t1時(shí)刻以前,乙車始終在甲車的前面
B.在t1時(shí)刻以前,乙車的速度始終比甲車的大 圖10
C.在t1時(shí)刻以前,乙車的速度始終比甲車增加的快
D.在t1時(shí)刻兩車第一次相遇
10. (xx·重慶期末)某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)
7、,運(yùn)動(dòng)速率的倒數(shù)1/v與位移x的關(guān)系如圖11所示,關(guān)于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的下列說法正確的是( )
A.質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B.1/v-x圖線斜率等于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)加速度
C.四邊形AA′B′B面積可表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間 圖11
D.四邊形BB′C′C面積可表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間
11.酒后駕車嚴(yán)重威脅公眾交通安全。若將駕駛員從視覺感知前方危險(xiǎn)到汽車開始制動(dòng)的時(shí)間稱為反應(yīng)時(shí)間,將反應(yīng)時(shí)間和制動(dòng)時(shí)間內(nèi)汽車行駛的總距離稱為感知制動(dòng)距離。科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),反應(yīng)時(shí)間和感知制動(dòng)距離在駕駛員飲酒前后會(huì)發(fā)生明顯變化。一駕駛員正常駕車和酒后駕車時(shí),感知前方危險(xiǎn)后汽車運(yùn)動(dòng)v-t圖線分別
8、如圖12甲、乙所示。求:
圖12
(1)正常駕駛時(shí)的感知制動(dòng)距離x;
(2)酒后駕駛時(shí)的感知制動(dòng)距離比正常駕駛時(shí)增加的距離Δx。
12. (xx·寶雞質(zhì)檢)動(dòng)物愛好者經(jīng)過長期觀察發(fā)現(xiàn),獵豹從靜止開始沿直線奔跑時(shí),經(jīng)過60 m的距離其速度加速到最大為30 m/s,以后只能維持這一速度4.0 s;羚羊從靜止開始沿直線奔跑時(shí),經(jīng)過50 m的距離其速度加速到最大為25 m/s,并能保持這一速度奔跑較長的時(shí)間。一次獵豹在距羚羊x處對(duì)羚羊開始發(fā)起攻擊,羚羊在獵豹發(fā)起攻擊后1.0 s開始奔跑,結(jié)果獵豹在減速前追上了羚羊,試求x值的取值范圍(假定獵豹和羚羊在加速階段分別做勻加速直線運(yùn)動(dòng),且均沿同一
9、直線奔跑)。 圖13
答 案
課時(shí)跟蹤檢測(四) 運(yùn)動(dòng)圖象 追及與相遇問題
1.選BC 由位移—時(shí)間圖象可知:前10 s汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度為3 m/s,加速度為0,所以C正確;10~15 s 汽車處于靜止?fàn)顟B(tài),汽車相對(duì)于出發(fā)點(diǎn)的位移為30 m,所以A錯(cuò)誤;15~25 s汽車向反方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度為-1 m/s,所以D錯(cuò)誤,B正確。
2.選D 質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度為v0,加速度為a,由圖象知t1=1 s時(shí),x1=2 m;t2=2 s時(shí),x2=8 m,利用公式x=v0t+at2得:x1=v0t1+at12,x2=v
10、0t2+at22,代入數(shù)據(jù)解得a=4 m/s2,v0=0,t=1 s時(shí)的速度大小為4 m/s,故只有D正確。
3.選C 0~t1時(shí)間內(nèi)物體沿正向勻速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;t1~t2時(shí)間內(nèi),物體靜止,且此時(shí)離出發(fā)點(diǎn)有一定距離,選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤;t2~t3時(shí)間內(nèi),物體反向運(yùn)動(dòng),且速度大小不變,即x-t圖象中,0~t1和t2~t3兩段時(shí)間內(nèi),圖線斜率的絕對(duì)值相等,選項(xiàng)C正確。
4.選BC 設(shè)A、B之間的距離為x。由t2=2t1,結(jié)合圖象可知,小鳥與汽車相遇時(shí),汽車的位移大小為,小鳥的位移大小為x,故A錯(cuò)誤,B正確;小鳥飛行的總路程為x=1.5x,C正確;小鳥在0~t2時(shí)間內(nèi)的位移為零,而汽車在0~t2
