2图像和追及相遇 高考物理一轮复习经典题汇编含解析
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一.选择题(共20小题)
1.在如图所示的x﹣t图象和x﹣t图象中,给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是( )
A.甲车做曲线运动,丁车做直线运动
B.在t1时刻,甲、乙两车的速度相等
C.追上前,丙、丁两车在t2时刻相距最远
D.在0﹣t2时间内,丙、丁两车的平均速度相等
2.在平面的跑道上进行了一次比赛,汽车遇摩托车同时一起跑线出发,图示为汽车和摩托车运动的v﹣t图象,则下列说法中正确的是( )
A.运动初始阶段摩托车在前,t1时刻摩托车与汽车相距最远
B.运动初始阶段摩托车在前,t3时刻摩托车与汽车相距最远
C.当汽车遇摩托车再次相遇时,汽车已经达到速度2v0
D.当汽车遇摩托车再次相遇时,汽车没有达到最大速度2v0
3.一质点沿x轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其﹣t图象如图所示,则( )
A.质点做匀速直线运动,速度为0.5 m/s
B.质点做匀加速直线运动,加速度为0.5 m/s2
C.质点在1 s末速度为1.5 m/s
D.质点在第1 s内的平均速度为0.75 m/s
4.甲.乙两物体从同一地点同时开始沿同一方向运动,甲物体运动的v﹣t图象为两段直线,乙物体运动的是v﹣t图象为两段半径相同的圆弧曲线,如图所示,图中t4=2t2,则在0﹣t4时间内,以下说法正确的是( )
A.甲物体的加速度不变
B.乙物体做曲线运动
C.两物体t1时刻相距最远,t4时刻相遇
D.甲物体的平均速度等于乙物体的平均速度
5.一物体沿直线运动,用x表示运动位移,用t表示运动时间.从t=0时刻开始计时,物体与t的图象如图所示,图线斜率的绝对值为k,则下列说法正确的是( )
A.物体做匀速直线运动,速度大小等于k
B.物体做变减速直线运动,加速度均匀减小
C.物体做变减速直线运动,加速度大小等于k
D.物体做匀减速直线运动,加速度大小等于2k
6.甲乙两物体沿同一方向做直线运动,他们的速度时间图象如图所示,在2秒末乙车在甲车的前面3m处,以下说法正确的是( )
A.前4s内,两车平均速度大小相等
B.在6s末两车相遇
C.在0~6s内,两车相遇两次
D.在0~6s内,两车之间最远的距离为4m
7.小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后回到原高度再次下落,重复上述运动,取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向,下列速度v和位置x的关系图象中,能描述该过程的是( )
A. B. C. D.
8.甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶,在t=0到t=t1的时间内,它们的v﹣t图象如图所示。在这段时间内( )
A.汽车甲的平均速度比乙的大
B.汽车乙的平均速度等于
C.甲乙两汽车的位移相同
D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大
9.某质点做直线运动,现以出发点为坐标原点.以运动方向为x轴正方向.质点运动的v2﹣x图象如图所示,则( )
A.质点的初速皮为0
B.质点做变加速直线运动
C.质点做匀加速直线运动,且加速度为4m/s2
D.质点从x=1m坐标处运动到x=2m坐标处所用时间t=s
10.入冬以来,全国多地多次发生雾霾天气,能见度不足20m。在这样的恶劣天气中,甲、乙两汽车在一条平直的单行道上,乙在前、甲在后同向行驶。某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示,同时开始刹车。两辆车刹车时的v﹣t图象如图,则( )
A.若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定等于112.5 m
B.若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定小于90 m
C.若两车发生碰撞,则一定是在刹车后20 s之内的某时刻发生相撞
D.若两车发生碰撞,则一定是在刹车后20 s以后的某时刻发生相撞
11.一质点的位移﹣时间图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.质点的运动轨迹是抛物线
B.在t=4s时,质点的速度最大
C.质点两次经过x=40m处的时间间隔大于4s
D.前一半时间的平均速度等于后一半时间的平均速度
12.摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程超过百米.电梯的简化模型如图甲所示.考虑安全、舒适、省时等因素,电梯的加速度a是随时间t变化的,已知电梯在t=0时由静止开始上升,a﹣t图象如图乙所示.由图象可以判断( )
A.电梯在0~1 s内做匀加速直线运动
B.电梯在10~11 s内,重力做正功
C.电梯在0~11 s内的机械能先增大后减小
D.电梯运动的最大速度是10 m/s
