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文档简介
题型01追及与相遇问题
目录
第一部分题型解码高屋建瓴,掌握全局
第二部分考向破译微观解剖,精细教学
总方法透视典例引领变式演练
考向01变速物体追匀速物体
考向02变速物体追变速物体【重难】
考向03匀速物体追变速物体
考向04相遇次数问题
第三部分综合巩固整合应用,模拟实战
黑吉辽蒙高考物理中,追及相遇问题是运动学核心高频考点,近5年多以选择题+计算题出现,
常结合v-t/x-t图像与实际交通/科技情境,重点考速度相等临界条件与位移方程建模,难度中等偏上,
是区分度题型。题型分布:选择题:多为v-t图像结合追及,判断相遇次数、最大/最小距离、临界
条件。计算题:常以匀加速追匀速、匀减速追匀速为基础,叠加刹车停车约束、多物体/多过程,偶
与传送带、板块等复合模型结合。必考点:速度相等为临界、位移关系方程、二次方程解的物理意
义(时间合理性、相遇次数)。高频关联:v-t图像面积求位移、匀变速公式应用、实际情境建模。
追及相遇问题
1.问题本质与常用分析方法
追及、相遇问题的核心是分析两个物体能否在同一时间到达同一空间位置。
常见情景与临界条件:
(1)甲追上乙:初始相距x0,追上时满足x甲−x乙=x0,且此时v甲≥v乙(避免刚追上又被反超);
(2)甲恰好追上(不相撞)乙:初始相距x0,追上时满足x甲−x乙=x0,且此时v甲=v乙(此为恰好不相撞的临界
条件)。
常用分析方法:
方法核心思想与适用点
抓住“两物体能否同时到达同一位置”这一关键,审清题意,构建清
物理分析法
晰运动图景。最基础、最常用。
以其中一个物体为参考系,将问题转化为另一个物体在该参考系中
相对运动法
的单物体运动(如匀速或匀变速)问题。可使问题简化。
设相遇时间为t,根据位移关系列关于t的一元二次方程。通过判别
判别式法式Δ判断相遇情况:Δ>0,两解,相遇两次;Δ=0,一解,相遇一次
(恰好追上);Δ<0,无解,不相遇。
在同一坐标系中画出两物体的v-t图像或x-t图像。交点、面积差、
图像法
截距等直观反映了相遇、追及情况和位移关系。
2.通用解题思路与步骤(“一图三式”)
解决追及相遇问题,应紧扣以下思路,并建立完整的分析框架:
分析两物体的运根据物体运动性质
由示意图找两物
动过程,画运动列(含有时间的)
体的位移关系
示意图位移方程
步骤要点说明:
(1)示意图:是解题的基础,直观反映过程。
(2)时间关系:多数情况是同时出发(t甲=t乙),对于非同时出发的,需要梳理出各自运动时间的关系。
(3)位移关系:是列方程的核心。
同向追及:x甲=x乙+x0(x0为初始间距);相向相遇:x甲+x乙=x0
(4)速度关系:往往是临界条件(如恰好追上时,v甲=v乙)或限制条件。
3.临界、极值与注意事项
(1).追及问题中的临界条件
速度相等(v甲=v乙)是能否追上及两者距离取极值的临界点。
速度小者追速度大者:当v甲=v乙时,两者间有最大距离。
速度大者追速度小者:
若此时已超越(x甲>x乙+x0),则能追上,可能相遇两次。
若此时恰好未超越(x甲=x乙+x0),则恰好追上(不相撞)。
若此时仍未追上(x甲<x乙+x0),,则永远追不上,此时有最小距离。
4.核心注意事项
抓住“一个条件,两个关系”:
一个条件:速度相等的临界条件。
两个关系:时间关系和位移关系。
注意被追物体的运动状态:若被追物体做匀减速运动(如刹车),必须先判断它在被追过程中是否已停止,
避免出现“已停止的物体又反向运动”的错误。
挖掘关键词:审题时注意“刚好”、“恰好”、“最多”、“至少”等词语,它们通常对应一个具体的临界状态和需
要满足的临界方程(通常是速度关系方程)。
考向01变速物体追匀速物体
【例1-1】(2025·辽宁朝阳·模拟预测)甲车以10m/s匀速行驶,经过乙车时,乙车司机反应了0.6s,才
开始从静止以2m/s2匀加速追赶。两车运动为同一方向的直线运动,乙车追上甲车前,两车最大距离是多少?
