2024届高考物理一轮复习——1.3匀变速直线运动图像和追及相遇问题讲义
展开【考点预测】
1.匀变速直线运动的v-t图像、a-t图像、eq \f(x,t)-t图像、v2-x图像等
2. 追及相遇问题
【方法技巧与总结】
(1)a-t图像
由Δv=aΔt可知图像中图线与横轴所围面积表示速度变化量,如图甲所示.
(2)eq \f(x,t)-t图像
由x=v0t+eq \f(1,2)at2可得eq \f(x,t)=v0+eq \f(1,2)at,截距b为初速度v0,图像的斜率k为eq \f(1,2)a,如图乙所示.
(3)v2-x图像
由v2-v02=2ax可知v2=v02+2ax,截距b为v02,图像斜率k为2a,如图丙所示.
(4)追及相遇问题
可概括为“一个临界条件”“两个等量关系”.
(1)一个临界条件:速度相等.它往往是物体间能否追上或两者距离最大、最小的临界条件,也是分析、判断问题的切入点;
(2)两个等量关系:时间等量关系和位移等量关系.通过画草图找出两物体的位移关系是解题的突破口.
【题型归纳目录】
题型一: 区分x-t图像和v-t图像
题型二:用函数思想分析图像
题型三:图像间的相互转化
题型四: 公式法求解追及相遇问题
题型五:图像法在追及相遇问题中的应用
【题型一】区分x-t图像和v-t图像
【典型例题】
例1.(2023·西藏日喀则·统考一模)图(a)所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊做直线运动,图(b)是该机器人在某段时间内的位移时间图像(后10s的图线为曲线,其余为直线)。以下说法正确的是( )
A.机器人在0-30s内的位移大小为7m
B.10-30s内,机器人的平均速度大小为0.35m/s
C.0-10s内,机器人做加速直线运动
D.机器人在5s末的速度与15s末的速度相同
【答案】B
【解析】A.根据图像可知,机器人在0~30s内的位移大小为2m,故A错误;
B.10~30s内,平均速度为
故B正确;
C.位移时间图线的斜率可反映速度,0~10s内,图线的斜率不变,机器人做匀速运动,故C错误;
D.0~10s内图线的斜率与10s~20s内图线的斜率关系为
可知机器人在5s末的速度与15s末的速度等大反向,故D错误。
故选B。
【方法技巧与总结】
1.无论x-t图像、v-t图像是直线还是曲线,所描述的运动都是直线运动,图像的形状反映了x与t、v与t的函数关系,而不是物体运动的轨迹.
2.x-t图像中两图线的交点表示两物体相遇,v-t图像中两图线的交点表示该时刻两物体的速度相等,并非相遇.
3.位置坐标x-y图像则能描述曲线运动,图线交点表示物体均经过该位置,但不一定相遇,因为不知道时间关系.
练1.(2023·河北邢台·河北巨鹿中学校联考三模)高铁改变生活,地铁改变城市!地铁站距短需要频繁启停,为缩短区间的运行时间需要较大的启动加速度。时刻,一列高铁和一列地铁沿各自所在的长直轨道由静止启动,0~240s内的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲是地铁的图像,乙是高铁的图像
B.地铁和高铁加速过程的加速度大小之比为5︰3
C.地铁和高铁加速过程的位移大小之比为24︰1
D.0~240s内,地铁和高铁的平均速度大小之比为5︰8
【答案】D
【解析】A.由题意知,地铁的启动加速度大,所以甲是高铁的图像,乙是地铁的图像,故A错误;
B.图像的斜率为加速度,则地铁和高铁加速过程的加速度大小之比为
故B错误;
C.地铁和高铁加速过程中的位移
故C错误;
D.0~240s过程中,高铁的平均速度大小
地铁的平均速度大小
则地铁和高铁的平均速度大小之比为
故D正确。
故选D。
【题型二】用函数思想分析图像
【典型例题】
例2.(2023·四川内江·统考三模)在国际军事比赛中,一辆坦克从时刻开始,做初速度为的加速直线运动,其图像如图.则下列说法中正确的是( )
A.在3~6s内坦克做匀减速运动
B.在0~6s内坦克的位移为
C.在0~3s内坦克的平均速度为
D.6s末坦克的速度大小为
【答案】C
【解析】A.由图可知,3~6s坦克做加速度减小的加速运动,故A错误;
BC.0~3s内坦克做匀加速直线运动,加速度大小为a=2m/s2,则位移大小为
平均速度为
0~6s内坦克一直做加速直线运动,位移一定大于18m,故B错误,C正确;
D.根据a-t图像中图线与t轴包围图形的面积表示速度的变化量可得,0~6s内坦克速度变化量为
则6s末坦克的速度大小
故D错误。
故选C。
【方法技巧与总结】
对于非常规运动图像,可由运动学公式推导出两个物理量间的函数关系,来分析图像的斜率、截距、面积的含义.
