2021新高考物理選擇性考試B方案一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)第1章第3講運(yùn)動(dòng)圖象追及相遇問題

第1章第3講運(yùn)動(dòng)圖象追及相遇問題課時(shí)作業(yè)時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分。其中1～7題為單選，8～10題為多選)1.a、b、c三個(gè)物體在同一條直線上運(yùn)動(dòng)，它們的位移—時(shí)間圖象如圖所示，物體c的圖象是拋物線的一部分，坐標(biāo)原點(diǎn)是拋物線的頂點(diǎn)，下列說法中正確的是()A．a(chǎn)、b兩物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)物體的速度相同B．a(chǎn)、b兩物體都做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)物體的加速度大小相等，方向相反C．物體c一定做變速曲線運(yùn)動(dòng)D．在0～5s內(nèi)，當(dāng)t＝5s時(shí)，a、b兩物體相距最遠(yuǎn)答案D解析位移—時(shí)間圖象中圖線的斜率表示速度，斜率的正負(fù)表示速度的方向，斜率的絕對值表示速度的大小，結(jié)合題圖可知a、b都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小相等，方向相反，故A、B錯(cuò)誤；位移—時(shí)間圖象中物體的運(yùn)動(dòng)方向只能與正方向相同或相反，即只能描述直線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；由題圖可知，0～5s內(nèi)，a、b兩物體的距離越來越遠(yuǎn)，5s時(shí)相距最遠(yuǎn)，故D正確。2.甲、乙兩車沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻剛好經(jīng)過同一位置，此時(shí)甲的速度為5m/s，乙的速度為10m/s，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，則()A．在t＝4s時(shí)，甲、乙兩車相距最遠(yuǎn)B．在t＝10s時(shí)，乙車恰好回到出發(fā)點(diǎn)C．乙車在運(yùn)動(dòng)過程中速度的方向保持不變D．乙車做加速度先增大后減小的變加速運(yùn)動(dòng)答案C解析v-t圖象與時(shí)間軸所圍成的面積表示物體的位移，在0～4s時(shí)間內(nèi)，乙車始終在甲車前方，但t＝10s時(shí)，乙車停止運(yùn)動(dòng)，甲車已超過乙車，且兩車的距離可能比t＝4s時(shí)大，A錯(cuò)誤；0～10s時(shí)間內(nèi)，乙車的速度方向始終與所選的正方向相同，乙車的運(yùn)動(dòng)方向沒有發(fā)生改變，所以t＝10s時(shí)，乙車離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，B錯(cuò)誤，C正確；v-t圖線的斜率表示加速度，所以乙車的加速度先減小后增大，再減小，D錯(cuò)誤。3.一輛汽車沿著平直道路行駛，在0～40s內(nèi)的x-t圖象如圖所示，下列選項(xiàng)正確的是()A．汽車離出發(fā)點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為30mB．汽車沒有行駛的時(shí)間為20sC．汽車在前20s內(nèi)的平均速度大小為22.5m/sD．汽車在前10s內(nèi)與后10s內(nèi)的平均速度大小相同答案A解析由題圖可知，汽車在0～10s的時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)了30m，在10～20s的時(shí)間內(nèi)停止在距離出發(fā)點(diǎn)30m處，在20～40s的時(shí)間內(nèi)反向運(yùn)動(dòng)，且在t＝40s時(shí)剛好回到出發(fā)點(diǎn)，A正確，B錯(cuò)誤；汽車在前20s內(nèi)的平均速度大小為eq\x\to(v)1＝eq\f(x1,t1)＝eq\f(30,20)m/s＝1.5m/s，C錯(cuò)誤；汽車在前10s內(nèi)的平均速度大小為eq\x\to(v)2＝eq\f(x2,t2)＝eq\f(30,10)m/s＝3m/s，汽車在后10s內(nèi)的平均速度大小為eq\x\to(v)3＝eq\f(x3,t3)＝eq\f(15,10)m/s＝1.5m/s，D錯(cuò)誤。4．如圖是某物體在t時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖象和速度—時(shí)間圖象，從圖象上可以判斷得到()A．該物體做的是曲線運(yùn)動(dòng)B．該物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為2sC．該物體運(yùn)動(dòng)的加速度為1.5m/s2D．