11、時(shí)間內(nèi)位移大小為x,故D錯(cuò)誤。
5.選D a、b兩物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng),兩個(gè)物體的速度大小相等,方向相反,A、B均錯(cuò);在0~5 s內(nèi),當(dāng)t=5 s時(shí),a、b兩個(gè)物體相距最遠(yuǎn)x=20 m,C錯(cuò);根據(jù)x-t圖象的斜率可判斷D選項(xiàng)是正確的。
6.選C 兩物體從同一地點(diǎn)出發(fā),t=1 s之前乙的速度一直大于甲的速度,故兩物體在t=1 s時(shí)不會(huì)相遇,A錯(cuò)誤;在0~6 s內(nèi),在t=6 s時(shí)兩物體間距最大,最大距離為8 m,B錯(cuò)誤;因2~6 s內(nèi)甲、乙兩物體減速的加速度相同,故v甲-v乙恒定不變,即甲相對(duì)乙做勻速直線運(yùn)動(dòng),C正確,D錯(cuò)誤。
7.選ACD 由圖可以看出,在0~10 s內(nèi)空降兵和傘整體向下的
12、速度越來越大,因此其加速度是豎直向下的,重力大于阻力,選項(xiàng)A正確;在10~15 s內(nèi)空降兵和傘整體的速度越來越小,故其加速度方向向上,根據(jù)圖線的傾斜程度可知,加速度的大小逐漸減小,故空降兵和傘整體所做的不是勻減速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確;15 s后v-t圖線平行于橫軸,說明空降兵和傘整體勻速下落,故選項(xiàng)D正確。
8.選AD 若該圖是x-t圖象,則圖象的斜率表示速度,根據(jù)題圖,該圖線在第1 s內(nèi)的斜率不為零,而第3 s內(nèi)的斜率為零,說明物體在第1 s內(nèi)的速度大于第3 s內(nèi)的速度,故該圖是v-t圖,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,A正確;v-t圖象的縱坐標(biāo)表示瞬時(shí)速度,根據(jù)題圖,該物體的速度先增大(0~2 s)后不
13、變(2~4 s)然后再逐漸減小(4~5 s),所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤;v-t圖象的“面積”表示位移,根據(jù)題圖,該“面積”越來越大,所以物體的位移越來越大,選項(xiàng)D正確。
9.選AB 由速度圖象與橫軸所夾面積表示位移可知,在t1時(shí)刻以前,乙車始終在甲車的前面,乙車的速度始終比甲車的大,選項(xiàng)A、B正確;由速度圖象的斜率表示加速度可知,乙車的加速度逐漸減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在t1時(shí)刻兩車第一次速度相等,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
10.選D 由題中-x圖線可知,與x成正比,即vx=常數(shù),質(zhì)點(diǎn)做變速直線運(yùn)動(dòng),圖線斜率不等于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度,由于三角形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′
14、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,A、B、C錯(cuò)誤,D正確。
11.解析:(1)設(shè)駕駛員飲酒前、后的反應(yīng)時(shí)間分別為t1、t2,由圖線可得:t1=0.5 s,t2=1.5 s
汽車減速時(shí)間為t3=4.0 s
初速度v0=30 m/s
由圖線可得:x=v0t1+t3
解得:x=75 m
(2)Δx=v0(t2-t1)=30×(1.5-0.5) m=30 m
答案:(1)75 m (2)30 m
12.解析:設(shè)x=x0時(shí)獵豹恰好在即將減速時(shí)追上了羚羊,所以獵豹做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t0=4 s
由v2=2ax得獵豹和羚羊加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度分別為
a1==7.5 m/s2,a2==6.25 m/s2
由v=at得獵豹和羚羊加速運(yùn)動(dòng)過程所用時(shí)間分別為
t1==4 s,t2==4 s
獵豹在減速前發(fā)生的位移x3=x1+v1t0=180 m
羚羊在獵豹減速前發(fā)生的位移x4=x2+v2(t0-1)=125 m
所以x0=x3-x4=55 m
由題意分析可知,要使獵豹在減速前追上羚羊,應(yīng)有x≤x0即x≤55 m
答案:x≤55 m