专项02 运动图像问题 追及相遇问题(专项训练)(广东专用)2027年高考物理一轮复习讲练测
2026-06-25
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3份
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36页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 运动图像 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.83 MB |
| 发布时间 | 2026-06-25 |
| 更新时间 | 2026-06-25 |
| 作者 | winboy9986 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-06-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58494464.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦运动图像与追及相遇问题,构建“基础-重难-真题”三级训练体系,提炼图像转化、追及三法等解题策略,逻辑递进培养运动观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|常规图像|4题|x-t/v-t图像斜率、面积意义分析|从基础图像性质到实际运动情境应用|
|非常规图像|4题|s/t-t等图像公式转化法|运动学公式与图像的数学关联建构|
|追及相遇|4题|物理分析法、函数方程法、图像法|速度关系与位移关系的动态分析模型|
|图像追及|4题|图像交点与面积差综合应用|图像工具与追及方法的融合迁移|
内容正文:
专项02 运动图像问题 追及相遇问题
目录
模拟·基础演练 1
⏳题型01 常规图像 1
⏳题型02 非常规图像 3
⏳题型03 追及相遇问题 5
⏳题型04 图像中的追及相遇问题 8
重难·创新演练 11
真题·实战演练 15
模拟·基础演练
考查重点:图像问题、追及问题
⏳题型01 常规图像
1. (2025·广东佛山市二模)图甲所示的医用智能机器人在某医院大厅巡视,图乙是该机器人在某段时间内做直线运动的位移—时间图像,20~30 s的图线为曲线,其余为直线。则机器人在( )
A.0~10 s内做匀加速直线运动
B.0~20 s内平均速度大小为零
C.0~30 s内的位移大小为5 m
D.5 s末的速度与15 s末的速度相同
答案 B
解析 根据s-t图像的斜率表示速度,可知0~10 s内做匀速直线运动,故A错误;根据s-t图像可知,0~20 s内机器人的发生的位移为0,则0~20 s内平均速度大小为零,故B正确;根据s-t图像,在0~30 s内有Δs=0-2 m=-2 m,可知0~30 s内的位移大小为2 m,故C错误;根据s-t图像的斜率表示速度,可知5 s末的速度与15 s末的速度大小相等,方向相反,故D错误。
2.(2025·福建卷)在2024年巴黎奥运会上,我国游泳运动员创造了男子百米自由泳新的世界纪录。在此次比赛中,运动员起跳后于t0时刻入水。入水后的运动过程可近似分为三个阶段:t0~t1段的前程游为匀减速直线运动,t1~t2段为匀速游,t2~t3段的冲刺游为匀加速直线运动;速率v随时间t变化的图像如图所示。已知t0=0.9 s,t1=10.4 s,t2=44.4 s,t3=46.4 s,求该运动员在
(1)t0~t1段的平均速度大小;
(2)t2~t3段的加速度大小;
(3)t2~t3段的位移大小。
答案 (1)2.4 m/s (2)0.1 m/s2 (3)4.2 m
解析 (1)t0~t1时间内运动员做匀减速直线运动,由题图可知==2.4 m/s
因此,t0~t1段的平均速度大小为2.4 m/s。
(2)由题图可知t2~t3段的加速度大小为a==0.1 m/s2。
(3)设t2~t3段的位移为s2,由匀变速直线运动规律有s2=v2(t3-t2)+a
联立数据得s2=4.2 m。
3. (2025·广东肇庆开学考)在10米跳台跳水比赛中,从运动员离开跳台开始计时,其重心的v-t图像如图所示。不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,运动轨迹视为直线,取竖直向下为正方向。下列说法正确的是( )
A.运动员在入水前做自由落体运动
B.运动员在3.65 s时浮出水面
C.运动员入水时的速度大小为14.5 m/s
D.运动员在1.65 s到3.65 s的平均速度大小为7.25 m/s
答案 C
解析 由题图可知,初始时刻运动员具有向上的初速度,先做竖直上抛运动,到达最高点后做自由落体运动,A错误;在3.65 s时,其速度减为零,到达水中最低点,此时并没有浮出水面,B错误;在1.65 s时入水,其竖直上抛运动的初速度为v0=2 m/s,有v=v0-gt,解得入水时v=-14.5 m/s,即运动员入水时的速度大小为14.5 m/s,C正确;假设运动员在1.65 s到3.65 s做匀减速直线运动,则其平均速度为 m/s=7.25 m/s,由图像可知其做加速度逐渐减小的减速运动,所以其平均速度不是7.25 m/s,D错误。
4.(2025·广东稳派联考)赛龙舟是我国民间的运动项目。现有A、B两艘龙舟在同一方向上做直线运动,某段时间内,A、B两艘龙舟的v-t图像如图所示,且t1时刻两龙舟刚好齐头并进,下列说法正确的是( )
A.t2时刻,A龙舟领先B龙舟
B.t1时刻,A龙舟的加速度大于B龙舟
C.t1~t2内,两龙舟的平均速度大小相等
D.t1~t2内,存在某一个时刻两龙舟的加速度相等
答案 D
解析 v-t图像与时间轴所围的面积表示位移,由图可知t1~t2时间,B龙舟比A龙舟的位移大,故t2时刻,B龙舟领先A龙舟,A错误;v-t图像的斜率表示加速度,从图像斜率知,t1时刻,A龙舟的加速度小于B龙舟,B错误;t1~t2内,B龙舟比A龙舟的位移大,B龙舟的平均速度较大,C错误;t1~t2内,存在某一个时刻两曲线的斜率相等,故存在某一个时刻两龙舟的加速度相等,D正确。
⏳题型02 非常规图像
5.(2026·广东珠海市检测改编)汽车年检时,为了检测某新能源汽车的刹车性能,在平直的水泥路面上进行刹车实验。新能源汽车开始刹车后位移和时间的比值与时间t之间的关系图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.汽车的初速度为22 m/s
B.刹车过程汽车的加速度大小为2.5 m/s2
C.刹车过程持续的时间为8 s
D.从开始刹车时计时,经过8 s,汽车的位移为40 m
答案 D
解析 根据匀变速直线运动的位移—时间公式s=v0t+at2,可得=v0+at,可得汽车的初速度为v0=20 m/s,a= m/s2=-2.5 m/s2,所以加速度为a=-5 m/s2,刹车过程持续的时间t0==4 s,从开始刹车时计时,经过8 s,已经停止,汽车的位移为s'=v0t0=40 m,故选D。
