2020高中物理二轮复习热点题型专练专题13运动图像追及和相遇含解析

专题1.3运动图像追及和相遇1.(多选)如图所示为甲、乙两物体在同一直线上运动的位置坐标x随时间t变化的图象，已知甲对应的是图象中的直线，乙对应的是图象中的曲线，则下列说法正确的是()A．甲做匀减速直线运动B．乙做变速直线运动C．0～t1时间内两物体平均速度大小相等D．两物体的运动方向相反【答案】BD2.(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—时间图象，即x­t图象如图所示，甲图象过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【答案】AD【解析】题中图象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，由图可知，甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度，故D正确。3.带电粒子在周期性变化的电场中做直线运动，一个周期内的速度v随时间t变化的图线如图所示，则该质点的位移x(从t＝0开始)随时间t变化的图线可能是图中的哪一个()【答案】C4.某汽车在启用ABS刹车系统和不启用ABS刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如图中的①、②图线所示，由图可知，启用ABS后()A．t1时刻车速更小B．0～t3时间内加速度更小C．加速度总是比不启用ABS时大D．刹车后前行的距离比不启用ABS时短【答案】D【解析】由题图可知，启用ABS后，t1时刻车速更大，A错误；由v­t图线的斜率表示加速度可知，在0～t1时间内，启用ABS后的加速度比不启用ABS时小，而在t1～t3时间内，启用ABS后的加速度比不启用ABS时大，B、C错误；由图线与横轴所围面积表示位移可知，启用ABS后，刹车距离比不启用ABS时短，D正确。【答案】AC13．如图所示是物体做直线运动的v－t图象，则下列由v－t图象作出的加速度—时间(a－t)图象和位移—时间(x－t)图象中正确的是()【答案】A14．质点做直线运动的速度—时间图象如图1­3­9所示，该质点()图1­3­9A．在第1s末速度方向发生了改变B．在第2s末加速度方向发生了改变C．在前2s内发生的位移为零D．第3s末和第5s末的位置相同15．甲、乙两辆汽车在平直的公路上从同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动，它们运动的加速度随时间变化的a－t图象如图所示．关于甲、乙两车在0～20s的运动情况，下列说法正确的是()A．在t＝10s时两车相遇B．在t＝20s时两车相遇C．在t＝10s时两车相距最近D．在t＝20s时两车相距最远【解析】根据加速度—时间图象可知图线与时间轴所围成的面积表示速度，在t＝20s时，两图线与t轴所围成的面积相等，即该时刻两车的速度相等，在t＝20s前乙车的速度大于甲车的速度，所以乙车在甲车的前方，所以两车逐渐远离，在t＝20s时，两车的速度相等，即相距最远，由以上分析可知，在t＝20s时两车不可能相遇，只有D正确．【答案】D16．甲、乙两物体先后从同一地点出发，沿一条直线运动，它们的v－t图象如图所示，由图可知()A．甲比乙运动得快，且早出发，所以乙追不上甲B．t＝20s时，乙追上了甲C．t＝10s时，甲与乙间的间距最大D．在t＝20s之前，甲比乙运动得快，t＝20s之后乙比甲运动得快【答案】D17．两个质点A、B放在同一水平面上，由静止开始从同一位置沿相同方向同时开始做直线运动，其运动的v－t图象如图所示．对A、B运动情况的分析，下列结论正确的是()A．A、B加速时的加速度大小之比为2∶1，A、B减速时的加速度大小之比为1∶1B．在t＝3t0时刻，A、B相距最远C．在t＝5t0时刻，A、B相距最远D．在t＝6t0时刻，A、B相遇【解析】由v－t图象，通过斜率可计算加速度大小，加速时A、B的加速度大小之比为10∶1，减速时A、B的加速度大小之比为1∶1，所以选项A错误；由A、B运动关系可知，当A、B速度相同时距离最远，所以选项B、C错误；由题意可知A、B是从同一位置同时开始运动的，由速度—时间图象可以算出运动位移，可知6t0时刻，A、B位移相同，因此在此时刻A、B相遇，所以选项D正确．【答案】D18．如右图所示，A、B两物体相距s＝7m时，A在水平拉力和摩擦力作用下，正以vA＝4m/s的速度向右匀速运动，而物体B此时正以vB＝10m/s向右匀减速运动，加速度大小为a＝2m/s2，则A追上B所经历时间是()A．7sB．8sC．9sD．10s【解析】由题意知，t＝5s时，物体B的速度减为零，位移大小xB＝12at2＝25m，此时A的位移xA＝vAt＝20m，A、B两物体相距Δs＝s＋xB－xA＝7m＋25m－20m＝12m，再经过Δt＝Δs/vA＝3s，A追上B，所以A追上B所经历时间是5s＋3s＝8s，选项B正确．【答案】B19．在某次军事演习中，空降兵从悬停在高空的直升机上跳下，当下落到距离地面适当高度时打开降落伞，最终安全到达地面，空降兵从跳离飞机到安全到达地面过程中在竖直方向上运动的v－t图象如图所示，则以下判断中正确的是()A．空降兵在0～t1时间内做自由落体运动B．空降兵在t1～t2时间内的加速度方向竖直向上，大小在逐渐减小C．空降兵在0～t1时间内的平均速度v＝12v2D．空降兵在t1～t2时间内的平均速度v12(v1＋v2)【答案】B20．(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，若以该时刻作为计时起点，得到两车的位移－时间图象，即x－t图象，如图所示，甲图象过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．0～t2时间内甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度C．甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度D．t3时刻甲车在乙车的前方【答案】AC21．甲、乙两汽车沿同一平直公路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为16m/s.遇到情况后，甲车紧急刹车，乙车司机看到甲车刹车后也采取紧急刹车．已知甲车紧急刹车时加速度a1＝3m/s2，乙车紧急刹车时加速度a2＝4m/s2，乙车司机的反应时间是0.5s(乙车司机看到甲车刹车后0.5s才开始刹车)．(1)甲车紧急刹车后，经过多长时间甲、乙两车的速度相等？(2)为保证两车紧急刹车过程不相碰，甲、乙两车行驶过程至少应保持多大距离？【解析】(1)设甲刹车经时间t(tΔt＝0.5s)速度为v1＝v0－a1t，乙车速度为v2＝v0－a2(t－Δt)，且v1＝v2.联立以上各式可得t＝2s.(2)甲、乙两车的运动情景如图所示．两车不相碰的临界条件是速度相等且位置相同，因此有v1＝v2，x1＋x0＝x2，甲车位移为x1＝v0t－12a1t2，乙车位移为x2＝v0Δt＋v0(t－Δt)－12a2(t－Δt)2，其中x0就是它们不相碰应该保持的最小距离．联立可得x0＝1.5m.