图像问题常常结合多个知识点进行考查,考查学生利用数学知识解决物理问题的能力。
练2.(2023·湖北·模拟预测)如图所示四幅图为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.甲图中,物体在0~t0这段时间内的平均速度小于
B.乙图中,物体的加速度为1m/s2
C.丙图中,阴影面积表示t1~t2时间内物体的加速度变化量
D.丁图中,t=3s时物体的速度为25m/s
【答案】D
【解析】A.题图甲中,若v-t图像为直线,匀加速运动时平均速度为,由图中曲线可知物体在0~t0这段时间内平均速度大于,故A错误;
B.题图乙中,根据可知
即物体的加速度为,故B错误;
C.题图丙中,根据可知,阴影面积表示t1~t2时间内物体的速度变化量,故C错误;
D.题图丁中,由可得
由图像可知
则t=3s时物体的速度为
故D正确。
故选D。
【题型三】图像间的相互转化
【典型例题】
例3.一质点由静止开始做直线运动的v-t关系图像如图所示,则该质点的x-t关系图像可大致表示为选项图中的( )
【答案】B
【解析】根据x-t图像中图线的斜率表示速度可知,该质点的x-t关系图像可大致表示为B图.
【方法技巧与总结】
1.解决图像转换类问题的一般流程:
2.要注意应用解析法和排除法,两者结合提高选择题图像类题型的解题准确率和速度.
练3.一物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的规律如图所示.取物体开始运动的方向为正方向,则下列关于物体运动的v-t图像正确的是( )
【答案】C
【解析】
根据加速度随时间变化的图像可得,0~1 s内为匀加速直线运动,速度v=at,速度为正方向,选项D错误;第1 s末的速度v=1 m/s,1~2 s内加速度变为负值,而速度为正方向,因此为匀减速运动,到2 s末,速度减小为0,选项B错误;2~3 s,加速度为正方向,初速度为0,物体做正方向的匀加速直线运动,即从第2 s开始重复前面的运动,选项C正确,A错误.
