学生V-T图象和追击相遇问题

温柔似野鬼°
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2020年09月09日 16:43
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V-T图象与追击和相遇

1.如图所示为一物体做直线运动的速度(v-t)图象,根据图象做出的以下判断中,正确的是( )

A.物体始终沿正方向运动
B.物体先沿负方向运动,在t =2 s后开始沿正方向运动
C.在t = 2 s前物体做匀减速直线运动,在t = 2 s后物体做匀加速直线运动
D.在t = 2 s时,物体回到了原点,即出发点
2.在同一地点,甲、乙两物体沿同一方向做直线运动的速度—时间图象如图所示,则

A.两物体两次相遇的时刻是2s末和6s末
B.4s后甲在乙前面
C.两物体相距最远的时刻是2s末
D.乙物体先向前运动2s,随后向后运动
3.(多选题)某物体沿一直线运动,其v-t图像如图所示,下列描述正确的是:( )
v ms
-1

3
1

-3
2


3

4

t s

A.第1秒内和第2秒内速度方向相反
B.第1秒内和第2秒内加速度方向相反
C.第3秒内加速度方向和速度方向相反
D.第4秒末物体回到出发位置
4.如图 所示,小球从一个固定的光滑斜槽轨道顶端无初速开始下滑到底端,下面哪个图象正确的反映了
小球的速 度大小随时间变化的函数关系( )


1


5 .我市在2013年1月完善了公共自行车租赁系统,某同学骑车刚开始一段时间的运动可看作是直线运动,其运动图像如图所示;则在0-
t
1
时间内,下列说法正确的是
A.平均速度等于
v
0
v
B.平均速度大于
0

22

C.加速度不断增大 D.加速度不变
6.甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t=0时刻同时经过公路旁 的同一个路标。在描
述两车运动的v-t图中(如图),直线a、b分别描述了甲乙两车在0-20 s的运动情况。关于两车之间
的位置关系,下列说法正确的是

A.在0-10 s内两车逐渐靠近
B.在10-20 s内两车逐渐远离
C.在5-15 s内两车的位移相等
D.在t=10 s时两车在公路上相遇
7.一物体自t = 0时开始做直线运动,其速度图线如图所示,下列选项正确的是
v(m·s
-1
)
10
0
-10
ts
2 4
6

A.在0~6s内,物体通过的路程为40m
B.在0~6 s内,物体离出发点最远为30m
C.在0~6 s内,物体的平均速度为6.67 ms
D.在4 s ~ 6 s内,物体的平均速度为5ms
22
8.甲车以加速度1m s由静止开始作匀加速直线运动,乙车落后2s在同一地点由静止出发,以加速度4ms
作加速直线运动 ,两车运动方向一致,则乙车追上甲车所用的时间为( )
A.2s B.3s C.4s D.6s
9.小球每隔0.2s从同一高 度抛出,做初速度为6ms的竖直上抛运动,设它们在空中不相碰.第一个小
球在抛出点以上能遇到的小 球数为
A.三个 B.四个 C.五个 D.六个
10.一辆汽车以12 ms的速度行驶,遇到紧急情况,司机采取制动措施,使汽车做匀减 速直线运动,若制动
2
后汽车加速度的大小为6 ms,则 ( )
A.经3 s,汽车的速度大小为6 ms B.经3 s,汽车的位移大小为9 m
C.经3 s,汽车的速度大小为2 ms D.经3 s,汽车的位移大小为12 m
2 < /p>


11.从地面竖直上抛物体甲,与此同时在甲的正上方有一物体乙自由下落,若两物体在空 中相遇时速率相
等,则 ( )
A、物体甲的初速度的大小是相遇时物体速率的2倍
B、相遇时甲上升的距离是乙下落距离的2倍
C、甲在空中运动时间是乙在空中运动时间的2倍
D、甲落地时的速度是乙落地时速度的2倍

第II卷(非选择题)

