2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第03講 運(yùn)動(dòng)的圖象、追及相遇問(wèn)題（測(cè)）.doc

第03講 運(yùn)動(dòng)的圖象、追及相遇問(wèn)題測(cè)【滿(mǎn)分：110分 時(shí)間：90分鐘】一、選擇題(本大題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中. 18題只有一項(xiàng)符合題目要求； 912題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。)1一個(gè)滑塊以初速度從足夠長(zhǎng)的固定斜面底端沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間返回到斜面底端，以下圖像表示該滑塊在此過(guò)程中速度的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律，其中可能正確的是（ ）A. B. C. D. 【答案】 B2如圖所示為a、b、c三個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖象(v-t圖象)，若三質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從同一位置出發(fā)則關(guān)于三個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是A. 時(shí)刻a、b兩質(zhì)點(diǎn)的速度大小相等、方向和反B. 時(shí)刻后，質(zhì)點(diǎn)b位于a、c的前面C. 0時(shí)間內(nèi)，a位于b、c兩質(zhì)點(diǎn)的前面D. 0時(shí)間內(nèi)，a、b兩質(zhì)點(diǎn)間的距離在不斷減小【答案】 C【解析】A、t1時(shí)刻a、b兩圖象對(duì)應(yīng)的速度相等且均為正值，表示運(yùn)動(dòng)方向均為正方向，A錯(cuò)誤。B、C、三質(zhì)點(diǎn)從同一地點(diǎn)出發(fā)，t1時(shí)所圍的面積表示位移，可得a在最前，其次是b，最后是c,B錯(cuò)誤，C正確。D、0t1時(shí)間內(nèi)，可讀出，則a、b之間的距離不斷增大，D錯(cuò)誤。故選C。【點(diǎn)睛】利用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)圖象分析追擊與相遇，要注意明確圖象的性質(zhì)，圖象的正負(fù)表示運(yùn)動(dòng)方向，圖象的斜率表示加速度，能根據(jù)圖象的面積求解位移3汽車(chē)在平直公路上做剎車(chē)試驗(yàn)，若從t=0時(shí)起汽車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移與速度的平方之間的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A. 從圖像中可以看出，t=0時(shí)汽車(chē)位于距坐標(biāo)原點(diǎn)10m處B. 剎車(chē)過(guò)程持續(xù)的時(shí)間為2sC. 剎車(chē)過(guò)程前3s內(nèi)汽車(chē)的位移為7.5mD. 剎車(chē)過(guò)程汽車(chē)的加速度大小為10m/s【答案】 B點(diǎn)晴：本題考查了運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和圖象的綜合，關(guān)鍵理清圖象斜率表示的物理意義，注意汽車(chē)速度減為零后不再運(yùn)動(dòng)。4以下關(guān)于直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的圖像中，哪個(gè)圖像不能確定是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的圖像（ ）A. B. C. D. 【答案】 B5一質(zhì)點(diǎn)由靜止開(kāi)始按如圖所示的規(guī)律運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（ ）A. 質(zhì)點(diǎn)在的時(shí)間內(nèi)始終沿正方向運(yùn)動(dòng)，且在時(shí)距離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)B. 質(zhì)點(diǎn)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且在時(shí)回到出發(fā)點(diǎn)C. 質(zhì)點(diǎn)在時(shí)的速度最大，且最大的速度為D. 