【题型四】公式法求解追及相遇问题
【典型例题】
例4.(2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考模拟预测)某次导弹试射演习中,歼-16战斗机瞄准了前方同一直线上同方向匀速飞行的无人靶机。当两者距离时,歼-16战斗机以的对地速度发射一枚导弹,控制导弹立即沿水平方向做的匀加速直线运动,在时击中无人靶机并将其击落。
(1)求无人靶机被击中前飞行速度大小;
(2)在(1)的条件下,若无人靶机在导弹发射1s后接收到信号指令开始做匀加速直线运动逃脱,加速度为,求该过程中,导弹与无人靶机的最大距离。
【答案】(1)300m/s;(2)6260m
【解析】(1)L=6km=6000m
20s内导弹的位移为
无人靶机被击中前飞行速度大小为
(2)当导弹的速度与无人靶机的速度相等时,距离最大,设时间为t1,有
代入数据解得
导弹的位移为
无人靶机的位移为
导弹与无人靶机的最大距离为
【方法技巧与总结】
常见追及情景
(1)速度小者追速度大者
(2)速度大者追速度小者
练4.(2023·四川内江·统考一模)如图,一小汽车停在小山坡底部,突然司机发现山坡上距坡底x1=60m处,因地震产生的小泥石流以v0=4m/s的初速度、a1=0.4m/s2的加速度匀加速倾斜而下,泥石流到达坡底后以a2=0.3m/s2的加速度沿水平地面做匀减速直线运动,司机从发现险情到发动汽车共用了t0=2s,设汽车启动后一直以a3=0.5m/s2的加速度,沿与泥石流的同一直线做匀加速直线运动。求:
(1)泥石流到达坡底速度的大小;
(2)泥石流与汽车相距的最近距离。
【答案】(1)8m/s;(2)6m
【解析】(1)设泥石流到达坡底的时间为t1,速度为v1
根据位移公式有
由速度公式有
代入数据得
v1=8m/s
(2)泥石流到达坡底时,汽车速度
汽车位移
当汽车的速度与泥石流速度相等时,泥石流与汽车相距最近
设泥石流到达坡底后汽车又加速时间为t2,故有
泥石流水平位移
汽车位移
相距最近的距离
由以上各式解得
x=6m
【题型五】图像法在追及相遇问题中的应用
【典型例题】
例5.(2023·福建福州·福建省福州第一中学校考三模)甲、乙两车在高速公路相邻的直车道上行驶时刻,甲车在前,乙车在后,两车的速度-时间图象如图所示,则( )
A.时两车可能相遇
B.0~10s内甲车的平均速度是乙车的2倍
C.0~20s内甲车的加速度是乙车的2倍
D.0~20s内甲车的位移比乙车的大150m
【答案】D
【解析】A.两车速度相等,相距最远,故A错误;
BC.由图可知甲的加速度为
乙的加速度为
0~20s内乙车的加速度是甲车的2倍;
10s末甲、乙两车的速度为
甲、乙两平均速度分别为
故BC错误;
D.图象与坐标轴围成的面积代表车的位移,由图可知0~20s内甲车的位移比乙车的大
故D正确。
故选D。
【方法技巧与总结】
1.x-t图像、v-t图像中的追及相遇问题:
(1)利用图像中斜率、面积、交点的含义进行定性分析或定量计算.
(2)有时将运动图像还原成物体的实际运动情况更便于理解.
2.利用v-t图像分析追及相遇问题:在有些追及相遇情景中可根据两个物体的运动状态作出v-t图像,再通过图像分析计算得出结果,这样更直观、简捷.
3.若为x-t图像,注意交点的意义,图像相交即代表两物体相遇;若为a-t图像,可转化为v-t图像进行分析.