乙车启动后需多久追上甲车?
【答案】31m,(531)s
【详解】乙车开始启动时,甲、乙两车的距离为x0v甲t0100.6m6m
乙车追上甲车前,当乙车速度等于甲车速度时,两车距离最大,则有v乙v甲at1
解得t15s
v甲v甲
从乙车开始启动到两车速度相等,发生的相对位移为xx甲x乙v甲ttt25m
12121
则两车最大距离为xmaxx0x031m
12
设从乙车开始启动经过t时间乙车追上甲车,则有atv甲tx
22220
2
代入数据可得t210t260
解得t2(531)s或t2(531)s(舍去)
【例1-2】(2025·辽宁·一模)清晨,一对父女沿平直公路晨跑,父女俩均以2m/s的速度匀速运动,女
儿在父亲前面8m处,父亲带着的手机播放音乐,女儿用蓝牙耳机收听;某时刻女儿开始以1m/s2的加速度
匀加速奔跑,速度达到6m/s后继续匀速运动。若蓝牙耳机连接信号的最大距离为200m,则女儿开始加速
运动多长时间后不能收听到音乐()
A.25sB.44sC.48sD.50s
【答案】D
vv
【详解】当两者间距达到200m后,不能收听到音乐,则tm04s
1a
1
根据s(vv)tv(tt)svt
20m1m100
解得t50s
故选D
【变式1-1】(2025·辽宁·模拟预测)某玩具车生产厂家为了测试玩具车的性能,进行了如下的测试。现
使两玩具车沿平直的公路行驶,t0时刻两玩具车刚好并排,此时玩具车甲开始运动,利用计算机描绘了
x
两玩具车的t的关系图像。下列说法正确的是()
t
A.t2s时两玩具车共速
B.玩具车甲的加速度大小为2m/s2
C.t2s时两玩具车第二次并排行驶
D.0~2s的时间内,玩具车乙的位移等于玩具车甲的2倍
【答案】C
1x1
【详解】B.根据匀变速直线运动公式xvtat2得vat
02t02
1
结合图像可知玩具车甲做匀变速直线运动,初速度为0,图线斜率ka
2
由图像得k2
所以玩具车甲的加速度a4m/s2
玩具车乙做速度v乙4m/s的匀速直线运动,B错误;
A.t2s时玩具车甲的速度为v甲at8m/s
而玩具车乙的速度为v乙4m/s故A错误;
CD.0~2s时间内两玩具车的平均速度相等,则该时间内两玩具车的位移相等,因此t2s时两玩具车第二
次并排行驶,C正确,D错误。
故选C。
【变式1-2】(2025·辽宁沈阳·模拟预测)甲、乙两个质点沿同一直线运动,其中质点甲以3m/s的速度
做匀速直线运动,质点乙做初速度为零的匀变速直线运动,它们的位置x随时间t的变化如图所示。已知t=3s
时,甲、乙图线的斜率相等。下列判断正确的是()
A.最初的一段时间内,甲、乙的运动方向相反
B.t=3s时,乙的位置坐标为15.5m
C.t10s时,两车相遇
D.乙经过原点的速度大小为45m/s
【答案】B
【详解】A.位移时间图像的斜率表示速度,则最初的一段时间内,甲、乙的斜率都为正方向,所以运动方
向相同,故A错误;
B.质点乙做初速度为零的匀变速直线运动,t=3s时,甲、乙图线的斜率相等,所以,t=3s时乙的速度是3m/s,
3
乙的加速度am/s21m/s2
3
03
0-3s,乙的位移x3m4.5m
2
所以t=3s时,乙的位置坐标为20m4.5m15.5m
故B正确。
12
C.t10s时甲车的位移x甲=30m,乙车的位移x乙=at50m
2
因x乙x甲40
则两车没相遇,故C错误;
D.根据v2-0=2ax
乙经过原点时的速度大小为
v2ax0210m/s
故D错误。
故选B。
【变式1-3】(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)某次导弹试射演习中,歼-16战斗机瞄准了前方同一直线
上同方向匀速飞行的无人靶机。当两者距离L6km时,歼-16战斗机以v0200m/s的对地速度发射一枚导
弹,控制导弹立即沿水平方向做a40m/s2的匀加速直线运动,在t20s时击中无人靶机并将其击落。