6.(多选)(2025·广东东莞市检测)如图(a)所示,某建筑工地正用吊车将装混凝土的料斗竖直向上起吊到高处,料斗从静止开始向上运动的加速度随上升高度变化的规律如图(b)所示,若装有混凝土的料斗总质量为1吨,重力加速度为10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.从h=4 m到h=5 m运动过程,料斗做匀减速运动
B.从静止开始上升到高度5 m时,料斗的速度大小为3 m/s
C.从静止开始上升5 m过程中,料斗运动的时间为 s
D.从静止开始上升5 m过程中,料斗运动的时间小于 s
答案 BD
解析 从h=4 m到h=5 m运动过程,由题图(b)可知加速度逐渐减小,但方向仍为正方向,所以料斗做加速度减小的加速运动,故A错误;根据v2=2ah,可知a-h图像与横轴围成的面积为,从静止开始上升到高度5 m时,则有=×(4+5)×1 m2/s2=4.5 m2/s2,可得v=3 m/s,故B正确;
由题图(b)可知料斗先做匀加速直线运动,再做加速度减小的加速运动,其v-t图像如图所示,
可知从静止开始上升5 m过程中,料斗的平均速度满足> m/s= m/s,料斗运动的时间满足t=< s= s,故C错误,D正确。
7.如图所示为汽车沿平直公路行驶过程中,位移s和时间t的比值与时间t的关系图像。下列说法正确的是( )
A.汽车的加速度大小为5 m/s2
B.t=2 s时,汽车的速度大小为10 m/s
C.0~2 s内汽车的位移为10 m
D.0~2 s内汽车的位移大小为20 m
答案 D
解析 根据运动学公式s=v0t+at2,整理可得=v0+at,结合-t图像可得v0=0,a= m/s2,解得a=10 m/s2,故A错误;由运动学公式vt=v0+at可得,t=2 s时,汽车的速度大小为v2=at=20 m/s,故B错误;由运动学公式s=v0t+at2可得,0~2 s内汽车的位移大小为s2=at2=20 m,故C错误,D正确。
8.(多选)某无人驾驶汽车在研发过程中要进行试车,新车沿平直公路行驶的一段时间内的-图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.该车做匀加速运动
B.该车行驶的初速度大小为20 m/s
C.该车行驶的加速度大小为4 m/s2
D.该车在前3 s的位移是60 m
答案 BC
解析 根据匀变速直线运动的位移—时间公式s=v0t+at2,变形可得=v0·+a,可知-图像的斜率k=v0= m/s=20 m/s,纵轴截距为b=-2 m/s2=a,可得a=-4 m/s2,所以该车做匀减速运动,加速度大小为4 m/s2,初速度为20 m/s,故A错误,B、C正确;匀减速运动的总时间为t==5 s,t=3 s时车速大小为vt=v0+at=8 m/s,则该车在前3 s的位移为s=t=42 m,故D错误。
⏳题型03 追及相遇问题
9.(2025·广东中山市质检)某一长直的赛道上,一辆赛车前方200 m处有一安全车正以10 m/s的速度匀速前进,这时赛车从静止出发以2 m/s2的加速度追赶。求:
(1)赛车出发3 s末的瞬时速度大小;
(2)赛车追上安全车所需的时间及追上时的速度大小;
(3)追上之前两车的最大距离。
答案 (1)6 m/s (2)20 s 40 m/s (3)225 m
解析 (1)赛车出发3 s末的瞬时速度大小为
v1=a1t1=2×3 m/s=6 m/s。
(2)设经t2时间追上安全车,由位移关系得
v0t2+200 m=a1,
解得t2=20 s
此时赛车的速度v=a1t2=2×20 m/s=40 m/s
(3)方法一 物理分析法
当两车速度相等时,两车相距最远
由v0=a1t3得两车速度相等时,经过的时间
t3== s=5 s,
追上之前两车最远相距
Δs=v0t3+200 m-a1
=(10×5+200-×2×52) m
=225 m。
方法二 二次函数法
Δs=v0t+200-a1t2=10t+200-t2
当t== s=5 s时,Δs有极值,相距最远,将t=5 s代入解得Δsmax=225 m。
方法三 图像法
从图像可知,当赛车速度等于安全车速度时,即v0=a1t0=10 m/s,得t0=5 s时相距最远,Δsmax=v0t0-t0+200 m=225 m。
10.(2025·广东肇庆市开学考)在平直公路上,有甲、乙两辆汽车同方向运动,甲汽车的速度是72 km/h,乙汽车的速度是108 km/h。
(1)若在t=0时刻同时经过某一个路标A,乙汽车立即以大小为2 m/s2的加速度刹车,甲汽车始终以72 km/h的速度匀速运动,经过一段时间,甲、乙两汽车又在路标B处相遇,求在路标A、B之间路段,甲、乙两汽车之间的最大距离。
(2)若当乙汽车距离前方的甲汽车50 m时,乙汽车驾驶员发现了甲汽车,设甲、乙两汽车驾驶员的反应时间均为Δt=0.5 s。若乙汽车驾驶员发现甲汽车经反应时间Δt后,由于乙汽车刹车失灵只能采取鸣笛警告措施,甲汽车驾驶员听到鸣笛后经反应时间Δt后立即做匀加速运动,为了防止两车相撞,求甲汽车加速运动的最小加速度的大小。(保留三位有效数字,声音的传播时间忽略不计)
答案 (1)25 m (2)1.25 m/s2
解析 (1)根据题意,甲汽车的速度为
v1=72 km/h=20 m/s
乙汽车的速度为v2=108 km/h=30 m/s
设经过时间t,两车的速度相等,此时甲、乙两汽车之间的距离最大,则
v2-at=v1,sm=v2t-at2-v1t
解得sm=25 m
(2)设甲汽车的加速度最小为a',且加速t'时间后两车速度相等,则v2=v1+a't'
当甲车开始加速时两车的距离为
s0=s-(v2-v1)·2Δt=40 m
两车速度相等时,恰好到达同一位置,根据位移关系有v2t'=s0+t'
解得甲车加速运动的最小加速度的大小为a'=1.25 m/s2。
解答追及相遇问题的三种方法
物理分析法
抓住“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键,认真审题,建立物体运动情景图,分析两物体的速度大小关系,利用速度相等时两物体的位置关系,判断能否追上、二者相距最近或最远
函数方程
判断法
设经过时间t,二者间的距离Δs=sB+s0-sA,假设追上,Δs=0,方程中Δ=b2-4ac,Δ<0,追不上;Δ=0,恰好追上,一解;Δ>0,两解或发生了相撞;或利用函数极值求解二者距离最大值或最小值
图像法
将两个物体运动的速度—时间关系或位移—时间关系画在同一图像中,然后利用图像分析求解相关问题
11.汽车甲沿着平直的公路以速度v0做匀速直线运动。当它路过某处的同时,该处有一辆汽车乙开始做初速度为0的匀加速直线运动去追赶甲车。根据上述的已知条件( )
A.可求出乙车追上甲车时乙车的速度
B.可求出乙车追上甲车时乙车所走的路程
C.可求出乙车从开始启动到追上甲车时所用的时间
D.不能求出上述三者中任何一个
答案 A
解析 根据题意,从汽车乙开始追赶汽车甲直到追上,两者运动距离相等,即s甲=s乙=s,经历时间t甲=t乙=t。根据匀速直线运动公式对甲车应有s=v0t①,根据匀加速直线运动公式对乙车有s=at2②,及vt=at③,联立①②式可得at=2v0,代入③式得vt=2v0,说明根据已知条件可求出乙车追上甲车时乙车的速度应为2v0。因a不知,无法求出路程和时间。如果采取作v-t图像的方法,则上述结论就比较容易通过图线得出。如图所示,图中当乙车追上甲车时,路程应相等,即从图中图线上看面积s甲和s乙,显然三角形高vt等于长方形高v0的2倍,由于加速度a未知,乙图线斜率不定,a越小,t越大,s也越大,也就是追赶时间和路程就越大,故A正确。