练5.(2024·山西大同·统考模拟预测)大同共享助力电动车既能方便市民出行,也可净化城市环境,减少尾气排放。在一条平直的公路上,某同学以公路上某一位置为原点,记录了甲、乙两位同学骑行电动助力车的图像,如图所示,甲的图像前是曲线、后是直线,乙的图像是一条直线,在时间内,下列说法正确的是( )
A.甲先做加速直线运动,后做减速运动,乙做匀速直线运动
B.途中甲、乙只相遇一次,然后又分开
C.全程甲的位移比乙的大
D.途中有两个时刻,甲、乙的速度相同
【答案】C
【解析】A.图像中,图线的切线斜率表示瞬时加速度,甲同学在时间段内反向做加速度增加的减速运动,时刻速度减为0,时间段内正向做加速度减小的加速运动,时间段内正向做匀减速直线运动,时刻速度减为0;乙同学在时间段内反向做匀减速直线运动,时刻速度减为0,时间段内正向做匀加速直线运动,A错误;
BC.在图像中图线与坐标轴围成的面积代表物体的位移,由图可知,能使两图线包围面积相同的时刻共有三个,且甲全程的位移大于乙的,B错误、C正确;
D.图像中两图线的交点代表该时刻两物体共速,图中共有三个交点(包括时刻),即有三个时刻速度相同,D错误。
故选C。
【过关测试】
一、单选题
1.(云南省迪庆藏族自治州2022-2023学年高一下学期期末物理试题)某物体在水平面上做直线运动,物体在运动过程中的某物理量与时间的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.若该图像为图像,则物体从b时刻开始向负方向运动
B.若该图像为图像,则在时间内物体先做加速运动再做减速运动
C.若该图像为图像,则在时间内物体的最大速度出现在c时刻
D.若该图像为图像,则在时间内物体的最大位移出现在b时刻
【答案】A
【解析】A.若该图像为图像,则图像某点切线的斜率表示速度,斜率的绝对值表示速度大小,斜率的正负表示速度方向,由于b时刻之前斜率为正值,b时刻之后斜率为负值,可知物体从b时刻开始向负方向运动,故A正确;
B.根据上述,若该图像为图像,则图像某点切线斜率的绝对值表示速度大小,由于图像斜率的绝对值先增大,后不变,可知若该图像为图像,则在时间内物体先做加速运动再做匀速运动,故B错误;
C.若该图像为图像,根据图像可知在时间内物体的最大速度出现在b时刻,故C错误;
D.若该图像为图像,则图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移,根据图像可知,若该图像为图像,则在时间内物体的最大位移出现在c时刻,故D错误。
故选A。
2.(2023春·辽宁大连·高二统考期末)超载车辆存在很大的安全隐患。一辆值勤的警车停在公路边,交警发现从他旁边行驶的货车严重超载,决定前去追赶,从超载货车经过警车开始计时,货车和警车的图像如图所示,则( )
A.追赶过程中两车间的最大距离为
B.警车加速过程的加速度大小为
C.当时警车恰好能追上货车
D.警车追上货车时,警车行驶了
【答案】D
【解析】A.由图可知,当时两车速度相等,此时两车距离最大。由图像面积可知此时货车的位移和警车的位移分别为
两车间的最大距离为
故A错误;
B.根据图像的斜率可知,警车加速过程的加速度大小为
故B错误;
CD.当时警车恰好达到最大速度。由图像面积知此时警车还未追上货车。设经时间警车追上货车,则有
解得
此时两车行驶的距离为
故C错误,D正确。
故选D。
3.(2023春·北京海淀·高二人大附中校考期末)如图所示,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移时间x-t图线,由图可知( )
A.在时刻t1,a车从后面追上b车
B.在时刻t2,a、b两车运动方向相同
C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增加
D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大