該物體的位移—時(shí)間圖象是拋物線的一部分答案D解析由v-t圖象知，該物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式x＝v0t＋eq\f(1,2)at2，可知該物體的位移—時(shí)間圖象是拋物線的一部分，A錯(cuò)誤，D正確；由x＝eq\f(v0＋v,2)t，得該物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝eq\f(2x,v0＋v)＝eq\f(2×8,3＋6)s＝eq\f(16,9)s，B錯(cuò)誤；該物體的加速度為a＝eq\f(v－v0,t)＝eq\f(6－3,\f(16,9))m/s2＝eq\f(27,16)m/s2，C錯(cuò)誤。5.一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示是從t＝0時(shí)刻開始，質(zhì)點(diǎn)的eq\f(x,t)-t(式中x為位移)圖象，可以推知()A．質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)B．加速度的大小是1m/s2C．t＝2s時(shí)的速度是1m/sD．t＝2s時(shí)的位移是3m答案B解析根據(jù)x＝v0t＋eq\f(1,2)at2得eq\f(x,t)＝v0＋eq\f(1,2)at，結(jié)合圖象解得物體的初速度的大小為v0＝1m/s，斜率k＝eq\f(1,2)a＝eq\f(1,2)，解得加速度的大小為a＝1m/s，物體做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤，B正確；t＝2s時(shí)的速度v2＝(1＋1×2)m/s＝3m/s，位移x2＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1×2＋\f(1,2)×22))m＝4m，C、D錯(cuò)誤。6.如圖所示，A、B兩物體相距s＝7m時(shí)，A在水平拉力和摩擦力作用下，正以vA＝4m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，而物體B此時(shí)正在摩擦力作用下以vB＝10m/s向右勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度a＝－2m/s2，則A追上B所經(jīng)歷的時(shí)間是()A．7s B.8sC.9s D.10s答案B解析由題意知，t＝5s時(shí)，物體B的速度減為零，位移大小xB＝vBt＋eq\f(1,2)at2＝25m，此時(shí)A的位移xA＝vAt＝20m，A、B兩物體相距Δs＝s＋xB－xA＝7m＋25m－20m＝12m，再經(jīng)過Δt＝eq\f(Δs,vA)＝3s，A追上B，所以A追上B所經(jīng)歷的時(shí)間是5s＋3s＝8s，B正確。7．(2019·武漢高三調(diào)研)甲、乙兩輛汽車沿平直的公路做直線運(yùn)動(dòng)，其v-t圖象如圖所示。已知t＝0時(shí)，甲車領(lǐng)先乙車5km，關(guān)于兩車運(yùn)動(dòng)的描述，下列說法正確的是()A．0～4h時(shí)間內(nèi)，甲車做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．0～4h時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩車相遇3次C．t＝1h時(shí)，甲、乙兩車第一次相遇D．t＝4h時(shí)，甲車領(lǐng)先乙車5km答案B解析根據(jù)題圖可知，在0～4h時(shí)間內(nèi)，甲車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；根據(jù)速度—時(shí)間圖象與橫軸圍成圖形的面積表示位移可知，在0～0.5h內(nèi)兩車相遇一次，在t＝1h時(shí)兩車第二次相遇，在t＝3h時(shí)兩車第三次相遇，即在0～4h時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩車相遇3次，B正確，C錯(cuò)誤；在t＝0到t＝4h的時(shí)間內(nèi)，甲車的位移為x甲＝eq\f(1,2)×40×4km＝80km，乙車的位移為x乙＝eq\f(1,2)×40×1km＋20×3km＋eq\f(1,2)×20×1km＝90km，由x乙－x甲－5km＝5km可知，t＝4h時(shí)，甲車落后乙車5km，D錯(cuò)誤。8．某物體在t＝0時(shí)刻的速度為零，則下列四個(gè)選項(xiàng)中表示該物體做往返運(yùn)動(dòng)的圖象是()答案BD解析選項(xiàng)A中的位移圖象的縱坐標(biāo)代表位移，其值有時(shí)取正值，有時(shí)取負(fù)值，這說明該物體圍繞起點(diǎn)做往返運(yùn)動(dòng)，x-t圖象的斜率表示速度，t＝0時(shí)刻，物體速度不為零，故A不符合題意；v-t圖象的縱坐標(biāo)代表速度，速度的正負(fù)代表方向，速度取正值時(shí)代表速度方向與規(guī)定的正方向相同，取負(fù)值時(shí)代表物體的速度方向與正方向相反，可見B符合題意；根據(jù)C、D中的a-t圖象作出對應(yīng)的v-t圖象(如下圖所示)，參考選項(xiàng)B的分析可知，C不符合題意，D符合題意。9.如圖所示為用位移傳感器和速度傳感器研究某汽車剎車過程得到的速度—位移圖象，汽車剎車過程可視為勻減速運(yùn)動(dòng)，則()A．汽車剎車過程的加速度大小為1m/s2B．汽車剎車過程的時(shí)間為2sC．