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1、
微專題二 追擊相遇問題
[A級—基礎(chǔ)練]
1.(導學號08786075)(2018安徽蚌埠質(zhì)檢)汽車甲沿著平直的公路以速度v0做勻速直線運動,當它路過某處時,汽車乙也從該處開始做初速度為零的勻加速直線運動,根據(jù)上述已知條件( )
A.能求出乙車追上甲車時乙車的速度
B.不能求出乙車追上甲車時乙車的速度
C.能求出乙車從開始運動到追上甲車時乙車運動的時間
D.能求出乙車從開始運動到追上甲車時乙車運動的位移
解析:A [作出汽車甲、乙的速度—時間圖線如圖所示.當汽車乙追上汽車甲時,兩車位移相等,從圖象上可以看出,當甲、乙位移相等時,兩圖象與時間軸所圍的“面積”相等,則
2、得乙車的速度為2v0.但由于乙車加速度未知,所以無法求出乙車追上甲車所用的時間,故不能求出乙車運動的位移,故A正確,B、C、D錯誤.]
2.(導學號08786076)(2018河南鄭州三模)甲、乙兩輛汽車沿同一方向做直線運動,兩車在某一時刻剛好經(jīng)過同一位置,此時甲的速度為5 m/s,乙的速度為10 m/s,甲車的加速度大小恒為1.2 m/s2.以此時作為計時起點,它們的速度隨時間變化的關(guān)系如圖所示,根據(jù)以上條件可知( )
A.乙車做加速度先增大后減小的變加速運動
B.在前4 s的時間內(nèi),甲車運動的位移為29.6 m
C.在t=4 s時,甲車追上乙車
D.在t=10 s時,乙車
3、又回到起始位置
解析:B [根據(jù)圖象可知,乙曲線的切線的斜率表示乙車的加速度,故乙車的加速度先減小,之后反向且先增大再減小,故A項錯誤.前4 s甲的位移x=(5+5+1.24)4 m=29.6 m,故B項正確.vt圖線與坐標軸圍成的面積表示位移大小,t=4 s時,兩車速度相同,但甲車的位移小于乙車的,即甲車未追上乙車,故C項錯誤.10 s前乙車速度方向不變,位移一直在增大,不可能回到起始位置,故D項錯誤.]
3.t=0時,A、B兩小球從相距7 m的兩個位置相向行駛,它們的vt圖象如圖所示.對小球運動狀況的描述正確的是( )
A.在前6 s內(nèi),B球運動方向始終沒有發(fā)生變化
B.在前
4、6 s內(nèi),第2 s末A、B兩球相距最近
C.在前6 s內(nèi),B球一直做加速直線運動
D.在第6 s末,A、B兩球相距1 m
解析:D [在前6 s內(nèi),B球的速度先負后正,在t=2 s末其運動方向發(fā)生了變化,故A錯誤.在0~2 s內(nèi),A、B相向運動,兩者間距在減小,在2~6 s內(nèi),A、B同向運動,B在A的前方,A的速度比B的速度大,所以兩者間距不斷減小,在第6 s末時兩者速度相等,相距最近,故B錯誤.在0~2 s內(nèi),B球沿負向做勻減速直線運動,在2~6 s內(nèi)B球沿正向做勻加速直線運動,故C錯誤.在第6 s末,A球的位移大小xA=(1+2)6 m=9 m,B球的位移大小xB= m=3 m,此時
5、兩車相距Δx=xB+7 m-xA=1 m,故D正確.]
4.(導學號08786077)(2018湖北黃岡檢測)甲、乙兩物體從同一位置沿同一直線運動,它們的vt圖象如圖所示,下列說法正確的是( )
A.乙物體先向負方向運動,t1時刻以后反向向正方向運動
B.t2時刻,乙物體追上甲物體
C.t1時刻,兩者相距最遠
D.0~t2時間內(nèi),乙的速度和加速度都是先減小后增大
解析:D [乙物體的速度一直為正,說明乙物體一直沿正方向運動,故A錯誤.根據(jù)速度圖象與時間軸圍成的面積表示物體通過的位移,由圖可知,t2時間內(nèi),甲的位移大于乙的位移,則t2時刻,乙物體還沒有追上甲物體,故B錯誤.t
6、2時刻之前,甲的速度比乙的速度大,甲在乙的前方,兩者間距增大,t2時刻之后,甲的速度比乙的速度小,甲仍在乙的前方,兩者間距減小,所以t2時刻,兩者相距最遠,故C錯誤.根據(jù)速度圖線的斜率表示加速度知,0~t2時間內(nèi),乙的速度和加速度都是先減小后增大,故D正確.]
