資源簡(jiǎn)介 中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)專題1.2 運(yùn)動(dòng)圖像問(wèn)題 追及相遇問(wèn)題1.物理觀念:勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、非勻變速直線運(yùn)動(dòng)模型。追及、相遇。(1)知道常見(jiàn)直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)能結(jié)合圖像語(yǔ)言將其轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)模型。(2)能結(jié)合圖像、情景建構(gòu)追及相遇模型樹(shù)立運(yùn)動(dòng)觀。2.科學(xué)思維:在特定情境中運(yùn)用圖像解決問(wèn)題。(1).能將圖像語(yǔ)言轉(zhuǎn)變?yōu)閯蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)而運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律進(jìn)行求解-----轉(zhuǎn)換思維(2)能將多物體運(yùn)動(dòng)的具體情景轉(zhuǎn)化為情景圖、函數(shù)圖像并利用圖像解決問(wèn)題------分析問(wèn)題解決問(wèn)題3..科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:以生產(chǎn)、生活實(shí)際為背景的勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用。能將以生產(chǎn)、生活,交通運(yùn)輸實(shí)際為背景的情景試題運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)去情境化建立物理模型并用相關(guān)規(guī)律求解,以此體會(huì)物理學(xué)科分析問(wèn)題的科學(xué)方法同時(shí)感悟物理知識(shí)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。【知識(shí)點(diǎn)一】 運(yùn)動(dòng)圖象的理解1.兩類圖象的比較x t圖象 v t圖象軸 縱軸——位移 橫軸——時(shí)間 縱軸——速度 橫軸——時(shí)間線 運(yùn)動(dòng)物體的位移與時(shí)間的關(guān)系 運(yùn)動(dòng)物體的速度與時(shí)間的關(guān)系斜率 某點(diǎn)的斜率表示該點(diǎn)的瞬時(shí)速度 某點(diǎn)的斜率表示該點(diǎn)的加速度點(diǎn) 兩線交點(diǎn)表示兩物體相遇 兩線交點(diǎn)表示兩物體該時(shí)刻速度相同面積 無(wú)意義 圖線和時(shí)間軸所圍的面積,表示物體運(yùn)動(dòng)的位移截距 在縱軸上的截距表示t=0時(shí)的位移 在縱軸上的截距表示t=0時(shí)的速度2.三點(diǎn)說(shuō)明(1)x t圖象與v t圖象都只能描述直線運(yùn)動(dòng),且均不表示物體運(yùn)動(dòng)的軌跡;(2)分析圖象要充分利用圖象與其所對(duì)應(yīng)的物理量的函數(shù)關(guān)系;(3)識(shí)圖方法:一軸、二線、三斜率、四面積、五截距、六交點(diǎn)。3、非常規(guī)圖象(1)a-t圖象由v=v0+at可知圖象與橫軸所圍面積表示速度變化量Δv,如圖甲所示.(2)-t圖象由x=v0t+at2可得=v0+at,圖象的斜率為a,如圖乙所示.(3)v2-x圖象由v2-v02=2ax可知v2=v02+2ax,圖象斜率為2a.(4)x-v圖象x與v的關(guān)系式:2ax=v2-v02,圖象表達(dá)式:x=v2-v02.(2023 蘇州三模)一物塊在水平外力作用下由靜止開(kāi)始沿光滑水平面做直線運(yùn)動(dòng),其速度v隨位移x變化的圖像如圖所示,下列關(guān)于物塊速度v隨時(shí)間t、加速度a隨速度v變化的圖像可能正確的是( )A. B.C. D.(2023 云陽(yáng)縣模擬)某一小車(chē)從靜止開(kāi)始在水平方向上做直線運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示,則關(guān)于小車(chē)的運(yùn)動(dòng)下列說(shuō)法中正確的是( )A.小車(chē)做先加速后減速,再加速再減速的單向直線運(yùn)動(dòng)B.小車(chē)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),速度反向時(shí)刻為1s、3s末C.小車(chē)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),且可以運(yùn)動(dòng)到出發(fā)點(diǎn)的另一側(cè)D.小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為2.5m/s(2023 長(zhǎng)沙二模)圖像法、微元累積法是常用的物理研究方法。如圖所示某質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)速率的倒數(shù)與位移x的關(guān)系(OA與AA'距離相等),關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )A.質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B.圖線斜率等于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度C.圖線與軸圍成的面積沒(méi)有實(shí)際的物理意義D.質(zhì)點(diǎn)從C運(yùn)動(dòng)到C′所用的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是從O運(yùn)動(dòng)到C所用時(shí)間的3倍【知識(shí)點(diǎn)二】 運(yùn)動(dòng)圖象的應(yīng)用1.讀圖2.作圖和用圖依據(jù)物體的狀態(tài)或物理過(guò)程所遵循的物理規(guī)律,作出與之對(duì)應(yīng)的示意圖或數(shù)學(xué)函數(shù)圖象來(lái)研究和處理問(wèn)題.(2023 甲卷)一小車(chē)沿直線運(yùn)動(dòng),從t=0開(kāi)始由靜止勻加速至t=t1時(shí)刻,此后做勻減速運(yùn)動(dòng),到t=t2時(shí)刻速度降為零。在下列小車(chē)位移x與時(shí)間t的關(guān)系曲線中,可能正確的是( )A. B.C. D.(2023 興慶區(qū)校級(jí)四模)2023年1月16日時(shí)速600公里的常導(dǎo)磁懸浮列車(chē)亮相《奇妙中國(guó)》,傳說(shuō)中的貼地飛行夢(mèng)想成真,如圖所示為常導(dǎo)磁懸浮列車(chē)進(jìn)站時(shí)的圖像,進(jìn)站過(guò)程可視為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是( )A.常導(dǎo)磁懸浮列車(chē)在時(shí)的速度為B.陰影部分的面積表示常導(dǎo)磁懸浮列車(chē)在時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移C.常導(dǎo)磁懸浮列車(chē)在t0時(shí)刻安全停靠到站臺(tái)D.常導(dǎo)磁懸浮列車(chē)進(jìn)站時(shí)的加速度大小為(2023 思明區(qū)校級(jí)模擬)用速度傳感器記錄電動(dòng)車(chē)直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程的運(yùn)動(dòng)信息,其速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示,由圖像可知電動(dòng)車(chē)( )A.a(chǎn)、b兩狀態(tài)速度的方向相反B.a(chǎn)、b兩狀態(tài)加速度大小相等C.t=80秒時(shí)回到t=0時(shí)刻的位置D.a(chǎn)至c過(guò)程中加速度逐漸減小【知識(shí)點(diǎn)三】 追及相遇問(wèn)題題型一 與運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像相結(jié)合的追及相遇問(wèn)題---數(shù)形結(jié)合思想1.根據(jù)兩個(gè)物體的v-t圖象分析追及相遇問(wèn)題:(1)利用圖象中斜率、面積、交點(diǎn)的含義進(jìn)行定性分析或定量計(jì)算.(2)有時(shí)將運(yùn)動(dòng)圖象還原成物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況更便于理解.2.根據(jù)兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)作出v-t圖象,再分析解答問(wèn)題.