内容正文:
第3讲 运动学图象 追及相遇问题
[A组 基础巩固练]
热点一 运动图象的分析和应用
1.(2021·吉林长春模拟)如图所示,高速公路收费站都设有“ETC”通道(即不停车收费通道),设ETC车道是笔直的,由于有限速,汽车通过时一般是先减速至某一限定速度,然后匀速通过电子收费区,再加速驶离(将减速和加速过程都看做加速度大小相等的匀变速直线运动)。设汽车开始减速的时刻t=0,下列四幅图能与汽车通过ETC的运动情况大致吻合的是( )
解析:汽车先做匀减速运动,然后做匀速运动,最后做匀加速运动;图象A反映汽车先做负向匀速运动后静止,再做正向匀速运动,选项A错误。图象B反映汽车先做正向匀速运动后静止,再做正向匀速运动,选项B错误。图象C反映汽车先做正向加速运动,后静止,再做正向加速运动,选项C错误。图象D反映汽车先做减速运动后做匀速运动,再做加速运动,选项D正确。
答案:D
2.A、B两质点从同一地点同时出发的x-t图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.前4 s内A质点的位移比B质点小
B.前4 s内A质点的平均速度大于20 m/s
C.B质点运动方向不变
D.B质点前4 s做减速运动,4 s后做减速运动
解析:由图象可知,前4 s内A质点的位移与B质点的位移相等,选项A错误;前4 s内A质点的位移为80 m,则平均速度等于20 m/s,选项B错误;x-t图象的斜率的符号反映速度的方向,可知B质点在前4 s和后4 s的运动方向不同,选项C错误;x-t图象的斜率等于速度,可知B质点前4 s做减速运动,4 s后做减速运动,选项D正确。
答案:D
3.一个物体在某点从静止开始做匀加速直线运动,其中物体运动的位移为x、加速度为a、速度为v、运动时间为t,则下列图象一定错误的是( )
解析:加速度a恒定不变,D图错误;v=at∝t,A图正确;x=at2∝t2,B图正确;v2=2ax∝x,C图正确。
答案:D
4.(2020·陕西西安模拟)一个物体从t=0时刻开始沿直线运动,物体的v-t的图象如图所示,图线与纵、横坐标轴的交点分别为0.5和-1,由此可知( )
A.物体的初速度大小为-1 m/s
B.物体的加速度大小为1 m/s2
C.物体在1 s末时的速度大小是2 m/s
D.物体在前1 s内通过的位移是0.75 m
解析:纵截距表示t=0时的速度,即初速度,故物体的初速度v0=0.5 m/s,A错误;图象的斜率表示物体运动的加速度,即a=×0.5×12 m=0.75 m,D正确。at2=0.5×1 m+ m/s2=0.5 m/s2,B错误;根据v=v0+at可得,物体在1 s末时的速度大小v1=0.5 m/s+0.5×1 m/s=1 m/s,C错误;物体在前1 s内通过的位移x=v0t+
答案:D
热点二 追及相遇问题
5.A、B两辆火车在能见度很低的雾天里在同一轨道同向行驶,A车在前,速度vA=10 m/s,B车在后,速度vB=30 m/s。当B车发现A车时就立刻刹车,则能见度至少达到多少米时才能保证两辆火车不相撞?已知B车在进行火车刹车测试时发现,若车以30 m/s的速度行驶时,刹车后至少要前进1 800 m才能停下( )
A.400 m
B.600 m
C.800 m
D.1 600 m
解析:由运动学公式:v2-v,解得x1=1 600 m,x2=800 m,能见度至少达到Δx=x1-x2=800 m,故C正确。,2a),x2=vAt,t=-v m/s2=-0.25 m/s2,所以B车刹车的最大加速度为0.25 m/s2,当B车速度减小到10 m/s时,二者相距最近,设此时B车的位移为x1,A车的位移为x2,x1==2ax,得a=
答案:C
6.(2020·四川泸州质检)甲、乙两辆汽车在同一平直公路上做直线运动,其速度-时间(v-t)图象分别如图中a、b两条图线所示,其中a图线是直线,b图线是抛物线的一部分,两车在t1时刻并排行驶。关于两车的运动情况,下列判断正确的是( )
A.甲车做负方向的匀速运动
B.乙车的速度先减小后增大
C.乙车的加速度先减小后增大
D.在t2时刻两车也可能并排行驶
解析:甲车向正方向做匀减速运动,选项A错误;由图象可知,乙车的速度先增大后减小,选项B错误;图象的斜率等于加速度,可知乙车的加速度先减小后增大,选项C正确;因t1到t2时间内乙车的位移大于甲车的位移,可知在t2时刻两车不可能并排行驶,选项D错误。
答案:C
7.(2021·陕西渭南质检)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度-时间图象分别如图中甲、乙两条直线所示,其中t2=2t1。已知两车在t=0时刻并排行驶,下列说法正确的是( )
A.两车在t1时刻也并排行驶
B.t1时刻甲车在后,乙车在前
C.甲车的加