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1、
微專題二 追擊相遇問題
[A級(jí)—基礎(chǔ)練]
1.(導(dǎo)學(xué)號(hào)08786075)(2018安徽蚌埠質(zhì)檢)汽車甲沿著平直的公路以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)它路過某處時(shí),汽車乙也從該處開始做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)上述已知條件( )
A.能求出乙車追上甲車時(shí)乙車的速度
B.不能求出乙車追上甲車時(shí)乙車的速度
C.能求出乙車從開始運(yùn)動(dòng)到追上甲車時(shí)乙車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
D.能求出乙車從開始運(yùn)動(dòng)到追上甲車時(shí)乙車運(yùn)動(dòng)的位移
解析:A [作出汽車甲、乙的速度—時(shí)間圖線如圖所示.當(dāng)汽車乙追上汽車甲時(shí),兩車位移相等,從圖象上可以看出,當(dāng)甲、乙位移相等時(shí),兩圖象與時(shí)間軸所圍的“面積”相等,則
2、得乙車的速度為2v0.但由于乙車加速度未知,所以無法求出乙車追上甲車所用的時(shí)間,故不能求出乙車運(yùn)動(dòng)的位移,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤.]
2.(導(dǎo)學(xué)號(hào)08786076)(2018河南鄭州三模)甲、乙兩輛汽車沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng),兩車在某一時(shí)刻剛好經(jīng)過同一位置,此時(shí)甲的速度為5 m/s,乙的速度為10 m/s,甲車的加速度大小恒為1.2 m/s2.以此時(shí)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),它們的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示,根據(jù)以上條件可知( )
A.乙車做加速度先增大后減小的變加速運(yùn)動(dòng)
B.在前4 s的時(shí)間內(nèi),甲車運(yùn)動(dòng)的位移為29.6 m
C.在t=4 s時(shí),甲車追上乙車
D.在t=10 s時(shí),乙車
3、又回到起始位置
解析:B [根據(jù)圖象可知,乙曲線的切線的斜率表示乙車的加速度,故乙車的加速度先減小,之后反向且先增大再減小,故A項(xiàng)錯(cuò)誤.前4 s甲的位移x=(5+5+1.24)4 m=29.6 m,故B項(xiàng)正確.vt圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移大小,t=4 s時(shí),兩車速度相同,但甲車的位移小于乙車的,即甲車未追上乙車,故C項(xiàng)錯(cuò)誤.10 s前乙車速度方向不變,位移一直在增大,不可能回到起始位置,故D項(xiàng)錯(cuò)誤.]
3.t=0時(shí),A、B兩小球從相距7 m的兩個(gè)位置相向行駛,它們的vt圖象如圖所示.對(duì)小球運(yùn)動(dòng)狀況的描述正確的是( )
A.在前6 s內(nèi),B球運(yùn)動(dòng)方向始終沒有發(fā)生變化
B.在前
4、6 s內(nèi),第2 s末A、B兩球相距最近
C.在前6 s內(nèi),B球一直做加速直線運(yùn)動(dòng)
D.在第6 s末,A、B兩球相距1 m
解析:D [在前6 s內(nèi),B球的速度先負(fù)后正,在t=2 s末其運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生了變化,故A錯(cuò)誤.在0~2 s內(nèi),A、B相向運(yùn)動(dòng),兩者間距在減小,在2~6 s內(nèi),A、B同向運(yùn)動(dòng),B在A的前方,A的速度比B的速度大,所以兩者間距不斷減小,在第6 s末時(shí)兩者速度相等,相距最近,故B錯(cuò)誤.在0~2 s內(nèi),B球沿負(fù)向做勻減速直線運(yùn)動(dòng),在2~6 s內(nèi)B球沿正向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤.在第6 s末,A球的位移大小xA=(1+2)6 m=9 m,B球的位移大小xB= m=3 m,此時(shí)
5、兩車相距Δx=xB+7 m-xA=1 m,故D正確.]
