2021-2022學(xué)年高二物理下學(xué)期暑假鞏固練習(xí)2 運(yùn)動(dòng)圖象 追及相遇問(wèn)題

1、 2 運(yùn)動(dòng)圖象 追及相遇問(wèn)題一、選擇題：第15題為單選題，第610題為多選題。1如圖所示為甲、乙兩車(chē)在同一直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng)的vt圖像，在t1時(shí)刻兩車(chē)相遇，則在0t1時(shí)間內(nèi)（）A甲車(chē)在乙車(chē)前面B兩車(chē)間的距離先變大后變小C甲車(chē)速度增大得比乙車(chē)快D兩車(chē)加速度相等時(shí)，速度差最大2大霧天發(fā)生交通事故的概率比平常要高出幾倍甚至幾十倍，保證霧天行車(chē)安全很重要。在霧天的平直公路上，甲、乙兩物體同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，它們的圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A甲物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，乙物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)Bt0時(shí)刻甲物體的速度小于乙物體的速度C當(dāng)甲、乙兩物體第二次相遇時(shí)，兩物體的速度大小相等D從第一次相遇到第二次相遇，兩物體的平均速度相同

2、3一興趣小組用兩個(gè)相同的遙控小車(chē)沿直線(xiàn)進(jìn)行追逐比賽，兩小車(chē)分別安裝不同的傳感器并連接到計(jì)算機(jī)中，A小車(chē)安裝加速度傳感器，B小車(chē)安裝速度傳感器，兩車(chē)初始時(shí)刻速度大小均為v030 m/s，A車(chē)在前、B車(chē)在后，兩車(chē)相距100 m，其傳感器讀數(shù)與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系圖像如圖所示，規(guī)定初始運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，則下列說(shuō)法正確的是（）At3s時(shí)兩車(chē)間距離為55mB39s內(nèi)，A車(chē)的加速度大于B車(chē)的加速度C兩車(chē)最近距離為20mD09s內(nèi)兩車(chē)相遇一次4某獵豹在追擊獵物時(shí)，在25m的距離可以從靜止加速到25m/s，此后獵豹的圖像如圖所示，0到200m內(nèi)為一條與x軸平行的直線(xiàn)，200m到250m內(nèi)為一條傾斜的直線(xiàn)，假設(shè)獵豹和

3、獵物都沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（）A獵豹加速到25m/s后運(yùn)動(dòng)250m所用的時(shí)間是13sB若獵物的速度為10m/s，獵豹發(fā)現(xiàn)獵物時(shí)，獵豹立馬加速追擊獵物，若獵豹達(dá)到最大速度時(shí)，獵豹與獵物之間的距離大于120m，則獵豹一定不能追到獵物C獵豹從靜止加速到25m/s所用的時(shí)間為2sD獵豹加速到25m/s后先做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)后做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)5甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿著同一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其中質(zhì)點(diǎn)甲做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)乙做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，它們的位置x隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖所示。已知t0時(shí)刻，甲的位置為x0，且此時(shí)兩圖線(xiàn)的斜率相同，下列判斷正確的是（）A乙的加速度大小為B時(shí)刻，兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離為C時(shí)刻，

4、兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離為D兩質(zhì)點(diǎn)相遇時(shí)，乙的速度大小為6在同一條平直公路上行駛的a車(chē)和b車(chē)，其速度時(shí)間圖像分別為圖中直線(xiàn)a和曲線(xiàn)b，已知t0時(shí)刻a車(chē)與b車(chē)在同一位置，t2時(shí)刻a車(chē)在b車(chē)前方，由圖可知（）Aa車(chē)與b車(chē)不可能相遇B在t2時(shí)刻b車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變Ct1到t2時(shí)間內(nèi)兩車(chē)之間的距離越來(lái)越小D在0t3時(shí)間內(nèi)，t1時(shí)刻兩車(chē)相距最遠(yuǎn)7甲、乙兩輛汽車(chē)沿平直的公路做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其vt圖象如圖所示。已知t0時(shí)，甲車(chē)領(lǐng)先乙車(chē)5 km，關(guān)于兩車(chē)運(yùn)動(dòng)的描述，下列說(shuō)法正確的是（）A04 h時(shí)間內(nèi)，甲車(chē)做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B04 h時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩車(chē)相遇3次Ct1 h時(shí)，甲、乙兩車(chē)第一次相遇Dt4 h時(shí)，甲車(chē)領(lǐng)先乙車(chē)5

