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f=1.5 、、0—4 s时物块回到斜面底端，选项C正确；物块上滑时加速度- m/s2=—8 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t=6s,人运动距离为6X6m=36m,公交车运动 距离为18 m,此时二者距离最近，为18 m+25 m—36 m=7 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ta~tb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s=7 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vB=10 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VAtB=20 m