第1章 专题突破1 多过程问题 追及相遇问题(课时作业)-【优化探究】2027年高考物理一轮复习高考总复习配套课件(教科版)
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教辅
摘要:
该高中物理高考复习课件聚焦“运动的描述 匀变速直线运动的规律”专题,围绕多过程问题、追及相遇问题两大核心考点,依据高考评价体系梳理了x-t图像、v-t图像分析及运动学公式应用的考查要求,通过经典高考题及模拟题归纳出图像交点判断、位移差计算等常考题型,体现备考针对性。
课件亮点在于“真题解析+模型建构+科学推理”的训练模式,如以汽车刹车追及问题(第2题)为例,通过v-t图像面积分析位移关系,培养学生运动和相互作用观念及科学思维素养。针对易错点设置多过程运动分段计算指导,帮助学生掌握图像法与公式法结合的解题技巧,教师可依托此课件实现考点精准突破,提升复习效率。
内容正文:
专题突破1 多过程问题 追及相遇问题
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的规律
1
(1-5题,每题4分)
1.(多选)(经典高考题)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( )
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A 夯实基础
BC
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解析:该题图A中,甲、乙在t0时刻之前位移没有相等的时刻,即两人在t0时刻之前不能相遇,A错误;该题图B中,甲、乙在t0时刻之前图线有交点,即此时位移相等,即两人在t0时刻之前能再次相遇,B正确;因v-t图像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,即两人能再次相遇,C正确;因v-t图像与横轴围成的面积等于位移,由图像可知甲、乙在t0时刻之前,甲的位移始终大于乙的位移,则两人不能相遇,D错误。
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2.小明到汽车站时,车已经沿平直公路驶离车站,司机听到呼喊后汽车马上以2 m/s2的加速度匀减速刹车,设小明同时以4 m/s的速度匀速追赶汽车,汽车开始刹车时速度为8 m/s,减速前距离小明12 m,则小明追
上汽车所需的时间为( )
A.6 s B.7 s
C.8 s D.9 s
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B
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解析:汽车速度减为0的时间为t1==4 s,汽车速度减为0的位移为x= m=16 m,小明追上汽车的位移x'=x0+x=(12+16)m=28 m,小明追上汽车的时间t= s=7 s>t1,所以小明追上汽车所需的时间为7 s,故B正确,A、C、D错误。
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3.(2025·海南卷)如图所示是某汽车通过ETC过程的v-t图像。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
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A
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解析:由题图可知v-t图像的斜率表示加速度,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。
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4.(多选)如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移—时间(x-t)图线。由图可知( )
A.在t1时刻,a车追上b车
B.在t2时刻,a、b两车运动方向相反
C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减小后增大
D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车大
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BC
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解析:t1时刻,a、b两车的位置相同,此前a车在前、b车在后,此后b车在前、a车在后,因此是b车追上a车,故A错误;由于x-t图像的斜率表示速度的大小及方向,因此a车速度不变,做匀速直线运动,b车先做减速运动,速度减至零后又开始反方向做加速运动,t2时刻两图像的斜率一正一负,两车速度方向相反,故D错误,B、C正确。
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5.(2026·四川成都月考)甲车和乙车从同一位置出发沿平直公路行驶,
它们运动的速度—时间图像分别为如图所示的直线甲和曲线乙,t=3 s
时,直线甲和曲线乙刚好相切。有关两车在0~5 s内的运动,下列说法
正确的是( )
A.乙车一直做加速运动,加速度先增大后减小
B.t=1 s时两车之间的距离为2 m
C.两车之间的距离先增大后减小
D.t=3 s时两车之间的距离小于7 m
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D
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解析:由题图可知,乙车一直做加速运动,图像
的斜率表示加速度,则乙车的加速度一直减小,
故A错误;甲的加速度为a= m/s2=
2 m/s2,t=1 s时甲车的速度为v'=v0+at=4 m/s,
两车之间的距离为x=t= m=3 m,
两车之间的距离一直增大,故B、C错误;假设乙做匀加速直线运动,则t=3 s时两车之间的距离Δx= m×2×8 m=7 m,由于乙的实际位移大于匀加速直线运动的位移,则t=3 s时两车之间的距离小于7 m,故D正确。
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6.(12分)(2026·四川绵阳高三阶段诊断)交通法规定,汽车出现故障停在道路上时,应在车后方放置三角警示牌,提醒后面驾车的驾驶员减速避让。如图所示,在夜间,某道路上有一汽车因故障停车,后面有一货车以15 m/s的速度向前驶来,由于夜间视线不好,驾驶员只能看清前方
20 m的物体,已知驾驶员的反应时间为1 s,制动后最大加速度大小为
5 m/s2。求:
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(1)货车司机从看到警示牌到最终停下所用的最短时间;
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解析:设从刹车到停下的时间为t2,则
t2==3 s,
则货车从看到警示牌到最终停下所用的最短时间为
t=t1+t2=4 s。
答案:4 s
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(2)警示牌至少要放在汽车后多远处才能避免两车相撞。
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解析:反应时间内货车做匀速运动,则
x1=v0t1=15 m,
设从刹车到停下的位移为x2,则
x2==22.5 m,
货车司机从发现警示牌到停下的距离为
x=x1+x2=37.5 m,
则三角警示牌与汽车的距离至少为
Δx=x-x0=17.5 m。
答案:17.5 m
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(7-8题,每题6分)
