【走向高考】2012年高考物理总复习 第一章 第3讲 运动的图象追及与相遇

用心 爱心 专心1 第第 1 1 章章 第第 3 3 讲讲 一 选择题 1 2010 广州市摸底考试 一列车沿直线轨道从静止出发由A地驶向B地 并停在B 地 列车做加速运动时 其加速度的最大值为a1 做减速运动时 其加速度的绝对值的最 大值为a2 要让列车由A地到B地所用的时间最短 图中列车的v t图象应是 其中 tan a1 tan a2 答案 D 解析 分析题意可知先加速后减速的运动方式是用时最短的 2 2010 山东兖州质检 一遥控玩具小车在平直路上运动的位移 时间图象如图所示 则 A 15s 末汽车的位移为 300m B 20s 末汽车的速度为 1m s C 前 10s 内汽车的加速度为 3m s2 D 前 25s 内汽车做单方向直线运动 答案 B 解析 此图是位移 时间图象 由图可知 15s 末汽车的位移为 30m 选项 A 错误 图象的斜率代表小车的速度 15s 25s 内物体的速度为 v m s 1m s x t 20 30 10 选项 B 正确 前 10s 内汽车匀速运动 加速度为零 选项 C 错误 由图可知 汽车有往复 运动 选项 D 错误 3 如图所示 A B两质点作直线运动的速度图象 已知两质点在同一直线上运动 由图可知 A 两质点一定从同一位置出发 B 两质点一定同时由静止开始运动 用心 爱心 专心2 C t2秒末两质点相遇 D 0 t2秒时间内B质点一定领先A质点 答案 B 解析 这是v t图象 A作初速度为零的匀加速直线运动 B先作初速度为零的匀 加速直线运动 再作匀速运动 所以 B 对 虽然图线与横轴包围的面积是物体运动的位移 但v t图不能描述物体的初始位置 而题目中也没有说 所以 ACD 均错 4 2010 福州 甲 乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动 若以该时 刻作为计时起点 得到两车的x t图象如图所示 则下列说法正确的是 A t1时刻乙车从后面追上甲车 B t1时刻两车相距最远 C t1时刻两车的速度刚好相等 D 0 到t1时间内 乙车的平均速度小于甲车的平均速度 答案 A 解析 本题考查x t图象的知识 t1时刻两车位移相同 t1时刻前乙车的位移小于 甲车 故t1时刻乙车是从后面追上甲车 A 项正确 B 项错误 在x t图象中 各个时刻 图象切线的斜率表示速度 故t1时刻两车速度不相等 C 项错误 0 到t1时间内两车位移 时间相等 所以平均速度相等 D 项错误 本题较易 5 一枚火箭由地面竖直向上发射 其速度 时间图象如右图所示 由 图象可知 A 0 ta段火箭的加速度小于ta tb段火箭的加速度 B 在 0 tb段火箭是上升的 在tb tc段火箭是下落的 C tb时刻火箭离地面最远 D tc时刻火箭回到地面 答案 A 解析 v t图象中 图线的斜率等于加速度 故 0 ta段比ta tb段加速度小 A 对 0 tc时间内 v都是正值 表示火箭沿规定的正方向 向上 运动 只是tb tc段速度 越来越小 tc时刻 火箭达到最高点 故 B C D 错 6 2010 合肥 a b两车在两条平行的直车道上同方向行驶 它们的v t图象如图 所示 在t 0 时刻 两车间距离为d t 5s 的时刻它们第一次相遇 关于两车之间的关 系 下列说法正确的是 用心 爱心 专心3 A t 15s 的时刻两车第二次相遇 B t 20s 的时刻两车第二次相遇 C 在 5 15s 时间内 先是a车在前 而后是b车在前 D 在 10 15s 时间内 两车间距离逐渐变大 答案 A 解析 考查运动学图象分析 两车同向运动 a做匀减速运动 b做匀加速运动 t 0 时两车相距为d t 5s 时两车第一次相遇 t 5s 到t 15s 时间段内 由图象可以 看出 两者位移相等 因此t 15s 两车第二次相遇 A 项正确 t 5s 到t 20s 时间段内 b的位移比a的大 因此b在a的前面 B 项错误 在t 5s 到t 15s 时间段内 先是a 车在前直到两者相遇 C 项错误 10 15s 内两者的距离在减小 D 项错误 本题难度中 等 7 某人在静止的湖面上竖直上抛一小铁球 小铁球上升到最高点后自由下落 穿过湖 水并陷入湖底的淤泥中一段深度 不计空气阻力 取向上为正方向 在下边v t图象中 最能反映小铁球运动过程的速度 时间图线是 答案 C 解析 小球竖直上抛后 在上升过程 速度减小 到最高点时速度等于零 下降时 速度增大 进入水中后 因受到水的阻力 加速度减小 但速度仍增大 进入泥后 泥对 球的阻力大于小球的重力 故向下减速运动 直到速度为零 由以上分析知 选项 C 正 确 8 2010 宁波 如图所示为一质点做直线运动的v t图象 下列说法正确的是 用心 爱心 专心4 A AB段质点处于静止状态 B 整个过程中 CD段和DE段的加速度最大 C 整个过程中 C点离出发点最远 D BC段质点通过的路程是 10m 答案 B 解析 本题考查利用v t图象分析 判断物体的运动状态 AB段的v t图象平行 于横坐标 表示物体做匀速直线运动 A 错误 v t图象的斜率大小等于物体加速度大小 由图可知 CD DE段的斜率最大 所以整个过程中CD DE段的加速度最大 B 对 速度时 间图象和横坐标所包围的 面积 大小等于该段时间内的位移大小 由图可知 物体从D 点开始反向运动 