根據(jù)物體在不同階段的運(yùn)動(dòng)情況,分階段畫(huà)出v-t圖象,再通過(guò)定量計(jì)算分析得出結(jié)果.利用v-t圖象分析追及相遇問(wèn)題更直觀、簡(jiǎn)捷.(2023 鼓樓區(qū)校級(jí)三模)甲、乙兩車(chē)在高速公路相鄰的直車(chē)道上行駛t=0時(shí)刻,甲車(chē)在前,乙車(chē)在后,兩車(chē)的速度—時(shí)間圖像如圖所示,則( )A.t=20s時(shí)兩車(chē)可能相遇B.0~10s內(nèi)甲車(chē)的平均速度是乙車(chē)的2倍C.0~20s內(nèi)甲車(chē)的加速度是乙車(chē)的2倍D.0~20s內(nèi)甲車(chē)的位移比乙車(chē)的大150m(多選)(2023 甘肅二模)假設(shè)高速公路上甲、乙兩車(chē)在同一車(chē)道上同向行駛。甲車(chē)在前乙車(chē)在后,速度均為v0=30m/s。甲、乙兩車(chē)相距x0=100m,在t=0時(shí)刻甲車(chē)遭遇緊急情況后,甲、乙兩車(chē)的加速度隨時(shí)間變化的規(guī)律分別如圖甲、乙所示。取運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颉O铝姓f(shuō)法正確的是( )A.0~3s內(nèi)兩車(chē)間距逐漸增大B.t=6s時(shí)兩車(chē)距離最近,且最近距離為10mC.6~9s內(nèi),甲車(chē)速度大于乙車(chē)速度,兩車(chē)間距離越來(lái)越大D.兩車(chē)在0~9s內(nèi)會(huì)相撞(2023 岳陽(yáng)一模)殲﹣20是我國(guó)自主研制的新一代隱身戰(zhàn)斗機(jī),具有隱身好、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、戰(zhàn)斗力強(qiáng)等特點(diǎn)。在某次模擬演習(xí)中,殲﹣20巡航時(shí)發(fā)現(xiàn)前方5km處有一敵機(jī)正在勻速逃跑。殲﹣20立即加速追趕,在追趕的過(guò)程中兩飛機(jī)的v﹣t圖像如圖所示。則下面說(shuō)法正確的是( )A.殲﹣20追上敵機(jī)的最短時(shí)間為14sB.殲﹣20加速時(shí)的加速度大小為50m/s2C.在追上敵機(jī)前,殲﹣20與敵機(jī)的最大距離為900mD.在追擊的過(guò)程中,殲﹣20的最大速度為700m/s題型二 以實(shí)際相結(jié)合的追及相遇模型1.追及、相遇問(wèn)題中的一個(gè)條件和兩個(gè)關(guān)系(1)一個(gè)條件:即兩者速度相等,它往往是物體間能夠追上、追不上或兩者距離最大、最小的臨界條件,也是分析判斷的切入點(diǎn).(2)兩個(gè)關(guān)系:即時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系,這兩個(gè)關(guān)系可通過(guò)題干或畫(huà)運(yùn)動(dòng)示意圖得到.2.追及、相遇問(wèn)題常見(jiàn)的情況假設(shè)物體A追物體B,開(kāi)始時(shí)兩個(gè)物體相距x0,有三種常見(jiàn)情況:(1)A追上B時(shí),必有xA-xB=x0,且vA≥vB.(2)要使兩物體恰好不相撞,兩物體同時(shí)到達(dá)同一位置時(shí)速度相同,必有xA-xB=x0,vA=vB.(3)若使兩物體保證不相撞,則要求當(dāng)vA=vB時(shí),xA-xB<x0,且之后vA≤vB.3.解題思路和方法 (2023 萬(wàn)年縣校級(jí)一模)大霧天氣會(huì)影響駕駛員安全駕駛,因此開(kāi)車(chē)在路上時(shí)如遇大霧應(yīng)該保持車(chē)距、控制車(chē)速。某大霧天,一輛小汽車(chē)在水平直線公路上以72km/h速度勻速行駛,突然發(fā)現(xiàn)前方一貨車(chē)正以36km/h速度勻速行駛。小汽車(chē)駕駛員經(jīng)過(guò)1s反應(yīng)時(shí)間后開(kāi)始剎車(chē)(假設(shè)在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車(chē)的車(chē)速不變),剎車(chē)的加速度大小為2m/s2,小汽車(chē)恰好沒(méi)撞上貨車(chē),那么小汽車(chē)駕駛員剛發(fā)現(xiàn)貨車(chē)時(shí)距貨車(chē)的距離為( )A.30m B.35m C.40m D.45m(2022秋 南岸區(qū)校級(jí)期末)一輛長(zhǎng)L0=1.5m的自行車(chē)正以v=3m/s的速度向前行駛,在其車(chē)尾后方s0=20m遠(yuǎn)處的另一條車(chē)道上有一輛長(zhǎng)L=3m的小轎車(chē)正以v0=10m/s同向行駛。由于小轎車(chē)要在前方50m站點(diǎn)處停車(chē)接受檢查,便在此時(shí)開(kāi)始剎車(chē)使之做勻減速運(yùn)動(dòng),結(jié)果車(chē)頭恰停在站點(diǎn)處。不考慮小轎車(chē)的再次啟動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是( )A.小轎車(chē)剎車(chē)的加速度大小為2m/s2B.從小轎車(chē)開(kāi)始剎車(chē)計(jì)時(shí),小轎車(chē)(車(chē)頭)從后方追至自行車(chē)車(chē)尾所需的時(shí)間為3sC.兩車(chē)第一次錯(cuò)車(chē)所需時(shí)間為3sD.兩車(chē)第二次錯(cuò)車(chē)時(shí)間為s(多選)(2023 洪山區(qū)校級(jí)模擬)電子設(shè)備之間在一定距離范圍內(nèi)可以通過(guò)藍(lán)牙連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,已經(jīng)配對(duì)過(guò)的兩電子設(shè)備,當(dāng)距離小于某一值時(shí),會(huì)自動(dòng)連接;一旦超過(guò)該值時(shí),藍(lán)牙信號(hào)便會(huì)立即中斷,無(wú)法正常通訊。某次實(shí)驗(yàn)中,分別安裝在甲、乙兩小車(chē)上的兩電子設(shè)備已通過(guò)藍(lán)牙配對(duì)成功,其正常通訊的有效距離為d=10m。兩車(chē)運(yùn)動(dòng)路線在同一條直線上(兩車(chē)略微錯(cuò)開(kāi),不會(huì)相撞)。如圖所示,甲車(chē)以v1=1m/s的初速度經(jīng)過(guò)O點(diǎn),向右做加速度大小a1=0.1m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。同時(shí)乙車(chē)以初速度v2=6m/s向右經(jīng)過(guò)O點(diǎn)左側(cè)6m處,并立即以a2=0.4m/s2的加速度剎車(chē),停車(chē)后開(kāi)始以a2=0.4m/s2的加速度向左運(yùn)動(dòng)。以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn),忽略藍(lán)牙信號(hào)連接延遲,下列說(shuō)法正確的是( )A.t=4s時(shí)信號(hào)第一次中斷B.t=16s時(shí)信號(hào)第一次恢復(fù)C.信號(hào)第二次中斷時(shí),甲在O右邊55m處D.從信號(hào)第一次恢復(fù)到信號(hào)第二次中斷,甲的位移為20m(2023 香坊區(qū)校級(jí)模擬)在奧運(yùn)會(huì)男子雙人跳板決賽中,中國(guó)選手謝思埸、王宗源獲得冠軍。從運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)跳板開(kāi)始計(jì)時(shí),跳水過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員重心的v﹣t圖像如圖所示,不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10m/s2,運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)軌跡視為直線。則下列說(shuō)法正確的是( )A.運(yùn)動(dòng)員在入水前做的是自由落體運(yùn)動(dòng)B.運(yùn)動(dòng)員在t=2s時(shí)已浮出水面C.運(yùn)動(dòng)員雙腳離開(kāi)跳板后重心上升的高度為0.2mD.運(yùn)動(dòng)員在1~2s內(nèi)的位移大小可能為8m(2023 桃城區(qū)校級(jí)模擬)甲、乙兩物體做同向直線運(yùn)動(dòng),計(jì)時(shí)開(kāi)始時(shí)都位于坐標(biāo)原點(diǎn)處,從計(jì)時(shí)開(kāi)始兩物體運(yùn)動(dòng)的v2﹣x圖像(速度的平方與位移關(guān)系圖像)如圖所示。已知乙做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為a,根據(jù)圖像所提供的信息,下列說(shuō)法正確的是( )A.兩物體在x0處相遇B.甲的速度為C.甲、乙速度相等的時(shí)刻為D.