高考物理運動圖像追及相遇問題單元測試題答案詳解

試題時間：2021-08-31 手機版

　　一、選擇題

　　1.某人騎自行車在平直道路上行進，圖中的實線記錄了自行車開始一段時間內(nèi)的v-t圖象.某同學為了簡化計算，用虛線作近似處理，下列說法正確的是()

　　A.在t1時刻，虛線反映的加速度比實際的大

　　B.在0-t1時間內(nèi)，由虛線計算出的平均速度比實際的大

　　C.在t1-t2時間內(nèi)，由虛線計算出的位移比實際的大

　　D.在t3-t4時間內(nèi)，虛線反映的是勻速運動

　　【答案】BD

　　【詳解】v-t圖象的斜率表示加速度的大小，在t1時刻虛線斜率小，反映的加速度小，所以A錯誤.v-t圖象包圍的面積表示位移的大小，0～t1時間內(nèi)虛線包圍面積大，則求得平均速度大，所以B正確，同理C錯誤.在t3～t4時間內(nèi)，虛線是一段與時間軸平行的直線，反映速度不變，所以是勻速運動，則D正確.

　　2.質(zhì)量為1500kg的汽車在平直的公路上運動，v-t圖象如圖所示.由此可求()

　　A.前25s內(nèi)汽車的平均速度

　　B.前10s內(nèi)汽車的加速度

　　C.前10s內(nèi)汽車所受的阻力

　　D.15～25s內(nèi)合外力對汽車所做的功

　　【答案】ABD

　　【詳解】由題圖知，汽車25s內(nèi)的位移為故前25s內(nèi)汽車平均速度可求，A正確；由題圖知前10s內(nèi)汽車做初速度為0的勻加速直線運動，，

　　B正確；結(jié)合題圖分析，因牽引力未知，故前10s內(nèi)汽車所受阻力無法求得，

　　C錯誤；由題干條件和動能定理可知，故15～25s內(nèi)合外力對汽車所做的功可求得，D正確.

　　3.如圖所示，有一質(zhì)點從t＝0時刻開始，由坐標原點出發(fā)沿v軸的方向運動，則以下說法不正確的是( )

　　A.t＝1 s時，離開原點的位移最大

　　B.t＝2 s時，離開原點的位移最大

　　C.t＝4 s時，質(zhì)點回到原點

　　D.0到1 s與3 s到4 s的加速度相同

　　【答案】選A.

　　【詳解】根據(jù)v-t圖象在各階段為直線，可知質(zhì)點在各階段均做勻變速直線運動：在0～1 s內(nèi)沿v軸正方向的速度不斷增加，故做初速度為零的勻加速直線運動；在1 s～2 s內(nèi)沿

　　v軸正方向做勻減速直線運動，2 s時離原點最遠，A錯B對；在2 s～3 s內(nèi)沿v軸負方向做勻加速直線運動；在3 s～4 s內(nèi)沿v軸負方向做勻減速直線運動，4 s時回到原點，C對；在0～1 s和3 s～4 s內(nèi)加速度大小和方向均相同，D正確.故選A.

　　4.如圖是一輛汽車做直線運動的x-t圖象，對線段OA、AB、BC、CD所表示的運動，下列說法正確的是( )

　　A.OA段運動速度最大

　　B.AB段物體做勻速運動

　　C.CD段的運動方向與初始運動方向相反

　　D.運動4 h汽車的位移大小為30 km

　　【答案】選C.

　　【詳解】由圖象的斜率可知CD段的運動方向與初始運動方向相反且速度最大，A錯C對；AB段表示汽車處于靜止狀態(tài)，B錯；運動4h汽車的位移為零，D錯.

　　5.在平直公路上，自行車與同方向行駛的一輛汽車在t=0時同時經(jīng)過某一個路標，它們的'位移隨時間變化的規(guī)律為：汽車x=10t-t2，自行車x=5t，(x的單位為m，t的單位為s)，則下列說法正確的是( )

　　A.汽車做勻加速直線運動，自行車做勻速直線運動

　　B.經(jīng)過路標后的較短時間內(nèi)自行車在前，汽車在后

　　C.在t=2.5 s時，自行車和汽車相距最遠

　　D.當兩者再次同時經(jīng)過同一位置時，它們距路標12.5 m

　　【答案】選C.

　　【詳解】由汽車和自行車位移隨時間變化的規(guī)律知，汽車做勻減速運動，v0=10 m/s，a=-2 m/s2，自行車做勻速直線運動，v=5 m/s，故A、B錯誤.當汽車速度和自行車速度相等時，相距最遠.根據(jù)v=v0+at，t=2.5 s，C正確.當兩車位移相等時再次經(jīng)過同一位置,故10t′-t′2=5t′,解得t′=5 s,

　　x=25 m，故D錯誤.