(1)求无人靶机被击中前飞行速度大小;
(2)在(1)的条件下,若无人靶机在导弹发射1s后接收到信号指令开始做匀加速直线运动逃脱,加速度
为30m/s2,求该过程中,导弹与无人靶机的最大距离。
【答案】(1)300m/s;(2)6260m
【详解】(1)L=6km=6000m
11
20s内导弹的位移为xvt+at220020m40202m=12000m
022
无人靶机被击中前飞行速度大小为
xL120006000
v1m/s=300m/s
t20
(2)当导弹的速度与无人靶机的速度相等时,距离最大,设时间为t1,有v0at1va1(t11)
代入数据解得t17s
11
导弹的位移为xvtat22007m+4072m=2380m
101212
121
无人靶机的位移为xv1vt1at13001m300(71)m30(71)2m2640m
212112
导弹与无人靶机的最大距离为xx2Lx12640m6000m2380m=6260m
考向02变速物体追变速物体
【例2-1】(2025·黑龙江大庆·模拟预测)两辆汽车A、B在相邻车道以不同的速度匀速行驶,前方十字
路口红灯,两车刹车过程中并排行驶时,如图甲所示,车头到前方停车线的距离均为20m,最终两车头均
恰好到达停车线前。以两车并排行驶时车头所在处为位移0点并开始计时,以汽车运动方向为正方向建立x
轴,汽车A的x—t图像如图乙所示,是开口向下的抛物线的一部分,汽车B的v—t图像为如图丙所示的直
线,下列说法正确的是()
A.两汽车同时到达停车线前
B.汽车A的初速度大小为8m/s
5
C.汽车B的加速度大小为m/s2
8
D.两车在运动方向上相距最远的时刻为40s
13
【答案】BCD
【详解】A.两车头均恰好到达停车线前,即到达停车线时速度均恰好减为0,令x020m,根据图乙可知,
汽车A到达停车线前经历时间为t15s
v
根据图丙,由于vt图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移,则有xBt
022
汽车B的初速度为5m/s,解得t28s
可知,A汽车先到达停车线前,故A错误;
v
B.对A汽车进行分析,根据位移公式有xAt
021
结合上述解得vA8m/s
故B正确;
vB52
C.vt图像斜率的绝对值表示加速度,根据图丙,结合上述有aBm/s,故C正确;
t28
vA82
D.汽车A的加速度aAm/s
t15
结合上述,A的初速度大于B的初速度,A的加速度大于B的加速度,可知,开始A汽车在前,两者间距
逐渐增大,由于A减速得快一些,则当两者速度相等时,两车间距达到最大,令经历时间t3,A、B达到
相等速度,则有vvAaAt3vBaBt3
解得t40s,故D正确。
313
故选BCD。
【例2-2】(2025·黑龙江齐齐哈尔·一模)两款儿童玩具电动车与计算机相连,在平直道路上进行竞速比
x1
赛,t0时两车从同一位置同时同向运动,通过计算机得到两车的上图像如图所示(x为位移,t为时
t2t
间),下列说法正确的是()
A.a车的速度变化比b车快
B.开始运动后b车在前,后来a车在前
C.两车相遇前相距最远距离为1m
D.两车在运动过程中可能相遇两次
【答案】C
1
【详解】AB.根据匀变速运动的位移公式xvtat2
02
x1a
整理得v
t20t2
x1
在图像中是直线,由此可得v4m/s,a2m/s2,v2m/s,a4m/s2
t2t0aa0bb
因为b车的加速度大,b车的速度变化快,a车初速度大,但加速度小,故开始运动后a车在前,后来b车
在前,故AB错误;
C.当两车速度相同时,两车相距最远,由v0aaatv0babt
得t1s
1212
两车相距最远距离为dv0ataatv0btabt1m
22
故C正确;
11
D.两车相遇有xx即vtat2vtat2,t2s