甲與乙的最大距離為x0(2023 濰坊模擬)在足球訓(xùn)練場(chǎng)上,某球員將足球以初速度v0踢出后,立即從靜止開(kāi)始沿直線加速向足球追去,經(jīng)一段時(shí)間后追上了還在向前滾動(dòng)的足球。球員和足球這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程的v﹣t圖像如圖所示,關(guān)于這一過(guò)程的判斷正確的是( )A.球員的速度變大,加速度變大B.球員的最大速度可能等于v0C.球員的平均速度一定小于D.t0時(shí)刻球員追上足球(2023 海口模擬)兩架無(wú)人機(jī)a、b同時(shí)從同一地點(diǎn)豎直向上直線飛行,速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示,則( )A.15s時(shí),b在a的上方B.0~10s,a的加速度小于b加速度C.0~20s,b處于失重狀態(tài)D.0~30s,a、b的平均速度相等(2023 黃埔區(qū)三模)在一次足球比賽中,隊(duì)友甲示意隊(duì)友乙向前跑。當(dāng)隊(duì)友乙在圖中位置以某一速度勻速前跑時(shí),隊(duì)友甲將足球從靜止瞬間踢起,足球軌跡如圖所示且剛好落在隊(duì)友乙的腳下。用v表示隊(duì)友乙與足球的水平速度,s表示水平位移。速率越大,空氣阻力越大,從踢起足球到落地,下列圖像大致能反映乙和球的運(yùn)動(dòng)情況的是( )A. B.C. D.(2022 榆林二模)2021年7月,云南的亞洲象北上引發(fā)人們關(guān)注,有關(guān)部門(mén)已采取措施引導(dǎo)象群返回了原棲息地.象群經(jīng)過(guò)某一平直路段時(shí),一小象因貪玩落后象群里的象媽媽40m處時(shí)才察覺(jué),于是小象立刻由靜止開(kāi)始以大小為1m/s2的加速度追趕象媽媽.若象媽媽以大小為1m/s的速度勻速前行,小象達(dá)到最大速度4m/s后的速度保持不變.下列說(shuō)法正確的是( )A.從小象開(kāi)始追趕象媽媽起,經(jīng)2s它們相距最遠(yuǎn)B.小象追趕象媽媽的過(guò)程中,與象媽媽的最遠(yuǎn)距離為41mC.從小象開(kāi)始追趕象媽媽起,經(jīng)15s小象追上象媽媽D.小象追趕象媽媽過(guò)程中的位移大小為56m(2022 吉林二模)甲、乙兩車(chē)在一平直道路上同向運(yùn)動(dòng),其v﹣t圖象如圖所示,圖中ΔOPQ和ΔOQT的面積分別為S1和S2(S1<S2)計(jì)時(shí)開(kāi)始時(shí),甲、乙兩車(chē)相距S在兩車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )A.若甲車(chē)在乙車(chē)前方且S0=S1,兩車(chē)相遇2次B.若甲車(chē)在乙車(chē)前方且S0>S1,兩車(chē)相遇2次C.若乙車(chē)在甲車(chē)前方且S0=S2,兩車(chē)不會(huì)相遇D.若乙車(chē)在甲車(chē)前方且S0=S1,甲車(chē)追上乙車(chē)前,在T時(shí)刻相距最遠(yuǎn)(2022 阜寧縣校級(jí)模擬)如圖甲所示。豎直面內(nèi)θ=30°的傾斜軌道與相同材料足夠長(zhǎng)的水平軌道平滑連接,質(zhì)量m=0.9kg的物塊B靜止在水平軌道的最左端.t=0時(shí)刻,物塊A由傾斜軌道上端從靜止下滑,一段時(shí)間后與B發(fā)生碰撞,物塊A運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖像如圖乙所示,已知碰后物塊B的速度為1m/s。重力加速度g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力。(1)求物塊A與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1;(2)求物塊A在前3s內(nèi),克服摩擦力做的功;(3)若要保證兩物塊再次相碰,求物塊B與軌道間的摩擦因數(shù)μ2應(yīng)滿足的條件。(2022 晉中二模)我國(guó)5G技術(shù)和應(yīng)用居世界前列,無(wú)人駕駛汽車(chē)是利用先進(jìn)的5G技術(shù)制造的汽車(chē)。在不少大城市已經(jīng)使用無(wú)人駕駛公交車(chē)。無(wú)人駕駛汽車(chē)上配有主動(dòng)剎車(chē)系統(tǒng),當(dāng)車(chē)速超過(guò)30km/h時(shí),汽車(chē)主動(dòng)剎車(chē)系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)預(yù)判:車(chē)載電腦通過(guò)雷達(dá)采集數(shù)據(jù)在t0=0.6s內(nèi)進(jìn)行分析預(yù)判,若預(yù)判汽車(chē)以原速度行駛后可能會(huì)發(fā)生事故,汽車(chē)會(huì)立即主動(dòng)剎車(chē)。現(xiàn)有一無(wú)人駕駛汽車(chē)正以v1=36km/h的速度勻速行駛,在它的正前方相距L=20m處有一大貨車(chē)正以v2=28.8km/h的速度勻速行駛。若取重力加速度g=10m/s2,問(wèn):(1)預(yù)判結(jié)束時(shí),兩車(chē)之間的距離。(2)若預(yù)判結(jié)束時(shí),汽車(chē)立即開(kāi)始以a<4m/s2的加速度剎車(chē),同時(shí)大貨車(chē)開(kāi)始減速行駛,且剎車(chē)時(shí)大貨車(chē)所受阻力與車(chē)重的比值可k=0.32,則要使兩車(chē)不相撞,求汽車(chē)加速度a的取值范圍。(計(jì)算出的數(shù)據(jù)請(qǐng)保留3位有效數(shù)字)(2022 海南一模)如圖所示,水平路面上質(zhì)量M=4×103kg的卡車(chē)車(chē)廂中部放有質(zhì)量m=2×103kg的貨物,已知貨物前端距車(chē)廂前壁的距離為l=2.5m,貨物與車(chē)廂底部的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,假設(shè)貨物與車(chē)廂之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g取10m/s2。(1)要使貨物不在車(chē)廂內(nèi)滑動(dòng),求卡車(chē)加速運(yùn)動(dòng)的最大加速度;(2)若卡車(chē)以v0=10m/s的速度勻速行駛時(shí),突遇緊急情況剎車(chē),剎車(chē)過(guò)程卡車(chē)所受阻力為其對(duì)地壓力的,試通過(guò)計(jì)算判斷貨物是否會(huì)與車(chē)廂前壁發(fā)生碰撞。21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁(yè) (共 2 頁(yè))21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)專題1.2 運(yùn)動(dòng)圖像問(wèn)題 追及相遇問(wèn)題1.物理觀念:勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、非勻變速直線運(yùn)動(dòng)模型。追及、相遇。(1)知道常見(jiàn)直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)能結(jié)合圖像語(yǔ)言將其轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)模型。(2)能結(jié)合圖像、情景建構(gòu)追及相遇模型樹(shù)立運(yùn)動(dòng)觀。2.科學(xué)思維:在特定情境中運(yùn)用圖像解決問(wèn)題。(1).能將圖像語(yǔ)言轉(zhuǎn)變?yōu)閯蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)而運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律進(jìn)行求解-----轉(zhuǎn)換思維(2)能將多物體運(yùn)動(dòng)的具體情景轉(zhuǎn)化為情景圖、函數(shù)圖像并利用圖像解決問(wèn)題------分析問(wèn)題解決問(wèn)題3..科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:以生產(chǎn)、生活實(shí)際為背景的勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用。能將以生產(chǎn)、生活,交通運(yùn)輸實(shí)際為背景的情景試題運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)去情境化建立物理模型并用相關(guān)規(guī)律求解,以此體會(huì)物理學(xué)科分析問(wèn)題的科學(xué)方法同時(shí)感悟物理知識(shí)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。【知識(shí)點(diǎn)一】 運(yùn)動(dòng)圖象的理解1.