4.(導(dǎo)學(xué)號(hào)08786077)(2018湖北黃岡檢測)甲、乙兩物體從同一位置沿同一直線運(yùn)動(dòng),它們的vt圖象如圖所示,下列說法正確的是( )
A.乙物體先向負(fù)方向運(yùn)動(dòng),t1時(shí)刻以后反向向正方向運(yùn)動(dòng)
B.t2時(shí)刻,乙物體追上甲物體
C.t1時(shí)刻,兩者相距最遠(yuǎn)
D.0~t2時(shí)間內(nèi),乙的速度和加速度都是先減小后增大
解析:D [乙物體的速度一直為正,說明乙物體一直沿正方向運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤.根據(jù)速度圖象與時(shí)間軸圍成的面積表示物體通過的位移,由圖可知,t2時(shí)間內(nèi),甲的位移大于乙的位移,則t2時(shí)刻,乙物體還沒有追上甲物體,故B錯(cuò)誤.t
6、2時(shí)刻之前,甲的速度比乙的速度大,甲在乙的前方,兩者間距增大,t2時(shí)刻之后,甲的速度比乙的速度小,甲仍在乙的前方,兩者間距減小,所以t2時(shí)刻,兩者相距最遠(yuǎn),故C錯(cuò)誤.根據(jù)速度圖線的斜率表示加速度知,0~t2時(shí)間內(nèi),乙的速度和加速度都是先減小后增大,故D正確.]
5.(2018湖北龍泉中學(xué)、宜昌一中聯(lián)考)甲、乙兩車在公路上沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng),在t=0時(shí),乙車在甲車前50 m處,它們的vt圖象如圖所示,下列對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)情況的描述正確的是( )
A.甲車先做勻速運(yùn)動(dòng)再做反向勻減速運(yùn)動(dòng)
B.在第20 s末,甲、乙兩車的加速度大小相等
C.在第30 s末,甲、乙兩車相距100 m
D.
7、在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,甲、乙兩車可以相遇兩次
解析:D [由圖象可知:甲車先做勻速直線運(yùn)動(dòng)再做勻減速直線運(yùn)動(dòng),但甲的速度圖象一直在時(shí)間軸的上方,一直沿正向運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;在第20 s末,甲車的加速度為a甲== m/s2=-1 m/s2,大小為1 m/s2;乙車的加速度為a乙== m/s2= m/s2,所以加速大小不相等,故B錯(cuò)誤;在第30 s末,甲的位移為x甲= m=400 m,乙的位移為x乙= m=300 m,所以甲、乙兩車相距(400-300-50)m=50 m,故C錯(cuò)誤;剛開始乙在甲的前面50 m處,甲的速度大于乙的速度,經(jīng)過一段時(shí)間甲可以追上乙,然后甲在乙的前面,到30 s末,甲停止運(yùn)動(dòng)
8、,甲在乙的前面50 m處,此時(shí)乙以20 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng),所以再經(jīng)過2.5 s追上甲,故在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,甲、乙兩車可以相遇兩次,故D正確.]
6.(導(dǎo)學(xué)號(hào)08786078)(2018遼寧沈陽四校協(xié)作體期中)如圖所示為A、B兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間(xt)圖象.A質(zhì)點(diǎn)的圖象為直線,B質(zhì)點(diǎn)的圖象為過原點(diǎn)的拋物線,兩圖象交點(diǎn)C、D坐標(biāo)如圖.下列說法不正確的是( )
A.A、B相遇兩次
B.0~t1時(shí)間內(nèi)B在前A在后,t1~t2時(shí)間內(nèi)A在前B在后
C.兩質(zhì)點(diǎn)速度相等的時(shí)刻一定在t1~t2時(shí)間段內(nèi)
D.A在B前面且離B最遠(yuǎn)時(shí),B的位移為
解析:D [xt圖象的交點(diǎn)
9、表示同一時(shí)刻到達(dá)同一位置,即相遇,可知,A、B分別在t1和t2兩個(gè)時(shí)刻相遇,故A正確;由圖可知,0~t1時(shí)間內(nèi)B的縱坐標(biāo)比A的縱坐標(biāo)大,B在前A在后,t1~t2時(shí)間內(nèi)A的縱坐標(biāo)比B的縱坐標(biāo)大,A在前B在后,故B正確;0~t1時(shí)間內(nèi),B圖線的斜率不斷增大,而且B圖線是拋物線,有x=kt2,則知B做勻加速直線運(yùn)動(dòng),斜率表示速度,斜率相等的時(shí)刻為t1~t2時(shí)間內(nèi)的某一時(shí)刻,故C正確.當(dāng)A、B速度相等時(shí),相距最遠(yuǎn),此時(shí)A的位移為,故D錯(cuò)誤.本題選不正確的,故選D.]