四、计算题(题型注释)12.(10分)汽车 正以
v
1
10ms
的速度在平直公路上行驶,突然发现正前方有
1 2、一辆自行车以
v
2
4ms
的速度作同方向的匀速直线运动,汽车立即关 闭油门作加速度大小为
a0.6ms
2
的匀减速运动,汽车恰好没有碰上自行车,求 关闭油门时汽车与自行车的距离。
某同学是这样解的:
v
1
v
1
2
汽车关闭油门后的滑行时间和滑行距离分别为:
t

s
1


a2a
在相同时间内,自行车的前进的距离为:
s
2
v
2
t

关闭油门时汽车与自行车的距离为:
ss
1
s
2

你认为这位同学的解法是否合理?若合理,请完成计算;若不合理,请用你自己的方法算出正确结果.







13.(16分)某一长 直的赛道上,有一辆F1赛车,前方200m处有一安全车正以
10ms
的速度匀速前进,这时赛车从静止出发以
2ms
2
的加速度追赶;求:
(1)赛车出发多长时间追上安全车?( 5分)
(2)当赛车刚追上安全车时,赛车手立即 刹车,使赛车以
4ms
的加速度做匀减速直线运动,再经过多
长时间两车第二次相遇? (11分)



14.一列火车从车站出发做匀加速直线运动,加速度为
0.5ms
,此时恰好有一辆自行车(可视为质点)
从火车头旁边驶过,自行车速度< br>2
2
v
0
8ms
,火车长
l336m

.
(1)火车追上自行车以前落后于自行车的最大距离是多少?
(2)火车用多少时间可追上自行车?
3


(3)再过多长时间可超过自行车?




15.以10 ms的速度行驶的汽车,驾驶员发现正前方60 m处有一辆以4 ms的速度与汽车同方向匀速行
2
驶的自行车,驾驶员以0.25 ms的加速度开始刹车,经40 s停下,停下前是否发生车祸?







16.汽车前方120m有一自行车正以6ms的速度匀速前进,汽车 以18ms的速度追赶自行车,若两车在同
一条公路不同车道上做同方向的直线运动,
求: (1)经多长时间,两车第一次相遇?
2
(2)若汽车追上自行车后立即刹车,汽车刹车过程 中的加速度大小为2ms,则再经多长时间两车第二次相
遇?













4


V-T图象和追击相遇问题参考答案
1.【答案】BC 试题分析:由图像可知,物体先反向减速运动,2s时减速到零,再正向加速,故A错误、B正确;图像为< br>一条直线,故加速度恒定,即前2s为反向匀减速直线运动,后2s为正向匀加速直线运动,所以C正确;
由v-t图像的面积表示位移,可知2s时物体反向位移达到最远,4s时回到出发点,故D错误。
考点:运动学图像
2.
【答案】A
试题分析:两物体同时同地同向运 动,当位移相等时两物体相遇,速度时间图像的面积表示位移,由图像
可知2s、6s末时所围面积相等 ,即物体相遇,所以A正确;2s~4s的时间内,乙的速度大于甲,所以乙
一直在甲前面,且距离越来 越大,4s时达到最大,4s后甲的速度大于乙,两物体间距逐渐减小,但乙依
然在前面,所以B错误、 C错误;乙物体2s时速度达到最大,然后减速运动,所以D错误。
考点:匀变速直线运动图像
3.【答案】BD
试题分析:由v-t图像,可知第1秒内物体沿规定的正方向做匀加速直线 运动,第2秒内物体沿正方向做
匀减速直线运动,因此,第1秒内和第2秒内速度方向相同,加速度方向 相反;第3秒内物体沿规定反方
向做匀加速直线运动,故加速度方向和速度方向相同;0~4s,物体的 位移为零,因此,第4秒末物体回
到出发位置,所以正确选项为B、D。
考点:本题考查了v-t图像与物体运动的关系。
4.【答案】A
试题分析:据 题意,从图可知,小球从光滑斜槽顶端无初速度加速下滑过程中,小球的加速度为a=gsinθ,
且小 球越往下倾角θ越小,则小球的加速度越小,据v=at,所以小球做的是加速度减小的加速运动。所以
正确选项为A选项。
考点:本题考查变速运动中的速度与时间关系的v-t图像的理解。
5.【答案】B
试题分析:由图像可知,在0-
t
1
时间内,速度 的变化是不均匀的,如果在这段时间内物体做的是匀变速
直线运动,则其平均速度是
v
0v
0
v
0

