高考物理专题冲刺 专题02 运动图象追及相遇问题（含解析）

为深入贯彻落实党的十九大精神和习近平总书记的重要指示精神，保障人民安居乐业、社会安定有序、国家长治久安、进一步巩固党的执政基础，束城镇深入贯彻全市扫黑除恶会议精神，强化措施，深入扎实开展扫黑除恶专项斗争专题02 运动图象、追及相遇问题第I卷一、选择题（本题共8小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一项符合题目要求）1.小陈在地面上从玩具枪中竖直向上射出初速度为v0的塑料小球，若小球运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比，小球运动的速率随时间变化的规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地速率为v1，下列说法中正确的是（ ）A小球在上升过程中的加速度小于下降过程中的加速度B小球上升过程中的平均速度大于C小球下降过程中的平均速度大于D小球下降过程中加速度越来越大【答案】C【题型】选择题【难度】容易2. 甲、乙两玩具车（视为质点）沿同一方向做直线运动，某时刻经过同一地点。若以该时刻作为计时起点，得到两车的位移-时间图象如图所示。图象中的OC与AB平行，CB与OA平行，则下列说法中正确的是（ ）At1t2时间内两车的距离越来越远Bt1 t3时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度Ct1t2时间内甲车的速度和乙车的速度相等D0t3时间内甲车和乙车的位移相等【答案】CD【题型】多选题【难度】较易3. 一辆质量为m的汽车在发动机牵引力F的作用下，沿水平方向运动。在t0时刻关闭发动机，其运动的v-t图象如图所示。已知汽车行驶过程中所受的阻力是汽车重力的k倍，已知重力加速度为g，则( ) A加速过程与减速过程的平均速度之比为12B加速过程与减速过程的位移大小之比为12C0时间内汽车克服阻力做的功为D0汽车牵引力F做的功为【答案】C【解析】由图示图象可知，汽车加速运动的时间为t0，减速运动的时间3t0；汽车加速过程与减速过程的平均速度之比为1:1，故A错误；速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，则知加速阶段和减速阶段经历的位移之比 x1:x2=1:3，故B错误；04t0时间内汽车的位移：x=2v0t0，克服阻力做的功：Wf=kmgx =2kmgv0t0，故C正确；整个过程，由动能定理得：W-Wf=0-0，解得；W=W0=2kmgv0t0，故D错误。【题型】选择题【难度】一般4. 如图，滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零。对于该运动过程，若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t表示时间，则下列图象最能正确描述这一运动规律的是()【答案】B【题型】选择题【难度】较难5. 小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落，重复上述运动，取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，下列图象中，能描述该过程的是（ ）【答案】AD【解析】小球的运动为匀变速运动，根据，可知AD正确，BC错误。【题型】多选题【难度】一般6. 甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其vt图象如图所示。已知两车在t=1 s时并排行驶，则（ ）A在t=2 s时，甲车在乙车后B在t=0时，甲车在乙车前75 mC两车另一次并排行驶的时刻是t=2 sD甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m【答案】AD【题型】多选题【难度】困难7. 如图所示为A、B两个物体做同向直线运动的vt图象，则关于两物体在0t1时间内的运动，下列说法正确的是（）A两物体间的距离一定在不断减小B两物体的速度差一直在增大C两物体的位移差一定是不断增大 D两物体的加速度都是先增大后减小【答案】C【题型】选择题【难度】较难8. 如图1所示，在倾角为30的足够长的光滑斜面上有一质量为m的物体，它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按图2（a）、（b）、（c）、（d）所示的四种方式随时间变化（图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正）。