5、 km8平直的公路上有甲乙兩輛小車(chē)，甲車(chē)以v130 m/s的速度勻速行駛，乙車(chē)靜止在公路上，甲車(chē)發(fā)現(xiàn)乙車(chē)時(shí)，以a110 m/s2剎車(chē)，同時(shí)鳴笛乙車(chē)啟動(dòng)，不計(jì)反應(yīng)時(shí)間，啟動(dòng)后乙車(chē)的速度平方隨位移的變化規(guī)律如圖所示，已知乙車(chē)質(zhì)量m200 kg，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力f500 N，則（）A乙車(chē)啟動(dòng)的加速度為10 m/s2B乙車(chē)啟動(dòng)時(shí)受到的牽引力為1500 NC要使兩車(chē)不相撞，甲乙兩車(chē)距離至少為30mD假若甲乙兩車(chē)不相撞，經(jīng)過(guò)甲車(chē)的位移為40m9甲、乙兩車(chē)在平直公路上從同一地點(diǎn)同時(shí)出發(fā)，兩車(chē)位移x和時(shí)間t的比值與時(shí)間t之間的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A甲車(chē)的加速度大小為10 m/s2B乙車(chē)速度減小

6、到零需用時(shí)6 sC甲車(chē)追上乙車(chē)前，兩車(chē)間最遠(yuǎn)距離為7.5 mD乙車(chē)速度減小到零時(shí)，甲車(chē)速度為20 m/s102022年2月2日，在率先開(kāi)賽的北京冬奧會(huì)冰壺混合團(tuán)體比賽中，中國(guó)隊(duì)以76擊敗瑞士隊(duì)取得開(kāi)門(mén)紅。在某次冰壺比賽中，時(shí)間t0時(shí)，球員跪式推動(dòng)冰壺自本壘圓心由靜止向前滑行，tt0推至前衛(wèi)線(xiàn)時(shí)，放開(kāi)冰壺使其自行滑行，t5t0冰壺恰好到達(dá)營(yíng)壘中心并停止運(yùn)動(dòng)，整個(gè)過(guò)程冰壺一直沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其位移x隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，圖像中的0t0、t05t0兩段曲線(xiàn)均為拋物線(xiàn)。已知冰壺的質(zhì)量為m，對(duì)冰壺的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，以下說(shuō)法正確的是（）A時(shí)間0t0的加速度大小等于t05t0的加速度大小Bxt圖像中的兩段曲

7、線(xiàn)在tt0時(shí)刻相切C冰壺的最大速度為D運(yùn)動(dòng)員對(duì)冰壺推力的沖量大小等于摩擦力沖量大小的5倍二、解答題11ETC是電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱(chēng)，可以加快高速公路的通行。甲、乙兩車(chē)同向分別走ETC通道和人工通道，初速度和加速度均相同，通過(guò)后又加速到原來(lái)的速度，從甲車(chē)減速開(kāi)始計(jì)時(shí)，vt圖像如圖所示（10s后的圖像未畫(huà)出），兩車(chē)在時(shí)恰好在A線(xiàn)（收費(fèi)處）相遇，乙車(chē)停車(chē)人工繳費(fèi)耗時(shí)15s，求：（1）時(shí)，甲乙兩車(chē)相距多少米？（2）乙車(chē)從減速到恢復(fù)原來(lái)速度共歷時(shí)多少秒？（3）走ETC通道比走人工通道節(jié)約時(shí)間為多少秒？12冬季來(lái)臨，極端天氣引發(fā)多起追尾碰撞事故，交警提示冰雪天氣開(kāi)車(chē)出行注意保持安全車(chē)速、車(chē)距，出行之前