13.甲、乙两个物体从同一地点沿同一方向做直线运动,其v﹣t图象如图所示.关于两车的运动情况,下列说法正确的是( )
A.在t=1s时,甲、乙相遇
B.在t=2s时,甲、乙的运动方向均改变
C.在t=4s时,乙的加速度方向改变
D.在t=2s~t=6s内,甲相对乙做匀速直线运动
14.如图所示是某物体做直线运动的v2﹣x图象(其中v为速度,x为位置坐标),下列关于物体从x=0处运动至x=x0处的过程分析,其中正确的是( )
A.该物体做匀加速直线运动
B.该物体的加速度大小为
C.当该物体速度大小为v0时,位移大小为
D.当该物体位移大小为x0时,速度大小为v0
15.甲乙两车在一平直道路上同向运动,其v﹣t图象如图所示,图中△PQR和△MNR的面积分别为S1和S2(S1>S2).初始时,甲车在乙车前方S0处。则( )
A.若S0=S1+S2,两车一定不会相遇
B.若S0<S1,两车一定相遇2次
C.若S0=S1,两车可能相遇1次
D.若S0=S2,两车可能相遇2次
16.在一大雾天,一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上,突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵.如图a、b分别为小汽车和大卡车的v﹣t图象,以下说法正确的是( )
A.因刹车失灵前小汽车已减速,不会追尾
B.在t=5s时追尾
C.在t=3s时追尾
D.由于初始距离太近,即使刹车不失灵也会追尾
17.如图所示,为一质点做直线运动时的加速度﹣时间(a~t)图象,图中阴影部分的面积S表示( )
A.初速度 B.末速度 C.速度的变化量 D.位移
18.a、b、c三个物体在同一条直线上运动,三个物体的位移﹣时间图象如图所示,图象c是一条抛物线,坐标原点是抛物线的顶点,下列说法中正确的是( )
A.a、b两物体都做匀速直线运动,两个物体的速度相同
B.a、b两物体都做匀变速直线运动,两个物体的加速度大小相等、方向相反
C.在0~5s内,当t=5s时,a、b两个物体相距最近
D.物体c一定做变速直线运动
19.甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动,其v﹣t图象如图所示。则( )
A.甲、乙在t=0s到t=1s之间沿同一方向运动
B.乙在t=0到t=7s之间的位移为零
C.甲在t=0到t=4s之间做往复运动
D.甲、乙在t=6s时的加速度方向不同
二.多选题(共8小题)
20.小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度﹣时间图象如图所示,则由图可知( )
A.小球下落的最大速度为5m/s
B.小球第一次反弹初速度的大小为3m/s
C.小球能弹起的最大高度0.45m
D.小球能弹起的最大高度1.25m
21.如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置﹣时间(x﹣t)图线.由图可知( )
A.在时刻t1,a车追上b车
B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反
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
22.一个质点,在x轴上做直线运动。在t=0时刻质点处于静止状态,它的坐标x和时间平方t2的关系图象如图所示,则该质点( )
A.质点运动方向与x轴正方向相反
B.质点做匀速直线运动
C.质点运动加速度为3m/s2
D.质点运动加速度大小为6m/s2
23.在平直公路上行驶的a车和b车,其位移﹣﹣时间图象分别为图中直线a和曲线b,已知b车的加速度恒定且a=﹣2m/s2,t=3s时,直线a和曲线b刚好相切,下列说法正确的是( )
A.a车的速度大小va=2m/s
B.前3s内,a车的位移大小Sa=8m
C.b车的初速度大小vb=8m/s
D.t=0时两车相距9m
24.质点做直线运动的位移x和时间平方t2的关系图象如图所示,则该质点( )
A.质点的加速度大小恒为1m/s2
B.0﹣2s内的位移是为1m
C.2末的速度是4m/s
D.物体第3s内的平均速度大小为5m/s
25.甲、乙两物体在同一直线上运动的x﹣t图象如图所示,以甲的出发点为原点,出发时刻为计时起点,则从图象可以看出( )
A.t2到t3这段时间内甲的平均速度大于乙的平均速度
B.乙比甲先出发
C.甲开始运动时,乙在甲前面x0处
D.甲在中途停了一会儿,最终也没追上乙
26.某时刻,两车从同一地点、沿同一方向做直线运动,下列关于两车的位移x、速度v随时间t变化的图象,能反应t1时刻两车相遇的是( )
A. B. C. D.
27.t=0时,甲乙两汽车从相距80km的两地开始相向行驶,它们的v一t 图象如图所示.忽略汽车掉头所需时间.下列对汽车运动状况的描述正确的是( )
A.在第2小时末,甲乙两车相距20 km
B.在第2小时末,甲乙两车相距最近
C.在4小时前,两车已相遇
D.在第4小时末,甲乙两车相遇
三.解答题(共2小题)
28.货车A正在该公路上以72km/h的速度匀速行驶,因疲劳驾驶司机注意力不集中,当司机发现正前方有一辆静止的轿车B时,两车距离仅有75m.
