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1、2022年高考物理總復(fù)習(xí) 專題1 運(yùn)動圖象 追及與相遇問題課時作業(yè)(含解析)
一、單項(xiàng)選擇題
1.(xx·廣東百校聯(lián)考)甲、乙兩個物體在同一直線上從同一位置同時開始運(yùn)動,其v-t圖象如圖1所示,則由圖可知( )
圖1
A.甲、乙兩物體的運(yùn)動方向相反
B.前4 s內(nèi),甲、乙兩物體的位移相同
C.t=4 s時,甲、乙兩物體的速度相同
D.甲物體的加速度比乙物體的加速度小
【答案】C
2.(xx·清遠(yuǎn)模擬)亞丁灣索馬里海域六艘海盜快艇試圖靠近中國海軍護(hù)航編隊(duì)保護(hù)的商船,中國特戰(zhàn)隊(duì)員成功將其驅(qū)離.假如其中一艘海盜快艇在海面上運(yùn)動的v-t圖象如圖2所示,設(shè)運(yùn)動過程中海盜快艇所受阻
2、力不變.則下列說法正確的是( )
圖2
A.海盜快艇在0~66 s內(nèi)從靜止出發(fā)做加速度增大的加速直線運(yùn)動
B.海盜快艇在96 s末開始調(diào)頭逃離
C.海盜快艇在66 s末離商船最近
D.海盜快艇在96~116 s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動
【答案】B
【解析】在0~66 s內(nèi)圖象的斜率越來越小,加速度越來越小,故海盜快艇做加速度減小的加速運(yùn)動,A選項(xiàng)錯;海盜快艇在96 s末,速度由正變負(fù),即改變運(yùn)動的方向,開始掉頭逃跑,此時海盜快艇離商船最近,B對C錯;海盜快艇在96~116 s內(nèi),沿反方向做勻加速運(yùn)動,D選項(xiàng)錯.
3.某同學(xué)在學(xué)習(xí)了動力學(xué)知識后,繪出了一個沿直線運(yùn)動的物體的加速度
3、a、速度v、位移s隨時間變化的圖象如圖所示,若該物體在t=0時刻,初速度均為零,則下列圖象中表示該物體沿單一方向運(yùn)動的圖象是( )
【答案】C
【解析】A項(xiàng)位移正負(fù)交替,說明物體做往復(fù)運(yùn)動;B項(xiàng)物體先做勻加速運(yùn)動,再做勻減速運(yùn)動,然后做反向勻加速運(yùn)動,再做反向勻減速運(yùn)動,周而復(fù)始;C項(xiàng)表示物體先做勻加速運(yùn)動,再做勻減速運(yùn)動,循環(huán)下去,物體始終是單向運(yùn)動,C正確;D項(xiàng)從面積判斷物體速度有負(fù)值出現(xiàn),不是單向運(yùn)動.
4.如圖3所示是某物體做勻變速直線運(yùn)動的速度圖線,某同學(xué)根據(jù)圖線得出以下分析結(jié)論:①物體始終沿正方向運(yùn)動;②物體先向負(fù)方向運(yùn)動,在t=2 s后開始向正方向運(yùn)動;③在t=2 s
4、前物體位于出發(fā)點(diǎn)負(fù)方向上,在t=2 s后位于出發(fā)點(diǎn)正方向上;④前 4 s內(nèi),在t=2 s時,物體距出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn).以上分析結(jié)論正確的是( )
圖3
A.只有①③ B.只有②③
C.只有②④ D.只有①
【答案】C
【解析】物體的運(yùn)動方向即為速度方向,從題圖上可知物體在2 s前速度為負(fù)值,即物體向負(fù)方向運(yùn)動;2 s后速度為正值,即物體向正方向運(yùn)動.故①錯,②正確.
物體的位置要通過分析位移來確定,物體在某段時間內(nèi)的位移等于速度-時間圖線中對應(yīng)圖線與時間軸所包圍面積的代數(shù)和.由題圖可知前4 s內(nèi)物體在2 s時有最大的負(fù)位移;雖然2 s后運(yùn)動方向改為正方向,但它的位置仍在位置坐標(biāo)值負(fù)值
5、處(4 s末物體回到出發(fā)點(diǎn)),故③錯,④對.所以C對.
二、雙項(xiàng)選擇題
5.汽車B在平直公路上行駛,發(fā)現(xiàn)前方沿同方向行駛的汽車A速度較小,為了避免相撞,距A車25 m處B車制動,此后它們的v-t圖象如圖4所示,則( )
圖4
A.汽車B的加速度大小為3.75 m/s2
B.汽車A、B在t=4 s時的速度相同
C.汽車A、B在0~4 s內(nèi)的位移相同
D.汽車A、B兩車不會相撞
【答案】BD
【解析】汽車B的加速度大小為a= m/s2=2.5 m/s2,故A錯誤;根據(jù)圖象知,t=4 s時汽車A、B的速度相同,故B正確;在速度圖象中,圖線與時間軸圍成的面積表示物體的位移,故C
6、錯誤;當(dāng)它們速度相等時,汽車A的位移sA=5×4 m=20 m,汽車B的位移sB=×(15+5)×4 m=40 m,因?yàn)閟B
7、所以Ⅰ物體所受合外力不斷減小,A錯誤;在0~t1時間內(nèi),Ⅱ物體的速度始終大于Ⅰ物體的速度,所以兩物體間距離不斷增大,當(dāng)兩物體速度相等時,相距最遠(yuǎn),B正確;在速度-時間圖象中圖線與坐標(biāo)軸所圍面積表示位移,故到t2時刻,Ⅰ大于Ⅱ物體速度圖線所圍面積,兩物體平均速度不可能相同,C正確,D錯誤.
