2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 能力課 運(yùn)動(dòng)圖象 追及相遇問(wèn)題學(xué)案

《2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 能力課 運(yùn)動(dòng)圖象 追及相遇問(wèn)題學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 能力課 運(yùn)動(dòng)圖象 追及相遇問(wèn)題學(xué)案（20頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 能力課　運(yùn)動(dòng)圖象　追及相遇問(wèn)題 　運(yùn)動(dòng)圖象的理解及應(yīng)用 1.對(duì)運(yùn)動(dòng)圖象的認(rèn)識(shí)，應(yīng)注意以下三點(diǎn) (1)無(wú)論是x－t圖象還是v－t圖象都只能描述直線運(yùn)動(dòng)。 (2)x－t圖象和v－t圖象不表示物體運(yùn)動(dòng)的軌跡，x、v與t一一對(duì)應(yīng)。 (3)一般試題中，關(guān)鍵點(diǎn)是根據(jù)斜率判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀況，x－t圖象的斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的速度，根據(jù)x－t圖象的斜率判斷速度變化情況；v－t圖象的斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度，根據(jù)v－t圖象的斜率判斷加速度的變化情況。 2.分析圖象問(wèn)題時(shí)應(yīng)注意“六看” 一看“軸” 二看“線” 三看“斜率” 四看“面積” 五看“縱截距” 六看“特殊點(diǎn)” 命題角度1　[

2、常考點(diǎn)]圖象選擇類問(wèn)題 依據(jù)某一物理過(guò)程，設(shè)計(jì)某一物理量隨時(shí)間(或位移、高度、速度等)變化的幾個(gè)圖象或此物理過(guò)程中某幾個(gè)物理量隨某一量的變化圖象，從中判斷其正誤。 【例1】　一物體以某一初速度沖上光滑且足夠長(zhǎng)的斜面，并做直線運(yùn)動(dòng)，則下列描述該物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象可能正確的是(　　) 解析　物體沖上斜面先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，速度為零，然后返回做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，該過(guò)程速度方向發(fā)生變化，由于斜面光滑，故物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小不變，方向不變，上滑與下滑運(yùn)動(dòng)距離等大，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；物體在光滑斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為gsin θ

3、，符合事實(shí)，選項(xiàng)D的加速度大小為20 m/s2，不符合事實(shí)，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。 答案　C 解決該類問(wèn)題一般依據(jù)物理過(guò)程，運(yùn)用對(duì)應(yīng)規(guī)律，實(shí)現(xiàn)公式與圖象之間的轉(zhuǎn)化確定某物理量的變化情況，從而確定選項(xiàng)的正確與否?！　　　　　? 【變式訓(xùn)練1】　(2018·阜陽(yáng)模擬)如圖1所示，一物體從靜止開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng)的加速度隨時(shí)間變化的圖象，則下列物體運(yùn)動(dòng)的v－t圖象中正確的是(　　) 圖1 解析　在0～1 s內(nèi)，物體從靜止開(kāi)始沿正方向以2 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，速度圖象是一條傾斜直線，1 s末速度v1＝a1t＝2 m/s；在1～2 s內(nèi)，沿正方向以2 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)；

4、2～3 s內(nèi)物體以1 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，3 s末速度為v3＝v1＋a2t＝3 m/s；3～4 s內(nèi)物體以2 m/s2的加速度沿正方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，4 s 末速度v4＝v3－a3t＝1 m/s，故選項(xiàng)A正確。 答案　A 命題角度2　[熱考點(diǎn)]圖象信息類問(wèn)題 這類問(wèn)題是對(duì)某一物理情景給出某一物理量的具體變化圖象，由圖象提取相關(guān)信息或?qū)D象反映的物理過(guò)程“還原”成數(shù)學(xué)表達(dá)式形式從而對(duì)問(wèn)題做出分析判斷作答。 【例2】　(多選)如圖2所示為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象，則下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖2 A.質(zhì)點(diǎn)在0～5 s內(nèi)的位移為5 m B.質(zhì)點(diǎn)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中

5、，10～12 s內(nèi)的加速度最大 C.質(zhì)點(diǎn)在10 s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn) D.質(zhì)點(diǎn)在8～12 s內(nèi)的平均速度為4 m/s 思路指導(dǎo)　根據(jù)v－t圖象判斷物體運(yùn)動(dòng)情況，并從圖中得出速度、加速度、位移等物理量，具體思路如下： 解析　根據(jù)速度圖象中圖線與時(shí)間軸所圍的面積表示位移可知，質(zhì)點(diǎn)在0～5 s內(nèi)的位移x＝×2×5 m＝5 m，選項(xiàng)A正確；由v－t圖象的斜率表示加速度可知，0～5 s內(nèi)的加速度大小a1＝ m/s2，8～10 s內(nèi)的加速度大小a2＝ m/s2＝2 m/s2，10～12 s內(nèi)的加速度大小a3＝6 m/s2，所以質(zhì)點(diǎn)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，10～12 s內(nèi)的加速度最大，選項(xiàng)B正確；質(zhì)點(diǎn)在1