5.(2018湖北龍泉中學、宜昌一中聯(lián)考)甲、乙兩車在公路上沿同一方向做直線運動,在t=0時,乙車在甲車前50 m處,它們的vt圖象如圖所示,下列對汽車運動情況的描述正確的是( )
A.甲車先做勻速運動再做反向勻減速運動
B.在第20 s末,甲、乙兩車的加速度大小相等
C.在第30 s末,甲、乙兩車相距100 m
D.
7、在整個運動過程中,甲、乙兩車可以相遇兩次
解析:D [由圖象可知:甲車先做勻速直線運動再做勻減速直線運動,但甲的速度圖象一直在時間軸的上方,一直沿正向運動,故A錯誤;在第20 s末,甲車的加速度為a甲== m/s2=-1 m/s2,大小為1 m/s2;乙車的加速度為a乙== m/s2= m/s2,所以加速大小不相等,故B錯誤;在第30 s末,甲的位移為x甲= m=400 m,乙的位移為x乙= m=300 m,所以甲、乙兩車相距(400-300-50)m=50 m,故C錯誤;剛開始乙在甲的前面50 m處,甲的速度大于乙的速度,經(jīng)過一段時間甲可以追上乙,然后甲在乙的前面,到30 s末,甲停止運動
8、,甲在乙的前面50 m處,此時乙以20 m/s的速度勻速運動,所以再經(jīng)過2.5 s追上甲,故在整個運動過程中,甲、乙兩車可以相遇兩次,故D正確.]
6.(導學號08786078)(2018遼寧沈陽四校協(xié)作體期中)如圖所示為A、B兩質(zhì)點在同一直線上運動的位移—時間(xt)圖象.A質(zhì)點的圖象為直線,B質(zhì)點的圖象為過原點的拋物線,兩圖象交點C、D坐標如圖.下列說法不正確的是( )
A.A、B相遇兩次
B.0~t1時間內(nèi)B在前A在后,t1~t2時間內(nèi)A在前B在后
C.兩質(zhì)點速度相等的時刻一定在t1~t2時間段內(nèi)
D.A在B前面且離B最遠時,B的位移為
解析:D [xt圖象的交點
9、表示同一時刻到達同一位置,即相遇,可知,A、B分別在t1和t2兩個時刻相遇,故A正確;由圖可知,0~t1時間內(nèi)B的縱坐標比A的縱坐標大,B在前A在后,t1~t2時間內(nèi)A的縱坐標比B的縱坐標大,A在前B在后,故B正確;0~t1時間內(nèi),B圖線的斜率不斷增大,而且B圖線是拋物線,有x=kt2,則知B做勻加速直線運動,斜率表示速度,斜率相等的時刻為t1~t2時間內(nèi)的某一時刻,故C正確.當A、B速度相等時,相距最遠,此時A的位移為,故D錯誤.本題選不正確的,故選D.]
7.(多選)(2018南昌模擬)小張和小王分別駕車沿平直公路同向行駛,在某段時間內(nèi)兩車的vt圖象如圖所示,初始時小張在小王前方x0處,
10、下列說法正確的是( )
A.若x0=18 cm,兩車相遇1次
B.若x0<18 cm,兩車相遇2次
C.若x0=36 cm,兩車相遇1次
D.若x0=54 m,兩車相遇1次
解析:AB [由題圖可知速度相等時小王比小張多行駛的“面積”為18 m,故可知若x0=18 m,二者恰好相遇,此后小張一直在小王前方,故A正確;若x0<18 m,則在速度相等時小王已超過小張,速度相等后,小張的速度比小王大,故還會再相遇,故B正確;同理可知C、D錯誤.]
[B級—能力練]
8.(導學號08786079)(多選)有四個運動的物體A、B、C、D,物體A、B運動的xt圖象如圖甲所示,物體C、
11、D從同一地點沿同一方向運動的vt圖象如圖乙所示.在0~5 s這段時間內(nèi),根據(jù)圖象作出的判斷中正確的是( )
A.t=3 s時,物體C追上物體D
B.物體A和B均做勻加速直線運動且A的加速度比B大
C.在0~3 s的時間內(nèi),物體B運動的位移為10 m
D.在0~3 s內(nèi),t=3 s時物體C與物體D之間有最大間距
解析:CD [由圖乙看出:t=3 s時,D圖線與t軸所圍“面積”大于C圖線與t軸所圍“面積”,說明D的位移大于C的位移,而兩物體從同一地點開始運動,所以t=3 s時物體C沒有追上物體D,故A錯誤.由圖甲看出:物體A和B位移的圖象都是傾斜的直線,斜率都不變,速度不變,說明兩
12、物體都做勻速直線運動,A圖線的斜率大于B圖線的斜率,A的速度比B大,故B錯誤.由圖甲看出:在0~3 s的時間內(nèi),物體B運動的位移為x=10 m-0=10 m,故C正確.由圖乙看出:前3 s內(nèi),D的速度較大,D、C間距離增大,t=3 s時,物體C與物體D之間有最大間距,故D正確.]
