2023年高考物理一轮复习专题03运动的图象、追及相遇问题（测）（含解析）

专题03运动的图象、追及相遇问题【总分值：110分时间：90分钟】一、选择题(本大题共12小题，每题5分，共60分。在每题给出的四个选项中.1~8题只有一项符合题目要求；9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)1．一物体做直线运动，其加速度随时间变化的a－t图象如右图所示.以下v－t图象中，可能正确描述此物体运动的是：〔〕【答案】D【解析】【名师点睛】此题关键要根据加速度随时间变化规律的图象找出对应的加速度大小和方向，结合物体的初状态状态分析物体的运动情况．2．如下图，A、B两物体相距s=7m，物体A以vA=4m/s的速度向右匀速运动，而物体B此时的速度vB=10m/s，只在摩擦力作用下向右做匀减速运动，加速度a=－2m/s2，那么物体A追上物体B所用的时间为：〔〕ABABvAvBsA、7sB、8sC、9sD、10s【答案】B【解析】【名师点睛】此题是追击问题，特别要注意物体B做匀减速运动，要分清是减速过程追上还是静止后被追上；第二种情况下的位移用位移时间公式求解时要注意时间是减速的时间，而不是总时间。3．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，以下速度v和位置x的关系图像中，能描述该过程的是：〔〕【答案】A【解析】以竖直向上为正方向，那么小球下落的速度为负值，故C、D两图错误．设小球原来距地面的高度为h．小球下落的过程中，根据运动学公式有：v2=2g〔h-x〕，由数学知识可得，v-x图象应是开口向左的抛物线．小球与地面碰撞后上升的过程，与下落过程具有对称性，故A正确，B错误．应选A。4．我国“蛟龙号〞深潜器在某次实验时，内部显示屏上显示了从水面开始下潜到返回水面过程中的速度图象，如下图．以下判断正确的选项是：〔〕A、6min～8min内，深潜器的加速度最大B、4min～6min内，深潜器停在深度为60m处C、3min～4min内，潜水员处于超重状态D、6min～10min内，深潜器的加速度不变【答案】C【名师点睛】该题考查速度图象的应用，在解答的过程中要明确对应v-t图象题目的坐标轴、斜率、面积的含义，然后再与相应的公式相结合即可．难度适中.5．2023年12月23日下午瓦良格号三度海试，为飞机降落配备的拦阻索亮相，这使得国产歼15舰载战斗机在航母上起降成为可能．假设该机在甲板上加速起飞过程可看做匀变速直线运动，在某段时间内的x－t图象如图2所示，视歼15舰载战斗机为质点，根据图中所给数据判断该机加速起飞过程中，以下选项正确的选项是：〔〕A、经过图线上M点所对应位置时的速度小于2m/sB、在t＝2.5s时的速率等于4m/sC、在2s～2.5s这段时间内位移等于2mD、在2.5s～3s这段时间内位移等于2m【答案】B【解析】在t=2.5s时刻是2-3内的中间时刻，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有：，因为M点对应的时刻大于2.5s，那么瞬时速度大于4m/s．故A错误，B正确．在2-3内物体做匀加速直线运动，位移为4m，那么前一半时间内的位移小于2m，后一半时间内的位移大于2m．故CD错误．应选B.【名师点睛】解决此题的关键知道位移时间图线的物理意义，知道图线的斜率表示的含义，以及掌握匀变速直线运动的推论公式，并能灵活运用。6．一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其的图象如下图，那么以下说法正确的选项是：〔〕A、质点做匀速直线运动，速度为0.5m/sB、质点做匀加速直线运动，加速度为0.5m/s2C、质点在第1s内的平均速度0.75m/sD、质点在1s末速度为1.5m/s【答案】D【解析】【名师点睛】此题考查了匀变速直线运动的规律以及运动的图像问题；关键是找到的函数关系式，结合图像的斜率及截距值进行分析加速度和初速度，再联系匀变速直线运动的规律来解答.7．如下图，光滑水平面上有一矩形长木板，木板左端放一小物块，木板质量大于物块质量，t=0时两者从图中位置以相同的水平速度v0向右运动，碰到右面的竖直挡板后木板以与原来等大反向的速度被反弹回来，运动过程中物块一直未离开木板，那么关于物块运动的速度v随时间t变化的图象可能正确的选项是：〔〕【答案】A【解析】【名师点睛】解决此题的关键要正确分析物体的运动情况，明确木板碰到挡板后，系统的动量守恒，运用动量守恒定律研究最终的共同速度。8．在2023年11月11日至16日的珠海航展中，中国展出了国产运-20和歼-31等最先进飞机。假设航展中有两飞机甲、乙在平直跑道上同向行驶，0-t2时间内的v-t图象如下图，以下说法正确的选项是：〔〕A、飞机乙在0-t2内的平均速度等于B、飞机甲在0-t2内的平均速度比乙大C、两飞机在t1时刻一定相遇D、两飞机在0-t2内不可能相遇【答案】B【解析】因为乙车做变加速运动故平均速度不等于，故A错误；由于图线与坐标轴所夹的面积表示物体的位移，在0-t1时间内，甲车的位移大于乙车，由可知，甲车的平均速度大于乙车，故B正确；由于不知道甲乙两飞机初始位置，所以无法判断两飞机在t1时刻和0-t2内能不能相遇，故CD错误．应选B.