【答案】C
【解析】A.在时刻t1,a、b两车的位置坐标相同,开始a的位移大于b的位移,可知b从后面追上a,故A错误;
B.在时刻t2,a图线的斜率为正值,说明a车沿正方向运动,b图线切线的斜率为负值,b车沿负方向运动,可知两车运动方向相反,故B错误;
C.图线切线的斜率表示速度,在t1到t2这段时间内,b车图线斜率先减小后增大,则b车的速率先减小后增加,故C正确;
D.在t1到t2这段时间内,b图线的斜率不是一直大于a图线的斜率,所以b车的速率不是一直比a车大,故D错误。
故选C。
4.(2023春·浙江杭州·高一统考阶段练习)某驾校学员在教练的指导下沿直线路段练习驾驶技术,汽车的速度v与时间t的关系如图所示,则汽车行驶位移x与时间t的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由图像可知汽车一直沿x轴正方向运动,x-t图像的斜率表示速度,斜率先变大,后不变,最后变小,故D正确ABC错误。
故选D。
5.(2023春·浙江金华·高二校联考期末)如图所示“礼让行人”是城市文明的重要标志。某汽车正以的速度行驶在城市道路上,在车头距离“礼让行人”停车线时,驾驶员发现前方有行人通过人行横道,后刹车使汽车匀减速滑行,为了保证汽车车头不越过停车线,下列说法中正确的是( )
A.汽车刹车匀减速滑行的最大距离为
B.汽车刹车匀减速滑行的最小加速度为
C.汽车刹车匀减速滑行的时间不超过
D.整个过程汽车行驶的平均速度不能超过
【答案】C
【解析】A.汽车刹车前,在内做匀速运动的位移为
则汽车刹车滑行的最大距离为
故A错误;
B.汽车刹车的最小加速度为
故B错误;
C.汽车用于减速滑行的最长时间为
故C正确;
D.汽车从发现前方有行人通过人行横道到停下来过程的平均速度满足
故D错误。
故选C。
6.(2023春·湖南岳阳·高一湖南省岳阳县第一中学校考期末)甲、乙两位同学从同一位置同时出发,甲做匀加速运动,乙先做匀加速运动后做匀速运动。二者的图像如图所示,关于两位同学的运动情况,下列分析正确的是( )
A.时,乙在甲前方,且此时二者相距最远
B.时,甲、乙刚好相遇
C.甲追上乙时甲的速度为
D.甲追上乙时距出发点
【答案】C
【解析】AB.图像中图线与时间轴围成的面积表示位移,甲乙从同一位置出发,时图线与时间轴围成的面积乙大于甲,可知乙同学在甲同学前方,通过图像还可看出,从时刻到时,乙的速度始终大于甲的速度,因此可知在时两者相距最远,故A、B错误;
CD.甲追上乙时说明甲乙位移相等,设所用时间为,图像的斜率表示物体的加速度,由图像可得,甲的加速度为
乙在时间内的加速度为
则由二者之间的位移关系有
,
解得
(其中不合题意舍去)
此时甲的速度为
此时甲乙距出发点的位移均为
故C正确,D错误。
故选C。
7.(2023春·辽宁鞍山·高二东北育才学校校联考期末)在平直路面的两条平行车道上有甲、乙两辆玩具小车,甲在前乙在后,二者沿车道方向相距,从时刻开始,两辆轿车运动的位移x和时间t的比值跟时间t的关系图像如图所示。两车在车道上并列行驶时视为相遇,下列判断正确的是( )
A.甲车做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小为
B.在时,甲、乙两车运动的位移都为32m,二者相遇
C.在整个运动过程中,两车有两次相遇,3s后甲在前乙在后,二者不会再相遇
D.在时,两车速度相等,此时乙在前甲在后,两车间距离为2m
【答案】CD
【解析】A.由图像,对甲有
解得
根据匀变速直线运动规律可知,甲车做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小为,故A错误;
B.对乙有
则
可知乙做匀速直线运动,速度为8m/s,在时,甲、乙两车运动的位移为
两车相距6m,故B错误;
CD.两车相遇时有
则有
解得
或