兩類圖象的比較x t圖象 v t圖象軸 縱軸——位移 橫軸——時(shí)間 縱軸——速度 橫軸——時(shí)間線 運(yùn)動(dòng)物體的位移與時(shí)間的關(guān)系 運(yùn)動(dòng)物體的速度與時(shí)間的關(guān)系斜率 某點(diǎn)的斜率表示該點(diǎn)的瞬時(shí)速度 某點(diǎn)的斜率表示該點(diǎn)的加速度點(diǎn) 兩線交點(diǎn)表示兩物體相遇 兩線交點(diǎn)表示兩物體該時(shí)刻速度相同面積 無(wú)意義 圖線和時(shí)間軸所圍的面積,表示物體運(yùn)動(dòng)的位移截距 在縱軸上的截距表示t=0時(shí)的位移 在縱軸上的截距表示t=0時(shí)的速度2.三點(diǎn)說(shuō)明(1)x t圖象與v t圖象都只能描述直線運(yùn)動(dòng),且均不表示物體運(yùn)動(dòng)的軌跡;(2)分析圖象要充分利用圖象與其所對(duì)應(yīng)的物理量的函數(shù)關(guān)系;(3)識(shí)圖方法:一軸、二線、三斜率、四面積、五截距、六交點(diǎn)。3、非常規(guī)圖象(1)a-t圖象由v=v0+at可知圖象與橫軸所圍面積表示速度變化量Δv,如圖甲所示.(2)-t圖象由x=v0t+at2可得=v0+at,圖象的斜率為a,如圖乙所示.(3)v2-x圖象由v2-v02=2ax可知v2=v02+2ax,圖象斜率為2a.(4)x-v圖象x與v的關(guān)系式:2ax=v2-v02,圖象表達(dá)式:x=v2-v02.(2023 蘇州三模)一物塊在水平外力作用下由靜止開(kāi)始沿光滑水平面做直線運(yùn)動(dòng),其速度v隨位移x變化的圖像如圖所示,下列關(guān)于物塊速度v隨時(shí)間t、加速度a隨速度v變化的圖像可能正確的是( )A. B.C. D.【解答】解:由v﹣x圖像可知:則有 k,解得:a=kv可知位移增大,速度增大,加速度隨速度的增大且與速度成正比,結(jié)合v﹣t圖像的斜率表示加速度,可知v﹣t圖線的切線斜率增大,a﹣v圖線是過(guò)原點(diǎn)的直線,故ABC錯(cuò)誤,D正確。故選:D。(2023 云陽(yáng)縣模擬)某一小車(chē)從靜止開(kāi)始在水平方向上做直線運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示,則關(guān)于小車(chē)的運(yùn)動(dòng)下列說(shuō)法中正確的是( )A.小車(chē)做先加速后減速,再加速再減速的單向直線運(yùn)動(dòng)B.小車(chē)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),速度反向時(shí)刻為1s、3s末C.小車(chē)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),且可以運(yùn)動(dòng)到出發(fā)點(diǎn)的另一側(cè)D.小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為2.5m/s【解答】解:ABC、由a﹣t圖像可知,0~1s內(nèi),小車(chē)沿正向做加速度增大的加速直線運(yùn)動(dòng),1s~2s內(nèi)小車(chē)沿正向做加速度減小的減速直線運(yùn)動(dòng),由對(duì)稱性知2s末小車(chē)速度恰好減為零,2s~3s內(nèi)小車(chē)沿負(fù)向做加速度增大的加速度直線運(yùn)動(dòng),3s~4s內(nèi)小車(chē)沿負(fù)向做加速度減小的減速直線運(yùn)動(dòng),4s末小車(chē)速度恰好減到零,接著周而復(fù)始;由于速度的變化也是對(duì)稱的,所以正向位移和負(fù)向位移相等,即4s末小車(chē)回到初始位置,所以小車(chē)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),在一個(gè)周期(周期為4s)內(nèi),0﹣2s內(nèi)與2﹣4s內(nèi)速度反向,故ABC錯(cuò)誤;D、由上分析可知,小車(chē)在1s末或3s末速度達(dá)到最大,結(jié)合a﹣t圖線與時(shí)間軸所圍的面積表示速度的變化,所以最大速度為,故D正確。故選:D。(2023 長(zhǎng)沙二模)圖像法、微元累積法是常用的物理研究方法。如圖所示某質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)速率的倒數(shù)與位移x的關(guān)系(OA與AA'距離相等),關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )A.質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B.圖線斜率等于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度C.圖線與軸圍成的面積沒(méi)有實(shí)際的物理意義D.質(zhì)點(diǎn)從C運(yùn)動(dòng)到C′所用的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是從O運(yùn)動(dòng)到C所用時(shí)間的3倍【解答】解:A、圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線,可知與x成正比,則圖像的斜率即有假設(shè)質(zhì)點(diǎn)做勻變速運(yùn)動(dòng),則有解得:可知,如果質(zhì)點(diǎn)做勻變速運(yùn)動(dòng),加速度一定,則為一個(gè)定值,即速度v一定,而實(shí)際上,根據(jù)圖像可知,隨質(zhì)點(diǎn)位移的增大,質(zhì)點(diǎn)的速度減小,質(zhì)點(diǎn)做減速直線運(yùn)動(dòng),可知假設(shè)不成立,質(zhì)點(diǎn)做的是加速度變化的變速直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;B、圖像的斜率,v的單位是m/s,x的單位是m,根據(jù)單位運(yùn)算可知,斜率k的單位為s/m2,而加速度的單位為m/s2,可知,圖線斜率不等于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度,故B錯(cuò)誤;C、根據(jù)微元法可知,圖像與橫軸所圍圖形的面積表示時(shí)間,故C錯(cuò)誤;D、由于三角形OBC的面積S1OC OA根據(jù)上述,該面積體現(xiàn)了從O到C所用的時(shí)間,同理,從O到C'所用的時(shí)間根據(jù)題意有OA=AA',OC=CC',OA'=2OA解得:S2=3S1,則質(zhì)點(diǎn)從C運(yùn)動(dòng)到C′所用的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是從O運(yùn)動(dòng)到C所用時(shí)間的3倍,故D正確.故選:D。【知識(shí)點(diǎn)二】 運(yùn)動(dòng)圖象的應(yīng)用1.讀圖2.作圖和用圖依據(jù)物體的狀態(tài)或物理過(guò)程所遵循的物理規(guī)律,作出與之對(duì)應(yīng)的示意圖或數(shù)學(xué)函數(shù)圖象來(lái)研究和處理問(wèn)題.(2023 甲卷)一小車(chē)沿直線運(yùn)動(dòng),從t=0開(kāi)始由靜止勻加速至t=t1時(shí)刻,此后做勻減速運(yùn)動(dòng),到t=t2時(shí)刻速度降為零。在下列小車(chē)位移x與時(shí)間t的關(guān)系曲線中,可能正確的是( )A. B.C. D.【解答】解:AC、小車(chē)沿直線運(yùn)動(dòng),先勻加速后勻減速,從0~t2位移一直增加,速度一直沿正方向,在x﹣t圖像上斜率不等于負(fù)值,故AC錯(cuò)誤;BD、小車(chē)在t2時(shí)刻速度為零,x﹣t圖像上斜率為零,故B錯(cuò)誤,D正確。故選:D。(2023 興慶區(qū)校級(jí)四模)2023年1月16日時(shí)速600公里的常導(dǎo)磁懸浮列車(chē)亮相《奇妙中國(guó)》,傳說(shuō)中的貼地飛行夢(mèng)想成真,如圖所示為常導(dǎo)磁懸浮列車(chē)進(jìn)站時(shí)的圖像,進(jìn)站過(guò)程可視為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是( )A.常導(dǎo)磁懸浮列車(chē)在時(shí)的速度為B.陰影部分的面積表示常導(dǎo)磁懸浮列車(chē)在時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移C.常導(dǎo)磁懸浮列車(chē)在t0時(shí)刻安全停靠到站臺(tái)D.常導(dǎo)磁懸浮列車(chē)進(jìn)站時(shí)的加速度大小為【解答】解:ACD、常導(dǎo)磁懸浮列車(chē)進(jìn)站過(guò)程可視為勻變速運(yùn)動(dòng),根據(jù)位移—時(shí)間公式變形得:可知圖像的斜率為,縱軸截距為v0,因此常導(dǎo)磁懸浮列車(chē)的加速度大小為a,初速度為b,根據(jù)速度—時(shí)間關(guān)系式v=v0﹣at代入數(shù)據(jù)可得在時(shí)的速度為0,因此常導(dǎo)磁懸浮列車(chē)在時(shí)刻安全停靠到站臺(tái),故AC錯(cuò)誤,D正確。