,而现在他做的不是匀变速直线运动,故A不对; 由于实际
22
v
0
,故B是正确的;又由于某一位置的加速
2
的图线在匀变速直线运动的上方,故其平均速度会大于
v
度就是图线上某点的切线的斜率, 通过做图可知,随着时间的延长,其斜率是逐渐变小的,故加速度也是
逐渐变小的,故C、D均不对。
考点:平均速度,加速度大小的判断。
6.【答案】C
试题分析:t=0时刻同时 经过公路旁的同一个路标,此后的前10s,观察图像可知道乙车速度大于甲车速
度,两车逐渐远离,答 案A错。当t=10 s时,由于之前一直是乙车快所以此时甲车在后乙车在前,答案
D错。10 s后 ,甲车速度大于乙车速度,甲车追赶乙车,二者距离逐渐变近答案B错。速度时间图像与时
间轴围成的面 积代表,甲的面积为矩形即
51050m
,乙的面积为梯形
对。
考点:追击相遇 速度时间图像
7.【答案】A
5
2.57.5
1050m
所以答案C
2


试题 分析:根据物体的
vt
图像,可知物体在0错误!未找到引用源。6s内通过的路程等于图中 梯形的
1

52

10m
1
110m 40m
;物体物体
22
1
在0~错误!未找到引用源。6s内离出发点最远的 距离等于图中梯形的面积,即
x

52

10m35m2
面积和三角形的面积之和,即错误!未找到引用源。
S
错误!未找到引用源。 ;由平均速度的定义,可知物体在0~错误!未找到引用源。6s内的平均速度
v
1


42

10
ms5ms
,物体在4~6s内的平均 速度错误!未找到引用源。,所以A正确。
26
考点:本题考查
vt
图像在解题中的应用以及平均速度的概念。
8.【答案】A

试题分析:由题意可知,两车机遇时的运动位移相等,运动时间
t

t

2s
,由运动公式
x
1< br>2
at
得,
2
11
2
2
a


t

2

a

t

,代 入数据解得:
t

2s
,故只有A正确。
22
考点:追及相遇问题
9.【答案】C
试题分析:小球回到出发点的时 间为
t2
v
0
1.2s
,因为每隔0.2S抛出一个小球,所以 第一个小球在抛
g
出点以上能遇到5个小球。选项C正确。
考点:竖直上抛运动及相遇问题。
10.【答案】D
刹车问题属于典型的匀减速直线运动,需要注意刹车时间。
根据:
a
v
t
v
0
vv
0
012ms
2s
, ,解得
t


t
2
ta6ms
v
0
 v
t
012
t212m
,所以刹车距离就等于3秒内的位移,故B错 ,D对;
22
3>2,所以3秒末汽车已停下,速度为零,所以AC错误;
svt
此题主要是考查汽车刹车问题,学生们很容易在刹车时间上出现问题,这类题的解决方法 就是先求刹车时
间,判断出问题中所给的是否在减速过程中,再根据匀变速的规律求解。
11.【答案】 AC
假设相遇时花了t秒种,则v