ab0a2a0b2b
只有一解,相遇一次,故D错误。
故选C。
【变式2-1】(2025·内蒙古·二模)甲、乙两车在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动,甲车做
初速度为零、加速度大小为a1的匀加速直线运动,乙车做初速度为v0、加速度大小为a2的匀减速直线运动
至速度减为零保持静止。甲、乙两车在运动过程中的位置x速度v图象如图所示,虚线与对应的坐标轴垂
直,下列说法正确的是()
A.甲、乙两车在x6m处相遇一次
B.乙车的初速度为6m/s,刹车距离为18m
C.前6s时间内,甲、乙两车的最大距离为6m
D.图线a表示甲车的运动,甲车的加速度为2m/s2
【答案】BCD
【详解】A.相遇是指同一时刻到达同一位置,当x=6m时,设质点乙、甲先后通过x=6m处时的速度均为
v
v,对于质点甲有xt
21
vv
对于质点乙有x0t
22
可知t1t2
说明两个质点不是同时到达x=6m处,不能相遇,故A错误;
BD.根据图象可知,a图象的速度随位移增大而增大,b图象的速度随位移增大而减小,所以图象a表示质
2
点甲的运动,当x=0时,乙的速度为6m/s,即质点乙的初速度v0=6m/s,对质点甲v=2a1x①
22
对质点乙vv02a2x②
2
联立①②解得a1a23m/s
2
当质点甲的速度v1=8m/s、质点乙的速度v2=2m/s时,两质点通过相同的位移均为x',对质点甲v12a1x④
22'
对质点乙v2v02a2x⑤
联立④⑤解得a12a2⑥
22
联立③⑥解得a12m/s,a21m/s
22
22v06
所以质点甲、乙的加速度大小a1、a2分别为2m/s和1m/s,乙的刹车距离为x2m=18m
2a221
故BD正确;
C.当二者速度相等时,距离最大,即速度关系为a1tv0a2t
11
两者距离为x(vtat2)at2
02221
解得x6m
故C正确。
故选BCD。
【变式2-2】(2025·内蒙古·一模)2020年全国第十四届冬季运动会在呼伦贝尔市举行。为此全市都在开
展丰富多彩的冰上运动。如图所示,在游乐场的滑冰道上有甲、乙两同学坐在冰车上进行游戏。当甲从倾
角为θ的光滑冰道顶端A由静止开始自由下滑时,在斜面底部B处的乙通过冰钎作用于冰面,从静止开始沿
光滑的水平冰道向右做匀加速直线运动。已知甲、乙和冰车均可视为质点,甲通过斜面与水平面的交接处
(B处)时,速度的方向改变、大小不变,且最终甲刚好能追上乙,则()
A.到甲刚好追上乙时,甲在水平面上和斜面上的滑行时间一定不相等
B.到甲刚好追上乙时,甲在水平面上和斜面上的滑行时间一定相等
C.甲在斜面上的加速度一定小于乙的加速度
D.无法求出甲从过B点至追上乙行进的距离与AB距离之比
【答案】B
【详解】AB.设甲到达B的时间为t1,追上B的时间为t2,水平面都是光滑的,A到达水平面后做匀速直
线运动,设甲的速度为v,则甲在水平面上的位移x2v(t2t1)①
v
乙做匀加速直线运动,被甲追上时的速度也是v,乙的位移xt②
222
联立①②可得t22t12(t2t1)
可知到甲刚好追上乙时,甲在水平面上和斜面上的滑行时间一定相等,故A错误,B正确;
C.由以上的分析可知,甲的速度达到v用的时间少,所以甲在斜面上的加速度一定大于乙的加速度,故C
错误;
vvtx
D.AB之间的距离xt22
121222
所以甲从过B点至追上乙行进的距离与AB距离之比为2,故D错误。
故选B。
考向03匀速物体追变速物体
【例3-1】(2025·辽宁大连·一模)小明到汽车站时,车正以8m/s的速度沿平直道路匀速驶离车站,司
机听到呼喊声,反应0.5s后立即以2m/s2的加速度匀减速刹车。设司机听到呼喊声时,小明距离汽车8m,
正以4m/s的速度匀速追赶汽车。则从司机听到呼喊声到小明追上汽车,下列说法正确的是()
A.经过2s小明和汽车间距离最大
