《2020屆高考物理總復(fù)習(xí) 作業(yè)3 運(yùn)動(dòng)圖象 追及與相遇問(wèn)題(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020屆高考物理總復(fù)習(xí) 作業(yè)3 運(yùn)動(dòng)圖象 追及與相遇問(wèn)題(含解析)(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、作業(yè)3 運(yùn)動(dòng)圖象 追及與相遇問(wèn)題
7
一、選擇題
1.(2019年昆明檢測(cè))甲、乙兩物體均做直線運(yùn)動(dòng),它們?cè)谀扯螘r(shí)間內(nèi)的位移x隨時(shí)間t變化的圖象如圖3-1所示,則在0~t1時(shí)間內(nèi),下列判斷正確的是( )
圖3-1
A.甲物體做加速運(yùn)動(dòng)
B.甲、乙兩物體運(yùn)動(dòng)方向相同
C.甲的平均速度比乙的平均速度大
D.甲、乙兩物體的平均速度大小相等
解析:x-t圖線的斜率表示物體的速度,由題圖可知,甲、乙兩物體的速度均逐漸減小,甲沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),乙沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),A、B均錯(cuò)誤;因兩物體的位移大小均為x=x2-x1,故其平均速度大小均為=,C錯(cuò)誤
2、,D正確.
答案:D
2.(2019年信陽(yáng)質(zhì)檢)以v0=20 m/s的速度豎直上拋一小球,2 s后以相同的初速度在同一點(diǎn)豎直上拋另一小球.g取10 m/s2,則兩球相碰處離出發(fā)點(diǎn)的高度是 ( )
A.10 m B.15 m
C.20 m D.不會(huì)相碰
解析:設(shè)第二個(gè)小球拋出后經(jīng)t時(shí)間與第一個(gè)小球相遇,根據(jù)位移相等有v0(t+2 s)-g(t+2 s)2=v0t-gt2,解得t=1 s,代入位移公式h=v0t-gt2,解得h=15 m.
答案:B
3.甲、乙、丙三輛汽車同時(shí)以相同的速度v0經(jīng)過(guò)某一路標(biāo),此后甲一直做勻速直線運(yùn)動(dòng),乙先加速后減
3、速,丙先減速后加速,它們經(jīng)過(guò)下一個(gè)路標(biāo)時(shí)的速度仍為v0,則( )
A.甲車先經(jīng)過(guò)下一個(gè)路標(biāo)
B.乙車先經(jīng)過(guò)下一個(gè)路標(biāo)
C.丙車先經(jīng)過(guò)下一個(gè)路標(biāo)
D.無(wú)法判斷誰(shuí)先經(jīng)過(guò)下一個(gè)路標(biāo)
解析:由題意畫出v-t圖象如圖3-2所示,由于甲、乙、丙在此過(guò)程中位移相同,故由圖可得乙車所用時(shí)間最短.
圖3-2
答案:B
圖3-3
4.(2019年張掖模擬)a、b兩物體從同一位置沿同一直線運(yùn)動(dòng),它們的 v-t 圖象如圖3-3所示,下列說(shuō)法正確的是( )
A.a(chǎn)、b加速時(shí),物體a的加速度大于物體b的加速度
B.20 s時(shí),a、b兩物體相距最遠(yuǎn)
C.60 s時(shí),物體a在物體b的前
4、方
D.40 s時(shí),a、b兩物體速度相等,相距200 m
解析:v -t圖象的斜率表示加速度,因此在加速階段,物體a的加速度小于物體b的加速度,A錯(cuò)誤;20 s時(shí),物體b開始運(yùn)動(dòng),在兩物體速度達(dá)到相等之前,兩物體之間的距離越來(lái)越大,40 s時(shí)兩物體相距最遠(yuǎn),B錯(cuò)誤;圖象與時(shí)間軸圍成的面積表示物體的位移,故60 s時(shí),物體a的位移為2 100 m,而物體b的位移為1 600 m,C正確;40 s時(shí),a、b兩物體速度相等,物體a的位移為1 300 m,物體b的位移為400 m,D錯(cuò)誤.
答案:C
圖3-4
5.(2019年西安質(zhì)檢)甲、乙兩車在公路上沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng),在t=0時(shí),
5、乙車在甲車前50 m處,它們的v -t圖象如圖3-4所示,下列對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)情況的描述正確的是( )
A.甲車先做勻速運(yùn)動(dòng)再做反向勻減速運(yùn)動(dòng)
B.在第20 s末,甲、乙兩車的加速度大小相等
C.在第30 s末,甲、乙兩車相距100 m
D.在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,甲、乙兩車可以相遇兩次
解析:由題圖可知,甲車先做勻速運(yùn)動(dòng)再做勻減速直線運(yùn)動(dòng),速度圖象一直在時(shí)間軸的上方,沒(méi)有反向,故A錯(cuò)誤;在第20 s末,甲車的加速度大小為a甲==1 m/s2,乙車的加速度大小為a乙== m/s2,a甲≠a乙,故B錯(cuò)誤;在第30 s末,甲的位移為x甲=m=400 m,乙的位移為x乙=×30×20 m=300 m
6、,所以甲、乙兩車相距Δx=(400-300-50)m=50 m,故C錯(cuò)誤;剛開始乙在甲的前面50 m處,甲的速度大于乙的速度,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間甲可以追上乙,然后甲在乙的前面,到30 s末,甲停止運(yùn)動(dòng),甲在乙的前面50 m處,此時(shí)乙以20 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng),所以再經(jīng)過(guò)2.5 s乙追上甲,故在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,甲、乙兩車可以相遇兩次,故D正確.