(1)若此时B车立即以2m/s2的加速度启动,通过计算判断:如果A车司机没有刹车,是否会撞上B车;若不相撞,求两车相距最近时的距离;若相撞,求出从A车发现B车开始到撞上B车的时间.
(2)若A车司机发现B车,立即刹车(不计反应时间)做匀减速直线运动,加速度大小为2m/s2(两车均视为质点),为避免碰撞,在A车刹车的同时,B车立即做匀加速直线运动(不计反应时间),问:B车加速度a2至少多大才能避免事故.(这段公路很窄,无法靠边让道)
29.减速带是交叉路口上常见的一种交通设施,在某小区门口有一橡胶减速带(如图),有一警用巡逻车正以最大速度20m/s从小区门口经过,在离减速带50m时警察发现一逃犯正以10m/s的速度骑电动车匀速通过减速带,而巡逻车要匀减速到5m/s通过减速带(减速带的宽度忽略不计),减速到5m/s后立即以2.5m/s2的加速度继续追赶,设在整个过程中,巡逻车与逃犯均在水平直道上运动,求从警察发现逃犯到追上逃犯需要的时间.
图像和追及相遇
参考答案与试题解析
一.选择题(共20小题)
1.在如图所示的x﹣t图象和x﹣t图象中,给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是( )
A.甲车做曲线运动,丁车做直线运动
B.在t1时刻,甲、乙两车的速度相等
C.追上前,丙、丁两车在t2时刻相距最远
D.在0﹣t2时间内,丙、丁两车的平均速度相等
【解答】解:A.由图象可知:乙做匀速直线运动,甲做速度越来越小的变速直线运动,故A错误;
B.在t1时刻两斜率不相等,所以两车速度不相等,故B错误;
C.由图象与时间轴围成的面积表示位移可知:丙、丁两车在t2时刻面积差最大,所以相距最远,故C正确;
D.0~t2时间内,根据面积表示位移,丙、丁两车的位移不相等,时间又相等,平均速度等于位移除以时间,所以丙、丁两车的平均速度不相等,故D错误。
故选:C。
2.在平面的跑道上进行了一次比赛,汽车遇摩托车同时一起跑线出发,图示为汽车和摩托车运动的v﹣t图象,则下列说法中正确的是( )
A.运动初始阶段摩托车在前,t1时刻摩托车与汽车相距最远
B.运动初始阶段摩托车在前,t3时刻摩托车与汽车相距最远
C.当汽车遇摩托车再次相遇时,汽车已经达到速度2v0
D.当汽车遇摩托车再次相遇时,汽车没有达到最大速度2v0
【解答】解:A、B、0﹣t2时间内摩托车的速度比汽车大,摩托车在前,两者间距增大,t2时刻后汽车的速度比摩托车大,两者间距减小,所以在t2时刻,距离最大,故AB错误。
CD、根据图线与时间轴围成的面积表示位移,知t3时刻汽车的位移比摩托车大,所以在t3时刻前两者相遇,汽车速度没有达到最大速度2v0,故D正确,C错误。
故选:D。
3.一质点沿x轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其﹣t图象如图所示,则( )
A.质点做匀速直线运动,速度为0.5 m/s
B.质点做匀加速直线运动,加速度为0.5 m/s2
C.质点在1 s末速度为1.5 m/s
D.质点在第1 s内的平均速度为0.75 m/s
【解答】解:AB、由图得:=0.5+0.5t。根据匀变速运动的位移公式 x=v0t+at2,得:=v0+at,对比可得:a=0.5m/s2,则质点的加速度为 a=2×0.5=1m/s2.初速度为 v0=0.5m/s,则知质点的加速度不变,质点做匀加速直线运动,故A、B错误。
CD、质点做匀加速直线运动,在1s末速度为 v=v0+at=0.5+1=1.5m/s。则质点在第1s内的平均速度为===1m/s,故C正确,D错误。
故选:C。
4.甲.乙两物体从同一地点同时开始沿同一方向运动,甲物体运动的v﹣t图象为两段直线,乙物体运动的是v﹣t图象为两段半径相同的圆弧曲线,如图所示,图中t4=2t2,则在0﹣t4时间内,以下说法正确的是( )
A.甲物体的加速度不变
B.乙物体做曲线运动
C.两物体t1时刻相距最远,t4时刻相遇
D.甲物体的平均速度等于乙物体的平均速度
【解答】解:A、速度时间图线的斜率表示加速度,则知甲的加速度是变化的,故A错误。
B、速度图象不是物体的运动轨迹,乙做的是变速直线运动,故B错误。
C、图线与时间轴围成的面积表示位移,相距的距离等于两者位移之差,根据图象可知,t3时刻相距最远,t4时刻相遇,故C错误;
D、0﹣t4时间内甲物体的位移等于乙物体的位移,时间相等,则平均速度相等,故D正确。
故选:D。
5.一物体沿直线运动,用x表示运动位移,用t表示运动时间.从t=0时刻开始计时,物体与t的图象如图所示,图线斜率的绝对值为k,则下列说法正确的是( )