B、為時(shí)間內(nèi)的平均速度,所以時(shí)間內(nèi)常導(dǎo)磁懸浮列車(chē)的位移為,故B錯(cuò)誤。故選:D。(2023 思明區(qū)校級(jí)模擬)用速度傳感器記錄電動(dòng)車(chē)直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程的運(yùn)動(dòng)信息,其速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示,由圖像可知電動(dòng)車(chē)( )A.a(chǎn)、b兩狀態(tài)速度的方向相反B.a(chǎn)、b兩狀態(tài)加速度大小相等C.t=80秒時(shí)回到t=0時(shí)刻的位置D.a(chǎn)至c過(guò)程中加速度逐漸減小【解答】解:A、a、b兩狀態(tài)速度均為正值,則速度方向均為正方向,故A錯(cuò)誤;B、速度—時(shí)間圖像斜率表示加速度,由圖知,a、b兩狀態(tài)加速度大小不等,故B錯(cuò)誤;C、電動(dòng)車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程速度一直為正,運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍3植蛔儯瑃=80秒時(shí)離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn),沒(méi)有回到t=0時(shí)刻的位置,故C錯(cuò)誤;D、速度—時(shí)間圖像斜率表示加速度,由圖象可知,從a至c過(guò)程中加速度逐漸減小,故D正確。故選:D。【知識(shí)點(diǎn)三】 追及相遇問(wèn)題題型一 與運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像相結(jié)合的追及相遇問(wèn)題---數(shù)形結(jié)合思想1.根據(jù)兩個(gè)物體的v-t圖象分析追及相遇問(wèn)題:(1)利用圖象中斜率、面積、交點(diǎn)的含義進(jìn)行定性分析或定量計(jì)算.(2)有時(shí)將運(yùn)動(dòng)圖象還原成物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況更便于理解.2.根據(jù)兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)作出v-t圖象,再分析解答問(wèn)題.根據(jù)物體在不同階段的運(yùn)動(dòng)情況,分階段畫(huà)出v-t圖象,再通過(guò)定量計(jì)算分析得出結(jié)果.利用v-t圖象分析追及相遇問(wèn)題更直觀、簡(jiǎn)捷.(2023 鼓樓區(qū)校級(jí)三模)甲、乙兩車(chē)在高速公路相鄰的直車(chē)道上行駛t=0時(shí)刻,甲車(chē)在前,乙車(chē)在后,兩車(chē)的速度—時(shí)間圖像如圖所示,則( )A.t=20s時(shí)兩車(chē)可能相遇B.0~10s內(nèi)甲車(chē)的平均速度是乙車(chē)的2倍C.0~20s內(nèi)甲車(chē)的加速度是乙車(chē)的2倍D.0~20s內(nèi)甲車(chē)的位移比乙車(chē)的大150m【解答】解:A、v﹣t圖像與坐標(biāo)軸所圍面積表示位移,由圖像得,0~20s內(nèi)甲車(chē)的位移大于乙車(chē)的位移,由題意可知t=0時(shí),甲車(chē)在前,乙車(chē)在后,則t=20s時(shí),甲車(chē)一定在乙車(chē)的前方,故A錯(cuò)誤;B、由圖像得,t=0時(shí),甲車(chē)的速度為15m/s,乙車(chē)的速度為0,t=10s時(shí),甲車(chē)的速度為22.5m/s,乙車(chē)的速度為15m/s勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度是初末速度的平均值,則0~10s內(nèi)甲車(chē)的平均速度為m/s=18.75m/s乙車(chē)的平均速度為m/s=7.5m/s則甲車(chē)的平均速度不是乙車(chē)的2倍,故B錯(cuò)誤;C、v﹣t圖像的斜率表示加速度,由圖像得,甲車(chē)的加速度a甲m/s2=0.75m/s2乙車(chē)的加速度a甲m/s2=1.5m/s2=2a甲則乙車(chē)的加速度是甲的加速度的兩倍,故C錯(cuò)誤;D、v﹣t圖像與坐標(biāo)軸所圍面積表示位移,由圖像得,0~20s內(nèi)甲車(chē)的位移為x甲20m=450m乙車(chē)的位移為x乙20m=300m甲車(chē)的位移比乙車(chē)的位移多Δx=x甲﹣x乙=450m﹣300m=150m,故D正確。故選:D。(多選)(2023 甘肅二模)假設(shè)高速公路上甲、乙兩車(chē)在同一車(chē)道上同向行駛。甲車(chē)在前乙車(chē)在后,速度均為v0=30m/s。甲、乙兩車(chē)相距x0=100m,在t=0時(shí)刻甲車(chē)遭遇緊急情況后,甲、乙兩車(chē)的加速度隨時(shí)間變化的規(guī)律分別如圖甲、乙所示。取運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颉O铝姓f(shuō)法正確的是( )A.0~3s內(nèi)兩車(chē)間距逐漸增大B.t=6s時(shí)兩車(chē)距離最近,且最近距離為10mC.6~9s內(nèi),甲車(chē)速度大于乙車(chē)速度,兩車(chē)間距離越來(lái)越大D.兩車(chē)在0~9s內(nèi)會(huì)相撞【解答】解:A.由圖可知0~3s內(nèi),甲車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),乙車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng),甲車(chē)在乙車(chē)前面,則兩車(chē)間距逐漸減小,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)題意作出兩車(chē)的速度—時(shí)間圖象,如圖:由圖可知t=6s時(shí)兩車(chē)速度相等,陰影部分面積代表0~6s內(nèi)兩車(chē)的位移差為,即兩車(chē)在t=6s時(shí)距離最近,最近距離為s=x0﹣Δx=100m﹣90m=10m,故B正確;CD.由圖可看出6~9s內(nèi),甲車(chē)速度大于乙車(chē)速度,兩車(chē)間距離越來(lái)越大,由于6s時(shí)甲在前距離乙車(chē)10m的位置,故在0~9s內(nèi),甲車(chē)一直在前,兩車(chē)不會(huì)相撞,故C正確,D錯(cuò)誤。故選:BC。(2023 岳陽(yáng)一模)殲﹣20是我國(guó)自主研制的新一代隱身戰(zhàn)斗機(jī),具有隱身好、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、戰(zhàn)斗力強(qiáng)等特點(diǎn)。在某次模擬演習(xí)中,殲﹣20巡航時(shí)發(fā)現(xiàn)前方5km處有一敵機(jī)正在勻速逃跑。殲﹣20立即加速追趕,在追趕的過(guò)程中兩飛機(jī)的v﹣t圖像如圖所示。則下面說(shuō)法正確的是( )A.殲﹣20追上敵機(jī)的最短時(shí)間為14sB.殲﹣20加速時(shí)的加速度大小為50m/s2C.在追上敵機(jī)前,殲﹣20與敵機(jī)的最大距離為900mD.在追擊的過(guò)程中,殲﹣20的最大速度為700m/s【解答】解:B.v﹣t圖像中圖線斜率表示加速度,由,故B正確;A.前14s內(nèi)殲﹣20與敵機(jī)的位移分別為x敵=v1t=400×14m=5600m,則Δx=x我﹣x敵=700m<5km,因此殲﹣20在第14s末并未追上敵機(jī),所以最短時(shí)間大于14s;故A錯(cuò)誤;C.當(dāng)殲﹣20與敵機(jī)速度相同時(shí),即在第6s末,殲﹣20與敵機(jī)的距離最大,根據(jù)v﹣t圖像圖線與x軸的面積表示位移可得殲﹣20與敵機(jī)的最大距離為 ,故C錯(cuò)誤;D.由圖可知在第14s末殲﹣20達(dá)到最大速度,即800m/s,故D錯(cuò)誤。故選B。題型二 以實(shí)際相結(jié)合的追及相遇模型1.追及、相遇問(wèn)題中的一個(gè)條件和兩個(gè)關(guān)系(1)一個(gè)條件:即兩者速度相等,它往往是物體間能夠追上、追不上或兩者距離最大、最小的臨界條件,也是分析判斷的切入點(diǎn).(2)兩個(gè)關(guān)系:即時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系,這兩個(gè)關(guān)系可通過(guò)題干或畫(huà)運(yùn)動(dòng)示意圖得到.2.追及、相遇問(wèn)題常見(jiàn)的情況假設(shè)物體A追物體B,開(kāi)始時(shí)兩個(gè)物體相距x0,有三種常見(jiàn)情況:(1)A追上B時(shí),必有xA-xB=x0,且vA≥vB.