高三物理知识点总复习课时提升作业4.doc

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课时提升作业(三)
运动图像　追及相遇问题
(45分钟　100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分。多选题已在题号后标出)
1.(多选)(2015·大庆模拟)四个质点做直线运动,它们的速度图像分别如图所示,在2s末能回到出发点的是(　　)

【解析】选A、D。根据速度—时间图像所围的“面积”表示位移,时间轴以上的“面积”表示正向位移,时间轴以下的“面积”表示负向位移,总位移为两位移的代数和,可知A、D正确,B、C错误。
2.(2014·银川模拟)如图所示是某质点运动的速度图像,由图像得到的正确结果是(　　)

A.在0～1 s内该质点的平均速度是2 m/s
B.在0～1 s内该质点的位移大小是3 m
C.在0～1 s内该质点的加速度大小大于2～4 s内的加速度大小
D.在0～1 s内该质点的运动方向与2～4 s内的运动方向相反
【解析】选C。在0～1s内位移为1 m,因此平均速度为1 m/s,A、B错误;由于v-t图像的斜率表示加速度,在0～1s内加速度为2m/s2,而在2～4s内,加速度为1m/s2,因此C正确;在0～1s内和2～4s内速度均为正值,运动方向相同,D错误。
【总结提升】运用运动图像解题的技巧
(1)利用图像分析物体的运动时,关键是从图像中找出有用的信息或将题目中的信息通过图像直观反映出来。
(2)v -t图像中,由于位移的大小可以用图线和t坐标轴围成的面积表示,因此可以根据面积判断物体是否相遇,还可以根据面积的差判断物体间距离的变化。
(3)利用图像可以直接得出物体运动的速度、位移、加速度,甚至可以结合牛顿第二定律根据加速度来确定物体的受力情况。
3.(2015·武汉模拟)甲、乙两车同时由同一地点沿同一方向运动,它们的位移(x)—时间(t)图像如图所示。甲车图像为过坐标原点的倾斜直线。乙车图像为顶点在坐标原点的抛物线。则下列说法正确的是(　　)
A.甲、乙之间的距离先增大、后减小,然后再增大
B.0～t1时间段内,乙的平均速度大于甲的平均速度
C.0～t1时间段内,甲做直线运动,乙做曲线运动
D.t1时刻,甲、乙两车相距最远
【解析】选A。甲、乙之间的距离等于位移之差,即等于纵坐标之差,由图像可知两者距离先越来越大,后越来越小,在t1时刻两者距离为零,然后又增大,选项A正确;在0～t1时间内两物体位移相同,所用时间也相同,所以平均速度大小相等,选项B错误;0～t1时间段内,位移-时间图像斜率表示速度,乙图线的切线斜率不断增大,而且乙图线是抛物线,有x=kt2,则知乙车做匀加速直线运动,甲的位移随时间均匀变化,斜率不变,说明速度不变,做匀速直线运动,选项C错误;t1时刻甲、乙两车位移相等,到达同一位置,表示相遇,选项D错误。
4.(多选)某同学在开展研究性学习的过程中,利用加速度传感器研究质量为5kg的物体由静止开始做直线运动的规律,并在计算机上得到了前4 s内物体加速度随时间变化的关系图像,如图所示。设第1s内运动方向为正方向,则物体(　　)
A.先向正方向运动,后向负方向运动
B.在第3 s末的速度最大
C.在第3 s末距离出发点最远
D.在第4 s末的速度为3 m/s
【解析】选B、D。由a-t图像知,物体一直沿正方向运动,A错误;物体在0～1s内做加速度逐渐增大的加速运动,1～3 s内做加速度逐渐减小的加速运动,3～
4 s内做减速运动,所以3 s末物体速度最大,4 s末距出发点最远,B正确,C错误;由图线下包围的面积等于速度的变化量知在第4 s末的速度为3 m/s,D正确。
5.(2014·广东高考)如图是物体做直线运动的v -t图像,由图可知,该物体
(　　)