A.物体做匀速直线运动,速度大小等于k
B.物体做变减速直线运动,加速度均匀减小
C.物体做变减速直线运动,加速度大小等于k
D.物体做匀减速直线运动,加速度大小等于2k
【解答】解:根据匀变速直线运动位移时间公式x=v0t+得:=,图象的斜率的绝对值为k,则,|a|=2k,物体做匀减速直线运动,加速度大小等于2k,故D正确,ABC错误。
故选:D。
6.甲乙两物体沿同一方向做直线运动,他们的速度时间图象如图所示,在2秒末乙车在甲车的前面3m处,以下说法正确的是( )
A.前4s内,两车平均速度大小相等
B.在6s末两车相遇
C.在0~6s内,两车相遇两次
D.在0~6s内,两车之间最远的距离为4m
【解答】解:A、根据v﹣t图象中图线与坐标轴围成图形的面积表示位移,可知前4s内,甲车的位移比乙车的大,所以甲车的平均速度比乙车的大,故A错误。
B、在2秒末乙车在甲车的前面3m处,由于2﹣6s内两车通过的位移相等,所以在6s末乙车在甲车的前面3m处,两者没有相遇,故B错误。
C、由于2﹣4s内,甲的位移比乙的位移大△x=m=3m,所以t=4s时两车相遇,则知在0~6s内,两车相遇一次,故C错误。
D、当两车的速度第一次相等时,相距最远。由题知,在2秒末乙车在甲车的前面3m处,0﹣2s内两车的位移相等,所以t=0时刻,乙车在甲车的前面3m处,0﹣1s内乙的速度比甲的大,两者间距逐渐增大,且两车之间最远的距离为 S=3m+m=4m,故D正确。
故选:D。
7.小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后回到原高度再次下落,重复上述运动,取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向,下列速度v和位置x的关系图象中,能描述该过程的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:以竖直向上为正方向,则小球下落的速度为负值,故C、D两图错误。
设小球原来距地面的高度为h。小球下落的过程中,根据运动学公式有:
v2=2g(h﹣x),由数学知识可得,v﹣x图象应是开口向左的抛物线。
小球与地面碰撞后上升的过程,与下落过程具有对称性,故A正确,B错误。
故选:A。
8.甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶,在t=0到t=t1的时间内,它们的v﹣t图象如图所示。在这段时间内( )
A.汽车甲的平均速度比乙的大
B.汽车乙的平均速度等于
C.甲乙两汽车的位移相同
D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大
【解答】解:A、C、平均速度等于位移与时间的比值,在v﹣t图象中,图形的面积代表位移的大小,根据图象可知道,甲的位移大于乙的位移,由于时间相同,所以汽车甲的平均速度比乙的大,故A正确,C错误;
B、由于乙车做变减速运动,平均速度不等于,故B错误;
D、因为切线的斜率等于物体的加速度,汽车甲和乙的加速度大小都是逐渐减小,故D错误。
故选:A。
9.某质点做直线运动,现以出发点为坐标原点.以运动方向为x轴正方向.质点运动的v2﹣x图象如图所示,则( )
A.质点的初速皮为0
B.质点做变加速直线运动
C.质点做匀加速直线运动,且加速度为4m/s2
D.质点从x=1m坐标处运动到x=2m坐标处所用时间t=s
【解答】解:ABC、据匀变速直线的运动规律可知,,推导出;再结合图象可知,该质点做初速度不为零的匀加速直线运动;据斜率表示加速度的2倍,a===2m/s2,故ABC错误;
D、据匀变速直线的运动的平均速度等于速度的平均值,求出从x=1m坐标处运动到x=2m的平均速度,=;再据,解得:t=s,故D正确。
故选:D。
10.入冬以来,全国多地多次发生雾霾天气,能见度不足20m。在这样的恶劣天气中,甲、乙两汽车在一条平直的单行道上,乙在前、甲在后同向行驶。某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示,同时开始刹车。两辆车刹车时的v﹣t图象如图,则( )
A.若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定等于112.5 m
B.若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定小于90 m