故D点离出发点最远 C 错 BC段的路程为 s m 30m 故 D 错误 本题难度中等 10 20 2 2 二 非选择题 9 科学探究活动通常包括以下环节 提出问题 作出假设 制定计划 搜集证据 评 估交流等 一组同学研究 运动物体所受空气阻力与运动速度关系 的探究过程如下 A 有同学认为 运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关 B 他们计划利用一些 小纸杯 作为研究对象 用超声测距仪等仪器测量 小纸杯 在空中直线下落时的下落距离 速度随时间变化的规律 以验证假设 C 在相同的实验条件下 同学们首先测量了单只 小纸杯 在空中下落过程中不同时 刻的下落距离 将数据填入表中 如图 a 是对应的位移 时间图线 然后将不同数量的 小纸杯 叠放在一起从空中下落 分别测出它们的速度 时间图线 如图 b 中图线 1 2 3 4 5 所示 时间 s 下落距离 m 0 00 000 0 40 036 0 80 469 1 20 957 1 61 447 2 0 x 用心 爱心 专心5 D 同学们对实验数据进行分析 归纳后 证实了他们的假设 回答下列提问 1 与上述过程中 A C 步骤相应的科学探究环节分别是 2 图 a 中的AB段反映了运动物体在做 运动 表中x处的值为 3 图 b 中各条图线具有共同特点 小纸杯 在下落的开始阶段做 运动 最后 小纸杯 做 运动 4 比较图 b 中的图线 1 和 5 指出在 1 0s 1 5s 时间段内 速度随时间变化关系的 差异 答案 1 作出假设 搜集证据 2 匀速直线 1 937 3 加速度逐渐减小的加速 匀速 4 图线 1 反映速度不随时间变化 图线 5 反映速度随时间继续增大 或图线 1 反映纸 杯做匀速直线运动 图线 5 反映纸杯依然在做加速度减小的加速运动 10 2010 宜昌 一辆值勤的警车停在公路边 当警员发现从他旁边以 10m s 的速度 匀速行驶的货车严重超载时 决定前去追赶 经过 5 5s 警车发动起来 并以 2 5m s2的加 速度做匀加速运动 但警车的行驶速度必须控制在 90km h 以内 问 1 警车在追赶货车的过程中 两车间的最大距离是多少 2 警车发动后要多长时间才能追上货车 答案 1 75m 2 12s 解析 1 设警车经过t1s 速度达 10m s 时 两车间的距离最大 t1 4s v1 a 最大距离sm v1 t0 t1 at12 75m 1 2 2 设警车经过t2s 速度达到vm 25m s t2 10s vm a 经过ts 警车追上货车 用心 爱心 专心6 v1 t0 t at22 vm t t2 1 2 解得t 12s 11 2010 安徽 质量为 2kg 的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动 一 段时间后撤去F 其运动的v t图象如图所示 g取 10m s2 求 1 物体与水平面间的动摩擦因数 2 水平推力 F 的大小 3 0 10s 内物体运动位移的大小 答案 1 0 2 6 6N 3 46m 解析 1 设物体做匀减速直线运动的时间为 t2 初速度为vt0 末速度为vt1 加 速度为a2 则a2 2m s2 vt1 vt0 t2 设物体所受的摩擦力为Ff 根据牛顿第二定律 有Ff ma2 Ff mg 联立 得 0 2 a2 g 2 设物体做匀加速直线运动的时间为 tt 初速度为vt0 末速度为vt1 加速度为 a1 则 a1 1m s2 vt1 vt0 t1 根据牛顿第二定律 有F Ff ma1 联立 得F mg ma1 6N 3 解法一 由匀变速直线运动位移公式 得 x x1 x2 vt0 t1 a1 t12 vt0 t2 a2 t22 46m 1 2 1 2 解法二 根据v t图象围成的面积 得 x t2 vt0 t2 46m vt0 vt1 2 1 2 12 一辆客车在某高速公路上行驶 在经过某直线路段时 司机驾车做匀速直线运 动 司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道 于是鸣笛 5s 后听到回声 听到回声 后又行驶 10s 司机第二次鸣笛 3s 后听到回声 请根据以上数据帮助司机计算一下客车的 速度 看客车是否超速行驶 以便提醒司机安全行驶 已知此高速公路的最高限速为 用心 爱心 专心7 120km h 声音在空气中的传播速度为 340m s 答案 未超速 解析 设客车行驶速度为v1 声速为v2 客车第一次鸣笛时距悬崖的距离为L 由 题意知 2L v1 5 v2 5 当客车第二次鸣笛时 客车距悬崖为L L v1 15 则 2L v1 3 v2 3 即 2 L v1 15 v1 3 v2 3 由 联立解得 v1 24 3m s 87 48km h 120km h v2 14 故客车未超速 13 总质量为 80kg 的跳伞运动员从离地 500m 的直升机上跳下 经过 2s 拉开绳索开启 降落伞 如图所示是跳伞过程中的v t图象 试根据图象求 g取 10m s2 1 t 1s 时运动员的加速度和所受阻力的大小 2 估算 14s 内运动员下落的高度 3 估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间 答案 1 8m s2 160N 2 158m 3 71s 解析 1 从题图中