8、安裝好防滑鏈，規(guī)定在雨雪天氣能見(jiàn)度低于50 m時(shí)，最高速度為20 m/s。雨雪天氣里安裝防滑鏈的甲車(chē)在一段平直公路上勻速行駛，因霧氣造成能見(jiàn)度較低，甲車(chē)發(fā)現(xiàn)前方s020 m處路面上放置三角警示牌，如圖（a）所示，甲車(chē)立即采取緊急剎車(chē)措施，但還是與距離三角警示牌s150 m處、停在路上的一輛沒(méi)有裝防滑鏈的拋錨乙車(chē)發(fā)生了追尾碰撞事故，兩車(chē)正碰時(shí)間極短，車(chē)輪均沒(méi)有滾動(dòng)，甲車(chē)的質(zhì)量等于乙車(chē)質(zhì)量。如圖（b）為該次事故兩車(chē)碰撞前后的一段vt圖像。（1）試判斷甲車(chē)是否違反雨雪天氣的限速規(guī)定？（2）求被碰后2 s時(shí)乙車(chē)向前滑行的距離。13新交規(guī)規(guī)定：“在沒(méi)有信號(hào)燈的路口，一旦行人走上人行道，機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)頭便不能越

9、過(guò)停止線(xiàn)”。如圖甲所示，一長(zhǎng)度為D5 m的卡車(chē)以v036 km/h的初速度向左行駛，車(chē)頭距人行道為L(zhǎng)140 m，人行道寬度為L(zhǎng)25 m。同時(shí)，一距離路口為L(zhǎng)33 m的行人以v11 m/s的速度勻速走向長(zhǎng)度為L(zhǎng)49 m的人行道。圖乙為卡車(chē)的側(cè)視圖，貨箱可視為質(zhì)點(diǎn)，貨箱與車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，貨箱距離車(chē)頭、車(chē)尾的間距為d12.5 m、d21.5 m。重力加速度g10 m/s2）求：（1）當(dāng)司機(jī)發(fā)現(xiàn)行人在圖中位置時(shí)立即加速且以后加速度恒定，要保證卡車(chē)整體穿過(guò)人行道時(shí)，人還沒(méi)有走上人行道，卡車(chē)的加速度最小為多少；（2）如果司機(jī)以第（1）問(wèn)的最小加速度加速，且穿過(guò)人行道后立即勻速，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明貨箱

10、是否會(huì)掉下來(lái)；（3）當(dāng)司機(jī)發(fā)現(xiàn)行人在圖示位置時(shí)立即減速且以后加速度恒定，要保證不違反交規(guī)，且貨箱不撞到車(chē)頭，求卡車(chē)剎車(chē)時(shí)加速度大小需要滿(mǎn)足的條件。答案與解析1【答案】D【解析】0t1時(shí)間內(nèi)，由vt圖像中面積法可知甲的位移比乙的大，又因?yàn)樵跁r(shí)刻，兩車(chē)相遇，所以乙車(chē)在甲車(chē)前面，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；0t1時(shí)間內(nèi)，由vt圖像可知甲車(chē)的速度比乙車(chē)的速度大，乙車(chē)在甲車(chē)前面，所以?xún)绍?chē)的距離一直在減小，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)関t圖像中的斜率代表加速度，由圖像可知，甲車(chē)的加速度在減小且初始時(shí)甲車(chē)的加速度比乙車(chē)的加速度大，乙車(chē)的加速度不變，所以開(kāi)始時(shí)甲車(chē)速度增大得比乙車(chē)快，后來(lái)甲車(chē)速度增大得比乙車(chē)慢，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖像可知，兩

11、車(chē)加速度相等時(shí)，速度差最大，故D項(xiàng)正確。2【答案】D【解析】由題圖可知，甲、乙兩物體的位移一直為正，并且在增大，兩圖像的斜率一直是正的，所以甲、乙兩物體一直沿著正方向運(yùn)動(dòng)，都做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；圖像的斜率表示物體的速度，t0時(shí)刻，甲圖像斜率大于乙圖像斜率，即此時(shí)刻甲物體的速度大于乙物體的速度，B錯(cuò)誤；兩物體的位移時(shí)間圖像交點(diǎn)，表示兩物體到達(dá)同一位置，即相遇兩次，甲、乙兩物體在第二次相遇時(shí)，兩圖像的斜率不相等，所以?xún)晌矬w的速度大小不相等，C錯(cuò)誤；從第一次相遇到第二次相遇，兩物體運(yùn)動(dòng)的位移相同，所用的時(shí)間相同，由可得兩物體的平均速度相同，D正確。3【答案】A【解析】由圖像可知，A車(chē)兩段的加速度分別