C.若两车发生碰撞,则一定是在刹车后20 s之内的某时刻发生相撞
D.若两车发生碰撞,则一定是在刹车后20 s以后的某时刻发生相撞
【解答】解:AB、由图可知,两车速度相等经历的时间为20s,甲车的加速度a1==﹣1m/s2,乙车的加速度a2==﹣0.5m/s2,此时甲车的位移 x甲=v甲t+a1t2=25×20﹣×1×202=300m,乙车的位移x乙=v乙t+a2t2=15×20﹣×0.5×202m=200m,可知要不相撞,则两车的至少距离△x=300﹣200m=100m,因为两车发生碰撞,则两车的距离小于100m,故AB错误。
CD、因为速度相等相等后,若不相撞,两者的距离又逐渐增大,可知两辆车一定是在刹车后的20s之内的某时刻发生相撞的,故C正确,D错误。
故选:C。
11.一质点的位移﹣时间图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.质点的运动轨迹是抛物线
B.在t=4s时,质点的速度最大
C.质点两次经过x=40m处的时间间隔大于4s
D.前一半时间的平均速度等于后一半时间的平均速度
【解答】解:A、位移﹣时间图象上的任意一点表示该时刻的位置坐标,在时间轴上方,位置坐标为正数,在时间轴下方,位置坐标为负数,即图象中的坐标不是正数就是负数,所有点在同一条直线上,所以位移时间图象仅描述直线运动,故A错误。
B、位移﹣时间图象的斜率表示该时刻的速度,4s末图象的斜率为零,即此时的速度为零,故B错误。
C、
如果物体做匀速直线运动,如图中的倾斜直线所示,那么到T=2s末,物体的位移为40m,但实际上物体在t时刻就达到了位移40m,由于图象左右对称,所以质点两次经过x=40m处的时间间隔大于4s,故C正确。
D、前一半时间的位移为80m,后一半时间的位移为﹣80m,所用的时间相同均为4s,但是平均速度分别为20m/s和﹣20m/s,故平均速度的方向不同,故D错误。
故选:C。
12.摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程超过百米.电梯的简化模型如图甲所示.考虑安全、舒适、省时等因素,电梯的加速度a是随时间t变化的,已知电梯在t=0时由静止开始上升,a﹣t图象如图乙所示.由图象可以判断( )
A.电梯在0~1 s内做匀加速直线运动
B.电梯在10~11 s内,重力做正功
C.电梯在0~11 s内的机械能先增大后减小
D.电梯运动的最大速度是10 m/s
【解答】解:A、在0﹣1s内,由乙图可知,加速度逐渐增大,故做变加速直线运动,故A错误;
B、在10~11 s内,加速度减小,但速度继续增大,继续向上做加速运动,重力做负功,故B错误;
C、梯在0~11 s内,加速度都为正值,一直做加速运动,拉力一直做正功,故机械能一直增加,故C错误;
D、在a﹣t图象中,与时间轴所围面积为物体的速度,故有:v=,故D正确;
故选:D。
13.甲、乙两个物体从同一地点沿同一方向做直线运动,其v﹣t图象如图所示.关于两车的运动情况,下列说法正确的是( )
A.在t=1s时,甲、乙相遇
B.在t=2s时,甲、乙的运动方向均改变
C.在t=4s时,乙的加速度方向改变
D.在t=2s~t=6s内,甲相对乙做匀速直线运动
【解答】解:A、甲、乙两个物体从同一地点沿同一方向做直线运动,当位移相等时,两者相遇。根据速度图象与坐标轴围成面积表示位移,可知,在t=1s时,乙的位移大于甲的位移,说明两者没有相遇。故A错误。
B、由图知,在t=2s时甲乙的速度方向没有改变。故B错误。
C、速度图象的斜率表示加速度,由数学知识得知,在t=4s时,乙的加速度方向仍沿负方向,没有改变。故C错误。
D、在t=2s~t=6s内,甲沿正方向做匀减速运动,乙先沿正方向做匀减速运动,后沿负方向做匀加速运动,由于加速度不变,把乙的运动看成是一种匀减速运动,甲乙的加速度相同,故甲相对乙做匀速直线运动。故D正确。
故选:D。
14.如图所示是某物体做直线运动的v2﹣x图象(其中v为速度,x为位置坐标),下列关于物体从x=0处运动至x=x0处的过程分析,其中正确的是( )
A.该物体做匀加速直线运动
B.该物体的加速度大小为
C.当该物体速度大小为v0时,位移大小为
D.当该物体位移大小为x0时,速度大小为v0
【解答】解:A、由匀变速直线运动的速度位移关系公式v2﹣v02=2ax可得 v2=2ax+v02,可知物体的加速度恒定不变,由于物体的速度减小,故物体做匀减速直线运动,故A错误
B、由上式知,v2﹣x图象的斜率绝对值等于2a,由图可得:2a=,则得物体的加速度大小为 a=,故B错误。
