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2023年高考物理一轮复习课时练03《运动图象、追及相遇问题》(含答案详解)
展开这是一份2023年高考物理一轮复习课时练03《运动图象、追及相遇问题》(含答案详解),共6页。试卷主要包含了选择题,多选题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2023年高考物理一轮复习课时练03
《运动图象、追及相遇问题》
一、选择题
1.甲、乙两车在同一条直道上行驶,它们运动的位移x随时间t变化的关系如图所示,已知乙车做匀变速直线运动,其图线与t轴相切于t=10 s处,则下列说法正确的是( )
A.甲车的初速度为零
B.乙车的初位置在x0=60 m处
C.乙车的加速度大小为1.6 m/s2
D.t=5 s时两车相遇,此时甲车速度较大
2.如图,直线a和曲线b分别是在平行的平直公路上行驶的汽车a和b的vt图线,在t1时刻两车刚好在同一位置(并排行驶),在t1到t3这段时间内( )
A.在t2时刻,两车相距最远
B.在t3时刻,两车相距最远
C.a车加速度均匀增大
D.b车加速度先增大后减小
3.杂技运动员在训练时的照片如图所示。有一小球自由落下,碰到水平桌面后反弹,如此数次落下和反弹。若规定竖直向下为正方向,碰撞时间不计,空气阻力不计,则下列vt图像中正确的是( )
4.如图所示是甲、乙两物体从同一点出发的位移—时间(xt)图象,由图象可以看出在0~4 s这段时间内( )
A.甲、乙两物体始终同向运动
B.4 s时甲、乙两物体之间的距离最大
C.甲的平均速度大于乙的平均速度
D.甲、乙两物体之间的最大距离为3 m
5.一物体运动的速度随时间变化的关系如图所示,根据图象可知( )
A.4 s内物体在做曲线运动
B.4 s内物体的速度一直在减小
C.物体的加速度在2.5 s时方向改变
D.4 s内物体速度的变化量的大小为8 m/s
6.如图所示为某质点做直线运动的vt图象,图中t2=3t1,质点在0~t1时间内和t1~t2时间内位移相等。则( )
A.在0~t1时间内,质点的加速度逐渐变小
B.在t1~t2时间内,质点的加速度逐渐变大
C.质点在0~t1时间内和t1~t2时间内的平均速度是相等的
D.质点在0~t1时间内和t1~t2时间内,速度方向相同,加速度方向相反
7.A、B两个物体在同一条直线上做直线运动,它们的at图像如图所示,规定水平向右为正方向。已知在t=0时,两物体的速度均为零,且A在B的左边1.75 m处,则A追上B的时间是( )
A.t=0.5 s B.t=1.5 s C.t=2.5 s D.t=3.5 s
8.甲、乙两人同时同地骑自行车出发做直线运动,前1 h内的xt图像如图所示,下列表述正确的是( )
A.0.2~0.5 h内,甲的速度比乙的小
B.0.2~0.5 h内,甲的加速度比乙的大
C.0.7~0.9 h内,甲的位移比乙的小
D.0.9 h时,甲追上乙
二、多选题
9. (多选)汽车A在红绿灯前停住,绿灯亮起时启动,以0.4 m/s2的加速度做匀加速直线运动,30 s后以该时刻的速度做匀速直线运动,设在绿灯亮的同时,汽车B以8 m/s的速度从A车旁边驶过,且一直以此速度做匀速直线运动,运动方向与A车相同,则从绿灯亮时开始( )
A.A车在加速过程中与B车相遇
B.A、B两车相遇时速度相同
C.相遇时A车做匀速运动
D.A车追上B车后,两车不可能再次相遇
10. (多选)甲、乙两质点从同一位置出发,沿同一直线路面运动,它们的vt 图象如图所示。对这两质点在0~3 s内运动的描述,下列说法正确的是( )
A.t=2 s时,甲、乙两质点相遇
B.在甲、乙两质点相遇前,t=1 s时,甲、乙两质点相距最远
C.甲质点的加速度比乙质点的加速度小
D.t=3 s时,乙质点在甲质点的前面
11. (多选)一辆汽车从甲地出发,沿平直公路开到乙地刚好停止,其速度图象如图所示。那么0~t和t~3t两段时间内,下列说法中正确的是( )
A.加速度的大小之比为2∶1
B.位移的大小之比为1∶2
C.平均速度的大小之比为2∶1
D.中间时刻速度的大小之比为1∶1
12. (多选)甲、乙两车某时刻由同一地点,沿同一方向开始做直线运动,以该时刻作为计时起点,得到两车的位移—时间图像,即xt图像如图所示,甲图像过O点的切线与AB平行,过C点的切线与OA平行,则下列说法中正确的是( )
A.在两车相遇前,t1时刻两车相距最远
B.t3时刻甲车在乙车的前方
C.0~t2时间内甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度
D.甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度
三、计算题
13.斜面长度为4 m,一个尺寸可以忽略不计的滑块以不同的初速度v0从斜面顶端沿斜面下滑时,其下滑距离x与初速度二次方v02的关系图像(即x v02图像)如图所示。
(1)求滑块下滑的加速度大小;
(2)若滑块下滑的初速度为5.0 m/s,则滑块沿斜面下滑的时间为多长?