質(zhì)點(diǎn)在時(shí)的速度最大，且最大的速度為【答案】 A【解析】A、B、C項(xiàng)：質(zhì)點(diǎn)在0-時(shí)間內(nèi)做加速度均勻增大的加速運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間內(nèi)做加速度均勻減小的加速運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間內(nèi)加速度均勻增大的減速運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間內(nèi)做加速度均勻減小的減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，在2to時(shí)刻速度剛好減到零 ，所以在2t0時(shí)質(zhì)點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，在t0時(shí)刻速度最大，故A正確，B、C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：根據(jù)圖像與時(shí)間軸所圍面積即表示速度，最大速度為，故D錯(cuò)誤。點(diǎn)晴：解決本題關(guān)鍵是根據(jù)所給的a-t圖像分析質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，知道圖像與時(shí)間軸所圍面積表示速度。6如圖a所示，質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在光滑水平面上，在豎直線(xiàn)MN的左方受到水平恒力F1作用，在MN的右方除受F1外還受到與F1在同一直線(xiàn)上，的水平恒力F2作用?，F(xiàn)小球由A點(diǎn)靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖b所示。由圖可知，下列說(shuō)法正確的是A. F2的大小為B. 小球在MN的右方加速速度大小為C. 小球在MN右方運(yùn)動(dòng)的時(shí)間段為t4- t2D. 小球在0-t4這段時(shí)間內(nèi)的最大位移為v1 t2【答案】 B【解析】小球在MN的右方加速度大小等于t1至t3這段圖象的斜率大小，為或故B正積是對(duì)稱(chēng)的，故小球在t=0到t=t4這段時(shí)間位移為0，單方向最大位移為v1t2故D錯(cuò)誤故選B.點(diǎn)睛：本題結(jié)合圖象與牛頓運(yùn)動(dòng)定律，應(yīng)通過(guò)圖象得出物體的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)斜率求得加速度，再由牛頓第二定律即可求得受力情況7將一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球豎直向上拋出，最終落回拋出點(diǎn)，上升和下落過(guò)程空氣阻力大小相等，其v-t圖像如圖所示，g=10m/s，則下列說(shuō)法正確的是（ ）A. 小球上升與下落所用時(shí)間之比為2：3B. 小球下落時(shí)，處于超重狀態(tài)C. 小球重力和所受阻力之比為5：1D. 小球上升過(guò)程中機(jī)械能的損失大于下落過(guò)程中機(jī)械能的損失【答案】 C【解析】根據(jù)圖象可得，上升的過(guò)程中，加速度的大小為： ，根據(jù)牛頓第二落過(guò)程，加速度向下，處于失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；重力與阻力之比為： ； 故C正確機(jī)械能損失等于克服阻力做功的大小，在上升和下降的過(guò)程中，阻力的大小不變，高度相同，所以克服阻力做的功也相同，機(jī)械能的減小也相同故D錯(cuò)誤選C.【點(diǎn)睛】根據(jù)圖象可以得到上升過(guò)程中的加速度的大小，根據(jù)牛頓第二定律可以求得阻力的大小，下降過(guò)程的加速度的大小，利用位移時(shí)間的關(guān)系可以求得運(yùn)動(dòng)的時(shí)間關(guān)系，根據(jù)速度和位移公式可求得小球回到拋出點(diǎn)時(shí)速度；由加速度的方向分析物體超重還是失重狀態(tài)82016年4月2日，滬寧高速上海至無(wú)錫方向玉祁段發(fā)生重大車(chē)禍，現(xiàn)場(chǎng)至少50輛車(chē)連環(huán)相撞，現(xiàn)場(chǎng)交通單向中斷。據(jù)交警部門(mén)調(diào)查，此次事故發(fā)生的主要原因是雨天路滑及突然出現(xiàn)的團(tuán)霧而造成多車(chē)連環(huán)追尾。如圖所示是模擬在該高速公路上甲、乙兩車(chē)剎車(chē)的v-t圖象，甲車(chē)在后，乙車(chē)在前。