已知此物体在t=0时速度为零，则下列说法中正确的是（）A上述四种受力情况下，物体在3 s末的速度，图（c）最大B上述四种受力情况下，物体在3 s末的速度，图（b）与图（d）相同C上述四种受力情况下，物体在3 s末的位移，图（a）最大D上述四种受力情况下，物体在3 s内的平均速度，图（b）与图（d）相同【答案】C【解析】物体受到重力、支持力与拉力作用，物体所受到的合力等于拉力F与重力平行于斜面向下的分力mgsin30=0.5mg矢量和；如图（a）所示，在前两秒内，F=0.5mg，方向向下，物体受到的合力为mg，方向向下，物体向下做加速度为g的匀加速运动，在第3s内，物体受到的合力为零，物体做匀速直线运动，则3s末物体速度v=2g，位移x=g22+2g1=4g；如图（b）所示，01s，物体所受合力为零，物体静止，在【题型】选择题【难度】困难第卷二、非选择题（本题共4个小题。写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）9. 如图（甲）所示，A车原来临时停在一水平路面上，B车在后面匀速向A车靠近，A车司机发现后启动A车，以A车司机发现B车为计时起点（t=0），A、B两车的v-t图象如图（乙）所示。已知B车在第1s内与A车的距离缩短了x1=12m。（1）求A车的加速度a的大小；（2）若A、B两车不会相撞，则A车司机发现B车时（t=0）两车的距离s0应满足什么条件？【答案】（1）（2）【解析】（1）在t1=1s时A车刚启动，两车缩短的距离代入数据解得B车的速度A车的加速度将t2=5s和其余数据代入解得A车的加速度大小（2）两车的速度达到相等时，两车的距离达到最小，对应于v-t图象的t2=5s，此时两车已发生的相对位移为梯形的面积为：x=vB(t1+t5)=12(1+5)m=36m，因此，A、B两车不会相撞，距离s0应满足条件为：s036m【题型】计算题【难度】较易10. 低空跳伞运动是勇气与能力的综合大考验，一般在高楼、悬崖、高塔等固定物上起跳。人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而变大，而且速度越大空气阻力增大得越快。因低空跳伞下落的高度有限，导致在空中调整姿态、打开伞包的时间较短，所以其危险性比高空跳伞还要高。一名质量为70kg的跳伞运动员背有质量为10kg的伞包从某高层建筑顶层跳下，且一直沿竖直方向下落，其整个运动过程的vt图象如图所示。已知2.0s末的速度为18m/s，10s末拉开绳索开启降落伞，16.2s时安全落地，并稳稳地站立在地面上。g取10m/s2，请根据此图象估算：（1）该建筑的高度；（2）开伞后空气阻力对跳伞运动员（包括其随身携带的全部装备）所做的功。（3）运动员从脚触地到最后速度减为0的过程中，若不计伞的质量及此过程中的空气阻力，则运动员所需承受地面的平均冲击力多大。01020304024681012141618v/ms-1t/s【答案】（1）390m（380m410m均可）（2）1.35105 J（1.35105 J1.43105 J均可）；（3）2.45103N【题型】计算题【难度】一般11. 酒后驾车害人害己，没有文化多可怕，没有饮酒的人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t00.4 s，而饮酒会导致反应时间延长。在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v072 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L39 m。减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示。此过程可视为匀变速直线运动。取重力加速度的大小g10 m/s2.求：(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间；(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少；(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值。【答案】(1)8 m/s22.5 s(2)0.3 s(3)【解析】 (1)设减速过程中汽车加速度的大小为a，所用时间为t，由题可得初速度v020 m/s，末速度v0，位移s25 m，由运动学公式得2as t 联立式，代入数据得a8 m/s2 t2.5 s (3)设志愿者所受合外力的大小为F，汽车对志愿者作用力的大小为F0，志愿者质量为m，由牛顿第二定律得Fma 由平行四边形定则得F2(mg)2 联立式，代入数据得 【题型】计算题【难度】较难12. 如图（a）所示，一物体以一定的速度v0沿足够长斜面向上运动，此物体在斜面上的最大位移与斜面倾角的关系如图（b）所示。设各种条件下，物体运动过程中的动摩擦因数均不变，g=10m/s2。试求： v0ab90x/mO/b（1）物体与斜面之间的动摩擦因数及物体的初速度大小；（2）为多大时，x值最小并求出x的最小值。【答案】（1） , （2） ,（2）对于