【名师点睛】此题是为速度--时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义。9．甲、乙两辆汽车从同一地点出发，向同一方向行驶，它们的v－t图象如图1-5-3所示，以下判断正确的选项是：〔〕A、在t1时刻前，乙车始终在甲车的前面B、在t1时刻前，乙车的速度始终比甲车的大C、在t1时刻前，乙车的速度始终比甲车增加得快D.在t1时刻两车第一次相遇【答案】AB【解析】【名师点睛】此题是速度--时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息，属于根底题。10．某时刻，两车从同一地点、沿同一方向做直线运动，以下关于两车的位移x、速度v随时间t变化的图象，能反响t1时刻两车相遇的是：〔〕【答案】BD【解析】两车从同一地点出发，相遇时位移相等。在x—t图象中，两个图象相交表示位移相等，故A错误，B正确；在v—t图象中，图象与时间轴围成的面积表示位移故C错误，D正确。11．如下图，汽车以10m/s的速度匀速驶向路口，当行驶至距路口停车线20m处时，绿灯还有3s熄灭。而该汽车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处，那么汽车运动的速度—时间图象可能是：〔〕【答案】BC【解析】12．随着空气质量的恶化，雾霾天气现象增多，危害加重。雾和霾相同之处都是视程障碍物会使有效水平能见度减小从而带来行车平安隐患。在一大雾天，一辆小汽车以30m/s的速度匀速行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵．如下图，图线a、b分别为小汽车和大卡车的v－t图象〔忽略刹车反响时间〕，以下说法不正确的选项是：〔〕A、因刹车失灵前小汽车已减速，故不会发生追尾事故B、在t＝3s时发生追尾事故C、在t＝5s时发生追尾事故D.假设紧急刹车时两车相距40米，那么不会发生追尾事故且两车最近时相距10米【答案】AC【解析】根据速度-时间图象所时间轴所围“面积〞大小等于位移，由图知，t=3s时，b车的位移为：sb=vbt=10×3m=30m；a车的位移为sa=×(30+20)×1+(20+15)×2＝60m．那么sa-sb=30m，所以在t=3s时追尾．故B正确，AC错误．由图线可知在t=5s时两车速度相等，小汽车相对于大卡车的位移△x＝×(20+10)×1+×10×4m=35m＜40m，那么不会发生追尾事故且两车最近时相距5米．故D错误．应选AC.二、非选择题〔本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分〕13．〔10分〕甲乙两物体在同一条直线上同时同地沿同一方向运动，甲初速度为6m/s，由于摩擦做匀减速直线运动，加速度大小为2m/s2；乙做初速度为为零，加速度为1m/s2的匀加速直线运动。求：〔1〕甲物体能运动多远？〔2〕乙此后经多长时间追上甲？〔3〕乙追上甲之前两物体最大距离是多少？【答案】〔1〕9m〔2〕4.2s〔3〕2m14．〔10分〕在一条平直的公路上有一辆长的电动自行车正以的速度向前行驶，在其车尾前方远处的另一条车道上有一辆长L=6.5m的公共汽车正以的速度同向驶来，由于公共汽车要再前方设50m处的站点停车上下旅客，便在此时开始刹车使之做匀减速运动，结果车头恰好停在站点处。不考虑公共汽车的再次启动，求两车错车的时间【答案】s【名师点睛】此题是一道追及问题，分析清楚物体的运动过程、用相对运动知识，应用匀变速直线运动与匀速直线运动的运动规律即可正确解题．此题是易错题，注意不要漏了第二次错车时间．15．〔15分〕甲车以10m/s的速度在平直的公路上匀速行驶，乙车以4m/s的速度与甲车同向做匀速直线运动，甲车经过乙车旁边开始以0.5m/s2的加速度刹车，从甲车刹车开始计时，求：〔1〕乙车在追上甲车前，两车相距最大的距离．〔2〕乙车追上甲车所用的时间．【答案】〔1〕36m〔2〕25s【解析】〔1〕设甲车的其起始速度为v1，乙车的起始速度为v2，在乙车追上甲车之前，当两车速度相等时两车间的距离最大，设此时经历的时间为t1，那么由v1=v2+at1得，，此时甲车的位移v1t1+at12＝10×12−×0.5×122m=84m．x1=v1t1+at12=10×12-×0.5×122=84m乙车的位移x2=v2t1=4×12m=48m所以两车间的最大距离△x=x2-x1=84-48m=36m．〔2〕设经过时间t乙车追上甲车，此时两车的位移相同，那么由v2t＝v1t+at2代入数据解得t=24s．甲车刹车到停止所需的时间．所以乙车在甲车停止运动后才追上甲车，应根据，代入数据得，，解得t″=25s．【名师点睛】解决此题的关键知道两车速度相等时，相距最远，以及注意此题考查了运动学中刹车问题，甲车速度减为零后不再运动。16．〔15分〕2023年7月24日，受台风“麦德姆〞影响，安徽多地暴雨，严重影响了道路交通平安。某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车，其速度大小分别为v1=40m/s，v2=25m/s，轿车在与货车距离x0=22m时才发现前方有货车，假设此时轿车只是立即刹车，那么轿车要经过x=160m才停下来。两车可视为质点。〔1〕轿车刹车后减速运动的加速度大