12.两辆完全相同的汽车A、B,沿平直的公路一前一后匀速行驶,速度均为v0。若前车A突然以恒定的加速度刹车,在它刚停住后,后车B以前车A刹车时的加速度开始刹车。已知前车A刹车过程中所行驶的距离为s,若要保证两辆车在上述过程中不相撞,则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为( )
A.s B.2s C.3s D.4s
答案 B
解析 题设内容如图(a)所示,末位置临界情况为B、A恰接触。现针对所研究内容,等效为B、A从同一地点,A车以v0匀减速,B车先匀速后匀减速,如图(b)所示,图(b)中末位置A、B均停下来时的间距即为图(a)中初位置B、A间距离。继而可作出图(c)所示v-t图像,从图像中直接看出B比A多运动2s,故B正确。
⏳题型04 图像中的追及相遇问题
13.(多选)(2026·广东省四校联考)两车在不同的行车道上同向行驶,t=0时刻,乙车在甲车前方25 m处。两车速度—时间(v-t)图像分别为图中直线甲和直线乙,交点坐标图中已标出,则( )
A.乙车的加速度是0.6 m/s2
B.第5 s末两车相距40 m
C.相遇前,甲、乙两车的最大距离是55 m
D.25 s末时甲车追上乙车
答案 BD
解析 v-t图像中图线的斜率即为物体运动的加速度,所以乙车的加速度为a乙= m/s2=0.2 m/s2,故A错误;由题图可得第5 s末时,两车的速度分别为v甲= m/s=3 m/s,v乙= m/s=5 m/s,v-t图像中图线与t轴所围成图形的面积表示物体运动的位移,所以由s=·t,可得0~5 s内两车运动的位移分别为s甲=×5 m=7.5 m,s乙=×5 m=22.5 m,所以第5 s末两车相距Δs=s乙-s甲+s0=40 m,故B正确;当两车速度相等时,两车相距最远,由题图可知,第10 s末时,两车速度相等,两车的距离最大。0~10 s内两车运动的位移分别为s甲'=×10 m=30 m,s乙'=×10 m=50 m,所以第10 s末两车相距Δs'=s乙'-s甲'+s0=45 m,故C错误;由题图可得甲车的加速度为a甲= m/s2=0.6 m/s2,设经过时间t甲车追上乙车,则s甲″-s乙″=s0,s甲″=a甲t2=0.3t2,s乙″
14.(2026·广东汕尾联考)随着自动驾驶技术不断成熟,北京、上海等城市某些特定地区相继出现无人驾驶网约车,给市民出行带来方便。甲、乙两辆无人驾驶汽车在平直公路上从同一地点同时出发,两车位移s和时间t的比值与时间t之间的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.乙车的加速度大小为1 m/s2
B.3 s末两车速度相同
C.乙车速度为6 m/s时,甲车速度为9 m/s
D.甲车追上乙车前,两车间最远距离为9 m
答案 D
解析 根据s=v0t+at2,可得=v0+at,由图像可知,甲车初速度为零,加速度a1= m/s2=3 m/s2,可得a1=6 m/s2,乙车的初速度v02=12 m/s,加速度a2= m/s2=-1 m/s2,可得a2=-2 m/s2,两车速度相同时,有a1t=v02+a2t,解得t=1.5 s,选项A、B错误;乙车速度为6 m/s时,即6 m/s=12-2t1,解得t1=3 s,此时甲车速度为v甲=a1t1=18 m/s,选项C错误;甲车追上乙车前,两车速度相等时距离最远,则最远距离为s=v02t+a2t2-a1t2=9 m,选项D正确。
=v0t+a乙t2=4t+0.1t2,联立解得t=25 s,所以25 s末时甲车追上乙车,D正确。
15.(2025·广东广州市三模)甲、乙两同学参加百米赛跑,从同一赛道起点同时出发,速度—时间图像如图所示,甲同学在t0时刻达到终点。则甲、乙从起点到终点的过程中( )
A.甲的平均速度比乙大
B.甲的速度一直比乙大
C.甲的加速度一直比乙大
D.甲一直在乙前面
答案 A
解析 v-t图像与t轴围成的面积表示位移,0~t0时间内,甲同学v-t图像与t轴围成的面积较大,且甲同学在t0时刻达到终点,则甲同学先到达终点,甲、乙两同学参加百米赛跑,甲、乙从起点到终点的过程中位移相同,甲同学所用时间较短,故甲的平均速度比乙大,故A正确;由题图可知,甲的速度先小于乙的速度,后大于乙的速度,故乙先在甲前面,后甲追上乙,甲在乙前面,故B、D错误;v-t图像的斜率表示加速度,甲同学v-t图像的斜率先小于乙,再大于乙,后等于乙,故甲的加速度不是一直比乙大,故C错误。
16.(多选)(2025·广东珠海市第一中学段考)假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶,甲车在前,乙车在后,速度均为v0=30 m/s,甲、乙相距s0=110 m,t=0时刻甲车遇紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间变化的关系分别如图甲、乙所示,取运动方向为正方向,下列说法正确的是( )
A.t=3 s时两车相距最近
B.t=6 s时两车距离最近,且最近距离为20 m
C.t=9 s时乙车速度减为0
D.t=9 s两车距离为65 m
答案 BCD
解析 在3 s时,甲车速度和位移为
v甲1=v0+a甲t=0,
s甲1=v0t+a甲t2=45 m
乙车速度仍为v乙1=30 m/s,
位移为s乙1=v0t=90 m
此时乙车并未追上甲车
两者相距最近的条件为速度相等,设速度相等时经过的时间为t1,则
v甲1+a甲'(t1-t0)=v乙1+a乙(t1-t0),其中t0=3 s
解得t1=6 s
此时v甲2=v乙2=15 m/s
t=6 s时两车距离最近,最近距离为Δs1=(×30×3+×15×3+110-30×3-×45×3) m=20 m,故A错误,B正确。
乙车速度为0时,0=v乙1+a乙(t2-t0)
解得t2=9 s
从3 s到9 s时,两车位移分别为s甲2=v甲1(t2-t0)+a甲'(t2-t0)2=90 m
s乙2=v乙1(t2-t0)+a乙(t2-t0)2=90 m
故两车相距Δs2=s0+s甲1+s甲2-s乙1-s乙2=65 m
故C、D正确。
重难·创新演练
设题创新:结合科技考查;结合生活实际;新角度考查研究方法;
1.(2025·广东肇庆联考)一只鸟由静止沿直线匀加速飞行,其位移s随时间t变化的关系图像如图所示。t=2 s时刻,鸟的速度大小为( )
A.2 m/s B.4 m/s
C.6 m/s D.8 m/s
答案 D
解析 设鸟的加速度大小为a,有s1=a,其中s1=2 m,t1=1 s,解得a=4 m/s2,t=2 s时刻,鸟的速度大小v=at2,其中t2=2 s,解得v=8 m/s,故D正确。
