2022-2023學(xué)年高中物理 專題1 圖象與追及問(wèn)題課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1

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1、2022-2023學(xué)年高中物理 專題1 圖象與追及問(wèn)題課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1 1. 某同學(xué)為研究物體運(yùn)動(dòng)情況，繪制了物體運(yùn)動(dòng)的x-t圖象，如圖所示。圖中縱坐標(biāo)表示物體的位移x，橫坐標(biāo)表示時(shí)間t，由此可知該物體做(　　) A．勻速直線運(yùn)動(dòng) B．變速直線運(yùn)動(dòng) C．勻速曲線運(yùn)動(dòng) D．變速曲線運(yùn)動(dòng) 答案　B 解析　x-t圖象所能表示出的位移只有兩個(gè)方面，即正方向與負(fù)方向，所以x-t圖象所能表示的運(yùn)動(dòng)也只能是直線運(yùn)動(dòng)。x-t圖線的斜率反映的是物體運(yùn)動(dòng)的速度，由圖可知，速度在變化，故B項(xiàng)正確，A、C、D錯(cuò)誤。 2. 如圖所示的v-t圖象，此圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為v＝v0＋at，則

2、a、v0分別為(　　) A．a(chǎn)＝1 m/s2，v0＝0.5 m/s B．a(chǎn)＝0.5 m/s2，v0＝1 m/s C．a(chǎn)＝0.5 m/s2，v0＝3 m/s D．a(chǎn)＝－0.5 m/s2，v0＝1 m/s 答案　B 解析　v-t圖線的斜率等于物體的加速度，故a＝＝ m/s2＝0.5 m/s2。物體的初速度為t＝0時(shí)的速度，故v0＝1 m/s。故B正確。 3．如圖甲所示，一物塊在水平地面做直線運(yùn)動(dòng)，圖乙為其v-t 圖象，假定向右為運(yùn)動(dòng)的正方向，則該物塊在前3 s內(nèi)平均速度的大小和方向分別為(　　) A．1 m/s，向右 B．1 m/s，向左 C．0.5 m/s，向右

3、 D．0.5 m/s，向左 答案　C 解析　物體在前2 s內(nèi)的位移為x1＝×2×2 m＝2 m，在第3 s內(nèi)的位移為x2＝×1×(－1) m＝－0.5 m，所以物體在前3 s內(nèi)的位移為x＝x1＋x2＝1.5 m，因此物塊在前3 s內(nèi)的平均速度為＝＝ m/s＝0.5 m/s，方向向右。 4. (多選)在平直公路上行駛的汽車a和b的速度—時(shí)間(v-t)圖線，分別如圖中曲線a和b所示，若t＝t1時(shí)刻兩車剛好運(yùn)動(dòng)到同一位置，則以下說(shuō)法正確的是(　　) A．在t＝t1時(shí)刻，兩車加速度方向相反 B．在t＝0時(shí)刻，b車位于a車的前方 C．在0～t1時(shí)間內(nèi)，兩車的速度方向相反 D．在0～t1

4、時(shí)間內(nèi)，b車的平均速度比a車大 答案　AD 解析　a、b兩車速度方向在0～t1時(shí)間內(nèi)均為正方向，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在v-t圖象中，圖線的斜率表示加速度，所以在t1時(shí)刻，兩圖線的斜率正負(fù)不同，兩車加速度方向相反，A項(xiàng)正確；t＝t1時(shí)刻兩車剛好運(yùn)動(dòng)到同一位置，在0～t1時(shí)間內(nèi)由圖象和t軸所圍成的面積可知b的位移大于a的位移，則在t＝0時(shí)刻，b車位于a車后方，B項(xiàng)錯(cuò)誤；＝，由于0～t1時(shí)間內(nèi)xb＞xa，故b＞a，D項(xiàng)正確。 5．如圖所示的x-t圖象和v-t圖象中給出四條圖線，甲、乙、丙、丁代表四輛車由同一地點(diǎn)向同一方向運(yùn)動(dòng)的情況，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．甲車做直線運(yùn)動(dòng)，乙車做曲線運(yùn)動(dòng)

5、B．0～t1時(shí)間內(nèi)，甲車通過(guò)的路程大于乙車通過(guò)的路程 C．0～t2時(shí)間內(nèi)，丙、丁兩車在t2時(shí)刻相距最遠(yuǎn) D．0～t2時(shí)間內(nèi)，丙、丁兩車的平均速度相等 答案　C 解析　在x-t圖象中表示的是做直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移隨時(shí)間的變化情況，而不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡，由于甲、乙兩車在0～t1時(shí)間內(nèi)做單向的直線運(yùn)動(dòng)，故在這段時(shí)間內(nèi)兩車通過(guò)的位移和路程均相等，A、B均錯(cuò)誤。在v-t圖象中，t2時(shí)刻丙、丁速度相等，故兩者相距最遠(yuǎn)，C正確。由圖線可知，0～t2時(shí)間內(nèi)丙的位移小于丁的位移，故丙的平均速度小于丁的平均速度，D錯(cuò)誤。 6. (多選)如圖所示，直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位移—時(shí)

