高考物理能力提升知识点优化13运动图像追及相遇问题.doc

高考物理能力提升知识点优化：1.3运动图像 追及相遇问题一、单项选择题(本大题共4小题，每题6分，共24分，每题只有一个选项符合题意)1.(·模拟)在现实生活中，物体运动的v-t图线不可能存在的是()2.某物体运动的v-t图象如下图，那么以下说法正确的选项是()A.物体在第1 s末运动方向发生改变B.物体在第2 s内和第3 s内的加速度是相同的C.物体在第6 s末返回出发点D.物体在第5 s末离出发点最远，且最大位移为0.5 m3.(预测题)如下图为物体做直线运动的v-t图象. 假设将该物体的运动过程用s-t图象表示出来(其中s为物体相对出发点的位移)，那么图中的四幅图描述正确的选项是()4.(易错题)如下图，A、B两物体相距s7 m，物体A以vA4 m/s的速度向右匀速运动，而物体B此时的速度vB10 m/s，只在摩擦力作用下向右做匀减速运动，加速度大小为a2 m/s2，那么物体A追上物体B所用的时间为()A.7 s B.8 s C.9 s D.10 s二、双项选择题(本大题共5小题，每题8分，共40分，每题有两个选项符合题意)5.(创新题)如下图，是A、B两质点运动的速度图象，那么以下说法正确的选项是()A.前4 s内A质点以10 m/s的速度匀速运动B.前4 s内B质点一直以5 m/s 的速度与A同方向运动C.B质点最初3 s内的位移是10 mD.B质点最初3 s内的路程是10 m6.(·模拟)a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度时间图象如下图，以下说法正确的选项是()A.a、b加速时，物体a的加速度大于物体b的加速度B.20 s时，a、b两物体相距最远C.60 s时，物体a在物体b的前方D.40 s时，a、b两物体速度相等，相距900 m7.(易错题)如下图，汽车以10 m/s 的速度匀速驶向路口，当行驶至车头距路口停车线20 m处时，绿灯还有3 s将熄灭，而在绿灯熄灭时该汽车的车头刚好停在停车线处，那么在这3 s 内，汽车运动的v-t图象可能是()8.(· 模拟)完全相同的甲、乙两个物体放在同一水平地面上，分别在水平拉力F1、F2作用下，由静止开始做匀加速直线运动，分别经过时间t0和4t0，速度分别到达2v0和v0时撤去F1、F2，甲、乙两物体开始做匀减速直线运动，直到静止.其速度随时间变化情况如下图，那么以下各项说法中正确的选项是()1、F2作用时间内甲、乙两物体的位移分别为s1、s2，那么s1s2B.假设整个运动过程中甲、乙两物体的位移分别为s1、s2，那么s1s2C.甲、乙两物体匀减速过程的位移之比为41D.假设在匀加速过程中甲、乙两物体的加速度分别为a1和a2，那么a1a29. (·模拟)两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶，t0时两车都在同一计时处，此时比赛开始，它们在四次比赛中的v-t图象如下图，其中哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆()三、计算题(本大题共2小题，共36分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)10.(预测题)(18分)汽车由静止开始在平直的公路上行驶，060 s内汽车的加速度随时间变化的图线如下图.(1)画出汽车在060 s内的v-t 图线；(2)求在这60 s内汽车行驶的路程.11.(18分)A火车以v120 m/s速度匀速行驶，司机发现前方同轨道上相距100 m处有另一列火车B正以v210 m/s速度匀速行驶，A车立即做加速度大小为a的匀减速直线运动.要使两车不相撞，a应满足什么条件？ 答案解析1.【解析】选C.物体在同一时刻，不可能既加速运动，又减速运动，但在同一段时间内，既可以有加速过程，也可以有减速过程，既可以沿正方向运动，也可以沿反方向运动，故在现实生活中，物体运动的v-t图线不可能存在的是C选项.2.【解析】选B.物体在前2 s内速度方向均为正方向，A错误；物体在第2 s内和第3 s内的v-t图线的斜率相同，故加速度相同，B正确；物体在前4 s内的总位移为零，在第2 s末和第6 s末离出发点最远，最大位移为sm×1×2 m1 m，故C、D均错误.3.【解析】选C.0t1时间内物体匀速正向运动，应选项A错；t1t2时间内，物体静止，且此时离出发点有一定距离，选项B、D错；t2t3时间内，物体反向运动，且速度大小不变，即s-t图象中，0t1和t2t3两段时间内，图线斜率大小相等，故C对.4.