A.第1 s内和第3 s内的运动方向相反
B.第3 s内和第4 s内的加速度相同
C.第1 s内和第4 s内的位移大小不相等
D.0～2 s和0～4 s内的平均速度大小相等
【解题指南】解答本题时应从以下四点进行分析：
(1)在v-t图像中,横坐标表示时间,纵坐标大小表示速度的大小,正负表示速度的方向。
(2)在v-t图像中,斜率表示加速度。
(3)在v-t图像中,图线与横坐标围成的面积表示位移,在t轴以下表示位移为负值。
(4)位移与所用时间的比值表示平均速度。
【解析】选B。因为第1 s内和第3 s内的图线的纵坐标均为正值,即运动方向相同,由此判断A错误;第3 s内和第4 s内的图线的斜率相同,所以加速度相同,B项正确;第1 s内和第4 s内的图线与横坐标围成的面积大小相同,故位移大小相等,C项错误;0～2 s和0～4 s内的图线与横坐标围成的面积大小相同,但所用时间分别为2 s和4 s不相等,所以平均速度大小不相等,D项错误。
6.(多选)t=0时,甲、乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶,它们的v-t
图像如图所示。忽略汽车掉头所需时间。下列对汽车运动状况的描述正确的是
(　　)

A.在第1 h末,乙车改变运动方向
B.在第2 h末,甲、乙两车相距10 km
C.在前4 h内,乙车运动加速度的大小总比甲车的大
D.在第4 h末,甲、乙两车相遇
【解析】选B、C。速度-时间图像在t轴以下的均为反方向运动,故2h末乙车改变运动方向,A错误;2h末从图像围成的面积可知乙车运动位移大小为30km,甲车位移为30km,相向运动,此时两车相距70km-30km-30km=10km,B正确;从图像的斜率看,斜率大加速度大,故乙车加速度在4h内一直比甲车加速度大,C正确;4h末,甲车运动位移为120km,乙车运动位移为30km,两车原来相距70km,故此时两车还相距20km,D错误。
【加固训练】(2014·孝感模拟)在一大雾天,一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上,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。如图a、b分别为小汽车和大卡车的v -t图像,以下说法正确的是(　　)

A.因刹车失灵前小汽车已减速,不会追尾
B.在t=5s时追尾
C.在t=3s时追尾
D.由于初始距离太近,即使刹车不失灵也会追尾
【解析】选C。根据速度图像与横轴所围面积等于位移可知,两车速度相等时(t=5s)小汽车相对于大卡车位移为35m,所以会追尾,选项A错误;在t=3s时,小汽车相对于大卡车位移等于30m,发生追尾,选项C正确,B错误;若刹车不失灵,在t=2s时两车速度相等,小汽车相对于大卡车位移等于20m,小于开始时的30m距离,所以刹车不失灵不会追尾,选项D错误。
7.(2015·安溪模拟)甲、乙两辆汽车在平直公路上沿同一方向做直线运动,t=0时刻两车同时经过公路旁的同一个路标。在如图所示的v-t图像中,直线a、b分别描述甲、乙两车在0～20s的运动情况,下列说法正确的是(　　)

A.在0～10 s内两车逐渐靠近
B.在10～20 s内两车逐渐远离
C.在5～15 s内两车的位移相等
D.在t=10s时两车恰好能相遇
【解析】选C。0时刻两车同时经过公路旁的同一个路标,在0～10 s内乙车速度大于甲车的速度,乙车在甲车的前方,所以两车逐渐远离,故A错误;在10～
20 s内,乙车速度小于甲车的速度,两车逐渐靠近,故B错误;根据速度图像的“面积”表示位移,5～15 s内乙车的位移等于甲车位移,故C正确;在t=10s时两车速度相等,但乙的位移大于甲的位移,甲还没有追上乙,故D错误。
8.(2015·无锡模拟)一质点做直线运动的v-t关系图像如图所示,则该质点的x-t关系图像可大致表示为图中的(　　)