C、当该物体速度大小为v0时,v2=,由图可得:x=.故C正确。
D、当该物体位移大小为x0时,由图可得:v2=,v=,故D错误;
故选:C。
15.甲乙两车在一平直道路上同向运动,其v﹣t图象如图所示,图中△PQR和△MNR的面积分别为S1和S2(S1>S2).初始时,甲车在乙车前方S0处。则( )
A.若S0=S1+S2,两车一定不会相遇
B.若S0<S1,两车一定相遇2次
C.若S0=S1,两车可能相遇1次
D.若S0=S2,两车可能相遇2次
【解答】解:A、若S0=S1+S2,则有S0>S1,说明两车速度相同时乙还没有追上甲,不能相遇,速度相同后甲的速度比乙的速度大,所以两车一定不会相遇,故A正确。
B、若S0<S1,两车在速度相同前就相遇1次,之后,由于两车的位移关系不能确定,可能还相遇1次,也可能不再相遇,所以两车可能相遇2次,也可能相遇1次,故B错误。
C、若S0=S1,两车只在速度相同时相遇1次,故C错误。
D、若S0=S2,则S0<S1,两车在速度相同前相遇1次,故D错误。
故选:A。
16.在一大雾天,一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上,突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵.如图a、b分别为小汽车和大卡车的v﹣t图象,以下说法正确的是( )
A.因刹车失灵前小汽车已减速,不会追尾
B.在t=5s时追尾
C.在t=3s时追尾
D.由于初始距离太近,即使刹车不失灵也会追尾
【解答】解:根据速度﹣时间图象所时间轴所围“面积”大小等于位移,由图知,t=3s时,b车的位移为:sb=vbt=10×3m=30m
a车的位移为sa=×(30+20)×1+×(20+15)×2=60m
则sa﹣sb=30m,所以在在t=3s时追尾。故C正确。
故选:C。
17.如图所示,为一质点做直线运动时的加速度﹣时间(a~t)图象,图中阴影部分的面积S表示( )
A.初速度 B.末速度 C.速度的变化量 D.位移
【解答】解:根据平均加速度的定义式=,得到△v=△t
由于加速度随时间均匀增加,从t1到t2时刻的平均加速度等于该段时间最大加速度和最小加速度的平均值,故速度的变化等于图中矩形的面积,也就等于小梯形的面积;
故选:C。
18.a、b、c三个物体在同一条直线上运动,三个物体的位移﹣时间图象如图所示,图象c是一条抛物线,坐标原点是抛物线的顶点,下列说法中正确的是( )
A.a、b两物体都做匀速直线运动,两个物体的速度相同
B.a、b两物体都做匀变速直线运动,两个物体的加速度大小相等、方向相反
C.在0~5s内,当t=5s时,a、b两个物体相距最近
D.物体c一定做变速直线运动
【解答】解:AB、位移图象倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,则知a、b两物体都做匀速直线运动。由图看出斜率看出,a、b两图线的斜率大小、正负相反,说明两物体的速度大小相等、方向相反。故AB错误。
C、a物体沿正方向运动,b物体沿负方向运动,则当t=5s时,a、b两个物体相距最远。故C错误。
D、对于匀加速运动位移公式x=v0t+,可见,x﹣t图象是抛物线,所以物体c一定做匀加速运动。故D正确。
故选:D。
19.甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动,其v﹣t图象如图所示。则( )
A.甲、乙在t=0s到t=1s之间沿同一方向运动
B.乙在t=0到t=7s之间的位移为零
C.甲在t=0到t=4s之间做往复运动
D.甲、乙在t=6s时的加速度方向不同
【解答】解:A、在t=0到t=ls之间,甲始终沿正方向运动,而乙先沿负方向运动后沿正方向运动,故A错误;
B、根据速度图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移,t轴上方的“面积”表示位移是正值,t轴下方的“面积”表示位移是负值,则知在t=0到t=7s之间乙的位移为零。故B正确;
C、在t=0到t=4s之间,甲的速度始终为正值,说明甲一直沿正方向做单向直线运动。故C错误;
D、根据斜率等于物体的加速度知,甲、乙在t=6s时的加速度方向都沿负方向,方向相同。故D错误。
故选:B。
二.多选题(共8小题)
20.小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度﹣时间图象如图所示,则由图可知( )
A.小球下落的最大速度为5m/s