　　6.如右圖所示是某質(zhì)點做直線運動的v－t圖象，由圖可知這個質(zhì)點的運動情況是( )

　　A．前5 s做的是勻速運動

　　B．5 s～15 s內(nèi)做勻加速運動，加速度為1 m/s2

　　C．15 s～20 s內(nèi)做勻減速運動，加速度為3.2 m/s2

　　D．質(zhì)點15 s末離出發(fā)點最遠，20秒末回到出發(fā)點

　　【答案】A

　　【詳解】由圖象可知前5 s做的是勻速運動，A正確；5 s～15 s內(nèi)做勻加速運動，但加速度為0.8 m/s2，B錯誤；15 s～20 s做勻減速運動，其加速度為－(16/5)m/s2＝－3.2 m/s2，C錯誤；質(zhì)點在20 s末離出發(fā)點最遠，質(zhì)點一直做的是方向不變的直線運動，D錯誤．

　　7.甲、乙兩輛汽車，同時在一條平直的公路上自西向東運動，開始時刻兩車平齊，相對于地面的v－t圖象如圖所示，關于它們的運動，下列說法正確的是( )

　　A．甲車中的乘客說，乙車先以速度v0向西做勻減速運動，后向東做勻加速運動

　　B．乙車中的乘客說，甲車先以速度v0向西做勻減速運動，后做勻加速運動

　　C．根據(jù)v－t圖象可知，開始乙車在前，甲車在后，兩車距離先減小后增大，當乙車速度增大到v0時，兩車恰好平齊

　　D．根據(jù)v－t圖象可知，開始甲車在前，乙車在后，兩車距離先增大后減小，當乙車速度增大到v0時，兩車恰好平齊

　　【答案】A

　　【詳解】甲車中的乘客以甲車為參考系，相當于甲車靜止不動，乙車以初速度v0向西做減速運動，速度減為零之后，再向東做加速運動，所以A正確；乙車中的乘客以乙車為參考系，相當于乙車靜止不動，甲車以初速度v0向東做減速運動，速度減為零之后，再向西做加速運動，所以B錯誤；以地面為參考系，當兩車速度相等時，距離最遠，所以C、D錯誤．

　　8.從同一地點同時開始沿同一直線運動的兩個物體Ⅰ、Ⅱ的速度—時間圖象如圖所示．在0～t2時間內(nèi)，下列說法中正確的是( )

　　A．Ⅰ物體所受的合外力不斷增大，Ⅱ物體所受的合外力不斷減小

　　B．在第一次相遇之前，t1時刻兩物體相距最遠

　　C．t2時刻兩物體相遇

　　D．Ⅰ、Ⅱ兩個物體的平均速度大小都是v1＋v22

　　【答案】B

　　【詳解】速度—時間圖象中Ⅰ物體的斜率逐漸減小，即Ⅰ物體的加速度逐漸減小，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，當兩物體速度相等時，兩物體相距最遠，B正確；在速度—時間圖象中圖線與坐標軸所圍面積表示位移，故到t2時刻，Ⅰ物體速度圖線所圍面積大于Ⅱ物體速度圖線所圍面積，兩物體平均速度不可能相同，C、D錯誤．

　　9. 汽車的加速性能是反映汽車性能的重要指標．速度變化得越快，表明它的加速性能越好．圖為研究甲、乙、丙三輛汽車加速性能得到的v－t圖象，根據(jù)圖象可以判定

　　A．甲車的加速性能最好

　　B．乙比甲的加速性能好

　　C．丙比乙的加速性能好

　　D．乙、丙兩車的加速性能相同

　　【答案】BD

　　【詳解】圖象的斜率表示加速度，加速度越大，加速性能越好，由圖象可知B、D正確．

　　10.一輛汽車以10 m/s的速度沿平直公路勻速運動，司機發(fā)現(xiàn)前方有障礙物立即減速，以0.2 m/s2的加速度做勻減速運動，減速后一分鐘內(nèi)汽車的位移是( )

　　A.240 m B.250 m C.260 m D.90 m

　　【答案】選B.

　　【詳解】設汽車從開始減速到停止所用時間為t,則v0=at，解得t=50 s.根據(jù) 解得50 s內(nèi)的位移為250 m，故B正確.

　　二、非選擇題

　　11.如圖所示，公路上一輛汽車以v1=10 m/s的速度勻速行駛，汽車行至A點時，一人為搭車，從距公路30 m的C處開始以v2=3 m/s的速度正對公路勻速跑去，司機見狀途中剎車，汽車做勻減速運動,結(jié)果車和人同時到達B點,已知AB=80 m，問：汽車在距A點多遠處開始剎車，剎車后汽車的加速度有多大？

　　【答案】60 m 2.5 m/s2

　　【詳解】人從C到B用時這一時間內(nèi)汽車由A

　　到B且停在B點，設車從A經(jīng)t1，開始剎車.v1t1+(t-t1) =xAB (3分)

　　代入數(shù)據(jù)解得：t1=6 s (3分)

　　所以x1=v1t1=60 m， (3分)

　　(3分)

　　12. 在十字路口，汽車以0.5m/s2的加速度從停車線起動做勻加速直線運動時，恰有一輛自行車以5m/s的速度勻速駛過停車線與汽車同方向行駛，求：

　　（1）什么時候它們相距最遠；最大距離是多少；

　　（2）在什么地方汽車追上自行車；追到時汽車速度是多少.

　　【答案】見詳解

　　【詳解】（1）初始階段，自行車速度大于汽車速度，只要汽車速度小于自行車速度，兩車距離總是在不斷增大.當汽車速度增大到大于自行車速度時，兩車距離逐漸減小，所以兩車速度相等時，距離最大.

　　（1）設自行車速度為v，汽車加速度為a，經(jīng)時間t兩車相距最遠.