(2)要使兩物體恰好不相撞,兩物體同時(shí)到達(dá)同一位置時(shí)速度相同,必有xA-xB=x0,vA=vB.(3)若使兩物體保證不相撞,則要求當(dāng)vA=vB時(shí),xA-xB<x0,且之后vA≤vB.3.解題思路和方法 (2023 萬(wàn)年縣校級(jí)一模)大霧天氣會(huì)影響駕駛員安全駕駛,因此開(kāi)車(chē)在路上時(shí)如遇大霧應(yīng)該保持車(chē)距、控制車(chē)速。某大霧天,一輛小汽車(chē)在水平直線公路上以72km/h速度勻速行駛,突然發(fā)現(xiàn)前方一貨車(chē)正以36km/h速度勻速行駛。小汽車(chē)駕駛員經(jīng)過(guò)1s反應(yīng)時(shí)間后開(kāi)始剎車(chē)(假設(shè)在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車(chē)的車(chē)速不變),剎車(chē)的加速度大小為2m/s2,小汽車(chē)恰好沒(méi)撞上貨車(chē),那么小汽車(chē)駕駛員剛發(fā)現(xiàn)貨車(chē)時(shí)距貨車(chē)的距離為( )A.30m B.35m C.40m D.45m【解答】解:小汽車(chē)的初速度v0=72km/h=20m/s貨車(chē)的速度為v=36km/h=10m/s小汽車(chē)恰好沒(méi)撞上貨車(chē),即小汽車(chē)與貨車(chē)速度相等時(shí),恰好追上貨車(chē),設(shè)兩車(chē)共速時(shí)間為t,有:v0﹣at=v代入數(shù)據(jù)解得:t=5s小汽車(chē)位移為x1=v0Δt+v0tat2貨車(chē)的位移為x2=v(Δt+t)小汽車(chē)駕駛員剛發(fā)現(xiàn)貨車(chē)時(shí)距貨車(chē)的距離為Δx=x1﹣x2代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得:Δx=35m故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選:B。(2022秋 南岸區(qū)校級(jí)期末)一輛長(zhǎng)L0=1.5m的自行車(chē)正以v=3m/s的速度向前行駛,在其車(chē)尾后方s0=20m遠(yuǎn)處的另一條車(chē)道上有一輛長(zhǎng)L=3m的小轎車(chē)正以v0=10m/s同向行駛。由于小轎車(chē)要在前方50m站點(diǎn)處停車(chē)接受檢查,便在此時(shí)開(kāi)始剎車(chē)使之做勻減速運(yùn)動(dòng),結(jié)果車(chē)頭恰停在站點(diǎn)處。不考慮小轎車(chē)的再次啟動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是( )A.小轎車(chē)剎車(chē)的加速度大小為2m/s2B.從小轎車(chē)開(kāi)始剎車(chē)計(jì)時(shí),小轎車(chē)(車(chē)頭)從后方追至自行車(chē)車(chē)尾所需的時(shí)間為3sC.兩車(chē)第一次錯(cuò)車(chē)所需時(shí)間為3sD.兩車(chē)第二次錯(cuò)車(chē)時(shí)間為s【解答】解:A、設(shè)小轎車(chē)的加速度大小為a,由勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移—速度公式得:v02=2ax代入數(shù)據(jù)解得:a=1m/s2故A錯(cuò)誤;B、設(shè)從小轎車(chē)開(kāi)始剎車(chē)計(jì)時(shí),小轎車(chē)(車(chē)頭)從后方追至自行車(chē)車(chē)尾所需的時(shí)間為t1,則兩車(chē)位移之差等于s0,由位移—時(shí)間公式得:v0t1at12﹣vt1=s0代入數(shù)據(jù)解得:t1=4s或10s(為第二次相遇的時(shí)間,舍去)故B錯(cuò)誤;C、設(shè)從小轎車(chē)開(kāi)始剎車(chē)計(jì)時(shí),小轎車(chē)(車(chē)尾)到達(dá)自行車(chē)車(chē)頭所需的時(shí)間為t2,則兩車(chē)位移之差等于L+L0+s0,由位移—時(shí)間公式得:v0t2at22﹣vt2=L+L0+s0代入數(shù)據(jù)解得:t2=7s兩車(chē)第一次錯(cuò)車(chē)所需時(shí)間為Δt1=t2﹣t1=7s﹣4s=3s故C正確;D、汽車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t3s=10s由B得,此時(shí),小轎車(chē)(車(chē)頭)和自行車(chē)車(chē)尾第二次相遇,采用逆向思維,汽車(chē)可逆向看作初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)兩次錯(cuò)車(chē)的時(shí)間為t,由位移—時(shí)間公式得:at2+L+L0=vt代入數(shù)據(jù)解得:t=3s故D錯(cuò)誤。故選:C。(多選)(2023 洪山區(qū)校級(jí)模擬)電子設(shè)備之間在一定距離范圍內(nèi)可以通過(guò)藍(lán)牙連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,已經(jīng)配對(duì)過(guò)的兩電子設(shè)備,當(dāng)距離小于某一值時(shí),會(huì)自動(dòng)連接;一旦超過(guò)該值時(shí),藍(lán)牙信號(hào)便會(huì)立即中斷,無(wú)法正常通訊。某次實(shí)驗(yàn)中,分別安裝在甲、乙兩小車(chē)上的兩電子設(shè)備已通過(guò)藍(lán)牙配對(duì)成功,其正常通訊的有效距離為d=10m。兩車(chē)運(yùn)動(dòng)路線在同一條直線上(兩車(chē)略微錯(cuò)開(kāi),不會(huì)相撞)。如圖所示,甲車(chē)以v1=1m/s的初速度經(jīng)過(guò)O點(diǎn),向右做加速度大小a1=0.1m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。同時(shí)乙車(chē)以初速度v2=6m/s向右經(jīng)過(guò)O點(diǎn)左側(cè)6m處,并立即以a2=0.4m/s2的加速度剎車(chē),停車(chē)后開(kāi)始以a2=0.4m/s2的加速度向左運(yùn)動(dòng)。以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn),忽略藍(lán)牙信號(hào)連接延遲,下列說(shuō)法正確的是( )A.t=4s時(shí)信號(hào)第一次中斷B.t=16s時(shí)信號(hào)第一次恢復(fù)C.信號(hào)第二次中斷時(shí),甲在O右邊55m處D.從信號(hào)第一次恢復(fù)到信號(hào)第二次中斷,甲的位移為20m【解答】解:AB、設(shè)經(jīng)過(guò)t時(shí)間甲、乙兩車(chē)第一次距離達(dá)到10米,則:x乙1﹣x甲1=d+x0其中:x乙1=v2ta2t2x甲1=v1ta1t2代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得:t=4s或16s則4s時(shí)信號(hào)第一次中斷,16s時(shí)信號(hào)第一次恢復(fù),故AB正確;C、設(shè)經(jīng)過(guò)t′時(shí)間,信號(hào)第二次中斷,此時(shí)乙在甲左側(cè)10m處,則:x甲2﹣x乙2=d﹣x0其中:x乙2=v2t′a2t′2x甲2=v1t′a1t′2代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得:t′=(10+2)s或(10﹣2)s(舍去)x甲2=(20.8+4)m≈42.34m故C錯(cuò)誤;D、信號(hào)第一次恢復(fù)時(shí),甲的位移為x甲1=v1ta1t2=1×16m0.1×162m=28.8m則從信號(hào)第一次恢復(fù)到信號(hào)第二次中斷,甲的位移為Δx甲=x甲2﹣x甲1=42.34m﹣28.8m=13.54m故D錯(cuò)誤。故選:AB。(2023 香坊區(qū)校級(jí)模擬)在奧運(yùn)會(huì)男子雙人跳板決賽中,中國(guó)選手謝思埸、王宗源獲得冠軍。從運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)跳板開(kāi)始計(jì)時(shí),跳水過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員重心的v﹣t圖像如圖所示,不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10m/s2,運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)軌跡視為直線。則下列說(shuō)法正確的是( )A.運(yùn)動(dòng)員在入水前做的是自由落體運(yùn)動(dòng)B.運(yùn)動(dòng)員在t=2s時(shí)已浮出水面C.運(yùn)動(dòng)員雙腳離開(kāi)跳板后重心上升的高度為0.2mD.