B.经过6s小明追上汽车
C.小明和汽车间的最大距离为14m
D.汽车的位移为20m
【答案】CD
【详解】A.当汽车与小明速度相等时,小明和汽车间距最大,则v1at1v2
解得t12s
从司机听到呼喊声到小明和汽车间距离最大的时间tt0t10.5s2s2.5s
故A错误;
11
C.2.5s内汽车通过的位移xvtvtat280.5m82m24m16m
11011212
2.5s内小明通过的位移x2v2t42.5m10m
小明和汽车间的最大距离为xx1x0x216m8m10m14m
故C正确;
v8
BD.从汽车开始刹车到停止运动的时间t1s4s
3a2
v8
汽车刹车通过的位移x1t4m16m
3232
从司机听到呼喊声到汽车停止运动通过的位移xv1t0x380.5m16m20m
汽车停止运动时,小明通过的位移x4v2t0t340.54m18m
由x0xx4
x0xx482018
则汽车停止运动时小明没追上汽车,汽车停止运动小明追上汽车的时间t4s2.5s
v24
'
则从司机听到呼喊声到小明追上汽车的时间tt0t3t40.5s4s2.5s7s
故B错误,D正确。
故选CD。
【例3-2】(2025·辽宁锦州·模拟预测)城市公共汽车的加速度为1m/s2,汽车刚启动时,一未赶上车的
乘客以6m/s速度追车,当人与车尾的距离不超过5m,且维持4s以上,才能引起司机的注意,则()
A.乘客开始追赶公共汽车时至少距离公共汽车21m才能引起司机注意
B.公共汽车在6s末距离乘客最远
C.若乘客开始追赶公共汽车时距离公共汽车小于20m,则乘客可以追上公共汽车
D.满足恰好引起司机注意的条件下,乘客可以追上公共汽车
【答案】A
1
【详解】A.按题意at2xvt5
20
121448x40121448x40
在乘客恰好引起司机注意的条件下,可得Δts4s
22
则x=21m
A正确;
B.由于汽车刚启动时乘客比汽车快,因此共速时乘客距离汽车最近,B错误;
1
CD.若t=6s时恰好追上为临界状态,此情形Δxvtat218m
02
即乘客能追上汽车的最小初始距离为18m,CD错误。
故选A。
【变式3-1】(2025·辽宁抚顺·一模)甲、乙两个物体沿同一直线同时出发,运动过程中的位移-时间(xt)
图像如图所示。下列有关运动叙述正确的是()
A.乙物体始终沿同一方向运动
B.乙物体在t1时刻运动方向发生变化
C.0t2时间内,甲、乙两物体间距离先变大后变小,t1时刻两者间距离最大
D.0t2时间内,有一个时刻两者速率相等
【答案】B
【详解】AB.xt图像中斜率的大小表示速度大小,斜率的正负表示与正方向相同或者相反,由此可知,
乙物体在0t1沿负方向运动,t1t2沿正方向运动,在t1时刻运动方向发生变化,A错误,B正确;
C.如图所示
甲做匀减速运动,0t3甲乙沿同一方向运动,乙在前,甲乙之间的距离越来越大,t3时刻乙的图线斜率与
甲相同,即速度相同,此时两者之间的距离达到最大值,t3之后两者之间的距离越来越小,C错误;
D.图线的斜率代表速度,则斜率的大小表示速率,结合xt图可知,0t2时间内,有两个时刻两者速率
相等,D错误。
故选B。
【变式3-2】(2025·陕西西安·一模)甲、乙两辆汽车从平直公路上同一位置沿着同一方向做直线运动,
它们的vt图像如图所示,则()
A.甲、乙两车同时从静止开始出发
B.在t2s时甲在乙前方2m处
C.在t3s时乙车追上甲车
D.甲、乙两车在公路上能相遇两次
【答案】B
【详解】A.由图可知,乙车比甲车迟出发1s,故A错误;
1
B.根据速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移,知t=2s时,甲车的位移为x甲=×2×4m=4m,x乙
2
1
=×1×4m=2m
2
所以甲在乙前方2m处,故B正确;
1
C.在0-3s内,甲车的位移x甲=×6×3m=9m