所以两车会相遇两次;t=1s第一次相遇后乙在前,甲在后,甲加速运动,乙匀速运动,二者间的距离先增大后减小,t=2s时二者速度相等,均为
v=8m/s
此时两车间距离变化到最大,最大距离为
在t=3s第二次相遇后,甲在前,乙在后,此后甲车速度大于乙车速度,二者不会再相遇,
故CD正确。
故选CD。
8.(2023春·山东潍坊·高二统考期末)2023年女足世界杯将于7月20日至8月20日在澳大利亚和新西兰举行,我国女足正在积极备战。某次练习中,足球在草坪上做匀减速直线运动,其初速度大小为,加速度大小为,此时在足球运动方向的正后方离足球4m的位置处,一运动员由静止开始做匀加速直线运动追赶足球,加速度大小为。下列判断正确的是( )
A.经1s运动员与足球距离达到最大
B.运动员追上足球前两者的最大距离为4m
C.运动员从开始运动到追上足球经历的时间为
D.运动员追上足球时,运动员的速度大小为
【答案】D
【解析】A.当两者速度相等时距离达到最大,即
其中足球的初速度、加速度大小及运动员的加速度分别为
,,
解得
A错误;
B.距离达到最大时,足球和运动员的位移分别为
运动员追上足球前两者的最大距离为
B错误;
CD.足球运动至静止所用时间为,有
此时运动员和足球的距离为
此时运动员的速度为
设再经过时间运动员追上足球,则满足
解得
则运动员追上足球的总时间为
此时运动员的速度为
C错误,D正确。
故选D。
二、多选题
9.(2023春·河北邢台·高二校联考阶段练习)某兴趣小组在平直公路上研究车辆的运动规律,根据做直线运动的车辆的运动情况描绘图像,如图所示。请你根据图像判定以下说法正确的是( )
A.机动车的加速度越来越小
B.机动车的位移与时间的函数关系
C.机动车的加速度为大小为
D.机动车在前3秒内的位移是
【答案】BCD
【解析】B.根据题意,由图像可得
整理可得
故B正确;
ACD.由B分析,结合解得
则汽车做初速度为,加速度为匀减速运动,由可得,汽车减速停止的时间为
则机动车在前3秒内的位移是
故A错误,CD正确。
故选BCD。
10.(2023·全国·高三专题练习).汽车在路上出现故障时,应在车后放置三角警示牌(如图所示),以提醒后面驾驶员减速安全通过.在夜间,有一货车因故障停驶,后面有一小轿车以30 m/s的速度向前驶来,由于夜间视线不好,小轿车驾驶员只能看清前方50 m内的物体,并且他的反应时间为0.6 s,制动后最大加速度大小为5 m/s2.假设小轿车始终沿直线运动.下列说法正确的是( )
A.小轿车从刹车到停止所用的最短时间为6 s
B.小轿车的最短刹车距离(从刹车到停止运动所走的距离)为80 m
C.小轿车运动到三角警示牌时的最小速度为25 m/s
D.三角警示牌至少要放在车后58 m远处,才能有效避免两车相撞
【答案】AD
【解析】A.设小轿车从刹车到停止所用时间为t2,则
故A正确;
B.小轿车的刹车距离
故B错误;
C.反应时间内小轿车通过的位移为
x1=v0t1=30×0.6 m=18 m
小轿车减速运动到三角警示牌通过的位移为
x2=50 m-18 m=32 m
设减速到警示牌的速度为,则
解得
故C错误;
D.小轿车通过的总位移为
x总=(90+18) m=108 m
放置的位置至少为车后
Δx=(108-50) m=58 m
故D正确。
11.(2023·全国·高一专题练习)目前我国大力提倡发展新能源,新能源车受到大家的青睐。为检测某新能源动力车的刹车性能,如图所示是一次在平直公路上实验时,动力车整个刹车过程中位移与速度平方之间的关系图像,下列说法正确的是( )
A.动力车的初速度为40m/s
B.刹车过程动力车的加速度大小为5m/s2
C.刹车过程持续的时间为4s
D.刹车过程经过6s时动力车的位移为30m
【答案】BC
【解析】AB.根据刹车过程速度与位移的关系
可得
结合图像可得
解得
故A错误,B正确;
C.刹车过程持续时间为
故C正确;
D.由图可知,刹车距离为,且汽车刹车时间为,则刹车过程经过6s时动力车的位移为,故D错误。
故选BC。
