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课时跟踪检测(十) 运动学图像和追及相遇问题
1.(2023·济南高一检测)甲、乙、丙三个质点的位移s与时间t的关系图像如图所示,则在0~t2时间内( )
A.甲先做匀加速运动再做匀减速运动
B.乙的平均速度大于丙的平均速度
C.丙做曲线运动
D.在t2时刻,甲、乙、丙相遇
解析:选D s-t图像的斜率表示速度,则甲先向正方向做匀速运动,后向负方向做匀速运动,故A错误;0~t2时间内,三个质点的位移相同,则平均速度相同,故B错误;丙做的是变速直线运动,故C错误;在t2时刻甲、乙、丙的位移相同,三者相遇,故D正确。
2.港珠澳大桥是目前世界上最长的跨海大桥,为香港、珠海、澳门三地提供了一条快捷通道。图甲是港珠澳大桥中的一段,一辆以4 m/s的速度行驶的小汽车在长度为L=28 m的平直桥面上提速,图乙是该车在该段提速中加速度a与位移x的关系图像。则小汽车通过该段平直桥面的末速度和时间分别为( )
A.10 m/s,3 s B.10 m/s,4 s
C.5 m/s,3 s D.5 m/s,2 s
解析:选B 根据v2=v02+2aL得v==10 m/s,时间t==4 s,选项B正确,A、C、D错误。
3.(2021·广东高考)(多选)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线的运动全过程,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:选BD 从v-t图像上看,由于所有龙舟出发点相同,故只要存在甲龙舟与其他龙舟从出发到某时刻图线与t轴所围图形面积相等,就存在船头并齐的情况,故A错误,B正确。从s-t图像上看,图像的交点即代表两龙舟船头并齐,故D正确,C错误。
4.从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度—时间图像如图所示。在0~t0时间内,下列说法正确的是( )
A.Ⅰ、Ⅱ两个物体的加速度都在不断减小
B.Ⅰ物体的加速度不断增大,Ⅱ物体的加速度不断减小
C.Ⅰ物体的位移不断增大,Ⅱ物体的位移不断减小
D.Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是
解析:选A v-t图像的切线斜率表示物体的加速度,由题图可知,两物体的加速度都在不断减小,A项正确,B项错误;两物体在0~t0时间内的速度均为正值,故两物体沿正方向运动的位移都在不断增大,C项错误;=只适用于匀变速直线运动,D项错误。
5.(2023·宁德高一检测)一质点沿x轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其-t图像如图所示,则( )
A.质点做匀速直线运动,速度为0.5 m/s
B.质点做匀加速直线运动,加速度为0.5 m/s2
C.质点在1 s末的速度为1.5 m/s
D.质点在第1 s内的位移为1.5 m
解析:选D 由题图可知=1+0.5t(式中各物理量的单位均为国际单位制单位),由匀变速直线运动的位移公式s=v0t+at2得=v0+at,对比可知,v0=1 m/s,加速度为a=2×0.5 m/s2=1 m/s2,即质点的加速度不变,质点做匀加速直线运动,A、B错误;质点的初速度v0=1 m/s,在1 s末的速度为v1=v0+at1=2 m/s,C错误;质点在第1 s内的位移s1=t1=×1 m=1.5 m,D正确。
6.如图所示,A、B两物体相距s0=7 m,物体A以vA=4 m/s的速度向右匀速运动,而物体B此时的速度为vB=10 m/s,向右做匀减速运动,加速度a=-2 m/s2,那么物体A追上物体B所用的时间为( )
A.7 s B.8 s
C.9 s D.10 s
解析:选B 物体A做匀速直线运动,位移sA=vAt=4t(m)。物体B做匀减速直线运动,减速过程的位移sB=vBt+at2=10t-t2(m)。设物体B速度减为零所用时间为t1,则t1==5 s,在t1=5 s的时间内,物体B的位移为sB1=25 m,物体A的位移为sA1=20 m,由于sA1<sB1+s0,故前5 s内物体A未追上物体B;5 s后,物体B静止不动,故物体A追上物体B的总时间为t总== s=8 s,故选项B正确。
7.(多选)在18届青少年机器人大赛中,某小队以线上一点为原点,沿赛道向前建立直线坐标系,他们为机器人甲、乙编写的程序是,让他们的位移s(m)随时间t(s)变化的规律分别为:s甲=3t+t2,s乙=9t,则( )
A.从原点出发后的较短时间内,乙在前,甲在后
B.甲、乙再次相遇前,最大距离9 m
C.两机器人在x=54 m处再次相遇
D.8 s时,两机器人相遇
解析:选ABC 根据位移公式s=v0t+at2与s甲=3t+t2比较系数可得甲的初速度为v1=3 m/s,a=2 m/s2,乙做速度为v2=9 m/s的匀速直线运动,根据位移关系