9.(導學號08786080)(多選)(2018保定模擬)甲、乙兩個物體從同一地點出發(fā),在同一直線上做勻變速直線運動,它們的速度圖象如圖所示,則( )
A.甲、乙兩物體運動方向相反
B.t=4 s時,甲、乙兩物體相遇
C.在相遇前,t=4 s時甲、乙兩物體相距最遠
D.在相遇前,甲、乙兩物體的最遠距離
13、為20 m
解析:CD [甲、乙兩物體速度均為正值、方向相同,A錯誤;t=4 s時,甲、乙兩物體速度相等,在0~4 s內(nèi),v乙>v甲,兩物體間距逐漸增大,t=4 s之后,v乙
14、解析:CD [在vt圖象中,斜率的絕對值等于加速度大小,因此a、b加速時,物體a的加速度小于物體b的加速度,A錯誤;當兩者速度相同時距離最遠,因此4 s時距離最遠,B錯誤;在vt圖象中,圖象與時間軸圍成的面積等于位移大小,經(jīng)計算可得,6 s時a位移大于b位移,因此C正確;從vt圖象中得出,4 s時,a、b兩物體速度相等,此時a位移為13 m,b位移為4 m,因此相距9 m,D正確.]
11.(導學號08786081)(2018廣東汕頭檢測)如圖甲所示,A車原來臨時停在一水平路面上,B車在后面勻速向A車靠近,A車司機發(fā)現(xiàn)后啟動A車,以A車司機發(fā)現(xiàn)B車為計時起點(t=0),A、B兩車的vt圖象如
15、圖乙所示.已知B車在第1 s內(nèi)與A車的距離縮短了x1=12 m.
(1)求B車運動的速度vB和A車的加速度a的大??;
(2)若A、B兩車不會相撞,則A車司機發(fā)現(xiàn)B車時(t=0)兩車的距離s0應(yīng)滿足什么條件?
解析:(1)在t1=1 s時A車剛啟動,兩車縮短的距離
x1=vBt1①
代入數(shù)據(jù)解得B車的速度vB=12 m/s②
A車的加速度a=③
將t2=5 s和其余數(shù)據(jù)代入,解得A車的加速度大小
a=3 m/s2.④
(2)兩車的速度達到相等時,兩車的距離達到最小,對應(yīng)于vt圖象的t2=5 s,此時兩車已發(fā)生的相對位移為梯形的面積
s=vB(t1+t2)⑤
代入數(shù)據(jù)解得
16、s=36 m⑥
因此,A、B兩車不會相撞應(yīng)滿足條件s0>36 m.
答案:(1)12 m/s 3 m/s2 (2)s0>36 m
12.(導學號08786082)第21屆世界杯足球賽將于2018年在俄羅斯境內(nèi)舉行,也是世界杯首次在東歐國家舉行.在足球比賽中,經(jīng)常使用“邊路突破,下底傳中”的戰(zhàn)術(shù),即攻方隊員帶球沿邊線前進,到底線附近進行傳中.某足球場長90 m、寬60 m,如圖所示.攻方前鋒在中線處將足球沿邊線向前踢出,足球的運動可視為在地面上做初速度為12 m/s 的勻減速直線運動,加速度大小為2 m/s2.試求:
(1)足球從開始做勻減速運動到停下來的位移為多大?
(2)足球開
17、始做勻減速直線運動的同時,該前鋒隊員沿邊線向前追趕足球,他的啟動過程可以視為初速度為0、加速度為2 m/s2的勻加速直線運動,他能達到的最大速度為8 m/s.該前鋒隊員至少經(jīng)過多長時間能追上足球?
解析:(1)已知足球的初速度為v1=12 m/s,加速度大小為a1=2 m/s2,足球做勻減速運動的時間為
t1== s=6 s.
運動位移為x1=t1=6 m=36 m.
(2)已知前鋒隊員的加速度為a2=2 m/s2,最大速度為v2=8 m/s,前鋒隊員做勻加速運動達到最大速度的時間和位移分別為
t2== s=4 s,
x2=t2=4 m=16 m.
之后前鋒隊員做勻速直線運動,到
18、足球停止運動時,其位移為
x3=v2(t1-t2)=82 m=16 m
由于x2+x3