答案:D
圖3-5
6.(2019年天津聯(lián)考)a、b、c三個(gè)物體在同一條直線上運(yùn)動(dòng),其位移與時(shí)間的關(guān)系圖象3-5中,圖線c是一條x=0.4t2的拋物線.有關(guān)這三個(gè)物體在0~5 s內(nèi)的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )
A.a(chǎn)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B
7、.c物體做變加速直線運(yùn)動(dòng)
C.t=5 s時(shí),a物體的速度比c物體的速度小
D.a(chǎn)、b兩物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng),且速度相同
解析:位移—時(shí)間圖象中傾斜的直線表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),則知a、b兩物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng).由題圖可以看出a、b兩圖線的斜率大小相等、正負(fù)相反,說(shuō)明兩物體的速度大小相等、方向相反,所以速度不同,故A、D錯(cuò)誤;圖線c是一條x=0.4t2的拋物線,結(jié)合x=v0t+at2可知,c做初速度為0,加速度為0.8 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;圖線的斜率大小表示速度大小,根據(jù)題圖可知,t=5 s時(shí),c物體的速度為4 m/s,大于a物體的速度2 m/s,故C正確.
答案
8、:C
7. (2019年黃岡中學(xué)模擬)甲、乙兩車某時(shí)刻由同一地點(diǎn),沿同一方向開始做直線運(yùn)動(dòng),以該時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),得到兩車的位移—時(shí)間圖象,即x-t圖象如圖3-6所示,甲圖象過(guò)O點(diǎn)的切線與AB平行,過(guò)C點(diǎn)的切線與OA平行,則下列說(shuō)法中正確的是( )
圖3-6
A.在兩車相遇前,t2時(shí)刻兩車相距最遠(yuǎn)
B.t3時(shí)刻甲車在乙車的前方
C.0~t2時(shí)間內(nèi)甲車的瞬時(shí)速度始終大于乙車的瞬時(shí)速度
D.甲車的初速度等于乙車在t3時(shí)刻的速度
解析:題中圖象的縱坐標(biāo)表示物體所在的位置,由圖可知t1時(shí)刻兩圖線相距最大,即兩車的距離最大,故A錯(cuò)誤;t3時(shí)刻兩車處在同一位置,故B錯(cuò)誤;圖線斜率表示速
9、度,由圖可知,0~t1時(shí)間內(nèi)甲圖線的斜率大于乙圖線的斜率,之后甲圖線的斜率小于乙圖線的斜率,故C錯(cuò)誤;圖線的斜率表示物體的速度,由圖可知,甲車的初速度等于乙車在t3時(shí)刻的速度,故D正確.
答案:D
圖3-7
8.(多選)如圖3-7為甲、乙、丙三個(gè)軍事小分隊(duì)進(jìn)行軍事行動(dòng)的運(yùn)動(dòng)圖象,下列說(shuō)法正確的是( )
A.甲、丙兩個(gè)分隊(duì)的運(yùn)動(dòng)路線為曲線,乙分隊(duì)的運(yùn)動(dòng)路線為直線
B.甲、乙、丙三個(gè)分隊(duì)的位移相等
C.甲、乙、丙三個(gè)分隊(duì)的平均速度相等
D.甲、乙、丙三個(gè)分隊(duì)運(yùn)動(dòng)的路程相等
解析:位置坐標(biāo)圖象顯示的是物體的運(yùn)動(dòng)軌跡,從題圖可以看出甲、丙兩個(gè)分隊(duì)運(yùn)動(dòng)路線為曲線,乙分隊(duì)的運(yùn)動(dòng)路線為
10、直線,A正確;三個(gè)隊(duì)的初末位置相同,位移相等,但運(yùn)動(dòng)路程不同,B正確,D錯(cuò)誤;因不知道三個(gè)分隊(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)間的大小關(guān)系,故無(wú)法比較三個(gè)分隊(duì)平均速度的大小關(guān)系,C錯(cuò)誤.