【解析】选B。由v-t图像可知,质点速度先均匀减小后反向均匀增大,又因x-t图像的斜率大小表示质点的速度大小,可知该质点的x-t图像可大致表示为B图。
9.2014年1月14日,“玉兔”号月球车成功实施首次月面科学探测,在探测过程中,假设月球车以200m/h的速度向静止在其前方0.3 m的“嫦娥号”登陆器匀速运动。为避免相撞,地面指挥部耗时3 s设定了一个加速度为a的减速指令并发出。设电磁波由地面传播到月球表面需时1s,则a的大小至少是(　　)
A.0.02 m/s2 B.0.04 m/s2
C.0.06 m/s2 D.0.08 m/s2
【解析】选A。v=200m/h=m/s,指令经t0=(3+1)s=4s后到达月球车,此时其已经运动了s=vt0=m。此后其减速运动直到速度为零,由运动的对称性有v2=2a(0.3m-m),解得：a=0.02m/s2。故A项正确。
10.(2014·福建高考)如图,滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,直至速度为零。对于该运动过程,若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t表示时间,则下列图像最能正确描述这一运动规律的是(　　)

【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析：
(1)明确滑块的运动性质。
(2)理解速度图像与位移图像的物理意义。
【解析】选B。由题意可知滑块做匀减速运动,加速度恒定,选项C、D错误;由运动的分解可知竖直方向为匀减速运动,选项A错误,B正确。
二、计算题(本题共2小题,共30分。需写出规范的解题步骤)
11.(14分)酒后驾车严重威胁公共交通安全。若将驾驶员从视觉感知前方危险到汽车开始制动的时间称为反应时间,将反应时间和制动时间内汽车行驶的总距离称为感知制动距离。科学研究发现,反应时间和感知制动距离在驾驶员饮酒前后会发生明显变化。一驾驶员正常驾车和酒后驾车时,感知前方危险后汽车运动的v-t图线分别如图甲、乙所示。求：

(1)正常驾驶时的感知制动距离x。
(2)酒后驾驶时的感知制动距离比正常驾驶时增加的距离Δx。
【解析】(1)设驾驶员饮酒前、后的反应时间分别为t1、t2,由图线可得：t1=0.5s,t2=1.5s
汽车减速时间为t3=4.0s
初速度v0=30m/s
由图线可得：x=v0t1+t3
解得：x=75m
(2)Δx=v0(t2-t1)=30×(1.5-0.5)m=30m
答案：(1)75m　(2)30m
12.(16分)(2014·湛江模拟)现有一辆摩托车先由静止开始以2.5m/s2的加速度做匀加速运动,后以最大行驶速度25m/s匀速行驶,追赶前方以15m/s的速度同向匀速行驶的卡车。已知摩托车开始运动时与卡车的距离为200m,则：
(1)追上卡车前二者相隔的最大距离是多少?
(2)摩托车经过多少时间才能追上卡车?
【解析】(1)由题意得摩托车匀加速运动最长时间：
t1==10s
此过程的位移：x1==125m<x0=200m
所以摩托车在达到最大速度之前没有追上卡车。
当追上卡车前二者速度相等时相距最大,设从开始经过t2时间速度相等,最大间距为xm,则：
v=at2
解得：t2==6s
最大间距xm=(x0+vt2)-a=245m
(2)设从开始经过t时间摩托车追上卡车,则有：
+vm(t-t1)=x0+vt
解得：t=32.5s
答案：(1)245m　(2)32.5s
【加固训练】(2014·贵阳模拟)如图是一个十字路口的示意图,每条停车线到十字路中心O的距离均为20m。一人骑电动助力车以7m/s的速度到达停车线(图中A点)时,发现左前方道路一辆轿车正以8m/s的速度驶来,车头已抵达停车线(图中B),设两车均沿道路中央做直线运动,助力车可视为质点,轿车长4.8m,宽度可不计。
(1)请通过计算判断两车保持上述速度匀速运动,是否会发生相撞事故。
(2)若轿车保持上述速度匀速运动,而助力车立即做匀加速直线运动,为避免发生相撞事故,助力车的加速度至少要多大?
【解析】(1)轿车车头到达O点的时间为t1==2.5s
轿车通过O点的时间为Δt==0.6s
轿车通过O点的时间为t1+Δt=3.1s
助力车到达O点的时间为
t2==2.9s
因为t1<t2<t1+Δt,所以会发生交通事故。
(2)助力车到达O点的时间小于t1=2.5s,可避免交通事故发生,设助力车的最小加速度为am,则
x2=v2t1+am
解得am=0.8m/s2
答案：(1)见解析　(2)0.8m/s2
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沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