運(yùn)動(dòng)員在1~2s內(nèi)的位移大小可能為8m【解答】解:A、運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)跳板時(shí)有向上的初速度,在入水前先是豎直上拋,后是自由落體運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;B、運(yùn)動(dòng)員在t=2s時(shí)速度減為零,此時(shí)人處于水下的最深處,沒(méi)有浮出水面,故B錯(cuò)誤;C、在0~0.2s運(yùn)動(dòng)員向上運(yùn)動(dòng),由hgt2可知運(yùn)動(dòng)員雙腳離開(kāi)跳板后上升的高度為h10×(0.2)2m=0.2m,故C正確。D、根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)v﹣t圖像的面積表示位移,運(yùn)動(dòng)員在1~2s內(nèi)入水下落過(guò)程,向下減速且加速度減小,位移大小xm=4m,故D錯(cuò)誤。故選:C。(2023 桃城區(qū)校級(jí)模擬)甲、乙兩物體做同向直線運(yùn)動(dòng),計(jì)時(shí)開(kāi)始時(shí)都位于坐標(biāo)原點(diǎn)處,從計(jì)時(shí)開(kāi)始兩物體運(yùn)動(dòng)的v2﹣x圖像(速度的平方與位移關(guān)系圖像)如圖所示。已知乙做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為a,根據(jù)圖像所提供的信息,下列說(shuō)法正確的是( )A.兩物體在x0處相遇B.甲的速度為C.甲、乙速度相等的時(shí)刻為D.甲與乙的最大距離為x0【解答】解:A、由圖像可知,甲做勻速運(yùn)動(dòng),乙開(kāi)始時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng),在x0處速度相等,則當(dāng)甲、乙運(yùn)動(dòng)相等的位移x0時(shí),運(yùn)動(dòng)時(shí)間不相等,即兩物體不在同一時(shí)刻到達(dá)x0處,則兩物體不在x0處相遇,A錯(cuò)誤;B、設(shè)甲的速度為v0,在0~x0位移內(nèi)乙的加速度為a,由勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得:解得,故B錯(cuò)誤;C、由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間關(guān)系v0=at,解得甲、乙速度相等的時(shí)刻為:,故C錯(cuò)誤;D、根據(jù)分析可知當(dāng)甲、乙的速度相等時(shí),相距最遠(yuǎn),最遠(yuǎn)的距離為:,故D正確。故選:D。(2023 濰坊模擬)在足球訓(xùn)練場(chǎng)上,某球員將足球以初速度v0踢出后,立即從靜止開(kāi)始沿直線加速向足球追去,經(jīng)一段時(shí)間后追上了還在向前滾動(dòng)的足球。球員和足球這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程的v﹣t圖像如圖所示,關(guān)于這一過(guò)程的判斷正確的是( )A.球員的速度變大,加速度變大B.球員的最大速度可能等于v0C.球員的平均速度一定小于D.t0時(shí)刻球員追上足球【解答】解:A、由圖可知,球員的速度變大。根據(jù)v﹣t圖像的斜率表示加速度,可知球員的加速度變小,故A錯(cuò)誤;B、球員做加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng),足球做勻減速直線運(yùn)動(dòng),球員追上足球時(shí)兩者位移相等,根據(jù)v﹣t圖像與時(shí)間軸所圍的面積表示位移,由圖像可知,球員的最大速度可能等于足球的最大速度v0,故B正確;C、球員與足球的位移相等,時(shí)間相等,球員與足球的平均速度相等,均為,故C錯(cuò)誤;D、t0時(shí)刻球員與足球速度相同,此時(shí)相距最遠(yuǎn),故D錯(cuò)誤。故選:B。(2023 海口模擬)兩架無(wú)人機(jī)a、b同時(shí)從同一地點(diǎn)豎直向上直線飛行,速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示,則( )A.15s時(shí),b在a的上方B.0~10s,a的加速度小于b加速度C.0~20s,b處于失重狀態(tài)D.0~30s,a、b的平均速度相等【解答】解:A、兩架無(wú)人機(jī)a、b同時(shí)從同一地點(diǎn)豎直向上直線飛行,0~15s內(nèi),由a圖像與時(shí)間軸圍成面積比b的大,則a的位移大,所以15s時(shí),a在b的上方,故A錯(cuò)誤;B、v﹣t圖像的斜率表示加速度,0~10s內(nèi),由a圖像的斜率比b的大,則a的加速度大于b加速度,故B錯(cuò)誤;C、v﹣t圖像的斜率表示加速度,0~20s,b的加速度向上,則b處于超重狀態(tài),故C錯(cuò)誤;D、0~30s,a、b的圖像與時(shí)間軸圍成面積相同,即位移相同,時(shí)間相同,所以平均速度相等,故D正確。故選:D。(2023 黃埔區(qū)三模)在一次足球比賽中,隊(duì)友甲示意隊(duì)友乙向前跑。當(dāng)隊(duì)友乙在圖中位置以某一速度勻速前跑時(shí),隊(duì)友甲將足球從靜止瞬間踢起,足球軌跡如圖所示且剛好落在隊(duì)友乙的腳下。用v表示隊(duì)友乙與足球的水平速度,s表示水平位移。速率越大,空氣阻力越大,從踢起足球到落地,下列圖像大致能反映乙和球的運(yùn)動(dòng)情況的是( )A. B.C. D.【解答】解:根據(jù)題意可知,球在水平方向只受到了阻力的作用,所以根據(jù)牛頓第二定律可知球的水平方向的加速度減小,故球的水平速度逐漸減小,所以水平方向上,球做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng),而乙做勻速直線運(yùn)動(dòng);s﹣t圖像的斜率表示速度,球做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng),即球的速度減小,即球的位移—時(shí)間圖像斜率會(huì)變小;乙做勻速直線運(yùn)動(dòng),位移隨時(shí)間均勻增加。故A正確,BCD錯(cuò)誤;故選:A。(2022 榆林二模)2021年7月,云南的亞洲象北上引發(fā)人們關(guān)注,有關(guān)部門(mén)已采取措施引導(dǎo)象群返回了原棲息地.象群經(jīng)過(guò)某一平直路段時(shí),一小象因貪玩落后象群里的象媽媽40m處時(shí)才察覺(jué),于是小象立刻由靜止開(kāi)始以大小為1m/s2的加速度追趕象媽媽.若象媽媽以大小為1m/s的速度勻速前行,小象達(dá)到最大速度4m/s后的速度保持不變.下列說(shuō)法正確的是( )A.從小象開(kāi)始追趕象媽媽起,經(jīng)2s它們相距最遠(yuǎn)B.小象追趕象媽媽的過(guò)程中,與象媽媽的最遠(yuǎn)距離為41mC.從小象開(kāi)始追趕象媽媽起,經(jīng)15s小象追上象媽媽D.小象追趕象媽媽過(guò)程中的位移大小為56m【解答】解:A、當(dāng)小象與象群的速度相等時(shí),它們相距最遠(yuǎn),時(shí)間為:s=1s,故A錯(cuò)誤;B、小象追趕象媽媽的過(guò)程中,與象媽媽的最遠(yuǎn)距離為:xm40m+1×1mm=40.5m,故B錯(cuò)誤;C、小象達(dá)到最大速度的時(shí)間:s=4s;該過(guò)程中的位移:m=8m<x0可知此時(shí)小象沒(méi)有追上象媽媽,設(shè)再經(jīng)過(guò)時(shí)間t3追上,則:x1+vmt3=x0+v(t2+t3)代入數(shù)據(jù)可得:t3=12s所以小象追上象媽媽的時(shí)間:t=t2+t3=4s+12s=16s,故C錯(cuò)誤;D、小象追趕象媽媽過(guò)程中的位移大小為:x=x1+vmt3=8m+4×12m=56m,故D正確。故選:D。(2022 吉林二模)甲、乙兩車(chē)在一平直道路上同向運(yùn)動(dòng),其v﹣t圖象如圖所示,圖中ΔOPQ和ΔOQT的面積分別為S1和S2(S1<S2)計(jì)時(shí)開(kāi)始時(shí),甲、乙兩車(chē)相距S在兩車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )A.若甲車(chē)在乙車(chē)前方且S0=S1,兩車(chē)相遇2次B.若甲車(chē)在乙車(chē)前方且S0>S1,兩車(chē)相遇2次C.若乙車(chē)在甲車(chē)前方且S0=S2,兩車(chē)不會(huì)相遇D.若乙車(chē)在甲車(chē)前方且S0=S1,甲車(chē)追上乙車(chē)前,在T時(shí)刻相距最遠(yuǎn)【解答】解:由圖線可知在T時(shí)間內(nèi),甲車(chē)前進(jìn)了S2,乙車(chē)前進(jìn)了S1+S2,所以乙車(chē)甲車(chē)多走S1。