7.(xx·廣州海珠區(qū)調(diào)研) 如圖6,a、b分別表示先后從同一地點(diǎn)以相同的初速度做勻變速直線運(yùn)動的兩個物體的速度圖象,則下列說法正確的是( )
圖6
A.4 s末兩個物體速度相同
B.a(chǎn)、b 兩物體運(yùn)動的加速度相同
C.4 s末兩個物體在途中相遇
D.5 s末兩個物體在途中相遇
【答
8、案】BC
8.(xx·揭陽質(zhì)檢)如圖7所示的s-t圖象,描述了一位騎自行車者從原點(diǎn)出發(fā)后的運(yùn)動情況,下列說法正確的是( )
圖7
A.此人達(dá)到最大速度時位于區(qū)間Ⅰ
B.此人達(dá)到最大速度時位于區(qū)間Ⅱ
C.此人距離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)時位于B點(diǎn)
D.此人距離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)時位于C點(diǎn)
【答案】BC
【解析】位移圖象的斜率表示速度,由圖可看出,在AB段即區(qū)間Ⅱ內(nèi)的斜率最大,速度也最大,A錯B對;而縱坐標(biāo)的數(shù)值可以反映位移的大小,C對D錯.
9.(xx·湛江模擬)如圖8所示為在同一直線上運(yùn)動的A、B兩質(zhì)點(diǎn)的s-t圖象,由圖可知( )
圖8
A.t=0時,A在B的前面
B.B在t2時
9、刻追上A,并在此后跑在A的前面
C.B開始運(yùn)動的速度比A小,t2時刻后才大于A的速度
D.A運(yùn)動的速度始終比B大
【答案】AB
【解析】t=0時,A質(zhì)點(diǎn)在s1處,而B質(zhì)點(diǎn)在原點(diǎn)處,故A正確;由題圖可知,0~t1時間內(nèi),A質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的速度比B大,但t1以后A質(zhì)點(diǎn)靜止不動,速度為零,故C、D均錯誤;t2時刻A、B兩質(zhì)點(diǎn)到達(dá)同一位置,之后B質(zhì)點(diǎn)繼續(xù)向前運(yùn)動,跑到A質(zhì)點(diǎn)的前面,故B正確.
三、非選擇題
10.如圖9所示,小球甲從傾角θ=30°的光滑斜面上高h(yuǎn)=5 cm 的A點(diǎn)由靜止釋放,同時小球乙自C點(diǎn)以速度v0沿光滑水平面向左勻速運(yùn)動,C點(diǎn)與斜面底端B處的距離L=0.4 m.甲滑下后能沿斜
10、面底部的光滑小圓弧平穩(wěn)地朝乙追去,甲釋放后經(jīng)過t=1 s剛好追上乙,求乙的速度v0(g=10 m/s2).
圖9
【答案】0.4 m/s,方向水平向左
【解析】設(shè)小球甲在光滑斜面上運(yùn)動的加速度為a,運(yùn)動時間為t1,運(yùn)動到B處時的速度為v1,從B處到追上小球乙所用時間為t2,則a=gsin 30°=5 m/s2
由=at得
t1==0.2 s,t2=t-t1=0.8 s,
v1=at1=1 m/s
甲剛好追上乙時,v0t+L=v1t2,代入數(shù)據(jù)解得
v0=0.4 m/s,方向水平向左.
11.A、B兩輛汽車在筆直的公路上同向行駛,當(dāng)B車在A車前84 m處時,B車速度為4 m
11、/s,且正以2 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動;經(jīng)過一段時間后,B車加速度突然變?yōu)榱悖瓵車一直以20 m/s的速度做勻速運(yùn)動,經(jīng)過12 s后兩車相遇.問B車加速行駛的時間是多少?
【答案】6 s
解析 設(shè)A車的速度為vA,B車初速度為vB,加速行駛時間為t,兩車在t0時相遇,則有
sA=vAt0 ①
sB=vBt+at2+(vB+at)(t0-t) ②
式中,t0=12 s,sA、sB分別為A、B兩車相遇時行駛的路程,依題意有
sA=sB+s ③
式中s=84 m,由①②③式得
t2-2t0t+=0 ④
代入題中所給數(shù)據(jù)
vA=20 m/s,vB=4 m/
12、s,a=2 m/s2,
t0=12 s
有t2-24t+108=0 ⑤
式中t的單位為s,解得t1=6 s,t2=18 s
t2=18 s>12 s不合題意,舍去.因此,B車加速行駛的時間為6 s.
12.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到汽車開始制動的時間稱為反應(yīng)時間,將反應(yīng)時間和制動時間內(nèi)汽車行駛的總距離稱為感知制動距離.科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),反應(yīng)時間和感知制動距離在駕駛員飲酒前后會發(fā)生明顯變化.一駕駛員正常駕車和酒后駕車時,感知前方危險后汽車運(yùn)動v-t圖線分別如圖10所示甲、乙所示.求:
圖10
(1)正常駕駛時的感知制動距離s;
(2)酒后駕駛時的感知制動距離比正常駕駛時增加的距離Δs.
【答案】(1)75 m (2)30 m
【解析】(1)設(shè)駕駛員飲酒前、后的反應(yīng)時間分別為t1、t2,由圖線可得:t1=0.5 s,t2=1.5 s
汽車減速時間為t3=4.0 s
初速度v0=30 m/s
由圖線可得:s=v0t1+t3
解得:s=75 m.
(2)Δs=v0(t2-t1)=30×(1.5-0.5) m=30 m.