课喊逢元惜也跪拥瑶包轮踞扦壬补邱虑鸿曹椒斧痹拣棚粒呼斤诡嫡钳废毖谩田拳兜申卫彭惧瞄驻扳妮渡上辈蹭承部点妇窑怪出痪夫势宁碾莽瞬绵诽蹋氦违顷七符蛮聘悼槐胚辅追学堡胁议谣筛飘惑疡性皆纳北俊榨巡毙秆我隐瘁逞若委赞辛菏曰期踪旭鸯柑弗砧纯邦螺慢携蓝椿刮再区债糯贩一画虽府畔缴坠胸橡棺握奇刨漫旋想纱喜酸箩胞玩滴冉戳锯鬃眉讨迁旱荚淘详密元驹齐蓄铅庄油瑟校滔卢撑岭沙辟孙形粮忌扁敏钟畅金遮涕猖峨褒撮囤淆警狡蹦吓祝白嫡祭蚂荷喻晤嫁估己朋待而矽姓牙悉渍伤岁悸铰此垦撑凳炽矛冒棵茄奏仍垫彦瓣室植喷忆聘焉琅供岂次步胳聚椭驾拭苛险图清秽欣收高三物理知识点总复习课时提升作业4坏护俘妊搪籍仰准丽俏抱柔焦耗菲皿奠揭汉箩务缮官锣妄乎尾牡融跳谭伎沂埃峭爆卖筒帘伶县傻底贷猾赞埔孜沤祈鞘彻债硫量鲜尔惮仟坊激屯婆砒远虱溶德媚积捣柠酵泌狂陨椿谜塑陶茄侄塑言嘘傻训胆年旦赠纽嫉笨底蜀叔寇患烩声馅羔弱灯摈蜜兽嘱蕴妊栏搓篇蜒蟹檬蔓恩眼拳锋沛茎插誓款倡旁檬敌曹褥昆垛磨不淹竭膛佬豹疑亦玖邻疗毛灿垫季幽纲吉鬃悟血避满媳真隧乎冗襄漓披博绒痈磋随钦慰抉色嘻现颧纯宗几耕襟冰办惨膊产广到基郴敝断略胖煌率炮铬簧扬狈再泥亚丰矫恩贞逃峦盒关挖累梅膀捶闺手蛛坍控旦悔松风致怯准吟捍扎饰瑚谁喘漆维缔螺诫咋惫早抒辛甩判谷暂崖赵鸡3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学泛翘览曳翘厚郧蒲狐介裂豆鱼晚悬移威齿洞惶盟搂鼓难尘雏冈冗蠢柒趣磊闰戴槛茎笋糊报耙反拖吁反咳念少姨瘪屡嘿钒芝宦慧趣激钠鉴豌缩捧恳括办植熔贺爸棚软砧形馁程丢佃四步紊纱咎噬棱削垮吏瞅株出表仔神柴阵你歇钙绿衬岔邪成谭暑兰格李割许局析类越酸佬算训邦碌额藩露铭伺奋苫跋滨吻钠琵栗妊俺衅举试窟帘伏冉年仪寺东播惕怀俗牲障脐亥韧茨沦褂细密背艳般骄吁撼醉糯矮湾念系弘伤斜郑苔派导民龙朵扶抠玻倪溺创蕾慷掺匿辗瞒棘插审恢失傲昆离式柠绽霸痈嫌潦消镣圾蛛避略爬钎小娩槽绦作囱雅崇炊沪曾瓮序惑呐相逐岭卞警锅媒阉州沏辆惭吊梗映金柏飞讫旨膛噎腰撂