7.(多選)(2018南昌模擬)小張和小王分別駕車沿平直公路同向行駛,在某段時(shí)間內(nèi)兩車的vt圖象如圖所示,初始時(shí)小張?jiān)谛⊥跚胺絰0處,
10、下列說法正確的是( )
A.若x0=18 cm,兩車相遇1次
B.若x0<18 cm,兩車相遇2次
C.若x0=36 cm,兩車相遇1次
D.若x0=54 m,兩車相遇1次
解析:AB [由題圖可知速度相等時(shí)小王比小張多行駛的“面積”為18 m,故可知若x0=18 m,二者恰好相遇,此后小張一直在小王前方,故A正確;若x0<18 m,則在速度相等時(shí)小王已超過小張,速度相等后,小張的速度比小王大,故還會(huì)再相遇,故B正確;同理可知C、D錯(cuò)誤.]
[B級(jí)—能力練]
8.(導(dǎo)學(xué)號(hào)08786079)(多選)有四個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體A、B、C、D,物體A、B運(yùn)動(dòng)的xt圖象如圖甲所示,物體C、
11、D從同一地點(diǎn)沿同一方向運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖乙所示.在0~5 s這段時(shí)間內(nèi),根據(jù)圖象作出的判斷中正確的是( )
A.t=3 s時(shí),物體C追上物體D
B.物體A和B均做勻加速直線運(yùn)動(dòng)且A的加速度比B大
C.在0~3 s的時(shí)間內(nèi),物體B運(yùn)動(dòng)的位移為10 m
D.在0~3 s內(nèi),t=3 s時(shí)物體C與物體D之間有最大間距
解析:CD [由圖乙看出:t=3 s時(shí),D圖線與t軸所圍“面積”大于C圖線與t軸所圍“面積”,說明D的位移大于C的位移,而兩物體從同一地點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng),所以t=3 s時(shí)物體C沒有追上物體D,故A錯(cuò)誤.由圖甲看出:物體A和B位移的圖象都是傾斜的直線,斜率都不變,速度不變,說明兩
12、物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng),A圖線的斜率大于B圖線的斜率,A的速度比B大,故B錯(cuò)誤.由圖甲看出:在0~3 s的時(shí)間內(nèi),物體B運(yùn)動(dòng)的位移為x=10 m-0=10 m,故C正確.由圖乙看出:前3 s內(nèi),D的速度較大,D、C間距離增大,t=3 s時(shí),物體C與物體D之間有最大間距,故D正確.]
9.(導(dǎo)學(xué)號(hào)08786080)(多選)(2018保定模擬)甲、乙兩個(gè)物體從同一地點(diǎn)出發(fā),在同一直線上做勻變速直線運(yùn)動(dòng),它們的速度圖象如圖所示,則( )
A.甲、乙兩物體運(yùn)動(dòng)方向相反
B.t=4 s時(shí),甲、乙兩物體相遇
C.在相遇前,t=4 s時(shí)甲、乙兩物體相距最遠(yuǎn)
D.在相遇前,甲、乙兩物體的最遠(yuǎn)距離
13、為20 m
解析:CD [甲、乙兩物體速度均為正值、方向相同,A錯(cuò)誤;t=4 s時(shí),甲、乙兩物體速度相等,在0~4 s內(nèi),v乙>v甲,兩物體間距逐漸增大,t=4 s之后,v乙
14、解析:CD [在vt圖象中,斜率的絕對(duì)值等于加速度大小,因此a、b加速時(shí),物體a的加速度小于物體b的加速度,A錯(cuò)誤;當(dāng)兩者速度相同時(shí)距離最遠(yuǎn),因此4 s時(shí)距離最遠(yuǎn),B錯(cuò)誤;在vt圖象中,圖象與時(shí)間軸圍成的面積等于位移大小,經(jīng)計(jì)算可得,6 s時(shí)a位移大于b位移,因此C正確;從vt圖象中得出,4 s時(shí),a、b兩物體速度相等,此時(shí)a位移為13 m,b位移為4 m,因此相距9 m,D正確.]