6、間(x-t)圖線，由圖可知(　　) A．在時(shí)刻t1，a車追上b車 B．在時(shí)刻t2，a、b兩車運(yùn)動(dòng)方向相反 C．在t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，b車的速率先減小后增加 D．在t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，b車的速率一直比a車大 答案　BC 解析　在時(shí)刻t1，b車追上a車，A錯(cuò)誤。根據(jù)位移圖象的斜率表示速度可知，在時(shí)刻t2，直線a和曲線b的斜率一正一負(fù)，故a、b兩車運(yùn)動(dòng)方向相反，B正確。在t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，曲線b的斜率先減小后變大，故b車的速率先減小后增加，C正確，D錯(cuò)誤。 7. (多選)甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)從同一位置出發(fā)，沿同一直線路面運(yùn)動(dòng)，它們的v-t圖象如圖所示。對(duì)這兩質(zhì)點(diǎn)在0～3 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的

7、描述，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．t＝2 s時(shí)，甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)相遇 B．在甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)相遇前，t＝1 s 時(shí)，甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)相距最遠(yuǎn) C．甲質(zhì)點(diǎn)的加速度比乙質(zhì)點(diǎn)的加速度小 D．t＝3 s時(shí)，乙質(zhì)點(diǎn)在甲質(zhì)點(diǎn)的前面 答案　BD 解析　由圖可知，甲的加速度a甲＝－ m/s2，做勻減速直線運(yùn) 動(dòng)，乙的加速度a乙＝0.5 m/s2，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，|a甲|>a乙，C錯(cuò) 誤；開(kāi)始時(shí)甲速度大，甲在前，乙追甲的過(guò)程中，t＝1 s前兩者距離在增大，t＝1 s時(shí)，兩者速度相等，甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)距離最大，故B正確；t＝2 s時(shí)，分別求它們的位移x甲＝2×2 m－××22 m＝ m，x乙＝1×2 m＋

8、×0.5×22 m＝3 m，這時(shí)乙已在甲前面，A錯(cuò)誤，D正確。 8. 高空跳水是一項(xiàng)驚險(xiǎn)刺激的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。自某運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)跳臺(tái)開(kāi)始計(jì)時(shí)，在t2時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員以速度v2落水，選向下為正方向，其速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，下列結(jié)論正確的是(　　) A．該運(yùn)動(dòng)員在0～t2時(shí)間內(nèi)加速度大小先減小后增大，加速度的方向不變 B．該運(yùn)動(dòng)員在t2～t3時(shí)間內(nèi)加速度大小逐漸減小，方向豎直向下 C．在0～t2時(shí)間內(nèi)，平均速度1＝ D．在t2～t3時(shí)間內(nèi)，平均速度2＝ 答案　C 解析　由圖象可知，在0～t2時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員的加速度一直不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤。在t2～t3時(shí)間內(nèi)圖線上各點(diǎn)切線的斜率的大小逐漸減小，

9、則加速度大小逐漸減小，運(yùn)動(dòng)員減速下落，加速度方向向上，B項(xiàng)錯(cuò)誤。由圖象可知，在0～t2時(shí)間內(nèi)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，所以平均速度1＝，C項(xiàng)正確。在t2～t3時(shí)間內(nèi)，由圖線與t軸所圍面積表示位移可知，此時(shí)間內(nèi)的平均速度2<，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 9. (多選)如圖是小明的爸爸在試駕中某次小轎車在平直公路上運(yùn)動(dòng)時(shí)0～25 s內(nèi)的速度隨時(shí)間變化的圖象，由圖象可知(　　) A．小轎車在0～15 s內(nèi)的位移為200 m B．小轎車在10～15 s內(nèi)加速度為零 C．小轎車在10 s末運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變 D．小轎車在4～9 s內(nèi)的加速度大小大于16～24 s內(nèi)的加速度大小 答案　ABD 解析　由位移等于v-

10、t圖線與t軸所圍面積知，小轎車在0～15 s內(nèi)的位移為×(15＋5)×20 m＝200 m，A正確；10～15 s內(nèi)小轎車勻速運(yùn)動(dòng)，B正確；0～25 s內(nèi)小轎車始終未改變運(yùn)動(dòng)方向，C錯(cuò)誤；小轎車4～9 s內(nèi)的加速度大小是2 m/s2,16～24 s內(nèi)的加速度大小是1 m/s2，D正確。 10. 在一大霧天，一輛小汽車以30 m/s的速度行駛在高速公路上，突然發(fā)現(xiàn)正前方30 m處有一輛大卡車以10 m/s的速度同方向勻速行駛，小汽車緊急剎車，剎車過(guò)程中剎車失靈。圖中a、b分別為小汽車和大卡車的v-t圖線，以下說(shuō)法正確的是(　　) A．因剎車失靈前小汽車已減速，不會(huì)追尾 B．在t＝5 s