12、為，B車(chē)第二段的加速度，s內(nèi)A車(chē)位移，B車(chē)位移，兩車(chē)距離，A正確；在內(nèi)，A車(chē)的加速度等于B車(chē)的加速度，B錯(cuò)誤；設(shè)再經(jīng)過(guò)時(shí)間，兩車(chē)速度相等，有，解得，此時(shí)兩車(chē)相距最近，C錯(cuò)誤；時(shí)，A車(chē)在B車(chē)前10m，此后A車(chē)?yán)^續(xù)加速，B車(chē)?yán)^續(xù)減速到靜止，故不能相遇，D錯(cuò)誤。4【答案】A【解析】由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，可知在圖像中，圖像與橫坐標(biāo)圍成的面積為運(yùn)動(dòng)時(shí)間，可得獵豹加速到25m/s后運(yùn)動(dòng)250m所用的時(shí)間為，故A正確；獵豹減速到與獵物共速時(shí)，即時(shí)，獵豹追不上獵物，則一定不能追到獵物。由圖像可知從獵豹達(dá)到最大速度到獵豹減速到與獵物共速過(guò)程中，獵豹運(yùn)動(dòng)的位移為，由圖像可知，此過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間，此過(guò)程獵物的位移為，即若獵豹

13、達(dá)到最大速度時(shí)，獵豹與獵物之間的距離大于時(shí)獵豹一定追不上獵物，而若獵豹達(dá)到最大速度時(shí)，獵豹與獵物之間的距離大于120m小于127.5m，則獵豹能追到獵物，故B錯(cuò)誤；因?yàn)椴恢阔C豹加速過(guò)程是不是勻變速運(yùn)動(dòng)，則時(shí)間無(wú)法計(jì)算，故C錯(cuò)誤；獵豹加速到25m/s后，在0到200m范圍內(nèi)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，后面做加速度變化的減速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。5【答案】B【解析】由題意可知，甲的速度大小為，時(shí)刻甲、乙圖線(xiàn)的斜率相同，即此時(shí)乙的速度大小也為，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式則有，可得乙的加速度大小為，故A錯(cuò)誤；0的時(shí)間內(nèi)，乙的位移為，故兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離，故B正確；時(shí)，甲的位移，乙的位移，兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離，故C錯(cuò)誤；設(shè)兩質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)時(shí)間

14、t相遇，則有，解得，（舍去），故相遇時(shí)，乙的速度大小，故D錯(cuò)誤。6【答案】AC【解析】時(shí)刻a車(chē)與b車(chē)在同一位置，t2時(shí)刻a車(chē)在b車(chē)前方，而t2時(shí)刻兩車(chē)的速度相等，之后a車(chē)的速度比b車(chē)的大，所以?xún)绍?chē)不可能相遇，故A正確；由圖可知，b車(chē)的速度一直沿正方向，說(shuō)明b車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向沒(méi)有發(fā)生變化，故B錯(cuò)誤；時(shí)刻a車(chē)與b車(chē)在同一位置，在時(shí)間內(nèi)，a車(chē)的速度大于b車(chē)的速度，兩者間距增大，在t1到t2時(shí)間內(nèi)，a車(chē)的速度小于b車(chē)的速度，兩車(chē)之間的距離不斷減小，t2時(shí)刻之后a車(chē)的速度比b車(chē)的大，兩車(chē)間距不斷增大，所以不能確定何時(shí)兩車(chē)間距最遠(yuǎn)，故C正確，D錯(cuò)誤。7【答案】AB【解析】由圖可知，04h時(shí)間內(nèi)，甲車(chē)vt圖象是