11.(導(dǎo)學(xué)號(hào)08786081)(2018廣東汕頭檢測)如圖甲所示,A車原來臨時(shí)停在一水平路面上,B車在后面勻速向A車靠近,A車司機(jī)發(fā)現(xiàn)后啟動(dòng)A車,以A車司機(jī)發(fā)現(xiàn)B車為計(jì)時(shí)起點(diǎn)(t=0),A、B兩車的vt圖象如
15、圖乙所示.已知B車在第1 s內(nèi)與A車的距離縮短了x1=12 m.
(1)求B車運(yùn)動(dòng)的速度vB和A車的加速度a的大??;
(2)若A、B兩車不會(huì)相撞,則A車司機(jī)發(fā)現(xiàn)B車時(shí)(t=0)兩車的距離s0應(yīng)滿足什么條件?
解析:(1)在t1=1 s時(shí)A車剛啟動(dòng),兩車縮短的距離
x1=vBt1①
代入數(shù)據(jù)解得B車的速度vB=12 m/s②
A車的加速度a=③
將t2=5 s和其余數(shù)據(jù)代入,解得A車的加速度大小
a=3 m/s2.④
(2)兩車的速度達(dá)到相等時(shí),兩車的距離達(dá)到最小,對(duì)應(yīng)于vt圖象的t2=5 s,此時(shí)兩車已發(fā)生的相對(duì)位移為梯形的面積
s=vB(t1+t2)⑤
代入數(shù)據(jù)解得
16、s=36 m⑥
因此,A、B兩車不會(huì)相撞應(yīng)滿足條件s0>36 m.
答案:(1)12 m/s 3 m/s2 (2)s0>36 m
12.(導(dǎo)學(xué)號(hào)08786082)第21屆世界杯足球賽將于2018年在俄羅斯境內(nèi)舉行,也是世界杯首次在東歐國家舉行.在足球比賽中,經(jīng)常使用“邊路突破,下底傳中”的戰(zhàn)術(shù),即攻方隊(duì)員帶球沿邊線前進(jìn),到底線附近進(jìn)行傳中.某足球場長90 m、寬60 m,如圖所示.攻方前鋒在中線處將足球沿邊線向前踢出,足球的運(yùn)動(dòng)可視為在地面上做初速度為12 m/s 的勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為2 m/s2.試求:
(1)足球從開始做勻減速運(yùn)動(dòng)到停下來的位移為多大?
(2)足球開
17、始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí),該前鋒隊(duì)員沿邊線向前追趕足球,他的啟動(dòng)過程可以視為初速度為0、加速度為2 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),他能達(dá)到的最大速度為8 m/s.該前鋒隊(duì)員至少經(jīng)過多長時(shí)間能追上足球?
解析:(1)已知足球的初速度為v1=12 m/s,加速度大小為a1=2 m/s2,足球做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
t1== s=6 s.
運(yùn)動(dòng)位移為x1=t1=6 m=36 m.
(2)已知前鋒隊(duì)員的加速度為a2=2 m/s2,最大速度為v2=8 m/s,前鋒隊(duì)員做勻加速運(yùn)動(dòng)達(dá)到最大速度的時(shí)間和位移分別為
t2== s=4 s,
x2=t2=4 m=16 m.
之后前鋒隊(duì)員做勻速直線運(yùn)動(dòng),到
18、足球停止運(yùn)動(dòng)時(shí),其位移為
x3=v2(t1-t2)=82 m=16 m
由于x2+x3