答案:AB
圖3-8
9.(多選)小球從空中自由下落,與水平地面相碰后彈到空中某一高度,其速度—時(shí)間圖象如圖3-8所示,則由圖象可知(g取10 m/s2)( )
A.小球下落的最大速度為 5 m/s
B.小球第一次反彈初速度的大小為3 m/s
C.小球能彈起的最大高度為0.45 m
D.小球能彈起的最大高度為1.25 m
解析:由圖象可知,0~0.5 s小球自由下落,0.5~0.8 s小球第一次反彈,且小球下落的
11、最大速度為5 m/s,第一次反彈初速度的大小為3 m/s,A、B正確;v -t圖象與t軸所圍面積表示小球的位移,小球第一次反彈能彈起的高度最大,故小球能彈起的最大高度 h=×3×0.3 m=0.45 m,C正確,D錯(cuò)誤.
答案:ABC
圖3-9
10.(多選)甲、乙兩車在一平直道路上同向運(yùn)動(dòng),其v-t圖象如圖3-9所示,圖中△PQR和△MNR的面積分別為s1和s2(s1>s2).初始時(shí),甲車在乙車前方s0處.則( )
A.若s0=s1+s2,兩車一定不會(huì)相遇
B.若s0
12、若s0=s1+s2,即s0>s1,由題圖可知,甲、乙兩車速度相同時(shí),甲車在乙車前方,故兩車一定不會(huì)相遇,選項(xiàng)A正確;若s0
13、乙與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)表示甲比乙早出發(fā)時(shí)間t0,B正確;甲與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示甲、乙運(yùn)動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)相距x0,C正確;甲、乙運(yùn)動(dòng)的速度大小用圖線斜率的絕對(duì)值表示,由圖可知甲的速率小于乙的速率,D錯(cuò)誤.
答案:BC
12.(多選)如圖3-11所示為一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象,下列說(shuō)法正確的是( )
圖3-11
A.在18~22 s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位移為24 m
B.18 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)速度反向
C.整個(gè)過(guò)程中,D點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)
D.整個(gè)過(guò)程中,CE段的加速度最大
解析:在18~20 s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位移為12 m,在20~22 s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位移為-12 m,則在18~22 s時(shí)間內(nèi)
14、,質(zhì)點(diǎn)的位移為0,A錯(cuò)誤;由題圖看出,在0~20 s時(shí)間內(nèi),速度均為正值,質(zhì)點(diǎn)沿正方向運(yùn)動(dòng),在20~22 s時(shí)間內(nèi)速度為負(fù)值,質(zhì)點(diǎn)沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng),所以整個(gè)過(guò)程中,D點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn),B錯(cuò)誤,C正確;由題圖看出,CE段圖線斜率的絕對(duì)值最大,則CE段對(duì)應(yīng)過(guò)程的加速度最大,D正確.
答案:CD
二、非選擇題
13.一摩托車由靜止開始在平直的公路上行駛,其運(yùn)動(dòng)過(guò)程的v-t圖象如圖3-12所示.求:
(1)摩托車在0~20 s這段時(shí)間的加速度大小a;
(2)摩托車在0~75 s這段時(shí)間的平均速度大小
圖3-12
解析:(1)加速度a=
由題中v-t圖象并代入數(shù)據(jù)得a=1.5
15、m/s2.
(2)設(shè)20 s時(shí)速度為vm,0~20 s的位移
x1=t1=×30×20 m=300 m
20~45 s的位移x2=vmt2=30×25 m=750 m
45~75 s的位移
x3=t3=×30×30=450 m
0~75 s這段時(shí)間的總位移x=x1+x2+x3=300 m+750 m+450 m=1 500 m
0~75 s這段時(shí)間的平均速度=
==20 m/s.
答案:(1)1.5 m/s2 (2)20 m/s
14.某天,小明在上學(xué)途中沿人行道以v1=1 m/s的速度向一公交車站走去,發(fā)現(xiàn)一輛公交車正以v2=15 m/s的速度從身旁的平直公路
16、同向駛過(guò),此時(shí)他們距車站x=50 m.為了乘上該公交車,他加速向前跑去,最大加速度a1=2.5 m/s2,能達(dá)到的最大速度vm=6 m/s.假設(shè)公交車在行駛到距車站x0=25 m處開始剎車,剛好到車站停下,停車時(shí)間t=10 s之后公交車啟動(dòng)向前開去.不計(jì)車長(zhǎng).
(1)若公交車剎車過(guò)程視為勻減速直線運(yùn)動(dòng),求其加速度a2的大??;
(2)若小明加速過(guò)程視為勻加速直線運(yùn)動(dòng),通過(guò)計(jì)算分析他能否乘上該公交車.
解析:(1)公交車做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度
a2==m/s2=-4.5 m/s2
所以其加速度大小為4.5 m/s2.
(2)公交車從相遇處到開始剎車用時(shí)
t1==s=s
公交車剎車過(guò)程中用時(shí)t2==s
小明以最大加速度達(dá)到最大速度用時(shí)
t3==s=2 s
小明加速過(guò)程中的位移x′=(v1+vm)t3=7 m
以最大速度跑到車站所用的時(shí)間t4==s
t3+t4