汽車運(yùn)動(dòng)的位移為5m時(shí)的速度為5m/sD．當(dāng)汽車運(yùn)動(dòng)的速度為5m/s時(shí)運(yùn)動(dòng)的位移為7.5m答案BD解析由于汽車剎車過程為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可得圖線的函數(shù)表達(dá)式為v2＝veq\o\al(2,0)－2ax，由圖象可知，剎車的初速度大小為10m/s，末速度為0，剎車過程的位移大小為10m，則加速度大小為a＝5m/s2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；汽車剎車過程的時(shí)間t＝eq\f(v0,a)＝2s，B項(xiàng)正確；設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)的位移為x1＝5m時(shí)的速度為v1，則有veq\o\al(2,1)－veq\o\al(2,0)＝－2ax1，得v1＝5eq\r(2)m/s，C項(xiàng)錯(cuò)誤；設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)的速度為v2＝5m/s時(shí)運(yùn)動(dòng)的位移為x2，則有veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,0)＝－2ax2，得x2＝7.5m，D項(xiàng)正確。10．草原天路連接崇禮滑雪區(qū)、赤城溫泉區(qū)和張北草原風(fēng)景區(qū)，被稱為中國大陸最美麗的公路之一。某霧霾天氣，天路某平直狹窄路段上一輛轎車和一輛貨車(兩車均視為質(zhì)點(diǎn))同向勻速行駛，其速度大小分別為v1＝40m/s、v2＝25m/s。當(dāng)轎車與貨車距離x0＝22m時(shí)，轎車司機(jī)才發(fā)現(xiàn)前方的貨車，司機(jī)立即剎車，剎車后轎車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，而貨車仍以原來的速度行駛。已知轎車以大小為v3＝20m/s的速度行駛時(shí)，剎車后要行駛距離x＝40m才能停下。則下列說法正確的是()A．剎車后轎車的加速度大小為5m/s2B．剎車后轎車的加速度大小為4m/s2C．兩車會(huì)相撞D．兩車不會(huì)相撞答案AC解析轎車以大小為v3＝20m/s的速度行駛時(shí)，剎車后要行駛距離x＝40m才能停下，由veq\o\al(2,3)＝2ax得轎車剎車過程的加速度大?。篴＝eq\f(v\o\al(2,3),2x)＝eq\f(202,2×40)m/s2＝5m/s2，A正確，B錯(cuò)誤；設(shè)經(jīng)過t1時(shí)間兩車的速度相等，即：v1－at1＝v2，得：t1＝eq\f(v1－v2,a)＝eq\f(40－25,5)s＝3s，轎車前進(jìn)的距離：s1＝eq\f(v1＋v2,2)t1＝eq\f(40＋25,2)×3m＝97.5m，貨車前進(jìn)的距離：s2＝v2t1＝75m，因?yàn)閟1－s2＝22.5m>s0，即兩車會(huì)相撞，C正確，D錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題共2小題，共30分)11．(14分)甲、乙兩車在某公路上沿直線同向行駛，它們的v-t圖象如圖所示，t＝0時(shí)刻兩車相距50m。(1)若t＝0時(shí)，甲車在乙車前方，求兩車相遇的時(shí)間t；(2)若t＝0時(shí)，乙車在甲車前方，求兩車間的最短距離。答案(1)2(eq\r(6)＋1)s(2)40m解析(1)對甲：x甲＝v甲t對乙：x乙＝eq\f(1,2)at2a＝eq\f(Δv乙,Δt)＝5m/s2由題意x乙＝x甲＋x0解得t＝2(eq\r(6)＋1)s。(2)分析知，當(dāng)兩車速度相等時(shí)距離最短，由題圖知t′＝2s對甲：x甲′＝v甲t′對乙：x乙′＝eq\f(1,2)at′2故Δx＝x乙′＋x0－x甲′＝40m。12．(16分)(2020·山東菏澤高三上學(xué)期期中)2019年6月，某地由于連續(xù)暴雨而引發(fā)一處泥石流。如圖所示，一汽車正以8m/s的速度向坡底A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)距A點(diǎn)8m時(shí)，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)山坡上距坡底80m處的泥石流正以8m/s的速度、0.5m/s2的加速度勻加速傾瀉而下，司機(jī)立即剎車減速，減速時(shí)的加速度大小為4m/s2，速度減為零后立即反向加速躲避泥石流。假設(shè)泥石流到達(dá)坡底后速率不變，繼續(xù)沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)。求：(1)泥石流到達(dá)坡底的速度和時(shí)間；(2)汽車的加速度至少多大司機(jī)才能脫離危險(xiǎn)。答案(1)12m/s8s(2)1m/s2解析(1)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2－veq\o\al(2,0)＝2ax可得：泥石流到達(dá)坡底的速度v＝eq\r(v\o\al(2,0)＋2ax)＝eq\r(82＋2×0.5×80)m/s＝12m/s泥石流到達(dá)坡底的時(shí)間t1＝eq\