2.(2025·广东惠州)根据海水中的盐分高低可将海水分成不同密度的区域,当潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域,浮力顿减,称之为“掉深”。如图甲所示,我国南海舰队某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。t=0时,该潜艇“掉深”,随后采取措施自救脱险,在0~30 s内潜艇竖直方向的v-t图像如图乙所示(设竖直向下为正方向)。则( )
A.潜艇在t=10 s时下沉到最低点
B.潜艇在“掉深”和自救时的位移大小之比为1∶2
C.潜艇竖直向下的最大位移为100 m
D.潜艇在“掉深”和自救时的加速度大小之比为1∶2
答案 B
解析 由图像可知,在0~10 s向下做匀加速直线运动,10~30 s向下做匀减速直线运动,则潜艇在t=30 s时下沉到最低点,潜艇竖直向下的最大位移为h=(t1+t2)=300 m,故A、C错误;潜艇在“掉深”时做加速运动,自救时做减速运动,位移大小为h1=t1=100 m,h2=t2=200 m,则位移的比值为,故B正确;潜艇在“掉深”和自救时的加速度大小之比为,故D错误。
3.(2025·广东深圳模拟)一物体从静止开始做直线运动,其加速度a与时间t的变化关系如图所示,则下列判断正确的是( )
A.物体在2 s、4 s等时刻改变运动方向
B.物体在4 s、8 s等时刻改变运动方向
C.0~2 s内与2~4 s内物体的位移相等
D.0~2 s内与2~4 s内物体的速度变化量相同
答案 C
解析 由题图知,0~2 s内物体沿正方向做匀加速直线运动,2~4 s内物体沿正方向匀减速直线运动,4 s末速度为零,4~6 s又做沿正方向匀加速直线运动,如此反复,物体一直沿正方向运动,方向不变,A、B错误;0~2 s内做初速为零的匀加速直线运动,2~4 s内做匀减速直线运动,末速度为零,加速度大小相同,物体的位移相等,C正确;0~2 s内做加速运动,2~4 s内物体做减速运动,速度变化量的大小相同,方向相反,D错误。
4.如图甲所示,无人驾驶汽车车头的激光雷达就像车辆的“鼻子”,随时“嗅”着正前方120 m范围内车辆和行人的“气息”,大大缩短了汽车的制动反应时间,仅需0.2 s,图乙为某次在测试场地进行制动测试时获得的一部分图像(v为汽车的速度,s为位移)。关于该制动测试,下列说法正确的是( )
A.制动加速度大小为60 m/s2
B.最大安全速度是25 m/s
C.以40 m/s的速度匀速行驶时,从“嗅”到前方行人“气息”到停止需要5 s
D.以40 m/s的速度匀速行驶时,从“嗅”到前方行人“气息”到停止的距离为108 m
答案 D
解析 设汽车制动加速度的大小为a,根据位移速度公式得v2-=-2as,整理得v2=-2as,结合图像斜率得a=8 m/s2,A错误;以40 m/s的速度匀速行驶时,从“嗅”到前方行人“气息”到停止需要的时间为t=t0+=0.2 s+ s=5.2 s,C错误;以40 m/s的速度匀速行驶时,从“嗅”到前方行人“气息”到停止的距离为s'=vt0+=40×0.2 m+ m=108 m<120 m,可知汽车的最大安全速度大于40 m/s,B错误,D正确。
5.如图为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.甲图中,物体在0~t0这段时间内的位移小于v0t0
B.乙图中,物体的加速度为2 m/s2
C.丙图中,阴影面积表示t1~t2时间内物体的加速度变化量
D.丁图中,t=3 s时物体的速度为25 m/s
答案 D
解析 由v-t图线与时间轴围成的面积表示位移,可知题图甲中,物体在0~t0这段时间内的位移大于v0t0,A错误;根据=2as可知,2a=1 m/s2,则物体的加速度为0.5 m/s2,B错误;根据Δv=at可知,题图丙中,阴影部分的面积表示t1~t2时间内物体的速度变化量,C错误;由s=v0t+at2可得=v0+at,结合题图丁可知a= m/s2=5 m/s2,即a=10 m/s2,则v0=-5 m/s,故t=3 s时物体的速度为v3=v0+at=25 m/s,D正确。
6.一物体做匀加速直线运动,从计时开始的t-1-st-2函数关系图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.物体的初速度为1 m/s
B.物体的加速度为2 m/s2
C.前3 s内物体的位移为10.5 m
D.第3 s内物体的平均速度为5 m/s
答案 C
解析 根据s=v0t+at2,得-,结合图像可知,-=-0.25,物体的初速度和加速度分别为v0=2 m/s,a=1 m/s2,A、B错误;前3 s内物体的位移为s=v0t+at2=m=10.5 m,C正确;前2 s内物体的位移为s'=m=6 m,则第3 s内物体的平均速度为 m/s=4.5 m/s,D错误。
7.狞猫是夜行性动物,喜欢独居,擅长爬树,跳跃能力极强,能捉降落或起飞时的鸟类。某只狞猫在捕食树上的鸟时,先慢慢趴低身体,使身体贴近地面,然后突然蹬地向上加速,重心上升后离地向上运动,狞猫在离开地面前,其加速度a与重心上升高度h的关系如图所示,忽略空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,则狞猫离地后速度大小约为( )
A.2 m/s B.5 m/s C.6 m/s D.8 m/s
答案 D
解析 设狞猫离地时速度为v,如果做匀变速直线运动,由v2=2ah整理得=ah,可知a-h图像与坐标横轴围成的面积表示,对于非匀变速直线运动该结果也成立,则m2/s2,解得v=8 m/s,故D正确。
真题·实战演练
高频考点:图像问题
1.(2024·新课标卷)一质点做直线运动,下列描述其位移x或速度v随时间t变化的图像中,可能正确的是( )
答案 C
解析 物体做直线运动,位移与时间成函数关系,A、B选项中一个时间对应两个或两个以上的位移,故不可能;同理D选项中一个时间对应两个速度,也不可能,只有C选项速度与时间是成函数关系,故可能。
2.(2025·海南卷)如图所示是某汽车通过ETC过程的v-t图像,t1~t2时间内的图线是一条平行于t轴的直线,下面说法正确的是( )
A.0~t1内,汽车做匀减速直线运动
B.t1~t2内,汽车静止
C.0~t1和t2~t3内,汽车加速度方向相同
D.0~t1和t2~t3内,汽车速度方向相反
答案 A
解析 v-t图像的斜率表示加速度,由题图可知0~t1时间内加速度为负且恒定,速度为正,加速度方向与速度方向相反,故0~t1内,汽车做匀减速直线运动,故A正确;t1~t2内,汽车做匀速直线运动,故B错误;0~t1内加速度为负,t2~t3内加速度为正,故0~t1和t2~t3内,汽车加速度方向相反,故C错误;0~t1和t2~t3内,汽车速度方向相同,均为正,故D错误。
3.(2023·广东卷)铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中,可视为质点的铯原子团在激光的推动下,获得一定的初速度。随后激光关闭,铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动,到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度v或加速度a随时间t变化的图像是( )
答案 D