12.(2023春·黑龙江哈尔滨·高二哈师大附中校考期末)甲、乙两辆汽车同时同地出发,沿同一方向做直线运动,两车速度的平方v2随位移x的变化图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.汽车乙的加速度大小为2m/s2B.甲领先乙的最大距离为6m
C.汽车甲、乙在x=6m处相遇D.汽车甲、乙在t=s时相遇
【答案】BD
【解析】A.匀变速直线运动的速度位移关系为
由此可知,汽车甲的加速度大小为
汽车乙的加速度大小为
A错误;
B.两车速度相等时两车相距最远,即
解得
又
解得
B正确;
C.由题可知汽车甲速度为0所需时间为
这段时间汽车乙的位移为
故甲、乙在处相遇,即汽车甲停止后乙车追上,故
解得两车相遇的时间为
C错误,D正确。
故选BD。
13.(2023·四川绵阳·四川省绵阳南山中学校考模拟预测)已知国产越野车和自动驾驶车都在同一公路上向东行驶,自动驾驶车由静止开始运动时,越野车刚好以速度从旁边加速驶过,如图所示的粗折线和细折线分别是越野车和自动驾驶车的图线,根据这些信息,可以判断( )
A.5s末两车速度均为9m/sB.0时刻之后,两车只会相遇一次
C.20s末两车相遇D.加速阶段自动驾驶车的加速度是越野车的3倍
【答案】AD
【解析】A.由v-t图象可以看出,5s末两车的速度相等,均为
A正确;
BC.0至10s,两图线与坐标轴围成图形的面积相等,由v-t图象的物理意义可知,10s末两车相遇,两车间距变大20s之后两车间距变小,25s后会再相遇一次,BC错误;
D.由v-t图象可知,5s末两车的速度均为9m/s,由9m/s增加到18m/s,越野车所花的时间是自动驾驶车的3倍,根据可知,自动驾驶车的加速度是越野车的3倍,D正确。
故选AD。
14.(2023秋·山东济南·高一济南市章丘区第四中学校考期末)如图所示是A、B两物体的速度时间图像,则下列说法错误的是( )
A.若A、B两物体0时刻从同一位置开始运动,则以后它们一定能相遇
B.若0时刻A在B的前方某一位置,则以后它们一定不能相遇
C.若0时刻B在A的前面且两者相距60m,则以后它们一定能相遇两次
D.若0时刻B在A的前面且两者相距30m,则以后它们一定能相遇三次
【答案】AC
【解析】A.由于A的速度较大,故应该是B追A,面积表示位移,t=10s时A的位移为
B的位移为
若A、B两物体0时刻从同一位置开始运动,由于10s时A的位移大于B的位移,所以A、B一定不能相遇,故A错误,符合题意;
B.若0时刻A在B的前方某一位置,A的位移一直大于B的位移,所以A、B一定不能相遇,故B正确,不符合题意;
C.若0时刻B在A的前面且两者相距60m,由A分析知,10s时A比B多走25m,没有追上B,之后B的速度小于A,故一定能够追及B,并且相遇一次,故C错误,符合题意;
D.若0时刻B在A的前面且两者相距30m,在前5s内A的位移为
而B的位移为
故A会超过B一次,超出的位移为
从5s到10s内,B的位移比A的位移多
故此时间内B会在超过A前面5m,此后B速度减小,A速度大,故A会再次超过B,故它们一定能相遇三次,故D正确,不符合题意。
故选AC。情景
图像
说明
匀加速追匀速
①t=t0以前,后面物体与前面物体间距离增大
②t=t0时,两物体相距最远,为x0+Δx(x0为两物体初始距离)
③t=t0以后,后面物体与前面物体间距离减小
④能追上且只能相遇一次
匀速追匀减速
匀加速追匀减速
特别提醒:若被追赶的物体做匀减速直线运动,一定要注意判断被追上前该物体是否已经停止运动.
情景
图像
说明
匀减速追匀速
开始追赶时,两物体间距离为x0,之后两物体间的距离在减小,当两物体速度相等时,即t=t0时刻:
①若Δx=x0,则恰能追上,两物体只能相遇一次,这也是避免相撞的临界条件
②若Δx
匀速追匀加速
匀减速追匀加速
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