2020屆高三物理總復(fù)習(xí)精品課時作業(yè) 第4講 運(yùn)動的圖像 追擊問題1一遙控玩具小車在平直路上運(yùn)動的位移時間圖象如圖所示，則()A15 s末汽車的位移為30 mB20 s末汽車的速度為1 m/sC前10 s內(nèi)汽車的加速度為3 m/s2D前25 s內(nèi)汽車做單方向直線運(yùn)動【答案】AB2圖中的兩條圖線分別是甲、乙兩球從同一地點(diǎn)、沿同一直線運(yùn)動的vt圖象，根據(jù)圖象可以判斷()A兩球在t2 s時速度相同B兩球在t2 s時相距最近C兩球在t8 s時相遇D在2 s8 s內(nèi)，兩球的加速度大小相等【答案】C3甲、乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向做直線運(yùn)動，t0時刻同時經(jīng)過公路旁的同一個路標(biāo)在描述兩車運(yùn)動的vt圖中(如圖所示)，直線a、b分別描述了甲、乙兩車在020 s的運(yùn)動情況關(guān)于兩車之間的位置關(guān)系，下列說法正確的是()A在010 s內(nèi)，兩車逐漸靠近B在1020 s內(nèi)，兩車逐漸遠(yuǎn)離C在515 s內(nèi)，兩車的位移相等D在t10 s時，兩車在公路上相遇【解析】根據(jù)vt圖線與時間軸所圍面積表示位移可知：在010 s內(nèi)，兩車的位移差逐漸增大，即兩車在遠(yuǎn)離，選項A錯誤；在1020 s內(nèi)，甲的位移增加得多，兩車在靠近，到20 s末兩車相遇，選項B錯誤；在515 s內(nèi)，由圖線的對稱關(guān)系知兩圖線在此時間段與時間軸所圍面積相等，故兩車位移相等，選項C正確；vt圖線的交點(diǎn)表示該時刻速度相等，選項D錯誤【答案】C4甲、乙兩物體相距100 m，沿同一直線向同一方向運(yùn)動，乙在前，甲在后，請你判斷下列哪種情況甲可以追上乙()A甲的初速度為20 m/s，加速度為1 m/s2，乙的初速度為10 m/s，加速度為2 m/s2B甲的初速度為10 m/s，加速度為2 m/s2，乙的初速度為30 m/s，加速度為1 m/s2C甲的初速度為30 m/s，加速度為1 m/s2，乙的初速度為10 m/s，加速度為2 m/s2D甲的初速度為10 m/s，加速度為2 m/s2，乙的初速度為20 m/s，加速度為1 m/s2【解析】只要甲的加速度大于乙的加速度，甲就一定能追上乙，故B、D正確；用速度相等時求出時間，即v甲a甲tv乙a乙t求出時間t，再代入xv甲ta甲t2(v乙ta乙t2)，如果x<100 m，則能追上，如果x>100 m，則追不上，故A錯，C對【答案】BCD5如圖所示，t0時，質(zhì)量為0.5 kg的物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)過B點(diǎn)后進(jìn)入水平面(設(shè)經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變)，最后停在C點(diǎn)測得每隔2 s的三個時刻物體的瞬時速度記錄在下表中，由此可知(重力加速度g10 m/s2)()t/s0246v/(m·s1)08128A物體在運(yùn)動過程中的最大速度為12 m/sBt3 s的時刻物體恰好經(jīng)過B點(diǎn)Ct10 s的時刻物體恰好停在C點(diǎn)DA、B間的距離大于B、C間的距離【解析】仔細(xì)觀察數(shù)據(jù)可得，02 s內(nèi)物體加速運(yùn)動，加速度a14 m/s2,24 s內(nèi)也是加速運(yùn)動，若按照02 s規(guī)律，4 s末應(yīng)加至16 m/s，所以在4 s末物體應(yīng)處于水平段，46 s內(nèi)物體的運(yùn)動為水平方向的勻減速運(yùn)動，加速度a22 m/s2.因題目設(shè)計的數(shù)據(jù)較小且規(guī)律性明顯，可作速度時間圖象如圖所示由圖知物體在34 s內(nèi)達(dá)到最大速度，大于12 m/s，A、B均錯；在t10 s時到達(dá)C點(diǎn)靜止，C對；A、B間的距離應(yīng)小于B、C間的距離，D錯若采用公式法，雖可解出，但計算量大，解得t s時到達(dá)B點(diǎn)，速度為 m/s.【答案】C6摩托車先由靜止開始以 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動，后以最大行駛速度25 m/s勻速運(yùn)動，追趕前方以15 m/s的速度同向勻速行駛的卡車已知摩托車開始運(yùn)動時與卡車的距離為1000 m，則：(1)追上卡車前，二者相隔的最大距離是多少？(2)摩托車經(jīng)過多長時間才能追上卡車？