2
1
乙车的位移x乙=×2×8m=8m
2
所以x甲>x乙
两者又是从同一位置沿着同一方向运动的,则在t=3s时乙车未追上甲车,故C错误;
D.同理计算可得,在t=4s时乙车追上甲车,由于t=4s时刻以后,甲车比乙车的速度大,两车不可能再相
遇,所以两车只能相遇一次,故D错误。
故选B。
考向04相遇次数问题
【例4-1】(2025·内蒙古·一模)呼和浩特市某路段限速50km/h。某同学骑自行车以6m/s的速度沿直线
匀速前行,发现正前方有辆公交车,其车尾距他27m,此时,公交车由静止以0.5m/s2的加速度沿直线同方
向前进,从此时开始()
A.该同学追上公交车时公交车的位移大小为18m
B.该同学追上公交车时公交车速度大小为3m/s
C.该同学在公交车车尾前面骑行的时间持续有12s
D.如果公交车一直匀加速,反超该同学时,一定超速
【答案】BC
1
【详解】AB.设过t时间后追上,根据位移关系at2xvt
20
解得追上时间t6s,t'18s
该同学追上公交车时,公交车速度v=at=3m/s
v
公交车位移xt9m
2
故A错误B正确;
C.根据以上分析可知,公交车车尾再次超越在18s,故该同学在公交车车尾前面骑行的时间持续有12s,
故C正确;
D.过18s时,公交车车尾反超,此时公交车速度v'at'9m/s50km/h
故不会超速,故D错误。
故选BC。
【例4-2】(2025·辽宁沈阳·三模)甲、乙两辆汽车在同一直轨道上向右匀速行驶,甲车的速度v1=16m/s,
2
乙车的速度为v2=12m/s,乙在甲前面L=6m时,两车同时开始刹车,从此时开始计时,甲车以a1=2m/s的
2
加速度刹车,6s后立即改做匀速运动,乙车刹车的加速度为a2=1m/s.从两车刹车开始计时,下列关于甲
车第一次追上乙车的时间t1、两车相遇的次数n、两车速度相等时的时间t2的说法正确的是()
A.3s、3次、8sB.3s、2次、6sC.2s、3次、8sD.2s、2次、6s
【答案】C
【详解】设刹车后经过t时间两车速度相等,有:v1−a1t=v2−a2t,解得:t=4s,
6s后甲车匀速,速度v=16−2×6m/s=4m/s,再次相等有:v=v2−a2t′,解得:t′=8s;
1212
在甲减速时,设经时间t相遇,甲和乙的位移分别为x1、x2,则有:x1=v1tat,x2=v2ta2t
−21−2
x1-x2=L,得:t1=2s,t2=6s;
甲车减速时间恰好为6s,即在甲车减速阶段,相遇两次,
第一次t1=2s,第二次t2=6s,
此时甲车的速度为:v′1=v1−a1t2=4m/s,
乙车的速度为:v′2=v2−a2t2=6m/s,
12
设再经△t甲追上乙,有:v′1△t=v′2△ta(t),
−22
代入数据解得:△t=4s,
此时乙仍在做减速运动,此解成立,
所以甲、乙两车第3次相遇,相遇时刻为t3=t2+△t=10s.故C正确、ABD错误;
故选C.
【变式4-1】(2025·黑龙江哈尔滨·二模)甲、乙两辆汽车沿同一平直路面行驶,其v—t图象如图所示,
下列对汽车运动状态的描述正确的是
A.在第20s末,甲、乙两车相遇
B.若乙车在前,则可能相遇两次
C.在第10s末,甲、乙车改变运动方向
D.在第10s末,甲、乙两车相距150m
【答案】B
【详解】在第20s末,甲通过的位移比乙的位移大,但由于它们初始位置关系未知,所以不能判断是否相遇,
故A错误.若t=0时刻乙车在前,则两车在第20s末前,两车可能相遇一次,此后由于乙做匀加速运动,
甲做匀速运动,乙可能追上甲,再相遇一次.故B正确.由图知,甲乙两车的速度一直为正,说明一直沿
正方向运动,运动方向没有改变,故C错误.在第10s末,甲、乙两车的位移之差为:
1
x=20×10-×10×10=150m,由于出发点的位置关系未知,所以不能求出确定它们相距的距离,故D错误.