解析 铯原子团仅受重力的作用,加速度g竖直向下,大小恒定,在v-t图像中,斜率的绝对值等于重力加速度,故斜率不变,所以v-t图像应该是一条倾斜的直线,故选项A、B错误;因为加速度恒定,且方向竖直向下,故为负值,故选项C错误,D正确。
4.(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线的运动全过程,其中能反映龙舟甲与其它龙舟在途中出现船头并齐的有( )
答案 BD
解析 A图是v-t图像,由图可知,甲的速度一直大于乙的速度,所以中途不可能出现甲、乙船头并齐,故A错误;B图是v-t图像,由图可知,开始丙的速度大,后来甲的速度大,v-t图像中图线与横轴围成的面积表示位移,由图可以判断在中途甲、丙位移会相同,所以在中途甲、丙船头会并齐,故B正确;C图是s-t图像,由图可知,丁一直运动在甲的前面,所以中途不可能出现甲、丁船头并齐,故C错误;D图是s-t图像,交点表示相遇,所以甲、戊在中途船头会并齐,故D正确。
5.(2025·广东广州市检测)如图甲,高速公路收费站设有“ETC”通道(即不停车收费通道),某汽车通过笔直的“ETC”通道时先减速至某一限定速度,然后匀速通过收费区,再加速驶离,其v-t图像如图乙所示。则汽车x-t图像可能正确的是( )
答案 D
解析 如题图乙所示,汽车先做正向匀减速直线运动,然后做正向匀速运动,最后做正向匀加速直线运动。图像A反映汽车先做负向匀速运动后静止,再做正向匀速运动,A错误;图像B反映汽车先做正向匀速运动后静止,再做负向匀速运动,B错误;图像C反映汽车先做正向减速直线运动后静止,再做正向加速直线运动,C错误;图像D反映汽车先做正向减速直线运动,然后做正向匀速运动,最后做正向加速直线运动,有可能正确,故选D。
6.(2025·广东茂名市二模)甲驾驶汽车在一段平直马路上等绿灯,甲启动汽车时乙驾驶汽车刚好从旁边经过,他们的v2-s图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.两车同时到达s0处
B.甲驾驶汽车匀加速直线运动时的加速度为
C.从甲启动汽车到两车速度相等经历的时间为
D.两车在0~s0内,乙受到座椅的作用力竖直向上,甲受到座椅的作用力水平向前
答案 C
解析 在0~s0内,设甲的加速度为a,由初速度为0的匀加速直线运动规律可得2as0=,解得a=,故B错误;甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动,当甲、乙运动相等的位移s0,所需要的运动时间不相等,即两车不在同一时刻到达s0处,则两车不在s0处相遇,故A错误;由v0=at,a=,解得
甲、乙速度相等的时刻为t=,故C正确;乙做匀速直线运动,根据平衡条件可知乙受到座椅的作用力竖直向上,甲做匀加速直线运动,座椅对甲的作用力在竖直方向上的分力与重力平衡,水平方向的分力提供加速度,根据力的合成可知甲受到座椅的作用力斜向前上,故D错误。
7.(2026·广东广州市期中)无人配送小车在某次进行刹车性能测试时,其位移s与时间t的关系可用如图所示的图像表示,则下列说法正确的是( )
A.前4 s小车做匀加速直线运动
B.前3 s内小车的位移大小为8 m
C.小车运动的初速度大小为4 m/s
D.小车运动的加速度大小为2 m/s2
答案 B
解析 根据匀变速直线运动位移时间关系式s=v0t+at2,得=+a,则-图像是一条倾斜的直线,由题图可知,图线斜率为小车运动的初速度,则v0= m/s=8 m/s,纵截距为小车运动的加速度的,则a=-2 m/s2,则a=-4 m/s2,小车刹车时间为t==2 s,故前3 s内小车的位移即前2 s内的位移,大小为s=t=8 m,前2 s小车做匀减速直线运动,2 s后停止。故选B。
8.(2025·广东肇庆市模拟)货车A正在某平直公路上以20 m/s的速度匀速行驶,因疲劳驾驶司机注意力不集中,当司机发现正前方有一辆静止的轿车B时,两车距离仅有64 m。
(1)若A车司机发现B车,立即刹车(不计反应时间)做匀减速直线运动,加速度大小至少为多少才能避免相撞;
(2)若此时B车立即以2 m/s2的加速度启动,通过计算判断:如果A车司机没有刹车,是否会撞上B车;若不相撞,求两车相距最近时的距离;若相撞,求出从A车发现B车开始到撞上B车的时间。
答案 (1)3.125 m/s2 (2)会相撞,4 s
解析 (1)设A车的加速度大小为aA,初速度vA=20 m/s
则有≤64 m
要避免相撞,则aA≥3.125 m/s2
所以加速度大小至少为3.125 m/s2才能避免相撞。
(2)当两车速度相等时,所用时间为t0==10 s
在此10 s内A车的位移为sA=vAt0=20×10 m=200 m
B车的位移为sB=a2=×2×102 m=100 m
此时A、B两车间的位移差为Δs=sA-sB=100 m>64 m
所以两车必定相撞;设A发现B开始到两车相撞的时间为t,则相撞时有vAt-a2t2=64 m
代入数据解得t=4 s(另一解不合题意舍去)
所以A发现B开始到A车撞上B车的时间为4 s。
9.(2026·广东广州市检测)超车是指后车变道到前车的后侧方,越过前车后,回原车道的过程。如图所示,甲车车长L1=6 m,正在以车速v0=15 m/s、加速度a0=2 m/s2加速行驶,乙车车长LB=12 m,以车速vB=18 m/s匀速运动,此时两车相距s=40 m,内侧车道上乙车前方d=43 m处,丙车正以车速vC=15 m/s匀速运动。已知该路段限速vm=25 m/s,不计车辆变道和转向的时间及车辆的宽度。
(1)求甲车与乙车间距为s'=9 m时所用的最短时间;
(2)甲、乙两车间距为s'=9 m时,假设甲车已达到限速vm=25 m/s,并保持此速度匀速运动,甲车开始借道超车,当甲、乙两车车头平齐时,求甲车与丙车的距离;
(3)在(2)的条件下,若甲车司机感到超车有撞到丙车的危险,当甲、乙两车车头平齐时开始紧急刹车,最终恰好没有出现危险,求甲车刹车的加速度大小。
答案 (1)8 s (2)10 m (3)5 m/s2
解析 (1)甲车加速到最大速度25 m/s的时间t1==5 s
甲车与乙车间距为s'=9 m时,有
t1+vmt2-vB(t1+t2)=s-s'
解得t2=3 s
甲车与乙车间距为s'=9 m时所用的最短时间
tmin=t1+t2=5 s+3 s=8 s
(2)从甲车与乙车间距为s'=9 m时到甲、乙两车车头平齐时需要的时间t3==3 s
此时甲车与丙车的距离d1=d-(vB-vC)(tmin+t3)=10 m
(3)当甲车和丙车共速时恰不相撞,
则速度关系vm-a1t4=vC
位移关系vCt4+d1=t4
解得a1=5 m/s2
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专项02 运动图像问题 追及相遇问题
目录
模拟·基础演练 1
⏳题型01 常规图像 1
⏳题型02 非常规图像 3
⏳题型03 追及相遇问题 5
⏳题型04 图像中的追及相遇问题 8
重难·创新演练 11
真题·实战演练 15
模拟·基础演练
考查重点:图像问题、追及问题
⏳题型01 常规图像
1. 答案 B
2. 答案 (1)2.4 m/s (2)0.1 m/s2 (3)4.2 m