=gt, v

=v-gt ,而v

=v

,故v=2gt.
又因为竖直上抛运动上升过程与下落过程相对称,所以甲的运动时间是乙的两倍.
甲的下落距 离是s

=
1
2
2gtgt3
gt
, s

=
tgt
2
故A、C正确

222
12.【答案】“不合理”
试题分析:“不合理”
理由:能满足 题设的汽车恰好不碰上自行车的临界条件是:当汽车减速到与自行车速度相等时,它们恰好
相遇,而不是 汽车减速到0时相遇。
正确解法:
汽车减速到与自行车速度相等时,所用时间为:t=(v
1
-v
2
)a=10s
22
在此时间内,汽车滑行距离为 :s
1
=(v
1
-v
2
)2a=70m
自行车的前进的距离为:s
2
=v
2
t=40m
关闭油门时汽车与自行车的距离为:s=s
1
-s
2
=30m
考点:本题考查对对追击问题的应用。
6


13.【答案】(1)20s;(2)20s
试题分析:(1)设赛车出发 时间t追上安全车,有:
1
at
2
x
0
vt

2
即:
t
2
10t2000


t20s

(2)两车相遇时赛车的速度
v
1
at40ms

赛 车减速到静止所用的时间
t
0

v
1
10s
< br>a

赛车减速到静止前进的距离:
x
max
v
12
200m

2a

相同的时间内安全车前进的距离:xvt
0
100mx
max

∴赛车停止后安全车与赛车再次相遇,
所用时间
t


x
max
20s

v
考点:追及、相遇问题
14.【答案】(1)64m(2)32s(3)24s
试题分析:(1)当火车速度等于
v
0
时,二车相距最远
v
0
at
1


t
1

v
0< br>8
s16s
a0.5

x
m
v
0
t
1

(2分)
最大距离
1
2
1
at
1
816m0.5162
m64m
22
(4分)
(2)设火车追上自行车用时间
t
2

追上时位移相等。则
v
0
t
2


t
2

1
2
at
2

2
2v
0
28
s32s

a0.5
(3)追上时火车的速度
vat
2
0.532ms16ms
(1分)
设再过
t
3
时间超过自行车,则
vt
3

1
2
at
3
v
0
t
3
l
2
(2分)
代入数据解得
t
3
24s
(1分)
考点:考查了追击相遇问题
点评:在分析追击相遇问题时,需要弄清楚题中隐含的条件,以及寻找临界状态
15.【答案】会发生车祸
试题分析:正解:在认真分析汽车运动过程中不难发现:在汽车速度减小到4 ms之前,它们的距离不断
7


减小,汽车速度减小到4 ms之后,它们的距离不断增加,所以当汽车速度为4 ms时,两车间的距离最
小,此时看两车是否相撞.
汽车速度减小到4 ms所需的时间
在这段时间里,汽车、自行车行驶的距离
汽车:

自行车:x
2
=vt=96 m,
由此可知:x
1
-x
2
=72 m>60 m,
所以会发生车祸.
点评:本题是追击问题,要知道在速度相等前未相撞,此后也不会相撞,速 度相等是个临界条件,再根据
位移关系求解,难度适中.
16.【答案】(1)10s (2)13.5s
试题分析:(1)设经
t
1
秒,汽车追上自行车

2
t
1


1
t
1
x
0

解得
t
1
10s

所以经过10s两车第一次相遇.
(2)汽车的加速度为
a2 ms

设第二次追上所用的时间为
t
2
,则
2

1t
2


2
t
2
at
2
解得
t
2
12s

2
1
2
设汽车从刹车到停下用时
t
3

0

2
at
3

解得
t
3
9s<t
2
故自行车又追上汽车前,汽车已停下.
停止前汽车的位移
s


0v
2
t
3
,设经
t
4
时间追上,则
2
v
1
t
4

0v
2
t
3
2
解得
t
4
13.5s

故再经过13.5s两车第二次相遇
考点:追及问题
点评:本题一定要注意汽车刹 车停止时自行车还没追上汽车,不能直接用

1
t
2

< br>2
t
2



1
2
at
2
求解。
2
8

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