课后跟踪训练(5) 追及相遇问题-【优化指导】2026年物理一轮复习高中总复习·第1轮(粤教版)
1.一辆轿车在平直公路的一条车道上以72 km/h的速度匀速行驶,突然发现其正前方120 m处有一辆货车同向匀速前进,于是轿车紧急刹车做匀减速运动,若轿车刹车过程的加速度大小a=1 m/s2,两车相距最近时,距离为22 m,忽略司机的反应时间,则货车的速度大小为( )
A.21.6 km/h B.18 km/h
C.16 km/h D.12 km/h
A 解析:轿车速度为v轿=72 km/h=20 m/s,设货车速度为v货,当二者速度相等时,距离最近,有t=,
t+22 m=v货t+120 m,解得v货=6 m/s=21.6 km/h,A正确.
2.两辆完全相同的汽车,沿水平直路一前一后同向匀速行驶,速度均为v0,若前车突然以恒定的加速度刹车,在它刚停住时,后车以与前车刹车时相同的加速度开始刹车.已知两辆车在刹车过程中所行驶的距离均为s,若要保证两车在上述情况中不相撞,则两车在匀速行驶时保持的距离至少为( )
A.s B.2s
C.3s D.4s
B 解析:两辆完全相同的汽车,刹车时加速度相同,刹车位移也相同,均为s,设加速度大小为a,前车刹车的时间t=,刹车位移s=
,在此时间内,后车做匀速运动,位移s′=v0t=
,所以s′=2s,此后,后车刹车,刹车位移也为s,要保持两车在上述情况中不相撞,则两车在匀速行驶时保持的距离至少为Δs=s′+s-s=s′=2s,B正确.
3.(多选)甲、乙两人骑车沿同一平直公路运动,t=0时经过路边的同一个路标,下列位移—时间(x-t)图像和速度—时间(v-t)图像对应的运动中,甲、乙两人在t0时刻之前能再次相遇的是( )
BC 解析:选项A中,甲、乙在t0时刻之前位移没有相等的时刻,即两人在t0时刻之
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前不能相遇,A错误;选项B中,甲、乙在t0时刻之前图像有交点,即此时位移相等,两人在t0时刻之前能再次相遇,B正确;选项C中图线与横轴围成的面积等于位移,则甲、乙在t0时刻之前位移有相等的时刻,即两人在t0时刻之前能再次相遇,C正确;选项D中图线与横轴围成的面积等于位移,由题图可知在t0时刻之前,甲的位移始终大于乙的位移,则两人在t0时刻之前不能相遇,D错误.
4.(多选)(2025·广东汕头高三质检)甲、乙两车在同一条平直公路的两条平行车道上同时(t=0)并排出发,甲车做匀速直线运动,乙车做初速度为0的匀加速直线运动,它们的位移—时间图像如图所示,比较两车在0~10 s内的运动,以下说法正确的是( )
A.t=5 s时,甲、乙两车速度大小相差最大
B.t=10 s时,甲、乙两车速度大小相差最小
C.t=5 s时,两车间距达到最大
D.t=10 s时,乙车的速度一定是甲车的2倍
CD 解析:乙车做初速度为0的匀加速直线运动,根据s=at2,将(10,100)代入可得a=2 m/s2,甲车做匀速直线运动,速度为v甲=
=
m/s=10 m/s,t=5 s时,甲、乙的速度分别为v甲=10 m/s,v乙=at2=10 m/s,可知此时两车速度相等,A错误;t=10 s时,甲、乙的速度分别为v甲=10 m/s,v乙′=at1=20 m/s,可知此时两车速度相差Δv=v乙′-v甲=10 m/s,乙车的速度是甲车的2倍,B错误,D正确;两车同时同地出发,t=5 s时两车速度相等,两车间距达到最大,C正确.
5.(2025·福建泉州高三质检)歼20是我国自主研制的新一代隐身战斗机,具有隐身好、机动性强、战斗力强等特点.在某次模拟演习中,歼20巡航时发现前方4 km处有一架敌机正在匀速飞行.歼20立即加速追击,在追击的过程中两飞机的v-t图像如图所示.下面说法正确的是( )
A.t=14 s时,歼20追上敌机
B.0~14 s时间内,歼20与敌机的距离先减小后增大
C.在追上敌机前,歼20与敌机的最大距离为4.9 km
D.在追击的过程中,歼20的最大速度为700 m/s
C 解析:由题图可知,歼20的加速度a= m/s2=50 m/s2,由题可知,歼20与敌机在追击的过程中距离先增大后减小,当t=6 s时,歼20与敌机速度相等,此时两者间距离最大,最大距离Δx=v敌t-v0t-
at2=400×6 m-100×6 m-
×50×62 m+4 000 m=4
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900 m,当t′=14 s时,敌机的位移x敌=vt′=400×14 m=5 600 m,歼20的位移为x歼=v0t′+at′2=100×14 m+
×50×142 m=6 300 m,x歼<x敌+4 000 m故当t′=14 s时,歼20没追上敌机,即歼20是在之后的匀速运动过程中追上敌机,匀速时的速度为v=v0+at′=100 m/s+50×14 m/s=800 m/s,C正确,A、B、D错误.
6.(多选)如图甲所示,水平地面上的两小滑块A、B自t=0开始相向运动,运动速度v随时间t的变化关系图像如图乙所示.已知两滑块间的最小距离Δs=12 m,下列说法正确的是( )
A.t=2 s时,A、B间距离最小
B.t=6 s时,A、B间距离最小
C.t=0时,A、B相距32 m
D.t=0时,A、B相距48 m
BD 解析:由题运动图像可知,在0~2 s内两物体距离逐渐靠近,2 s后B开始反向运动,与A同向,由于开始时A的速度大于B,则两物体之间的距离继续减小,当两者速度相等时距离最小,设开始时两物体相距s0,从0时刻到共速所用时间为t,则由题图乙可知t=6 s,s0=8×6 m-[×8×(6-2)-
×2×4]m+Δs=48 m,A、C错误,B、D正确.
7.(多选)物体A以10 m/s的速度做匀速直线运动.物体A出发后5 s,物体B从同一地点由静止出发,做匀加速直线运动,加速度大小是2 m/s2,且A、B运动方向相同.则( )
A.物体B追上物体A所用的时间为5 s
B.物体B追上物体A所用的时间为(5+5)s
C.物体B追上物体A前,两者的最大距离为75 m
D.物体B追上物体A前,两者的最大距离为50 m
BC 解析:设物体B出发后经时间t追上物体A,则xA=xB,vA(t+5 s)=at2,解得t=(5+5
)s(另一解不合题意,舍去),A错误,B正确;相遇前相距最大距离时vA=vB,用时为Δt,则2 m/s2·Δt=10 m/s,解得Δt=5 s,则xA=vA(5 s+Δt)=10×(5+5)m=100 m,xB=
aΔt2=
×2×52 m=25 m,则两者的最大距离为Δx=xA-xB=75 m,C正确,D错误.
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