2022年高考物理總復(fù)習(xí) 專題1 運(yùn)動(dòng)圖象 追及與相遇問(wèn)題課時(shí)作業(yè)（含解析）

2022年高考物理總復(fù)習(xí) 專題1 運(yùn)動(dòng)圖象 追及與相遇問(wèn)題課時(shí)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(gè)物體在同一直線上從同一位置同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，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(dòng)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(shí)，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(guó)海軍護(hù)航編隊(duì)保護(hù)的商船，中國(guó)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(dòng)的v－t圖象如圖2所示，設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中海盜快艇所受阻力不變．則下列說(shuō)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(dòng) 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(dòng) 【答案】B 【解析】在0～66 s內(nèi)圖象的斜率越來(lái)越小，加速度越來(lái)越小，故海盜快艇做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，A選項(xiàng)錯(cuò)；海盜快艇在96 s末，速度由正變負(fù)，即改變運(yùn)動(dòng)的方向，開始掉頭逃跑，此時(shí)海盜快艇離商船最近，B對(duì)C錯(cuò)；海盜快艇在96～116 s內(nèi)，沿反方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，D選項(xiàng)錯(cuò)． 3．某同學(xué)在學(xué)習(xí)了動(dòng)力學(xué)知識(shí)后，繪出了一個(gè)沿直線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度a、速度v、位移s隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，若該物體在t＝0時(shí)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(dòng)的圖象是(　　) 【答案】C 【解析】A項(xiàng)位移正負(fù)交替，說(shuō)明物體做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；B項(xiàng)物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)，再做勻減速運(yùn)動(dòng)，然后做反向勻加速運(yùn)動(dòng)，再做反向勻減速運(yùn)動(dòng)，周而復(fù)始；C項(xiàng)表示物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)，再做勻減速運(yùn)動(dòng)，循環(huán)下去，物體始終是單向運(yùn)動(dòng)，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(dòng)． 4．如圖3所示是某物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)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(dòng)；②物體先向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，在t＝2 s后開始向正方向運(yùn)動(dòng)；③在t＝2 s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(shí)，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(dòng)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(dòng)；2 s后速度為正值，即物體向正方向運(yùn)動(dòng)．故①錯(cuò)，②正確． 物體的位置要通過(guò)分析位移來(lái)確定，物體在某段時(shí)間內(nèi)的位移等于速度－時(shí)間圖線中對(duì)應(yīng)圖線與時(shí)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(shí)有最大的負(fù)位移；雖然2 s后運(yùn)動(dòng)方向改為正方向，但它的位置仍在位置坐標(biāo)值負(fù)值處(4 s末物體回到出發(fā)點(diǎn))，故③錯(cuò)，④對(duì)．所以C對(duì)． 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(dòng)，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(shí)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(huì)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(cuò)誤；根據(jù)圖象知，t＝4 s時(shí)汽車A、B的速度相同，故B正確；在速度圖象中，圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示物體的位移，故C錯(cuò)誤；當(dāng)它們速度相等時(shí)，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<sA＋25 m，故汽車B追不上汽車A，即不會(huì)相撞，D正確． 圖5 6．從同一地點(diǎn)同時(shí)開始沿同一直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體Ⅰ、Ⅱ的速度—時(shí)間圖象如圖5所示．在0～t2時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)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(shí)刻兩物體相距最遠(yuǎn) C．t2時(shí)刻Ⅰ物體在Ⅱ物體前方 D．Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)物體的平均速度大小都是 【答案】BC 【解析】速度－時(shí)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(cuò)誤；在0～t1時(shí)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(shí)，相距最遠(yuǎn)，B正確；在速度－時(shí)間圖象中圖線與坐標(biāo)軸所圍面積表示位移，故到t2時(shí)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(cuò)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(dòng)的兩個(gè)物體的速度圖象，則下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖6 A．4 s末兩個(gè)物體速度相同 B．a(chǎn)、b 兩物體運(yùn)動(dòng)的加速度相同 C．4 s末兩個(gè)物體在途中相遇 D．5 s末兩個(gè)物體在途中相遇 【答案】BC 8．(xx·揭陽(yáng)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(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖7 A．此人達(dá)到最大速度時(shí)位于區(qū)間Ⅰ B．此人達(dá)到最大速度時(shí)位于區(qū)間Ⅱ C．此人距離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)時(shí)位于B點(diǎn) D．此人距離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)時(shí)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(cuò)B對(duì)；而縱坐標(biāo)的數(shù)值可以反映位移的大小，C對(duì)D錯(cuò)． 9．(xx·湛江模擬)如圖8所示為在同一直線上運(yùn)動(dòng)的A、B兩質(zhì)點(diǎn)的s－t圖象，由圖可知(　　) 圖8 A．t＝0時(shí)，A在B的前面 B．B在t2時(shí)刻追上A，并在此后跑在A的前面 C．B開始運(yùn)動(dòng)的速度比A小，t2時(shí)刻后才大于A的速度 D．A運(yùn)動(dòng)的速度始終比B大 【答案】AB 【解析】t＝0時(shí)，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(shí)間內(nèi)，A質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度比B大，但t1以后A質(zhì)點(diǎn)靜止不動(dòng)，速度為零，故C、D均錯(cuò)誤；t2時(shí)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(dòng)，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(shí)小球乙自C點(diǎn)以速度v0沿光滑水平面向左勻速運(yùn)動(dòng)，C點(diǎn)與斜面底端B處的距離L＝0.4 m．甲滑下后能沿斜面底部的光滑小圓弧平穩(wěn)地朝乙追去，甲釋放后經(jīng)過(guò)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(dòng)的加速度為a，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)的速度為v1，從B處到追上小球乙所用時(shí)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(shí)，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(shí)，B車速度為4 m/s，且正以2 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)；經(jīng)過(guò)一段時(shí)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(dòng)，經(jīng)過(guò)12 s后兩車相遇．問(wèn)B車加速行駛的時(shí)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(shí)間為t，兩車在t0時(shí)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(shí)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/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(shí)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(xiǎn)到汽車開始制動(dòng)的時(shí)間稱為反應(yīng)時(shí)間，將反應(yīng)時(shí)間和制動(dòng)時(shí)間內(nèi)汽車行駛的總距離稱為感知制動(dòng)距離．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)時(shí)間和感知制動(dòng)距離在駕駛員飲酒前后會(huì)發(fā)生明顯變化．一駕駛員正常駕車和酒后駕車時(shí)，感知前方危險(xiǎn)后汽車運(yùn)動(dòng)v－t圖線分別如圖10所示甲、乙所示．求： 圖10 (1)正常駕駛時(shí)的感知制動(dòng)距離s； (2)酒后駕駛時(shí)的感知制動(dòng)距離比正常駕駛時(shí)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(shí)間分別為t1、t2，由圖線可得：t1＝0.5 s，t2＝1.5 s 汽車減速時(shí)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.