若兩車(chē)發(fā)生追尾，則以下判斷正確的是A. 兩車(chē)一定是在t= 15s至t=20s之間的某時(shí)刻發(fā)生追尾B. 兩車(chē)可能是在t=8s時(shí)發(fā)生追尾C. t=0時(shí)刻兩車(chē)間距可能大于28mD. 甲車(chē)剎車(chē)的加速度大小是乙車(chē)的3倍【答案】 B9質(zhì)點(diǎn)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示,規(guī)定向右為正方向,則該質(zhì)點(diǎn)（ ）A. 內(nèi)平均速度的大小為方向向左B. 和時(shí)的加速度相同C. 和時(shí)的速度相同D. 0到5s內(nèi)合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)所做的功為零【答案】 BD【解析】A.vt圖象的面積等于物體的位移，內(nèi)的位移為-1m，平均速度的大小為，方向向左，故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)加速度的定義，2s時(shí)和4s時(shí)的加速度大小相等，方向相同，故B正確；C.的速度為1m/s，時(shí)的速度為-1m/s，速度不同，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)動(dòng)能定理，合外力做的功等于動(dòng)能的變化量，0到5s內(nèi)動(dòng)能變化量為零，合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)所做的功為零，故D正確。故選：BD。10如圖甲所示，水平地面上固定一粗糙斜面，小物塊以初速度從斜面底端先后兩次滑上斜面，第一次對(duì)小物塊施加一沿斜面向上的恒力F(F小于物塊受的摩擦力)，第二次無(wú)恒力，圖乙中的兩條線(xiàn)段a、b分別表示存在恒力F和無(wú)恒力F時(shí)小物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的vt圖象，不考慮空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是( )A. 有恒力F時(shí)，小物塊在上升過(guò)程機(jī)械能的減少量較小B. 有恒力F時(shí)，小物塊在上升過(guò)程機(jī)械能的減少量較大C. 有恒力F時(shí)，小物塊在上升過(guò)程產(chǎn)生的熱量較大D. 有恒力F時(shí)，小物塊在上升過(guò)程產(chǎn)生的熱量較小【答案】 AC【點(diǎn)睛】根據(jù)圖象的“面積”表示位移，分析位移關(guān)系，從而判斷出熱量關(guān)系；根據(jù)重力勢(shì)能的增加量與動(dòng)能的減小量關(guān)系，分析機(jī)械能的減少量關(guān)系11平直的公路上有a、b兩輛汽車(chē)同向行駛，t=0時(shí)刻b車(chē)在前a車(chē)在后，且輛車(chē)相距s0.已知a、b兩車(chē)的v-t圖象如下圖所示，在0t1時(shí)間內(nèi)，b車(chē)的位移為s,則下列說(shuō)法中正確的是( )A. 0t1時(shí)間內(nèi)a車(chē)的位移為3sB. 若a、b在t1時(shí)刻相遇，則s0=sC. 若a、b在時(shí)刻相遇，則D. 若a、b在時(shí)刻相遇，它們將在時(shí)刻再次相遇【答案】 AD【點(diǎn)睛】在速度時(shí)間圖像中，需要掌握三點(diǎn)，一、速度的正負(fù)表示運(yùn)動(dòng)方向，看運(yùn)動(dòng)方向是否發(fā)生變化，只要考慮速度的正負(fù)是否發(fā)生變化，二、圖像的斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度，三、圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，在坐標(biāo)軸上方表示正方向位移，在坐標(biāo)軸下方表示負(fù)方向位移12大西北是一個(gè)令人神往的地方，很多人慕名而往，在去大西北的一段平直公路上，甲乙兩輛汽車(chē)沿同一方向做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)刻同時(shí)經(jīng)過(guò)公路旁的同一個(gè)路標(biāo)，在描述兩車(chē)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像中（如圖），直線(xiàn)a、b分別描述了甲、乙在010s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況，在此10s內(nèi)A. 甲車(chē)的位移大小為25mB. 乙車(chē)的位移大小為50mC. 