2021届高考物理一轮复习核心考点专题3运动图象追及相遇问题含答案

2021届高考物理一轮复习核心考点专题3运动图象追及相遇问题 知识一运动学图象 1.直线运动的X图象 1 图象的物理意义 反映了做直线运动的物体的位置随时间变化的规律. 2 图线斜率的意义 ① 图线上某点切线的斜率大小表示物体速度的大小. ② 图线上某点切线的斜率正负表示物体速度的方向. ⑶交点 两图线交点，表示两物体相遇. E图象 初始位置气 2.直线运动的v-t图象 1 图象的物理意义 反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律. 2 图线斜率的意义 ① 图线上某点切线的斜率大小表示物体加速度的大小. ② 图线上某点切线的斜率正负表示加速度的方向. 3 两种特殊的X图象 ①匀速直线运动的v-t图象是与横轴平行的直线. ②匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线. 图象 转折点表示加速度反 向，速度方向没有变 斜率表示加速度 初速度％ 知识二追及与相遇问题 1. 问题概述 当两个物体在同一条直线上运动时，由于两物体的运动情况不同，所以两物体之间的距离会不断发生变化, 就会涉及追及、相遇或谜免碰撞等问题. 2. 两类情况 1 若后者能追上前者，则追上时，两者处于同一位置，后者的速度一定不小于前者的速度. 2 若后者追不上前者，则当后者的速度与前者的速度相等时，两者相距最近. 3. 相遇问题的常见情况 1 同向运动的两物体追及并相遇两物体位移大小之差等于开始时两物体间的距离. 2 相向运动的两物体相遇各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离. 对点练习 1. 图象多选如图所示是某质点做直线运动的x”图象，由图象可知 A. 质点一直处于运动状态 B. 质点第3 s内的位移是2 m C. 质点前4 s内的位移是2 m D. 质点前6 s内的平均速度大小为1 m/s 【答案】CD 【解析】位移一时间图象表明了位移随时间变化的关系，而不是质点运动的轨迹，从图象可以看出，2s末 到4 s末质点处于静止状态，选项A错误；第3s内质点的位移为零，选项B错误；前4 s内质点的位移为 、x 6 2 m,选项C正确；前6 s内质点的位移为6 m,由平均速度定义可知v ；g m/s 1 m/s,选项D正确. 2. 多选某物块从固定斜面底端以一定的初速度沿斜面上滑，其速度随时间变化的关系如图所示.则物块 A. 在0.5 s时离斜面底端最远 B. 沿斜面上滑的最大距离为2 m C. 在1.5 s时回到斜面底端 D. 上滑时加速度大小是下滑时加速度大小的2倍 【答案】AC 【解析】物块减速到零时，离斜面底端最远，选项A正确；图线与时间轴所围面积表示位移，所以最大距 离为Im,选项B错误；物块加速过程是其下滑过程，加速过程和减速过程物块的位移大小相等，即f1.5 、、04 s时物块回到斜面底端，选项C正确；物块上滑时加速度- m/s28 m/s2,物块下滑时加速度如 2 1 u m/s2 2 m/s2,选项 D 错误. 3. 一步行者以6.0 m/s的速度跑去追赶被红灯阻停的公交车，在跑到距汽车25 m处时，绿灯亮了，公交车 以1.0 m/s2的加速度匀加速启动前进，贝收 A. 人能追上公交车，追赶过程中人跑了 36 m B. 人不能追上公交车，人、车最近距离为7 m C. 人能追上公交车，追上车前人共跑了 43 m D. 人不能追上公交车，且车开动后，人、车距离越来越远 【答案】B 【解析】在跑到距公交车25 m处时，绿灯亮了，公交车以1.0 m/s2的加速度匀加速启动前进，当公交车加 速到6.0 m/s时二者相距最近.公交车加速到6.0 m/ s用时t6s,人运动距离为6X6m36m,公交车运动 距离为18 m,此时二者距离最近，为18 m25 m36 m7 m,选项A、C错误，B正确；人不能追上公 交车，且车开动后，人车距离先减小后增大，选项D错误. 4. 甲、乙、丙三个物体同时同地出发做直线运动，它们的位移一时间图象如图所示.在20 s内，它们的平 均速度和平均速率的大小关系是（） 丙 I 20 t/s A. 平均速度相等，平均速率v v乙v丙 B. 平均速度相等，平均速率u甲＞ u丙＞ v乙 C. 平均速度v甲＞丙＞乙，平均速率相等 D. 平均速度和平均速率大小均相等 【答案】A 位移 【解析】由图可知，三个物体的起点和终点相同，则位移相同，且运动时间相同，则由平均速度端知 平均速度相同.甲先沿正方向做减速直线运动，后沿负方向做加速运动返回，即甲有往返.乙沿正方向做 匀速直线运动，丙沿正方向做加速直线运动，则路程S甲＞s s丙，由平均速率器知甲的平均速率最大, 乙、丙相等.故A选项正确. 5. 一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度一时间图象如图所示，由图象可知（） A. 。〜ta段火箭的加速度小于tatb段火箭的加速度 B. 0〜儿段火箭是上升过程，儿〜心段火箭是下落过程 C. 儿时刻火箭离地面最远 D. 时刻火箭回到地面 【答案】A 【解析】结合题干和图象可知竖直向上为正方向，则0〜fa段火箭匀加速向上运动，ta-tb段火箭匀加速向 上运动，且加速度比0〜九段大，故A正确；6〜fc段火箭速度仍大于0,即火箭仍向上运动，而加速度为负 值，即加速度与速度方向相反，火箭做减速运动，故B错误；到心时刻火箭速度为0,即此时到达了最高点, 故C、D错误. 6. 如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x-t图象，下面说法不正确的是（） A. 甲、乙两物体的出发点相距xo B. 甲、乙两物体都做匀速直线运动 C. 甲物体比乙物体早出发的时间为ti D. 甲、乙两物体向同方向运动 【答案】D 【解析】由题图看出甲从距原点正方向X0处出发，乙从原点出发，则两物体的出发点相距为X0,故A正 确；甲沿负方向做匀速直线运动，乙沿正方向做匀速直线运动，故B正确，D错误；甲从0时刻出发开始 运动，而乙从ti时刻出发开始运动，则甲物体比乙物体早出发的时间为ti,故C正确。 7. 若某一驾驶员在绿灯结束前3s开始刹车，并不断加大制动力，结果在黄灯亮起时车刚好停在停止线外。 图中能反映这位驾驶员刹车过程的速度随时间变化关系的是 【答案】D 【解析】根据题述，不断加大制动力，加速度不断增大，v-t图线的斜率不断增大，故D正确。 8. 如图所示,A、B两物体相距s7 m,物体A以va 4 m/s的速度向右匀速运动，而物体B此时的速度vB10 m/s,只在摩擦力作用下向右做匀减速运动，加速度a -2 m/s2,那么物体A追上物体B所用的时间为 A. 7 s B.8 sC.9 s D.10 s 【答案】B 【解析】物体B停止时，xb错误未找到引用源。25m, tB错误未找到引用源。5 s,因为VAtB20 msxB32