A、若甲車(chē)在乙車(chē)前方且S0=S1,在T時(shí)刻乙車(chē)恰好追上甲車(chē),但由于T時(shí)刻后甲車(chē)的速度比乙車(chē)的大,所以甲車(chē)與乙車(chē)只能相遇一次,故A錯(cuò)誤;B、若甲車(chē)在乙車(chē)前方且S0>S1,在T時(shí)刻甲車(chē)沒(méi)有追上乙車(chē),但由于T時(shí)刻后甲車(chē)的速度比乙車(chē)的大,所以甲車(chē)與乙車(chē)不會(huì)相遇,故B錯(cuò)誤;CD、若乙車(chē)在甲車(chē)前方且S0=S2,在T時(shí)刻之前,二者的距離越來(lái)越大,在T時(shí)刻之后,甲車(chē)的速度大于乙車(chē),二者的距離越來(lái)越小,所以甲車(chē)追上乙車(chē)前,在T時(shí)刻相距最遠(yuǎn),故C錯(cuò)誤、D正確。故選:D。(2022 阜寧縣校級(jí)模擬)如圖甲所示。豎直面內(nèi)θ=30°的傾斜軌道與相同材料足夠長(zhǎng)的水平軌道平滑連接,質(zhì)量m=0.9kg的物塊B靜止在水平軌道的最左端.t=0時(shí)刻,物塊A由傾斜軌道上端從靜止下滑,一段時(shí)間后與B發(fā)生碰撞,物塊A運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖像如圖乙所示,已知碰后物塊B的速度為1m/s。重力加速度g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力。(1)求物塊A與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1;(2)求物塊A在前3s內(nèi),克服摩擦力做的功;(3)若要保證兩物塊再次相碰,求物塊B與軌道間的摩擦因數(shù)μ2應(yīng)滿足的條件。【解答】解:(1)A沿傾斜軌道下滑的加速度大小為 a1根據(jù)牛頓第二定律可得:mgsinθ﹣μmgcosθ=ma,解得(2)物塊A與物塊B碰撞后,速度反向,沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為,解得上滑的時(shí)間t′=0.5s,故碰撞后反彈的速度為v′=a2t′=8×0.5m/s=4m/s在碰撞過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得:mAv0=mAv′+mvB,解得mA=0.1kg故上滑和下滑通過(guò)的路程s故在前3s內(nèi)克服摩擦力做功W=μmAgcos30°×s(3)物體A再次返回到斜面底端的速度為v,xA4×0.5m=1m,xA,代入得:1,v=2m/s,在沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1,在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2=1s,再經(jīng)過(guò)時(shí)間t兩物塊相碰,則:v﹣μ1gt=vB﹣μ2g(t+t1+t2)聯(lián)立解得t+1.5μ1gt=4.5,t,代入得μ2=0.068所以若要保證兩物塊再次相碰,物塊B與軌道間的摩擦因數(shù)0<μ2≤0.068答:(1)求物塊A與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(2)物塊A在前3s內(nèi),克服摩擦力做的功為2.175J(3)若要保證兩物塊再次相碰,求物塊B與軌道間的摩擦因數(shù)0<μ2≤0.068(2022 晉中二模)我國(guó)5G技術(shù)和應(yīng)用居世界前列,無(wú)人駕駛汽車(chē)是利用先進(jìn)的5G技術(shù)制造的汽車(chē)。在不少大城市已經(jīng)使用無(wú)人駕駛公交車(chē)。無(wú)人駕駛汽車(chē)上配有主動(dòng)剎車(chē)系統(tǒng),當(dāng)車(chē)速超過(guò)30km/h時(shí),汽車(chē)主動(dòng)剎車(chē)系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)預(yù)判:車(chē)載電腦通過(guò)雷達(dá)采集數(shù)據(jù)在t0=0.6s內(nèi)進(jìn)行分析預(yù)判,若預(yù)判汽車(chē)以原速度行駛后可能會(huì)發(fā)生事故,汽車(chē)會(huì)立即主動(dòng)剎車(chē)。現(xiàn)有一無(wú)人駕駛汽車(chē)正以v1=36km/h的速度勻速行駛,在它的正前方相距L=20m處有一大貨車(chē)正以v2=28.8km/h的速度勻速行駛。若取重力加速度g=10m/s2,問(wèn):(1)預(yù)判結(jié)束時(shí),兩車(chē)之間的距離。(2)若預(yù)判結(jié)束時(shí),汽車(chē)立即開(kāi)始以a<4m/s2的加速度剎車(chē),同時(shí)大貨車(chē)開(kāi)始減速行駛,且剎車(chē)時(shí)大貨車(chē)所受阻力與車(chē)重的比值可k=0.32,則要使兩車(chē)不相撞,求汽車(chē)加速度a的取值范圍。(計(jì)算出的數(shù)據(jù)請(qǐng)保留3位有效數(shù)字)【解答】解:(1)由題意可知v1=36km/h=10m/s,v2=28.8km/h=8m/s,在t0=0.6s內(nèi),汽車(chē)和大貨車(chē)行駛的位移分別為x1=v1t0=10×0.6m=6mx2=v2t0=8×0.6m=4.8m預(yù)判結(jié)束時(shí),兩車(chē)之間的距離為x0=L﹣x1+x2=20m﹣6m+4.8m=18.8m(2)設(shè)汽車(chē)剎車(chē)總時(shí)間為t1,則有0=v1﹣at1解得t1>2.5s大貨車(chē)減速時(shí)的加速度大小為a'=kg=0.32×10m/s2=3.2m/s2大貨車(chē)剎車(chē)總時(shí)間為所以大貨車(chē)先停下來(lái)。設(shè)汽車(chē)的剎車(chē)位移為x3,大貨車(chē)的剎車(chē)位移為x4,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有要使兩車(chē)不相撞,應(yīng)滿足x3≤x4+x0聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得1.74m/s2≤a<4.00m/s2答:(1)預(yù)判結(jié)束時(shí),兩車(chē)之間的距離為18.8m。(2)汽車(chē)加速度a的取值范圍為1.74m/s2≤a<4.00m/s2。(2022 海南一模)如圖所示,水平路面上質(zhì)量M=4×103kg的卡車(chē)車(chē)廂中部放有質(zhì)量m=2×103kg的貨物,已知貨物前端距車(chē)廂前壁的距離為l=2.5m,貨物與車(chē)廂底部的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,假設(shè)貨物與車(chē)廂之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g取10m/s2。(1)要使貨物不在車(chē)廂內(nèi)滑動(dòng),求卡車(chē)加速運(yùn)動(dòng)的最大加速度;(2)若卡車(chē)以v0=10m/s的速度勻速行駛時(shí),突遇緊急情況剎車(chē),剎車(chē)過(guò)程卡車(chē)所受阻力為其對(duì)地壓力的,試通過(guò)計(jì)算判斷貨物是否會(huì)與車(chē)廂前壁發(fā)生碰撞。【解答】解:(1)設(shè)卡車(chē)行駛的最大加速度為a,對(duì)貨物,由牛頓第二定律可得μmg=ma代入數(shù)據(jù)解得a=5m/s2(2)設(shè)車(chē)廂減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a1,則由牛頓第二定律可得代入數(shù)據(jù)解得卡車(chē)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)向前行駛的距離為代入數(shù)據(jù)解得x1=6.25m假設(shè)貨物最終停止運(yùn)動(dòng),則減速過(guò)程中向前滑動(dòng)的距離為代入數(shù)據(jù)解得x2=10m因x2﹣x1=10m﹣6.25m=3.75m>l=2.5m故貨物會(huì)與車(chē)廂前壁發(fā)生碰撞。答:(1)要使貨物不在車(chē)廂內(nèi)滑動(dòng),卡車(chē)加速運(yùn)動(dòng)的最大加速度為5m/s2;(2)若卡車(chē)以v0=10m/s的速度勻速行駛時(shí),突遇緊急情況剎車(chē),剎車(chē)過(guò)程卡車(chē)所受阻力為其對(duì)地壓力的,通過(guò)計(jì)算可知貨物會(huì)與車(chē)廂前壁發(fā)生碰撞。21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁(yè) (共 2 頁(yè))21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com) 展開(kāi)更多...... 收起↑ 資源列表 專題1.2 運(yùn)動(dòng)圖像問(wèn)題 追及相遇問(wèn)題(原卷版).docx 專題1.2 運(yùn)動(dòng)圖像問(wèn)題 追及相遇問(wèn)題(解析版).docx 縮略圖、資源來(lái)源于二一教育資源庫(kù)