甲車(chē)的加速度大于乙車(chē)的加速度D. 兩車(chē)的平均速度相同 【答案】 BD【解析】AB根據(jù)速度時(shí)間圖線(xiàn)與時(shí)間軸圍成的面積表示位移，可得：甲車(chē)的位移大小為x甲=510m=50m，乙車(chē)的位移大小為x乙=1010m=50m，故A錯(cuò)誤，B正確；C. 根據(jù)速度圖線(xiàn)的斜率表示加速度，知甲車(chē)的加速度小于乙車(chē)的加速度。故C錯(cuò)誤；D. 兩車(chē)的位移相等，時(shí)間相等，則平均速度相同，故D正確。故選：BD點(diǎn)睛：速度時(shí)間圖線(xiàn)與時(shí)間軸圍成的面積表示位移，圖線(xiàn)的斜率表示加速度，平均速度等于位移與時(shí)間之比由此分析二、非選擇題（本大題共4小題，第13、14題每題10分；第15、16題每題15分；共50分）13（10分）在操場(chǎng)400米標(biāo)準(zhǔn)跑道上有相距L=31m的甲，乙兩名同學(xué)，如圖所示(圖就是一個(gè)400M跑道，左邊一個(gè)甲，右邊一個(gè)乙，兩人開(kāi)始在直道上).甲同學(xué)以4m/s的速率繞操場(chǎng)逆時(shí)針慢跑，乙同學(xué)開(kāi)始處于靜止?fàn)顟B(tài)，他加速的最大加速度為1m/s2,跑步中最大速率為5m/s。乙同學(xué)此時(shí)開(kāi)始沿跑道跑，則至少需要多長(zhǎng)時(shí)間與甲相遇？【答案】 乙同學(xué)想在最短時(shí)間內(nèi)與甲同學(xué)相遇，乙同學(xué)應(yīng)該順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，至少需要42.4s從此時(shí)開(kāi)始乙追上甲還需時(shí)間：故乙追上甲共需時(shí)間：若乙順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，乙加速到5m/s所需時(shí)間為這段時(shí)間內(nèi)甲通過(guò)的路程是這段時(shí)間內(nèi)乙通過(guò)的路程是此時(shí)甲、乙相距為從此時(shí)開(kāi)始乙追上甲還需時(shí)間：故乙追上甲共需時(shí)間：乙同學(xué)想在最短時(shí)間內(nèi)與甲同學(xué)相遇，乙同學(xué)應(yīng)該順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，至少需要42.4s。14（10分）甲、乙兩車(chē)同時(shí)同地同向出發(fā)，在同一水平公路上做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，甲的初速度v甲16 m/s，加速度大小a甲2 m/s2，做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，乙以初速度v乙4 m/s，加速度大小a乙1 m/s2，做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，求：(1)兩車(chē)再次相遇前二者間的最大距離；(2)到兩車(chē)再次相遇所需的時(shí)間。【答案】 （1） （2） ，15（15分）甲、乙兩輛車(chē)在平直公路上從同一地點(diǎn)先后出發(fā)，其運(yùn)動(dòng)的x-t圖像如圖所示，已知t3時(shí)刻兩車(chē)相遇，相遇前兩車(chē)最大距離為25m，已知t2=10s.求：(1)甲車(chē)在加速階段的加速度大??；(2)兩車(chē)相遇的時(shí)間t3。(取 ，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)【答案】 (1)a1=2m/s2 (2)t3=17s【解析】解：(1) 0時(shí)間內(nèi)位移關(guān)系：解得： =5s所以甲的加速度：(2) 0時(shí)間內(nèi)，=1m/s解得： 16（15分）如圖所示，從光滑的斜面上的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)小球在距C點(diǎn)的正上方4.5L處自由落下，以不變的速率途經(jīng)斜面底端B點(diǎn)后繼續(xù)在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)，在C點(diǎn)恰好與自由下落的小球相遇，若ABBCL，重力加速度為，不計(jì)空氣阻力，試求：(1)兩球經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間相遇；(2)斜面的傾角多大【答案】 （1） （2）物塊在水平面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：又因?yàn)閠1+t2=tv=at故：a=g得=30