7.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x0=100 m,t=0时刻甲车遭遇
紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间变化关系分别如图甲、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时两车速度不相等
C.t=6 s时两车距离最近,
且最近距离为10 m
D.两车在0~9 s内会相撞
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B 能力提升
C
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解析:由题给图像画出两车的v-t图像如
图所示,由图像可知,t=6 s时两车等速,
此时距离最近,图中阴影部分面积表示
0~6 s内两车位移之差,即Δx=[×30×
3×30×(6-3)]m=90 m<x0=100 m,即两车在t=6 s时距离最近,最近距离为x0-Δx=10 m,故A、B错误,C正确;t=6 s时,两车相距10 m,且甲车在前、乙车在后,在6~9 s内,甲车速度大于乙车速度,两车间距离越来越大,故在0~9 s内,甲车一直在前,两车不会相撞,故D错误。
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8.(多选)甲、乙两车在一条平直的公路上同向并排行驶,t=0时刻甲车开始刹车,甲车的速度随时间变化的图像如图甲所示;以t=0时刻甲车所在位置为坐标原点,以甲车速度方向为正方向,乙车的位置随时间变化的图像如图乙所示,图像为顶点在x=30 m处的抛物线的一部分。下
列说法正确的是( )
A.乙车在做匀变速直线运动,加速度
大小为4.5 m/s2
B.当t=2 s时,乙车在甲车前方10 m处
C.当t=4 s时,两车速度大小相等
D.在0~7 s内,两车共相遇两次
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CD
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解析:由题意结合题图乙知,乙车
做初速度为零的匀加速直线运动,
根据运动学公式及题图乙中数据,
有x=30 ma2t2,其中x=50 m,
t=4 s,可得a2=2.5 m/s2,故A错误。由v-t图像的斜率可得甲车的加速度大小为a1==2.5 m/s2,t=0时,甲车在x1=0处,乙车在x2=30 m处;t1=2 s时,甲车的位置x'1=v0t1a1=35 m,乙车的位置x'2=
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x2a2=35 m=x'1,即两车在t1=
2 s时相遇,故B错误。t2=4 s时,甲
车的速度v1=v0-a1t2=10 m/s,乙车
的速度v2=a2t2=10 m/s=v1,故C正
确。t1=2 s时甲车追上乙车,2~4 s时间内,甲车速度大于乙车速度,甲车在前,t3=7 s时甲车的位置x″1=v0t3a1=78.75 m,乙车的位置x″2=x2a2=91.25 m>x″1=78.75 m,即此时乙车在前,所以在0~7 s内,两车共相遇两次,故D正确。
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9.(14分)(2026·湖北武汉第二中学月考)无人机在生产生活中有广泛应用,我国林业部门将无人机运用于森林防火工作中。某架无人机执行火情察看任务,悬停在目标正上方且距目标高度为H1=205 m处,t=0时刻,它以加速度a1=6 m/s2竖直向下匀加速运动距离h1=75 m后,立即向下做匀减速直线运动直至速度为零,重新悬停在距目标高度为H2=70 m的空中,然后进行拍照。重力加速度大小取10 m/s2。
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(1)求无人机从t=0时刻到重新悬停在距目标高度为H2=70 m处的总时
间t;
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解析:设无人机下降过程的最大速度为v,向下加速运动时间为t1,减速运动时间为t2,由匀变速直线运动规律有h1=a1,
v=a1t1,
H1-H2-h1=t2,
联立解得t1=5 s,t2=4 s,
则总时间为t=t1+t2=9 s。
答案:9 s
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(2)若无人机在距目标高度为H2=70 m处悬停时动力系统发生故障,自由下落2 s后恢复动力,要使其不落地,求恢复动力后的最小加速度。
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解析:无人机自由下落2 s时的速度为
v2=gt'2=20 m/s,
2 s内向下运动的位移为x1=gt'22 =20 m。
设其向下做匀减速运动的加速度大小为a2时,恰好到达地面前瞬间速度为零,此时a2为最小加速度,则H2-x1=,代入数据解得a2=4 m/s2。
答案:4 m/s2
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10.(16分)随着智能手机的使用越来越广泛,一些人在驾车时也常常低头看手机,然而开车时看手机是一种危险驾驶行为,极易引发交通事故。如图甲所示,一辆出租车在平直公路上以v0=20 m/s 的速度匀速行驶,此时车的正前方x0=63.5 m处有一辆电动车,正以v1=6 m/s的速度匀速行驶,而出租车司机此时开始低头看手机,3.5 s后才发现危险,司机经0.5 s反应时间后,立即采取紧急制动措施。若从司机发现危险开始计时,出租车的速度—时间图像如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2。
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C 尖优选做练
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(1)若出租车前面没有任何物体,从司机开始低头看手机到出租车停止运动的这段时间内,出租车前进的距离是多少?
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解析:根据题意可知,出租车先匀速行驶t1=3.5 s,然后在反应时间t2=0.5 s内继续匀速行驶,再匀减速行驶t3=4.0 s停止,总位移为x=v0(t1+t2v0t3=120 m。
答案:120 m
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(2)通过计算判断电动车是否会被撞。若不会被撞,求
二者之间的最小距离;若会相撞,求从出租车刹车开
始,经过多长时间二者相撞。
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解析:由题图乙可知,出租车做匀减速运动的加速度大小为a==
5 m/s2。
设两车速度相等时,出租车的刹车时间为Δt,
则有v0-aΔt=v1,解得Δt=2.8 s,
从司机开始低头看手机到两车速度相等,
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出租车的位移为
x1=v0(t1+t2v0+v1)Δt=116.4 m,
电动车的位移为
x2=v1(t1+t2+Δt)=40.8 m,
因为x1-x2=75.6 m>63.5 m,故电动车会被撞。
设出租车刹车后经过时间t'电动车被撞,则有
v0(t1+t2)+v0t'at'2=x0+v1(t1+t2+t'),
代入数据解得t'=0.6 s(另一解不符合题意,舍去)。
答案:电动车会被撞,计算过程见解析 0.6 s
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