B.小球第一次反弹初速度的大小为3m/s
C.小球能弹起的最大高度0.45m
D.小球能弹起的最大高度1.25m
【解答】解:由图可知物体下落时速度越来越大,其最大的速度为5m/s。
故A正确。
当小球的速度为负数时表示物体反弹,
故反弹的初速度大小为3m/s。
故B正确。
当小球的速度再次为0时,小球反弹到最高点,
故小球反弹的最大高度为h==0.45m
故C正确D错误。
故选:ABC。
21.如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置﹣时间(x﹣t)图线.由图可知( )
A.在时刻t1,a车追上b车
B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反
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
【解答】解: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,知b追上a。故A错误。
B、在时刻t2,a的位移增大,b的位移减小,知两车运动方向相反。故B正确。
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:BC。
22.一个质点,在x轴上做直线运动。在t=0时刻质点处于静止状态,它的坐标x和时间平方t2的关系图象如图所示,则该质点( )
A.质点运动方向与x轴正方向相反
B.质点做匀速直线运动
C.质点运动加速度为3m/s2
D.质点运动加速度大小为6m/s2
【解答】解:A、由图结合数学知识可得,x=6﹣3t2,根据数学知识得,速度与时间的关系为 v=﹣6t,可知质点运动方向与x轴正方向相反,故A正确。
BCD、对照匀变速直线运动的位移时间公式 x=v0t+,知质点的加速度为 a=﹣6m/s2,保持不变,质点做匀变速直线运动,加速度大小为6m/s2,故BC错误,D正确。
故选:AD。
23.在平直公路上行驶的a车和b车,其位移﹣﹣时间图象分别为图中直线a和曲线b,已知b车的加速度恒定且a=﹣2m/s2,t=3s时,直线a和曲线b刚好相切,下列说法正确的是( )
A.a车的速度大小va=2m/s
B.前3s内,a车的位移大小Sa=8m
C.b车的初速度大小vb=8m/s
D.t=0时两车相距9m
【解答】解:A、由图可知,a车的速度 va===2m/s。故A正确。
B、前3s内,a车的位移大小Sa=8m﹣2m=6m,故B错误。
CD、t=3s时,直线a和曲线b刚好相切,即此时b车的速度 v′b=va=2m/s
设b车的初速度为vb.对b车,由vb+at=v′b,解得 vb=8m/s
a车的位移 Sa=vat=2×3m=6m
b车的位移 Sb=t=×3=15m
t=3s时,a车和b车到达同一位置,得 S0=Sb﹣Sa=9m,故CD正确。
故选:ACD。
24.质点做直线运动的位移x和时间平方t2的关系图象如图所示,则该质点( )
A.质点的加速度大小恒为1m/s2
B.0﹣2s内的位移是为1m
C.2末的速度是4m/s
D.物体第3s内的平均速度大小为5m/s
【解答】解:A、根据x和时间平方t2的关系图象得出位移时间关系式为:x=t2,对照匀变速直线运动的位移公式x=v0t+,可得:v0=0,a=2m/s2,故A错误;
B、由图知0﹣2s内的位移是为2m,故B错误。
C、2末的速度是 v=at=2×2=4m/s,故C正确。
D、第3s内的位移等于3s内的位移减去2s内的位移,为x=32﹣22=5m,平均速度为 ===5m/s,故D正确;
故选:CD。
25.甲、乙两物体在同一直线上运动的x﹣t图象如图所示,以甲的出发点为原点,出发时刻为计时起点,则从图象可以看出( )
A.t2到t3这段时间内甲的平均速度大于乙的平均速度
B.乙比甲先出发
C.甲开始运动时,乙在甲前面x0处
D.甲在中途停了一会儿,最终也没追上乙
【解答】解:A、平均速度等于总位移除以总时间,由图象可知,t2到t3这段时间内甲的位移大于乙的位移,时间相等,所以甲的平均速度大于乙的平均速度,故A正确;
B、由图象可知甲乙两物体同时出发,但不是从同一地点出发的,乙从距原点正方向上x=x0处出发,而甲从原点出发,所以甲开始运动时,乙在甲前面x0处,故B错误,C正确。
D、由图象可知,甲物体在中途有一段时间内位移未变,即甲在中途停了一会儿,在t时刻甲乙两物体的位置相同,即甲追上了乙,故D错误。
故选:AC。