15、一條傾斜直線(xiàn)，則甲車(chē)做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故A正確；由圖可知，01h時(shí)間內(nèi)，設(shè)甲乙相遇時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間為，則，代入圖中數(shù)據(jù)解得，由圖可知，1h3h時(shí)間內(nèi)，甲乙兩車(chē)的位移相等，則3h時(shí)兩車(chē)再次相遇，3h4h內(nèi)，乙車(chē)速度一直大于甲車(chē)速度，則不再相遇，則04 h時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩車(chē)相遇3次，故B正確；由B分析可知，t1 h時(shí)，甲、乙兩車(chē)第二次相遇，故C錯(cuò)誤；由圖可知，3h4h內(nèi)，甲車(chē)的位移，乙車(chē)的位移，則乙車(chē)在甲車(chē)前5km，故D錯(cuò)誤。8【答案】BC【解析】乙車(chē)啟動(dòng)后，根據(jù)，結(jié)合圖像斜率，可得乙車(chē)啟動(dòng)的加速度為，故A錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律可得，解得，故B正確；設(shè)經(jīng)過(guò)t0時(shí)間兩車(chē)速度相等，有，解得，則要使兩車(chē)不

16、相撞，甲乙兩車(chē)距離至少為，故C正確；假若兩車(chē)不相撞，甲車(chē)經(jīng)過(guò)t時(shí)間停止運(yùn)動(dòng)，則，故甲車(chē)經(jīng)過(guò)4s的位移即停止運(yùn)動(dòng)的位移，故D錯(cuò)誤。9【答案】AC【解析】根據(jù)勻變速位移與時(shí)間關(guān)系，變形有，根據(jù)圖像可知，圖像的斜率表示，則有，解得，所以A正確；根據(jù)圖像可知，乙車(chē)的初速度為，乙車(chē)的加速度為，解得，所以乙車(chē)速度減小到零需用時(shí)為，所以B錯(cuò)誤；甲車(chē)追上乙車(chē)前，兩車(chē)速度相等時(shí)相距最遠(yuǎn)，則有，解得，兩車(chē)間最遠(yuǎn)距離為，所以C正確；乙車(chē)速度減小到零時(shí)，用時(shí)3s，所以甲車(chē)速度為，所以D錯(cuò)誤。10【答案】BC【解析】0t0，由靜止開(kāi)始，曲線(xiàn)為拋物線(xiàn)，設(shè)此時(shí)加速度為a1，則有，t05t0，末速度為零，逆向看作是初速為零的

17、勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，設(shè)這段時(shí)間內(nèi)的加速度a2，則有，解得，故A錯(cuò)誤；xt圖像中曲線(xiàn)的割線(xiàn)的斜率表示瞬時(shí)速度，瞬時(shí)速度同一時(shí)刻相同，所以?xún)啥吻€(xiàn)在tt0時(shí)刻相切，B正確；冰壺在t0時(shí)刻速度達(dá)到最大，速度，C正確；始末速度都為零，根據(jù)動(dòng)量定理可得，運(yùn)動(dòng)員對(duì)冰壺推力的沖量大小等于摩擦力沖量大小，D錯(cuò)誤。11【解析】（1）兩車(chē)減速時(shí)的加速度大小在內(nèi)，甲車(chē)位移乙車(chē)位移則時(shí)，甲乙兩車(chē)相距。（2）乙車(chē)減速到零用時(shí)從減速到恢復(fù)原來(lái)速度所用的總時(shí)間為。（3）由圖甲從減速到恢復(fù)原來(lái)速度用時(shí)位移乙車(chē)31s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的總位移甲車(chē)節(jié)約時(shí)間解得12【解析】（1）由圖（b）可知開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)甲車(chē)的速度，甲車(chē)碰后速度，甲車(chē)碰前和碰后加速度相等，由圖可得加速度即甲車(chē)碰前速度可解得甲車(chē)碰前速度根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得解得故甲車(chē)違反雨雪天氣的限速規(guī)定。（2）根據(jù)動(dòng)量守恒得解得乙車(chē)的碰后速度由圖（b）可知，若甲車(chē)一直減速，乙車(chē)碰后減速，經(jīng)過(guò)時(shí)兩車(chē)的共同速度為v3，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得解得即乙車(chē)碰后到停止的