【解析】(1)由題意得，摩托車勻加速運(yùn)動的最長時間t116 s，位移x1200 mx01000 m，所以摩托車在達(dá)到最大速度之前沒有追上卡車則追上卡車前二者速度相等時，間距最大，設(shè)從開始經(jīng)過t2時間速度相等，最大間距為xm，于是有at2v勻，所以t29.6 s最大間距xmx0v勻t2at1072 m.(2)設(shè)從開始經(jīng)過t時間摩托車追上卡車，則有：vm(tt1)x0v勻t解得：t120 s.【答案】(1)1072 m(2)120 s7利用速度傳感器與計算機(jī)結(jié)合，可以自動作出物體的運(yùn)動圖象某同學(xué)在一次實驗中得到運(yùn)動小車的vt圖象如圖所示，下列說法錯誤的是()A小車先做加速運(yùn)動，后做減速運(yùn)動B小車運(yùn)動的最大速度約為0.8 m/sC小車的位移一定大于8 mD小車做曲線運(yùn)動【解析】小車在整個過程中做直線運(yùn)動，09 s內(nèi)做加速運(yùn)動，1015 s內(nèi)做減速運(yùn)動，故選項D錯誤由圖象可知9 s末物體的速度達(dá)到最大，vm0.8 m/s.vt圖象與t軸包圍的面積表示位移，故x83格×0.1米/格8.3 m.【答案】D8兩輛游戲賽車a、b在兩條平行的直車道上行駛t0時兩車都在同一計時線處，此時比賽開始它們在四次比賽中的vt圖象如圖所示，則在比賽中有一輛賽車追上了另一輛的圖象是()【解析】由vt圖象的特點(diǎn)可知，圖線與t軸所圍面積的大小即為物體位移的大小觀察4個圖象，只有A、C選項中a、b所圍面積的大小有相等的時刻，故選項A、C正確【答案】AC9圖示是汽車剎車時剎車痕(即剎車距離)與剎車前車速的關(guān)系圖象v為車速，x為車痕長度(1)嘗試用動能定理解釋汽車剎車距離與車速的關(guān)系(2)假設(shè)某汽車發(fā)生了車禍，已知該汽車剎車時的剎車距離與剎車前車速間的關(guān)系滿足圖示關(guān)系交通警察要根據(jù)碰撞后兩車的損害程度(與車子結(jié)構(gòu)相關(guān))、碰撞后車子的位移及轉(zhuǎn)動情形等來估算碰撞時的車速，同時還要根據(jù)剎車痕判斷碰撞前司機(jī)是否剎車及剎車前的車速若估算出碰撞時車子的速度為45 km/h，碰撞前的剎車痕為20 m，則車子原來的車速是多少？【解析】(1)由圖可得：v160 km/h，x120 mv2120 km/h，x280 m由動能定理知：mgx0mv2即v22gx由圖象數(shù)據(jù)知：，因此vx圖象是滿足動能定理的一條拋物線(2)利用動能定理，有v2v2gx0在圖象上取一點(diǎn)：v160 km/h時，剎車位移x120 m即2gx1v，所以v452602，解得：v075 km/h.【答案】(1)vx圖象是滿足動能定理的一條拋物線(2)75 km/h10在一次警車A追擊劫匪車B時，兩車同時由靜止向同一方向加速行駛，經(jīng)過30 s追上兩車各自的加速度aA15 m/s2，aB10 m/s2，各車最高時速分別為vA45 m/s，vB40 m/s，問追上時兩車各行駛多少路程？原來相距多遠(yuǎn)？【解析】如圖所示，以A車的初始位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，Ax為正方向，令L為警車追上劫匪車所走過的全程，l為劫匪車走過的全程則兩車原來的間距為LLl設(shè)兩車加速運(yùn)動的時間分別為tA1、tB1，以最大速度勻速運(yùn)動的時間分別為tA2、tB2，則vAaAtA1，解得tA13 s則tA227 s同理tB14 s，tB226 s警車在03 s時間段內(nèi)做勻加速運(yùn)動，L1aAt在3 s30 s時間段內(nèi)做勻速運(yùn)動，則L2vAtA2警車追上劫匪車的全部行程為：LL1L2aAtvAtA21282.5 m同理劫匪車被追上時的全部行程為：ll1l2aBtvBtB21120 m兩車原來相距LLl162.5 m.【答案】1282.5 m1120 m162.5 m11某天，張叔叔在上班途中沿行步道向一公交車站走去，發(fā)現(xiàn)一輛公交車正從身旁的平直公路駛過，此時，張叔叔的速度是1 m/s，公交車的速度是15 m/s，他們距車站的距離為50 m假設(shè)公交車在行駛到距車站25 m處開始剎車，剛好到車站停下，停車10 s后公交車又啟動向前開去張叔叔的最大速度是6 m/s，最大起跑加速度為2.5 m/s2，為了安全乘上該公交車，他用力向前跑去(1)公交車剎車過程視為勻減速運(yùn)動，則其加速度大小是多少？(2)分析張叔叔能否在公交車停在車站時安全上車【解析】(1)公交車的加速度a14.5 m/s2所以其加速度大小為4.5 m/s2.(2)汽車從相遇處到開始剎車時用時t1 s s汽車剎車過程中用時t2 s張叔叔以最大加速度達(dá)到最大速度用時t32 s張叔叔加速過程中的位移x2(v2v3)t37 m以最大速度跑到車站的時間t4 s7.2 st3t4<t1t210 s，張叔叔可以在汽車還停在車站時安全上車【答案】(1)4.5 m/s2(2)能安全上車