2
【△变式4-2】(2026·黑龙江哈尔滨·调研)可视为质点的小车甲、乙在两条平行的平直轨道上朝同一方向
运动,它们的运动图像如图所示。初始时刻,两车在运动方向上相距x0(大小未知),甲在前,乙在后,
下列说法正确的是()
A.小车甲的加速度大小为1m/s2
B.t4s时小车甲的速度等于小车乙的速度
C.若x04m,则小车甲、乙只相遇了一次
D.若x05m,则小车甲、乙相遇了两次
【答案】C
1x1
【详解】A.由xvtat2,可得vat
02t02
可知小车甲的初速度v01m/s
151
小车甲图像的斜率kam/s21m/s2
24
加速度a2m/s2,故A错误;
B.由图可知小车乙做速度为v5m/s的匀速直线运动,t4s时小车乙的速度
v1v0at1m/s24m/s9m/s,故B错误;
1
C.若x4m,小车甲、乙相遇时xvtvtat2
0010121
2
即t14t140
'
解得t1222s,t1222s(舍去)
则小车甲、乙只相遇了一次,故C正确;
1
D.若x5m,小车甲、乙相遇时xvtvtat2
0020222
2
即t24t250
'
解得t25s,t21s(舍去)
则小车甲、乙只相遇了一次,故D错误。
故选C。
【变式4-3】(2026·黑龙江哈尔滨·月考)A、B两物体从同一位置向同一方向同时运动,甲图是A物体
的位移时间图像,其中4s~6s是抛物线,抛物线在4s时的切线水平。乙图是B物体的速度时间图像,在0~6s
这段时间内根据图像判断下列说法中正确的是()
A.A、B两物体相遇一次
B.A、B两物体相遇两次
C.A、B两物体最远距离是25m
D.B物体的平均速度是A物体的平均速度的两倍
【答案】ACD
【详解】AB.在02s内,由甲图可知,A物体做匀速直线运动;由乙图可知,B物体做初速度为零的匀
加速直线运动,故这段时间在前在后,由甲图可知,的位移为x10m,由乙图可得,物体的位
ABAA1B
1
移为x210m10m
B12
则A与B在t2s时相遇;之后,在24s内A处于静止状态,B以vB10m/s做匀速直线运动,位移为
x102m20m
B2
在46s内,由甲图可知,图中的抛物线在4s时的切线水平,根据xt图像的斜率表示速度,可知在该时
刻的速度为零,故从时刻开始,做初速度为零的匀加速直线运动,位移为x10m,由乙图可
At4sAA2
1
知,B做匀减速直线运动,位移为x210m10m
B32
则在内的位移为xx10m,的位移为xxx30m
26sAAA2BBB2B3
可知xBxA
故在06s内,AB两物体只在t2s相遇一次;之后,B在前,A在后,在t6s时A仍没有追上B物体,
故A正确,B错误;
1
C.由甲图可知,在46s内A做初速度为零的匀加速直线运动,则有xat2
2A
其中位移为x20m10m10m,时间为t6s4s2s
2
联立解得aA5m/s
由乙图可知,在46s内B做匀减速直线运动,初速度为vB10m/s,根据vt图像的斜率表示加速度,则
010
有am/s25m/s2
B64
因在t2s时刻AB相遇,之后B在前,A在后,故两者的距离开始增大,当两者速度相等时,两者的距离
最远。设从t4s时刻开始,经时间t两者速度相等,则有vvBaBtaAt
解得t1s
即在t5s时两者速度相等,距离最远,此时A、B的速度都为vaAt5m/s
11
在t1s内,A、B的位移分别为xat22.5m,xvtat27.5m
A2ABB2B
故从两者的最远距离为xxxx25m,故正确;
26smB2BAC
D.在06s内,由甲图可知,A的位移为xA总20m
2010
则A的平均速度为vm/sm/s
A63
26
由乙图可得,B的位移为x总10m40m
B2
4020
则B的平均速度为vm/sm/s
B63
可得vB2vA,故D正确。
故选ACD。
【变式4-4】(2026·辽宁沈阳·调研)甲、乙两辆汽车在平直公路上的相邻车道同向行驶(可认为两车在
一条直线上运动且不会相撞),t0时刻甲车在乙车后方,此时两车司机同时听到前方有事故发生的警笛
提示并同时开始刹车,两辆车刹车时的vt图像如图所示,则()