解析 (1)t0~t1时间内运动员做匀减速直线运动,由题图可知==2.4 m/s
因此,t0~t1段的平均速度大小为2.4 m/s。
(2)由题图可知t2~t3段的加速度大小为a==0.1 m/s2。
(3)设t2~t3段的位移为s2,由匀变速直线运动规律有s2=v2(t3-t2)+a
联立数据得s2=4.2 m。
3.答案 C
4. 答案 D
⏳题型02 非常规图像
5.答案 D
6.答案 BD
7.答案 D
8.答案 BC
⏳题型03 追及相遇问题
9. 答案 (1)6 m/s (2)20 s 40 m/s (3)225 m
解析 (1)赛车出发3 s末的瞬时速度大小为
v1=a1t1=2×3 m/s=6 m/s。
(2)设经t2时间追上安全车,由位移关系得
v0t2+200 m=a1,
解得t2=20 s
此时赛车的速度v=a1t2=2×20 m/s=40 m/s
(3)方法一 物理分析法
当两车速度相等时,两车相距最远
由v0=a1t3得两车速度相等时,经过的时间
t3== s=5 s,
追上之前两车最远相距
Δs=v0t3+200 m-a1
=(10×5+200-×2×52) m
=225 m。
方法二 二次函数法
Δs=v0t+200-a1t2=10t+200-t2
当t== s=5 s时,Δs有极值,相距最远,将t=5 s代入解得Δsmax=225 m。
方法三 图像法
从图像可知,当赛车速度等于安全车速度时,即v0=a1t0=10 m/s,得t0=5 s时相距最远,Δsmax=v0t0-t0+200 m=225 m。
10.(2025·广东肇庆市开学考)在平直公路上,有甲、乙两辆汽车同方向运动,甲汽车的速度是72 km/h,乙汽车的速度是108 km/h。
(1)若在t=0时刻同时经过某一个路标A,乙汽车立即以大小为2 m/s2的加速度刹车,甲汽车始终以72 km/h的速度匀速运动,经过一段时间,甲、乙两汽车又在路标B处相遇,求在路标A、B之间路段,甲、乙两汽车之间的最大距离。
(2)若当乙汽车距离前方的甲汽车50 m时,乙汽车驾驶员发现了甲汽车,设甲、乙两汽车驾驶员的反应时间均为Δt=0.5 s。若乙汽车驾驶员发现甲汽车经反应时间Δt后,由于乙汽车刹车失灵只能采取鸣笛警告措施,甲汽车驾驶员听到鸣笛后经反应时间Δt后立即做匀加速运动,为了防止两车相撞,求甲汽车加速运动的最小加速度的大小。(保留三位有效数字,声音的传播时间忽略不计)
答案 (1)25 m (2)1.25 m/s2
解析 (1)根据题意,甲汽车的速度为
v1=72 km/h=20 m/s
乙汽车的速度为v2=108 km/h=30 m/s
设经过时间t,两车的速度相等,此时甲、乙两汽车之间的距离最大,则
v2-at=v1,sm=v2t-at2-v1t
解得sm=25 m
(2)设甲汽车的加速度最小为a',且加速t'时间后两车速度相等,则v2=v1+a't'
当甲车开始加速时两车的距离为
s0=s-(v2-v1)·2Δt=40 m
两车速度相等时,恰好到达同一位置,根据位移关系有v2t'=s0+t'
解得甲车加速运动的最小加速度的大小为a'=1.25 m/s2。
11. 答案 A
12.答案 B
⏳题型04 图像中的追及相遇问题
13. 答案 BD
14.答案 D
15. 答案 A
16.答案 BCD
重难·创新演练
设题创新:结合科技考查;结合生活实际;新角度考查研究方法;
1.答案 D
2.答案 B
3. 答案 C
4.答案 D
5.答案 D
6.答案 C
7.答案 D
真题·实战演练
高频考点:图像问题
1.答案 C
2. 答案 A
3.答案 D
4.答案 BD
5.答案 D
6. 答案 C
7.答案 B
8. 答案 (1)3.125 m/s2 (2)会相撞,4 s
解析 (1)设A车的加速度大小为aA,初速度vA=20 m/s
则有≤64 m
要避免相撞,则aA≥3.125 m/s2
所以加速度大小至少为3.125 m/s2才能避免相撞。
(2)当两车速度相等时,所用时间为t0==10 s
在此10 s内A车的位移为sA=vAt0=20×10 m=200 m
B车的位移为sB=a2=×2×102 m=100 m
此时A、B两车间的位移差为Δs=sA-sB=100 m>64 m
所以两车必定相撞;设A发现B开始到两车相撞的时间为t,则相撞时有vAt-a2t2=64 m
代入数据解得t=4 s(另一解不合题意舍去)
所以A发现B开始到A车撞上B车的时间为4 s。
9. 答案 (1)8 s (2)10 m (3)5 m/s2
解析 (1)甲车加速到最大速度25 m/s的时间t1==5 s
甲车与乙车间距为s'=9 m时,有
t1+vmt2-vB(t1+t2)=s-s'
解得t2=3 s
甲车与乙车间距为s'=9 m时所用的最短时间
tmin=t1+t2=5 s+3 s=8 s
(2)从甲车与乙车间距为s'=9 m时到甲、乙两车车头平齐时需要的时间t3==3 s
此时甲车与丙车的距离d1=d-(vB-vC)(tmin+t3)=10 m
(3)当甲车和丙车共速时恰不相撞,
则速度关系vm-a1t4=vC
位移关系vCt4+d1=t4
解得a1=5 m/s2
1 / 19
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专项02 运动图像问题 追及相遇问题
目录
模拟·基础演练 1
⏳题型01 常规图像 1
⏳题型02 非常规图像 3
⏳题型03 追及相遇问题 5
⏳题型04 图像中的追及相遇问题 8
重难·创新演练 11
真题·实战演练 15
模拟·基础演练
考查重点:图像问题、追及问题
⏳题型01 常规图像
1. (2025·广东佛山市二模)图甲所示的医用智能机器人在某医院大厅巡视,图乙是该机器人在某段时间内做直线运动的位移—时间图像,20~30 s的图线为曲线,其余为直线。则机器人在( )
A.0~10 s内做匀加速直线运动
B.0~20 s内平均速度大小为零
C.0~30 s内的位移大小为5 m
D.5 s末的速度与15 s末的速度相同
2.(2025·福建卷)在2024年巴黎奥运会上,我国游泳运动员创造了男子百米自由泳新的世界纪录。在此次比赛中,运动员起跳后于t0时刻入水。入水后的运动过程可近似分为三个阶段:t0~t1段的前程游为匀减速直线运动,t1~t2段为匀速游,t2~t3段的冲刺游为匀加速直线运动;速率v随时间t变化的图像如图所示。已知t0=0.9 s,t1=10.4 s,t2=44.4 s,t3=46.4 s,求该运动员在
(1)t0~t1段的平均速度大小;
(2)t2~t3段的加速度大小;
(3)t2~t3段的位移大小。
3. (2025·广东肇庆开学考)在10米跳台跳水比赛中,从运动员离开跳台开始计时,其重心的v-t图像如图所示。不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,运动轨迹视为直线,取竖直向下为正方向。下列说法正确的是( )
A.运动员在入水前做自由落体运动
B.运动员在3.65 s时浮出水面
C.运动员入水时的速度大小为14.5 m/s
D.运动员在1.65 s到3.65 s的平均速度大小为7.25 m/s