26.某时刻,两车从同一地点、沿同一方向做直线运动,下列关于两车的位移x、速度v随时间t变化的图象,能反应t1时刻两车相遇的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:A、x﹣t图象中图象的点表示物体所在的位置,由图可知,两物体不会相遇,故A错误;
B、由图可知,t1时刻两物体相交,故两物体相遇,故B正确;
C、v﹣t图象表示物体的速度随时间变化的规律,图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移,由图可知,两物体的位移不同,故不会相遇,故C错误;
D、由图可知,两物体在t1时间内位移相同,故两物体相遇,故D正确;
故选:BD。
27.t=0时,甲乙两汽车从相距80km的两地开始相向行驶,它们的v一t 图象如图所示.忽略汽车掉头所需时间.下列对汽车运动状况的描述正确的是( )
A.在第2小时末,甲乙两车相距20 km
B.在第2小时末,甲乙两车相距最近
C.在4小时前,两车已相遇
D.在第4小时末,甲乙两车相遇
【解答】解:A、在第2小时末,甲的位移为 x甲=×30×2km=30km,乙的位移 x乙=﹣×30×2km=﹣30km,此时两车相距△x=80﹣30﹣30=20(km)。故A正确。
BCD、在t=2h前,甲沿正方向运动,乙沿负方向运动,则两者间的距离越来越小,2﹣4h内,甲、乙速度方向相同,且乙在前,甲在后,甲的速度大于乙的速度,距离逐渐减小,在第4小时末,甲的位移为 x甲=×60×4km=120km,乙的位移 x乙=﹣×30×2km+×60×2km=30km,此时两车相距△x=120﹣80﹣30=10(km),甲在乙的前方,说明在4小时前,两车已相遇,相遇时相距最近。故C正确,BD错误。
故选:AC。
三.解答题(共2小题)
28.货车A正在该公路上以72km/h的速度匀速行驶,因疲劳驾驶司机注意力不集中,当司机发现正前方有一辆静止的轿车B时,两车距离仅有75m.
(1)若此时B车立即以2m/s2的加速度启动,通过计算判断:如果A车司机没有刹车,是否会撞上B车;若不相撞,求两车相距最近时的距离;若相撞,求出从A车发现B车开始到撞上B车的时间.
(2)若A车司机发现B车,立即刹车(不计反应时间)做匀减速直线运动,加速度大小为2m/s2(两车均视为质点),为避免碰撞,在A车刹车的同时,B车立即做匀加速直线运动(不计反应时间),问:B车加速度a2至少多大才能避免事故.(这段公路很窄,无法靠边让道)
【解答】解:(1)当两车速度相等时,AB两车到达同一个位置,设经过的时间为t
则 VA=VB
对B车 VB=aAt
联立可得:t=10s
A车的位移xA=VAt=200m
B车的位移xB=at2=100m
因为xB+x0=175m<xA
所以会撞上
设经过时间t相撞,有:VAt=x0+at2
代入数据解得:t1=5s t2=15s(舍去)
(2)已知A车的加速度aA=2m/s2,初速度V0=72km/h=20m/s
设B车的加速度为aB,B车运动经过时间t,
两车相遇时,两车速度相等,则VA=V0﹣aAt
VB=aBt
且 VA=VB
在时间t内A车的位移xA=V0t﹣aAt2
B车的位移xB=aBt2
又xB+x0=xA
联立可得 aB=0.67m/s2.
答:(1)两车会相撞,从A车发现B车开始到撞上B车的时间是5s.
(2)B车加速度a2至少为0.67m/s2才能避免事故.
29.减速带是交叉路口上常见的一种交通设施,在某小区门口有一橡胶减速带(如图),有一警用巡逻车正以最大速度20m/s从小区门口经过,在离减速带50m时警察发现一逃犯正以10m/s的速度骑电动车匀速通过减速带,而巡逻车要匀减速到5m/s通过减速带(减速带的宽度忽略不计),减速到5m/s后立即以2.5m/s2的加速度继续追赶,设在整个过程中,巡逻车与逃犯均在水平直道上运动,求从警察发现逃犯到追上逃犯需要的时间.
【解答】解:警察做匀减速直线运动,由速度位移公式可知,
加速度:a===﹣3.75m/s2,
减速需要的时间:t1===4s,
警察加速的时间:t2===6s,
加速的位移:s2===75m,
设经过时间t警察追上逃犯,
警察的位移:s警察=s1+s2+v警察(t﹣t1﹣t2)=50+75+20×(t﹣4﹣6)=20t﹣75,
逃犯的位移:s逃犯=v逃犯t=10t,
警察追上逃犯时:s警察﹣s逃犯=50,即:20t﹣75﹣10t=50,解得:t=12.5s;
答:从警察发现逃犯到追上逃犯需要的时间是12.5s.
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