内容正文:
第2练 运动图像 追及与相遇问题
[footnoteRef:2]答案见P156 [2:
[易错警示]
无论x-t图像、v-t图像是直线还是曲线,所描述的运动都是直线运动,图像的形状反映了x与t、v与t的函数关系,而不是物体运动的轨迹。
[解题技巧]巧妙分析x-t图像、v-t图像中的追及相遇问题
(1)利用图像中斜率、面积、交点的含义进行定性分析或定量计算。
(2)将运动图像还原成物体的实际运动情况更便于理解。
[方法技巧]用函数思想分析图像
对于非常规运动图像,可由运动学公式推导出两个物理量间的函数关系,来分析图像的斜率、截距、面积的含义。]
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考向1 位移时间图像
1(2023·全国甲,16,6分,难度★★)一小车沿直线运动,从t=0开始由静止匀加速至t=t1时刻,此后做匀减速运动,到t=t2时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中,可能正确的是( )
考向2 速度时间图像
【2】(2023·江苏,1,4分,难度★)电梯上升过程中,某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系,如图所示。电梯加速上升的时段是( )
A.从20.0 s到30.0 s B.从30.0 s到40.0 s
C.从40.0 s到50.0 s D.从50.0 s到60.0 s
考向3 加速度时间图像
【3】(2023·湖北,8,4分,难度★★)(多选)t=0时刻,质点P从原点由静止开始做直线运动,其加速度a随时间t按图示的正弦曲线变化,周期为2t0。在0~3t0时间内,下列说法正确的是( )
A.t=2t0时,P回到原点
B.t=2t0时,P的运动速度最小
C.t=t0时,P到原点的距离最远
D.t=t0时,P的运动速度与t=t0时相同
考向4 图像与追及相遇问题结合
4(2016·全国1,21,6分,难度★★★)(多选)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图像如图所示。已知两车在t=3 s时并排行驶,则( )
A.在t=1 s时,甲车在乙车后
B.在t=0时,甲车在乙车前7.5 m
C.两车另一次并排行驶的时刻是t=2 s
D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m
考向5 非常规运动图像
5(2014·江苏,5,3分,难度★★)一汽车从静止开始做匀加速直线运动,然后刹车做匀减速直线运动,直到停止。下列速度v和位移x的关系图像中,能描述该过程的是( )
[footnoteRef:3]答案见P156 [3:
[解题技巧]理解-t图像的意义
由x=v0t+at2可得=v0+at,截距b为初速度v0,斜率k为a,如图所示。
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【6】(2023·黑龙江哈师大附中三模)(多选)如图为同学通过传感器测得的甲、乙两物体的运动图像,横轴为时间,纵轴忘记标记。已知甲图线两部分均为抛物线,且t=0与t=1 s分别为开口向上和开口向下的抛物线的顶点。下列说法正确的是 ( )
A.若图像为位移—时间图像,甲物体0~1 s和1~2 s加速度大小相等
B.若图像为位移—时间图像,0~1 s乙物体平均速度大于甲物体平均速度
C.若图像为速度—时间图像,0~2 s乙物体平均速度为甲物体平均速度的两倍
D.若图像为速度—时间图像,两物体一定在t=1 s时相遇
7(2023·广东三模)(多选)(仿真软件的应用)WorkingModel是一款仿真软件,可以记录物体的运动过程并描绘出运动图像。如图是该软件导出的-t图像,t为时刻,x为0~t时间内物体的位移。已知t0时刻前图像为直线,t0时刻后图像为反比例曲线。该图像模拟某物块在粗糙水平面上做匀减速直线运动直至静止的滑动情景,重力加速度取10 m/s2。下列说法正确的有 ( )
A.物块在4 s后某一时刻静止 B.零时刻,物块的速度大小为20 m/s
C.物块运动的位移大小为60 m D.物块与水平面间的动摩擦因数为
【8】(2023·福建模拟)(旅游文化)厦门的鼓浪屿是集观光、度假、旅游、购物、休闲、娱乐为一体的综合性海岛风景文化旅游区。“鼓浪屿:国际历史社区”于2017年被列入世界遗产名录。右图为小闽在游玩鼓浪屿的过程中某段时间内的x-t图像。随后小闽沿半径为R的圆进行取景,在t1内绕行1.5圈。由图可知( )
A.在0~t0时间内,小闽的行走轨迹为一条曲线
B.在0~t0时间内,小闽的加速度越来越小,行走的平均速度小于
C.取景过程中,小闽绕行的平均速率为
D.取景过程中,为实时监测相机的大致位置,可以将小闽与相机视为一个质点
【9】(2023·海南统考)如图为甲车沿平直