4.(2025·广东稳派联考)赛龙舟是我国民间的运动项目。现有A、B两艘龙舟在同一方向上做直线运动,某段时间内,A、B两艘龙舟的v-t图像如图所示,且t1时刻两龙舟刚好齐头并进,下列说法正确的是( )
A.t2时刻,A龙舟领先B龙舟
B.t1时刻,A龙舟的加速度大于B龙舟
C.t1~t2内,两龙舟的平均速度大小相等
D.t1~t2内,存在某一个时刻两龙舟的加速度相等
⏳题型02 非常规图像
5.(2026·广东珠海市检测改编)汽车年检时,为了检测某新能源汽车的刹车性能,在平直的水泥路面上进行刹车实验。新能源汽车开始刹车后位移和时间的比值与时间t之间的关系图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.汽车的初速度为22 m/s
B.刹车过程汽车的加速度大小为2.5 m/s2
C.刹车过程持续的时间为8 s
D.从开始刹车时计时,经过8 s,汽车的位移为40 m
6.(多选)(2025·广东东莞市检测)如图(a)所示,某建筑工地正用吊车将装混凝土的料斗竖直向上起吊到高处,料斗从静止开始向上运动的加速度随上升高度变化的规律如图(b)所示,若装有混凝土的料斗总质量为1吨,重力加速度为10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.从h=4 m到h=5 m运动过程,料斗做匀减速运动
B.从静止开始上升到高度5 m时,料斗的速度大小为3 m/s
C.从静止开始上升5 m过程中,料斗运动的时间为 s
D.从静止开始上升5 m过程中,料斗运动的时间小于 s
7.如图所示为汽车沿平直公路行驶过程中,位移s和时间t的比值与时间t的关系图像。下列说法正确的是( )
A.汽车的加速度大小为5 m/s2
B.t=2 s时,汽车的速度大小为10 m/s
C.0~2 s内汽车的位移为10 m
D.0~2 s内汽车的位移大小为20 m
8.(多选)某无人驾驶汽车在研发过程中要进行试车,新车沿平直公路行驶的一段时间内的-图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.该车做匀加速运动
B.该车行驶的初速度大小为20 m/s
C.该车行驶的加速度大小为4 m/s2
D.该车在前3 s的位移是60 m
⏳题型03 追及相遇问题
9.(2025·广东中山市质检)某一长直的赛道上,一辆赛车前方200 m处有一安全车正以10 m/s的速度匀速前进,这时赛车从静止出发以2 m/s2的加速度追赶。求:
(1)赛车出发3 s末的瞬时速度大小;
(2)赛车追上安全车所需的时间及追上时的速度大小;
(3)追上之前两车的最大距离。
10.(2025·广东肇庆市开学考)在平直公路上,有甲、乙两辆汽车同方向运动,甲汽车的速度是72 km/h,乙汽车的速度是108 km/h。
(1)若在t=0时刻同时经过某一个路标A,乙汽车立即以大小为2 m/s2的加速度刹车,甲汽车始终以72 km/h的速度匀速运动,经过一段时间,甲、乙两汽车又在路标B处相遇,求在路标A、B之间路段,甲、乙两汽车之间的最大距离。
(2)若当乙汽车距离前方的甲汽车50 m时,乙汽车驾驶员发现了甲汽车,设甲、乙两汽车驾驶员的反应时间均为Δt=0.5 s。若乙汽车驾驶员发现甲汽车经反应时间Δt后,由于乙汽车刹车失灵只能采取鸣笛警告措施,甲汽车驾驶员听到鸣笛后经反应时间Δt后立即做匀加速运动,为了防止两车相撞,求甲汽车加速运动的最小加速度的大小。(保留三位有效数字,声音的传播时间忽略不计)
解答追及相遇问题的三种方法
物理分析法
抓住“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键,认真审题,建立物体运动情景图,分析两物体的速度大小关系,利用速度相等时两物体的位置关系,判断能否追上、二者相距最近或最远
函数方程
判断法
设经过时间t,二者间的距离Δs=sB+s0-sA,假设追上,Δs=0,方程中Δ=b2-4ac,Δ<0,追不上;Δ=0,恰好追上,一解;Δ>0,两解或发生了相撞;或利用函数极值求解二者距离最大值或最小值
图像法
将两个物体运动的速度—时间关系或位移—时间关系画在同一图像中,然后利用图像分析求解相关问题
11.汽车甲沿着平直的公路以速度v0做匀速直线运动。当它路过某处的同时,该处有一辆汽车乙开始做初速度为0的匀加速直线运动去追赶甲车。根据上述的已知条件( )
A.可求出乙车追上甲车时乙车的速度
B.可求出乙车追上甲车时乙车所走的路程
C.可求出乙车从开始启动到追上甲车时所用的时间
D.不能求出上述三者中任何一个
12.两辆完全相同的汽车A、B,沿平直的公路一前一后匀速行驶,速度均为v0。若前车A突然以恒定的加速度刹车,在它刚停住后,后车B以前车A刹车时的加速度开始刹车。已知前车A刹车过程中所行驶的距离为s,若要保证两辆车在上述过程中不相撞,则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为( )
A.s B.2s C.3s D.4s
⏳题型04 图像中的追及相遇问题
13.(多选)(2026·广东省四校联考)两车在不同的行车道上同向行驶,t=0时刻,乙车在甲车前方25 m处。两车速度—时间(v-t)图像分别为图中直线甲和直线乙,交点坐标图中已标出,则( )
A.乙车的加速度是0.6 m/s2
B.第5 s末两车相距40 m
C.相遇前,甲、乙两车的最大距离是55 m
D.25 s末时甲车追上乙车
14.(2026·广东汕尾联考)随着自动驾驶技术不断成熟,北京、上海等城市某些特定地区相继出现无人驾驶网约车,给市民出行带来方便。甲、乙两辆无人驾驶汽车在平直公路上从同一地点同时出发,两车位移s和时间t的比值与时间t之间的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.乙车的加速度大小为1 m/s2
B.3 s末两车速度相同
C.乙车速度为6 m/s时,甲车速度为9 m/s
D.甲车追上乙车前,两车间最远距离为9 m
15.(2025·广东广州市三模)甲、乙两同学参加百米赛跑,从同一赛道起点同时出发,速度—时间图像如图所示,甲同学在t0时刻达到终点。则甲、乙从起点到终点的过程中( )
A.甲的平均速度比乙大
B.甲的速度一直比乙大
C.甲的加速度一直比乙大
D.甲一直在乙前面
16.(多选)(2025·广东珠海市第一中学段考)假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶,甲车在前,乙车在后,速度均为v0=30 m/s,甲、乙相距s0=110 m,t=0时刻甲车遇紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间变化的关系分别如图甲、乙所示,取运动方向为正方向,下列说法正确的是( )
A.t=3 s时两车相距最近
B.t=6 s时两车距离最近,且最近距离为20 m
C.t=9 s时乙车速度减为0
D.t=9 s两车距离为65 m
重难·创新演练
设题创新:结合科技考查;结合生活实际;新角度考查研究方法;
1.(2025·广东肇庆联考)一只鸟由静止沿直线匀加速飞行,其位移s随时间t变化的关系图像如图所示。t=2 s时刻,鸟的速度大小为( )
A.2 m/s B.4 m/s