11、時(shí)追尾 C．在t＝3 s時(shí)追尾 D．由于初始距離太近，即使剎車不失靈也會(huì)追尾 答案　C 解析　由圖象可知，在t＝5 s時(shí)，兩車的速度相等，若此時(shí)小汽車與大卡車沒(méi)有追尾，則以后再不會(huì)發(fā)生追尾。由v-t圖象與時(shí)間軸所圍圖形的面積表示位移的大小可得：t＝5 s時(shí)，xa－xb＝35 m，t＝3 s時(shí)，xa－xb＝30 m，所以在t＝3 s時(shí)，小汽車與大卡車出現(xiàn)了追尾，C正確。如果剎車不失靈，則兩車在t＝2 s時(shí)共速，此時(shí)xa－xb＝20 m<30 m，故不會(huì)追尾，D錯(cuò)誤。 11．車從靜止開(kāi)始以1 m/s2的加速度啟動(dòng)，車啟動(dòng)時(shí)，車后s0＝25 m 處一人以v＝6 m/s的速度勻速追趕車，則人

12、能否追上車，如果追不上，兩者間的最短距離多大？ 答案　見(jiàn)解析 解析　因?yàn)樗俣仁悄芊褡飞系年P(guān)鍵，所以首先考慮速度相等時(shí)的情況。設(shè)經(jīng)過(guò)t時(shí)后速度相等，由于車做勻加速運(yùn)動(dòng)，則有at＝6，t＝6 s 以人的初始位置為起點(diǎn)，當(dāng)它們分別經(jīng)過(guò)6 s后， 車的位置為：25 m＋×1×62 m＝43 m 人的位置為：6×6 m＝36 m 顯然人還在車的后面，以后車的速度比人的速度大，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的距離也比人大，車與人的距離就越來(lái)越遠(yuǎn)。所以，人是不能追上車的。 在6 s前，由于人的速度始終比車的速度大，后面的人與車的距離越來(lái)越小。顯然到第6 s時(shí)就是車與人的最小距離。這個(gè)距離是Δs＝43 m－36

13、 m＝7 m。 12. 在平直公路上行駛的a車和b車，其位移—時(shí)間圖象分別為圖中直線a和曲線b，已知b車的加速度恒定且a＝－2 m/s2，t＝3 s時(shí)，直線a和曲線b剛好相切，求t＝0時(shí)a車和b車的距離s0。 答案　9 m 解析　由圖可知，a車的速度va＝＝ m/s＝2 m/s,3 s時(shí)，直線a和曲線b剛好相切，即此時(shí)b車的速度vb′＝va＝2 m/s，設(shè)b車的初速度為vb，對(duì)b車，由vb′＝vb＋at，解得vb＝8 m/s，a車的位移xa＝vat＝6 m，b車的位移xb＝t＝15 m，t＝3 s時(shí)，a車和b車到達(dá)同一位置，得s0＝xb－xa＝9 m。 13．在十字路口，紅燈攔停了

14、很多汽車和行人，攔停的汽車排成筆直的一列，最前面一輛汽車的前端剛好與路口停車線相齊，相鄰兩車的前端間距均為d＝6.0 m，且車長(zhǎng)為L(zhǎng)0＝4.8 m，最前面的行人站在橫道線邊緣，已知橫道線寬s＝20 m。若汽車啟動(dòng)時(shí)都以a1＝2.5 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速到v1＝10.0 m/s后做勻速直線運(yùn)動(dòng)通過(guò)路口。行人起步的加速度為a2＝ 0．5 m/s2，達(dá)到v2＝1.0 m/s后勻速通過(guò)橫道線。已知該路口亮綠燈的時(shí)間t＝40 s，而且有按倒計(jì)時(shí)顯示的時(shí)間顯示燈(無(wú)黃燈)。另外交通法規(guī)定：原在綠燈時(shí)通行的汽車，紅燈亮起時(shí)，車頭已越過(guò)停車線的允許通過(guò)。由于行人和汽車司機(jī)一直關(guān)注著紅綠燈，

15、因此可以不考慮行人和汽車司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)路口對(duì)面最前面的行人在通過(guò)橫道線的過(guò)程中與幾輛車擦肩而過(guò)？ (2)按題述情景，不能通過(guò)路口的第一輛汽車司機(jī)，在時(shí)間顯示燈剛亮出“3”時(shí)開(kāi)始剎車，使車勻減速運(yùn)動(dòng)，結(jié)果車的前端與停車線相齊，求剎車后汽車經(jīng)多少時(shí)間停下？ 答案　(1)31輛　(2)6.8 s 解析　(1)汽車加速時(shí)間t1＝＝4.0 s，加速位移為x1＝a1t＝20 m 行人加速的時(shí)間t2＝＝2.0 s， 加速位移為x2＝t2＝1 m 行人通過(guò)橫道線的時(shí)間為t′＝t2＋＝21 s 在行人通過(guò)橫道線的時(shí)間內(nèi)汽車行駛位移 x3＝x1＋v1(t′－t1)＝190 m 能到達(dá)橫道線的車輛數(shù) N1＝≈31.7,0.7d＝4.2 m