A.两车在t15s时速度大小相同
B.两车共速时速度大小为6m/s
C.若t0时刻两车相距75m,则刹车过程中两车可以相遇两次
D.若t0时刻两车相距50m,则两车最后将停在同一位置
【答案】AD
20
【详解】AB.甲的加速度大小am/s21m/s2
120
101
乙的加速度大小am/s2m/s2
1303
设t时辆车速度相等,共速时速度大小为v,根据运动学公式vv1a1tv2a2t
解得t15s,v5m/s
故A正确,B错误;
201015
C.两车共速时,甲比乙多行驶的距离xm=75m
12
若t0时刻两车相距75m,共速时正好相遇,之后乙的速度一直比甲大,则刹车过程中两车只能相遇一次,
故C错误;
53020
D.共速后乙比甲多行驶的距离xm=25m
22
又开始到最后甲比乙一共多行驶的距离xx1x250m
若t0时刻两车相距50m,则两车最后将停在同一位置,故D正确。
故选AD。
1.(2025·辽宁·三模)某辆汽车以6m/s的初速度从匝道进入某一条笔直的高速,又以4m/s2的加速度匀
加速到30m/s并开启定速巡航模式(开启后汽车会自动保持30m/s的速度匀速行驶,驾驶员无需再踩油门,
若驾驶员踩刹车制动,则定速巡航会自动关闭)。(车辆均可视为质点)
(1)求汽车加速阶段行驶的距离。
(2)驾驶员在行驶一段时间后发现定速巡航系统无法关闭,于是立即报警,在紧张行驶一段时间后到达距离
下一个匝道40m处。此时一辆警车以10m/s的速度从此匝道汇入高速后与失控车保持在同一条车道上,然
后进行拦截,要求警车汇入高速后匀加速到与失控车共速时两车刚好相遇,然后对失控车进行紧急逼停,
求警车加速度的大小。
【答案】(1)x108m
2
(2)a15m/s
2
【详解】(1)已知v230m/s,v16m/s,a4m/s
22
汽车做匀加速直线运动v2v12ax
解得汽车加速阶段行驶的距离x108m
=
(2)已知v310m/s,Δx40m
设警车的加速度大小为a1,加速到与汽车共速所用时间为t,由运动学公式v2v3a1t
1
在0~t时间内,警车的位移xvtat2
1321
失控车的位移x2v2t
由位移关系Δxx2x140m
2
联立解得t4s,a15m/s
2.(2025·辽宁·模拟预测)我国出口的高速动车组惊艳世界,中国的“名片”走向世界。如图甲中a、b两
列动车在两平行直轨道上行驶,从某时刻两列动车前进方向的车头相遇开始计时,得到它们vt图像如图
乙所示,则下列说法正确的是()
A.在30s时两列动车前进方向的车头又相遇
B.030s两列动车的平均速度大小相等
C.a、b两列动车此后还能相遇一次
D.再次相遇前两列车前进方向的车头间最大距离为9600m
【答案】C
【详解】D.t30s时,两列动车速度相等,再次相遇前两列动车在t30s时相距最远,最远距离为
60766076
x30m-(6010m20m)=80m故D错误;
22
AB.vt图像与坐标轴围成面积表示位移,从围成面积可看出前30s动车b的位移更大,则在30s时两列
x
动车前进方向的车头没有相遇,根据v可知,0∼30s两列动车的平均速度大小不相等,故AB错误;
t
C.在t30s时,动车b在前方,此后动车a会追上并超越,所以还能相遇一次,故C正确。
故选C。
3.(2025·辽宁大连·模拟预测)可视为质点的甲、乙两小车分别沿同一平直路面同向行驶,t0时,甲
在乙前方10m处,它们的vt图像如图所示,则下列说法正确的是()
A.在t6s时,乙在甲前最远,此后间距越来越小
B.在t6s时,乙车在甲车前6m
C.甲、乙在t2s并排行驶
D.乙车的加速度大于甲车的加速度
【答案】C
v11222
【详解】ACD.根据图像可知甲、乙两车做匀加速直线运动,加速度分别为a1m/s2m/s
t16
v212622
a2m/s1m/s
t26
111
乙车的加速度小于甲车的加速度,甲、乙两车的位移分别为xat210t210,xvtat2t26t
121220222
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