C.6 m/s D.8 m/s
答案 D
解析 设鸟的加速度大小为a,有s1=a,其中s1=2 m,t1=1 s,解得a=4 m/s2,t=2 s时刻,鸟的速度大小v=at2,其中t2=2 s,解得v=8 m/s,故D正确。
2.(2025·广东惠州)根据海水中的盐分高低可将海水分成不同密度的区域,当潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域,浮力顿减,称之为“掉深”。如图甲所示,我国南海舰队某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。t=0时,该潜艇“掉深”,随后采取措施自救脱险,在0~30 s内潜艇竖直方向的v-t图像如图乙所示(设竖直向下为正方向)。则( )
A.潜艇在t=10 s时下沉到最低点
B.潜艇在“掉深”和自救时的位移大小之比为1∶2
C.潜艇竖直向下的最大位移为100 m
D.潜艇在“掉深”和自救时的加速度大小之比为1∶2
3.(2025·广东深圳模拟)一物体从静止开始做直线运动,其加速度a与时间t的变化关系如图所示,则下列判断正确的是( )
A.物体在2 s、4 s等时刻改变运动方向
B.物体在4 s、8 s等时刻改变运动方向
C.0~2 s内与2~4 s内物体的位移相等
D.0~2 s内与2~4 s内物体的速度变化量相同
4.如图甲所示,无人驾驶汽车车头的激光雷达就像车辆的“鼻子”,随时“嗅”着正前方120 m范围内车辆和行人的“气息”,大大缩短了汽车的制动反应时间,仅需0.2 s,图乙为某次在测试场地进行制动测试时获得的一部分图像(v为汽车的速度,s为位移)。关于该制动测试,下列说法正确的是( )
A.制动加速度大小为60 m/s2
B.最大安全速度是25 m/s
C.以40 m/s的速度匀速行驶时,从“嗅”到前方行人“气息”到停止需要5 s
D.以40 m/s的速度匀速行驶时,从“嗅”到前方行人“气息”到停止的距离为108 m
5.如图为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.甲图中,物体在0~t0这段时间内的位移小于v0t0
B.乙图中,物体的加速度为2 m/s2
C.丙图中,阴影面积表示t1~t2时间内物体的加速度变化量
D.丁图中,t=3 s时物体的速度为25 m/s
6.一物体做匀加速直线运动,从计时开始的t-1-st-2函数关系图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.物体的初速度为1 m/s
B.物体的加速度为2 m/s2
C.前3 s内物体的位移为10.5 m
D.第3 s内物体的平均速度为5 m/s
7.狞猫是夜行性动物,喜欢独居,擅长爬树,跳跃能力极强,能捉降落或起飞时的鸟类。某只狞猫在捕食树上的鸟时,先慢慢趴低身体,使身体贴近地面,然后突然蹬地向上加速,重心上升后离地向上运动,狞猫在离开地面前,其加速度a与重心上升高度h的关系如图所示,忽略空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,则狞猫离地后速度大小约为( )
A.2 m/s B.5 m/s C.6 m/s D.8 m/s
真题·实战演练
高频考点:图像问题
1.(2024·新课标卷)一质点做直线运动,下列描述其位移x或速度v随时间t变化的图像中,可能正确的是( )
2.(2025·海南卷)如图所示是某汽车通过ETC过程的v-t图像,t1~t2时间内的图线是一条平行于t轴的直线,下面说法正确的是( )
A.0~t1内,汽车做匀减速直线运动
B.t1~t2内,汽车静止
C.0~t1和t2~t3内,汽车加速度方向相同
D.0~t1和t2~t3内,汽车速度方向相反
3.(2023·广东卷)铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中,可视为质点的铯原子团在激光的推动下,获得一定的初速度。随后激光关闭,铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动,到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度v或加速度a随时间t变化的图像是( )
4.(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线的运动全过程,其中能反映龙舟甲与其它龙舟在途中出现船头并齐的有( )
5.(2025·广东广州市检测)如图甲,高速公路收费站设有“ETC”通道(即不停车收费通道),某汽车通过笔直的“ETC”通道时先减速至某一限定速度,然后匀速通过收费区,再加速驶离,其v-t图像如图乙所示。则汽车x-t图像可能正确的是( )
6.(2025·广东茂名市二模)甲驾驶汽车在一段平直马路上等绿灯,甲启动汽车时乙驾驶汽车刚好从旁边经过,他们的v2-s图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.两车同时到达s0处
B.甲驾驶汽车匀加速直线运动时的加速度为
C.从甲启动汽车到两车速度相等经历的时间为
D.两车在0~s0内,乙受到座椅的作用力竖直向上,甲受到座椅的作用力水平向前
7.(2026·广东广州市期中)无人配送小车在某次进行刹车性能测试时,其位移s与时间t的关系可用如图所示的图像表示,则下列说法正确的是( )
A.前4 s小车做匀加速直线运动
B.前3 s内小车的位移大小为8 m
C.小车运动的初速度大小为4 m/s
D.小车运动的加速度大小为2 m/s2
8.(2025·广东肇庆市模拟)货车A正在某平直公路上以20 m/s的速度匀速行驶,因疲劳驾驶司机注意力不集中,当司机发现正前方有一辆静止的轿车B时,两车距离仅有64 m。
(1)若A车司机发现B车,立即刹车(不计反应时间)做匀减速直线运动,加速度大小至少为多少才能避免相撞;
(2)若此时B车立即以2 m/s2的加速度启动,通过计算判断:如果A车司机没有刹车,是否会撞上B车;若不相撞,求两车相距最近时的距离;若相撞,求出从A车发现B车开始到撞上B车的时间。
9.(2026·广东广州市检测)超车是指后车变道到前车的后侧方,越过前车后,回原车道的过程。如图所示,甲车车长L1=6 m,正在以车速v0=15 m/s、加速度a0=2 m/s2加速行驶,乙车车长LB=12 m,以车速vB=18 m/s匀速运动,此时两车相距s=40 m,内侧车道上乙车前方d=43 m处,丙车正以车速vC=15 m/s匀速运动。已知该路段限速vm=25 m/s,不计车辆变道和转向的时间及车辆的宽度。
(1)求甲车与乙车间距为s'=9 m时所用的最短时间;
(2)甲、乙两车间距为s'=9 m时,假设甲车已达到限速vm=25 m/s,并保持此速度匀速运动,甲车开始借道超车,当甲、乙两车车头平齐时,求甲车与丙车的距离;
(3)在(2)的条件下,若甲车司机感到超车有撞到丙车的危险,当甲、乙两车车头平齐时开始紧急刹车,最终恰好没有出现危险,求甲车刹车的加速度大小。
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