课时作业3 运动学图像 追及、相遇问题（Word练习）-2022高考物理一轮复习【优化指导】高中总复习·第1轮（新教材新高考 人教版）

课时作业(三)　运动学图像　追及、相遇问题 [对应学生用书P246] 一、单项选择题 1．(2020·福州质检)甲、乙两个小球从不同高度做自由落体运动，同时落地。下列表示这一过程的位移—时间图像和速度—时间图像正确的是(　　) D　解析：由自由落体运动的位移时间公式可知从不同高度释放甲、乙两个小球，它们同时落地，即它们的位移大小不同，在空中运动的时间也不同，A中两小球的位移不同，在空中运动的时间相同，B中两小球的位移相同，在空中运动的时间不同，A、B错误；由自由落体运动的速度时间公式可知甲、乙两个小球在空中运动的加速度(重力加速度g)相同，即在v­t图像中图线的斜率相同，但位移不同，开始运动的时刻不同，终止时刻相同，C错误，D正确。 2．如图为一个质点做直线运动的v－t图像，该质点在前2 s内向西运动，则该质点(　　) A．在前2 s内加速度方向也向西 B．在前4 s内加速度方向始终向东 C．在后2 s内加速度方向始终向东 D．在6 s内加速度方向始终不变 B　解析：由题图可知向西为负方向，向东为正方向，该质点在前2 s内向西做减速运动，则该段时间内加速度方向向东，而2～4 s内向东做加速运动，则加速度方向仍然向东，A错误，B正确；由题图可知在4～5 s内向东做减速运动，而5～6 s内向西做加速运动，所以在4～6 s这段时间内加速度方向一直向西，C错误；由上面分析可知，在0～4 s内加速度方向向东，在4～6 s内加速度方向向西，即在6 s内加速度方向发生变化，D错误。 3．(2020·湖北部分重点中学联考)2018年10月23日港珠澳大桥正式通车，它是目前世界上最长的跨海大桥，为香港、澳门、珠海三地提供了一条快捷通道。图甲是港珠澳大桥中的一段，一辆小汽车在长度为L＝21 m的平直桥面上提速，图乙是该车在该段平直桥面上的车速的平方(v2)与位移(x)的关系。则小汽车通过该段平直桥面的加速度和时间分别为(　　) A．4 m/s2　6 s B．2 m/s2　3 s C．2 m/s2　5 s D．2 m/s2　 s B　解析：由匀变速运动规律v,2x) 得a＝2 m/s2，由vt＝v0＋at，知t＝3 s，B正确，A、C、D错误。－v＝2ax，结合图像可知v0＝4 m/s，vt＝10 m/s，由加速度a＝－v 4．(2020·重庆南开中学5月适应性考试)一轿车和卡车从同一地点出发，由静止开始向同一方向做匀加速直线运动，加速度大小分别为5 m/s2和3 m/s2，两车能达到的最大速度均为30 m/s，则两车间的最大距离为(　　) A．20 m B．60 m C．90 m D．150 m B　解析：两车最大速度均为30 m/s，所以两车均先加速运动后匀速运动，轿车加速时间为6 s，卡车加速时间为10 s，作出轿车和卡车的速度—时间图像如图所示。当两车速度相等时，两车间有最大距离，且速度相等后，两车相对静止，间距不变，根据速度—时间图像与坐标轴围成的面积表示位移可知两车间的最大距离为60 m，B正确。 5．(2020·湖北黄冈新起点考试)一辆从高速公路服务区驶出的小汽车甲以90 km/h的速度并入高速公路行车道向前行驶，甲车司机突然发现前方约100 m处有一辆正打开双闪的小汽车乙，以约45 km/h的速度缓慢行驶，此时甲车司机发现无法变道，经3 s的反应时间开始刹车，刹车过程可视为匀减速运动，加速度大小为5 m/s2，则两车相距最近的距离约为(　　) A．15 m B．53 m C．47 m D．63 m C　解析：甲车司机经t1＝3 s的反应时间开始刹车，从司机发现无法变道时经t2＝t1＋(v甲－v乙)(t2－t1)＝53.125 m，两车相距最近的距离为s－x＝100 m－53.125 m＝46.875 m，约为47 m，C正确。＝5.5 s两车速度相等(速度相等为临界条件)，可画出甲车司机发现无法变道后两车运动的速度—时间图像如图所示，甲车比乙车多走的距离x＝(v甲－v乙)t1＋ 6．(2020·石家庄质检二)相距15 m的甲、乙两质点在t＝0时刻开始沿同一直线相向运动，它们运动的v­t图像如图所示。下列说法正确的是(　　) A．0～3 s内，甲的平均速度比乙的小 B．t＝3 s时，甲的加速度为零 C．0～5 s内，甲和乙的平均速度相等 D．t＝5 s时，甲、乙相遇 D　解析：0～3 s内，甲的平均速度×4×5 m＝10 m，则x乙－x甲＝15 m，故在t＝5 s时刻，甲、乙相遇，D正确。×4×2 m＝－5 m，乙的位移为x乙＝×(－6)×3 m＋ m/s＝2 m/s，甲的平均速度比乙的小，C错误；根据速度—时间图像与坐标轴围成的面积表示位移，则在t＝5 s时刻，甲的位移为x甲＝＝乙