【解题指南】解答此题时应把握以下两点：(1)计算物体B停止运动时，A、B两物体各自发生的位移，判断物体A是否已经追上物体B.(2)由位移公式求出追及时间.【解析】选B.物体B做匀减速运动，到速度为0时，所需时间t1s5 s，运动的位移sB m25 m，在这段时间内物体A的位移sAvAt14×5 m20 m；显然还没有追上，此后物体B静止，设追上所用时间为t，那么有4ts25 m，解得t8 s，故B正确.5.【解析】选A、D.匀速直线运动的速度图线平行于时间轴，图线在t轴上方为正方向，在t轴下方为负方向.当速度为零时，图线在t轴上，图线与时间轴围成的面积表示位移.由图象可知前4 s内A质点以10 m/s的速度匀速运动，B质点先以5 m/s的速度与A同方向运动1 s，而后停了1 s，最后以5 m/s相反方向的速度匀速运动，A正确，B错误；B质点最初3 s内的位移s(5×15×1) m0，而路程为(5×15×1) m10 m，故C错误，D正确.6.【解析】选C、D.v-t图象的斜率大小表示加速度的大小，物体a加速时图线的斜率小于物体b加速时图线的斜率，故物体a的加速度小于物体b的加速度，A错误；a、b两物体速度相等时相距最远，故40 s时，a、b两物体相距最远，B错误；图线与时间轴围成的面积表示物体的位移，60 s时，图线a与时间轴围成的面积大于图线b与时间轴围成的面积，故物体a在物体b的前方，C正确；40 s时，a、b两物体速度相等，相距ssasb×(1040)×20 m×20×40 m900 m，D正确.7.【解析】选B、C.根据v-t图象与横轴围成的面积数值表示位移大小知，面积数值为20 m或可能为20 m的图象为B、C两图，应选B、C.1、F2作用时间内甲、乙两物体的位移之比为，所以s1s2，A错误；整个运动过程的位移之比为，所以s1s2，B正确；甲、乙两物体匀减速过程的位移之比为，C正确；匀加速过程中甲、乙两物体的加速度之比为，所以a1a2，D错误.9.【解析】选A、C.v-t图线与t轴所围图形的面积的数值表示位移的大小，A、C两图中在 t20 s时a、b两车的位移大小分别相等，故在20 s时b车追上a车；B图中b车一直领先，间距越来越大；D图中a车在前7.5 s一直落后，在7.512.5 s间尽管a车速度大于b车，但由于前7.5 s落后太多未能追上，12.5 s后vavb，故a车不能追上b车.【变式备选】(双选)甲、乙两物体的位移时间图象如下图，以下说法正确的选项是()A.甲、乙两物体均做匀速直线运动B.甲、乙两物体由不同地点同时出发，t0时刻两物体相遇C.0t0时间内，两物体的位移一样大D.0t0时间内，甲的速度大于乙的速度；t0时刻后，乙的速度大于甲的速度【解析】选A、B.s-t图象的斜率表示速度，故甲、乙两物体均做匀速直线运动，且v甲<v乙，故A正确，D错误；初始时刻，两物体在不同位置，同时出发， t0时刻两物体在同一位置，故B正确；0t0时间内，两物体的末位置相同，初位置不同，故位移不同，且s甲<s乙，故C错误.10.【解析】(1)设t10、40、60 s时刻的速度分别为v1、v2、v3.由题图知010 s内汽车以加速度2 m/s2匀加速行驶，由运动学公式得：v12×10 m/s20 m/s (4分)由题图知1040 s内汽车匀速行驶，那么：v220 m/s (2分) 由题图知4060 s内汽车以加速度1 m/s2匀减速行驶，由运动学公式得：v3v2at(201×20) m/s0 (4分)根据式，可画出汽车在060 s内的v-t图线，如下图. (4分)(2)由第(1)问v-t图可知，在这60 s内汽车行驶的路程为：×20 m900 m (4分)答案：(1)见解析(2)900 m11. 【解析】两车恰不相撞的条件是两车速度相同时相遇，那么v2v1at (4分)对A：s1v1tat2 (4分)对B：s2v2t (3分)又有：s1s2s0 (2分)a m/s20.5 m/s2 (3分)那么a0.5 m/s2 (2分)答案：a0.5 m/s2【总结提升】解决追及、相遇问题的常用方法(1)物理分析法：抓好“两物体能否同时到达空间某位置这一关键，画出运动简图，列位移、时间关系式.(2)相对运动法：巧妙地选取参考系，然后找两物体的运动关系.(3)数学分析法：设相遇时间为t，根据条件列方程，得到关于t的一元二次方程，用判别式进行讨论，假设0，即有两个解，说明可以相遇两次；假设0，说明刚好追上或相碰；假设0，说明追不上或不能相碰.(4)图象法：将两者的速度时间图象在同一个坐标系中画出，然后利用图象求解.