14.如图所示,在光滑的水平地面上,相距L=10 m的A、B两小球均以v0=10 m/s向右运动,随后两球相继滑上倾角为30°的足够长的光滑斜坡,地面与斜坡平滑连接,取g=10 m/s2。求:
(1)B球刚要滑上斜坡时A、B两球的距离;
(2)A球滑上斜坡后经过多长时间两球相遇。
15.交通路口是交通事故的多发地,驾驶员到交通路口时应格外小心。现有甲、乙汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为v0=9 m/s。当两车快要到一十字路口时,甲车司机看到绿灯已转换成黄灯,立即紧急刹车,乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车。已知甲车紧急刹车的加速度大小a1=5 m/s2,乙车紧急刹车的加速度大小a2=4.5 m/s2,乙车司机的反应时间Δt=0.5 s(即乙车司机看到甲车刹车后0.5 s才开始刹车),则:
(1)若甲车司机看到黄灯时车头距离警戒线9 m,他采取上述措施能否避免闯红灯?
(2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车在行驶过程中应保持多大距离?
0.答案解析
1.答案为:C;
解析:位移-时间图像的斜率等于速度,则知甲车的速度不变,做匀速直线运动,初速度不为零,选项A错误;乙车做匀变速直线运动,其图线与t轴相切于10 s处,则t=10 s时,速度为零,反过来看成初速度为0的匀加速直线运动,则x=at2,根据图像可知,x0=a·(10 s)2,20 m=a·(5 s)2,解得:a=1.6 m/s2,x0=80 m,选项B错误,C正确;t=5 s时两车相遇,此时甲车的速度v甲= m/s=4 m/s,乙车的速度为v2=at=1.6×5 m/s=8 m/s,选项D错误。
2.答案为:B;
解析:在t1时刻两车刚好在同一位置(并排行驶),在t1到t3这段时间内,a的速度一直大于b的速度,两者间距一直增大,t3时刻之后,a的速度小于b的速度,两者间距减小,则在t3时刻,两车相距最远,故A错误,B正确;根据vt图线的斜率表示加速度,可知,a车的加速度不变,b车加速度一直增大,故C、D错误。
3.答案为:B;
解析:小球向下运动后又弹起来,所以速度先为正值逐渐增大,反弹后突然变为负值,且小球在弹起来时速度大小变化很小,根据以上线索可以排除A、C、D,正确答案为B。
4.答案为:D
解析:由图象可知,甲物体在2 s后运动方向改变,A错误;4 s时两车相遇,B错误;2 s末甲、乙距离最大为3 m,D正确;0~4 s这段时间内甲、乙位移相等,所以平均速度相等,故C错误。
5.答案为:D
解析:vt图象只能描述直线运动,A错误;4 s内由图象知物体的速度先减小后反向增大,B错误;2.5 s时,物体速度改变方向,加速度方向不变,C错误;4 s内速度变化量大小为Δv=8 m/s,D正确。
6.答案为:D
解析:根据vt图线的斜率可得,在0~t1时间内,质点的加速度逐渐变大,在t1~t2时间内,质点的加速度逐渐变小,A、B错误;质点在0~t1时间内和t1~t2时间内位移相等,但时间不相等,所以平均速度不相等,C错误;质点在0~t1时间内和t1~t2时间内,速度都沿正方向,方向相同,加速度方向相反,D正确。
7.答案为:D;
解析:很显然,在前2 s内两个物体运动规律是一样的,不可能追上,故A、B错误;在t=2.5 s时,A的位移是1.125 m,B的位移是0.875 m,两位移之差为0.25 m,小于1.75 m,故C错误;t=3.5 s时,A的位移是1.875 m,B的位移是0.125 m,两位移之差等于1.75 m,故D正确。
