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专题强化训练(一) 运动学图像 追及和相遇问题
A组·基础巩固题
1.驾驶员开车在平直的道路上匀速行驶,观察到前方有行人通过斑马线,立即刹车礼让行人。假设汽车刹车后做匀减速直线运动,从刹车开始,汽车运动的位移-时间图像和速度-时间图像中,正确的是 ( )
解析 汽车做匀减速直线运动,位移x与时间t是二次函数关系,所以x-t图像应为曲线,A、C两项均错误;速度v与时间t是一次函数关系,且速度均匀减小,B项正确,D项错误。
答案 B
2.(2022·河北卷)科学训练可以提升运动成绩,某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中,速度v与时间t 关系图像如图所示。由图像可知 ( )
A.0~t1时间内,训练后运动员的平均加速度大
B.0~t2时间内,训练前、后运动员跑过的距离相等
C.t2~t3时间内,训练后运动员的平均速度小
D.t3时刻后,运动员训练前做减速运动,训练后做加速运动
解析 根据v-t图像的斜率表示加速度,由题图可知0~t1时间内,训练后运动员的平均加速度比训练前的小,A项错误;根据v-t图像围成的面积表示位移,由题图可知0~t2时间内,训练前运动员跑过的距离比训练后的大,B项错误;根据v-t图像围成的面积表示位移,由题图可知t2~t3时间内,训练后运动员的位移比训练前的位移大,根据平均速度等于位移与时间的比值,可知训练后运动员的平均速度大,C项错误;根据v-t图像可直接判断知,t3时刻后,运动员训练前速度减小,做减速运动,训练后速度增加,做加速运动,D项正确。
答案 D
3.(多选)(2021·广东卷)赛龙舟是端午节的传统活动。下列v-t和s-t图像描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点的运动全过程,其中能反映龙舟甲与其他龙舟在途中出现船头并齐的有 ( )
解析 v-t图线与时间轴所夹面积表示位移,题图A中甲的位移始终大于乙的位移,题图B中丙的位移与甲的位移有相等的时刻,A项错误,B项正确;s-t图线的纵坐标表示位移,两图线的交点表示同一时刻位移相同,即此时齐头并进,C项错误,D项正确。
答案 BD
4.一步行者以6.0 m/s的速度跑去追赶被红灯阻停的公共汽车,在跑到距车25 m处时,绿灯亮了,车以1.0 m/s2的加速度匀加速启动前进,则 ( )
A.人能追上车,追赶过程中人跑了36 m
B.人不能追上车,人、车最近距离为7 m
C.人能追上车,追上车前人共跑了43 m
D.人不能追上车,且车开动后,人车距离越来越远
解析 在跑到距汽车25 m处时,绿灯亮了,汽车以1.0 m/s2的加速度匀加速启动前进,当汽车加速到6.0 m/s时二者相距最近,汽车加速到6.0 m/s所用时间t=6 s,人运动距离为6.0×6 m=36 m,汽车运动距离为18 m,二者最近距离为18 m+25 m-36 m=7 m,人不能追上公共汽车,且车开动后,人车距离先减小后增大,B项正确,A、C、D三项错误。
答案 B
5.“无线蓝牙耳机”可在一定距离内实现与手机的无线连接。为了探究无线连接的最远距离。甲同学携带手机,乙同学佩戴无线蓝牙耳机进行检测实验。开始时两人相距15 m,乙在前甲在后,同时沿同一直线同向运动,其v-t图像如图所示,此过程中蓝牙耳机能接收到手机信号的时间为6 s。则最远连接距离为 ( )
A.3.5 m B.7 m C.9 m D.11.5 m
解析 由题图可知,0~4 s内甲的速度始终大于乙的速度,所以甲在后面追乙,二者之间距离不断减小,在t=4 s时甲、乙速度相同,相距最近,在t=4 s之后甲的速度开始小于乙的速度,甲、乙之间距离又开始增大,由题意并根据运动的对称性可知,此过程中蓝牙耳机能接收到手机信号的时间为1~7 s内,根据v-t图像的斜率表示加速度可知甲的加速度大小为a==1 m/s2,0~1 s时间内甲、乙的位移之差为Δx=v0t-at2-v1t=8×1 m-×1×1 m-4×1 m=3.5 m,t=1 s时甲乙之间的距离即为最远连接距离,smax=s0-Δx=15 m-3.5 m=11.5 m,D项正确。
答案 D
6.(多选)跳伞运动员从高空悬停的直升机跳下,运动员沿竖直方向运动,其v-t图像如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.10 s末运动员打开降落伞
B.运动员在1~10 s内的平均速度为10 m/s
C.10 s末运动员的速度方向改变
D.10~15 s内运动员做加速度逐渐减小的减速运动
解析 根据题意,由题图可知,从10 s末开始运动员做减速运动,可知,此时运动员打开降落伞,A项正确;若运动员在0~10 s内做匀变速直线运动,则平均速度为10 m/s,由题图可知,运动员做加速度减小的加速运动,其平均速度大于10 m/s,B项错误;在整个过程中运动