8.答案为:D;
解析:xt图像的斜率表示速度,0.2~0.5 h内,甲的斜率大,则甲的速度比乙的大,故A错误。由题图知,0.2~0.5 h内,甲、乙都做匀速直线运动,加速度均为零,故B错误。物体的位移等于x的变化量,则知0.7~0.9 h内,甲的位移比乙的大,故C错误。0.9 h时,甲、乙位移相等,甲追上乙,故D正确。
9.答案为:CD
解析:A车在匀加速直线运动过程中的位移xA1=aAt=180 m,此过程中B车的位移xB1=vBt1=240 m>xA1,故A车在加速过程中没有与B车相遇,A错误,C正确;之后因vA=aAt1=12 m/s>vB,故A车一定能追上B车,相遇之后不能再相遇,A、B相遇时的速度一定不相同,B错误,D正确。
10.答案为:BD
解析:由图可知,甲的加速度a甲=- m/s2,做匀减速直线运动,乙的加速度a乙=0.5 m/s2,做匀加速直线运动,C错误;开始时甲速度大,甲在前,乙追甲的过程中,t=1 s前两者距离在增大,t=1 s时,两者速度相等,甲、乙两质点距离最大,故B正确;t=2 s时,分别求它们的位移x甲=2×2 m-××22 m= m,x乙=1×2 m+×0.5×22 m=3 m,这时乙已在甲前,A错误,D正确。
11.答案为:ABD
解析:设t时刻速度为v1,则0~t时间内加速度a1=,位移x1=t, 平均速度1=,中间时刻速度等于平均速度。t~3t时间内加速度a2=,位移x2=·2t,平均速度2=。故正确的是A、B、D。
12.答案为:AD;
解析:题中图像的纵坐标表示物体所在的位置,由图可知t1时刻两图线相距最大,即两车的距离最大,故A正确;t3时刻两车处在同一位置,故B错误;图线斜率表示速度,由题图可知,0~t1时间内甲图线的斜率大于乙图线的斜率,之后甲图线的斜率小于乙图线的斜率,故C错误;图线的斜率表示物体的速度,由题图可知,甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度,故D正确。
13.解:(1)由v02=2ax推知,题中图线斜率为,
所以滑块下滑的加速度大小a=2 m/s2。
(2)由题中图像可推知,当滑块的初速度为4 m/s时,滑块刚好滑到斜面最低点,
故滑块下滑的初速度为5.0 m/s时能滑到斜面最低点。
设滑块在斜面上的滑动时间为t,
则x=v0t-at2,
代入数据解得t=1 s,t=4 s(舍去)。
14.解:(1)设A球滑上斜坡后经过t1时间B球刚要滑上斜坡,则有
t1==1 s
A球滑上斜坡后加速度a=gsin30°=5 m/s2
设这段时间内A球向上运动的位移为x,则
x=v0t1-at=7.5 m。
(2)B球刚要滑上斜坡时A球速度v1=v0-at1=5 m/s
B球滑上斜坡时,加速度与A球相同,以A球为参考系,
B球相对于A球以v=v0-v1=5 m/s
做匀速运动,设再经过时间t2两球相遇,有
t2==1.5 s
则两球相遇时已经过的时间t=t1+t2=2.5 s。
15.解:(1)甲车刹车时,有:-2a1x=0-v
解得x=8.1 m<9 m
故甲车司机能避免闯红灯。
(2)由于a1>a2,故甲车停止后乙车继续靠近甲车
对乙车,反应时间内x1=v0Δt=4.5 m
刹车后,有:-2a2x2=0-v
解得x2=9 m
两车恰好相遇时,有:Δx=x1+x2-x=5.4 m
故应保持的距离:Δx=5.4 m。
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