6、1 s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)在8～12 s內(nèi)的位移x＝8 m，平均速度為＝ m/s＝2 m/s，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　AB 解決此類問(wèn)題時(shí)要根據(jù)物理情景中遵循的規(guī)律，由圖象提取信息和有關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)對(duì)應(yīng)的規(guī)律公式對(duì)問(wèn)題做出正確的解答。具體分析過(guò)程如下： 　　　　　　 【變式訓(xùn)練2】　(2018·內(nèi)蒙古部分學(xué)校高三聯(lián)考)P、Q兩物體從同一位置由靜止開(kāi)始沿同一直線同向運(yùn)動(dòng)，a－t圖象如圖3所示，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖3 A.t＝6 s時(shí)，P、Q兩物體的速度之比為2∶1 B.t＝4 s時(shí)，P、Q兩物體的速度之比為2∶1 C.2～4 s內(nèi)，Q的位移大小為48 m

7、D.4～6 s內(nèi)，Q的位移大小為64 m 解析　a－t圖象中圖線與時(shí)間軸所圍面積表示速度變化量Δv，由于初速度為零，所以v＝Δv，得t＝6 s時(shí)，P、Q兩物體的速度之比＝＝，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；t＝4 s時(shí)，P、Q兩物體的速度之比＝＝，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；t＝2 s時(shí)，Q的速度v1＝×2×8 m/s＝8 m/s，2～4 s內(nèi)，Q的位移x1＝v1Δt1＋a1(Δt1)2＝m＝32 m，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；2～6 s內(nèi)，Q的位移x2＝v1Δt2＋a1(Δt2)2＝m＝96 m，4～6 s內(nèi)，Q的位移x＝x2－x1＝64 m，選項(xiàng)D正確。 答案　D 【知識(shí)拓展】　圖象面積意義的拓展 物理圖象中，圖線與坐標(biāo)軸所圍的“

8、面積”表示“x量”與“y量”乘積，如： (1)v－t圖象的面積表示位移x，且x＝v·t。 (2)a－t圖象的面積表示速度的變化量Δv，且Δv＝a·t。 (3)F－s圖象的面積表示功W，且W＝F·s。 命題角度3　[冷考點(diǎn)]應(yīng)用圖象巧解物理問(wèn)題 1.對(duì)于實(shí)際問(wèn)題在無(wú)法運(yùn)用物理公式解答的情況下，用圖象法則會(huì)使思路豁然開(kāi)朗。 2.運(yùn)用圖象法時(shí)，要結(jié)合具體的物理過(guò)程和相應(yīng)的物理規(guī)律作出函數(shù)圖象，再結(jié)合相應(yīng)的數(shù)學(xué)工具(即方程)求出相應(yīng)的物理量。 【例3】　(2017·河南聯(lián)考)為了研究汽車的啟動(dòng)和制動(dòng)性能，現(xiàn)用甲、乙兩輛完全相同的汽車在平直公路上分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。讓甲車以最大加速度a1加速到最

9、大速度后勻速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間再以最大加速度a2制動(dòng)，直到停止；乙車以最大加速度a1加速到最大速度后立即以加速度制動(dòng)，直到停止。實(shí)驗(yàn)測(cè)得甲、乙兩車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，且兩車運(yùn)動(dòng)的位移之比為5∶4。則a1∶a2的值為(　　) A.2∶1 B.1∶2 C.4∶3 D.4∶5 解析　根據(jù)題述，作出甲、乙兩車的速度圖象，如圖所示。設(shè)甲車加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，總時(shí)間為t2。由題意知，甲車制動(dòng)的加速度是乙車制動(dòng)加速度的2倍，所以甲車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間與減速運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等。又由x甲∶x乙＝5∶4得∶vt2＝5∶4，解得t1∶t2＝1∶2?？芍猘1＝，即a1∶a2＝1∶2，選項(xiàng)B正確。 答案　B 運(yùn)用圖

10、象解答物理問(wèn)題的“三個(gè)”步驟 (1)認(rèn)真審題，根據(jù)題中所需求解的物理量，結(jié)合相應(yīng)的物理規(guī)律確定所需的橫、縱坐標(biāo)表示的物理量。 (2)根據(jù)題意，找出兩物理量的制約關(guān)系，結(jié)合具體的物理過(guò)程和相應(yīng)的物理規(guī)律作出函數(shù)圖象。 (3)由所作圖象結(jié)合題意，運(yùn)用函數(shù)圖象進(jìn)行表達(dá)、分析和推理，從而找出相應(yīng)的變化規(guī)律，再結(jié)合相應(yīng)的數(shù)學(xué)工具(即方程)求出相應(yīng)的物理量?！　　　　　? 【變式訓(xùn)練3】　某同學(xué)欲估算飛機(jī)著陸時(shí)的速度，他假設(shè)飛機(jī)在平直跑道上做勻減速運(yùn)動(dòng)，飛機(jī)在跑道上滑行的距離為x，從著陸到停下來(lái)所用的時(shí)間為t，實(shí)際上，飛機(jī)的速度越大，所受的阻力越大，則飛機(jī)著陸時(shí)的速度應(yīng)是(　　) A.v＝

11、 B.v＝ C.v> D.

12、速度相等。它往往是能否追上或距離最大、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?？赏ㄟ^(guò)畫草圖找出兩物體的位移關(guān)系，也是解題的突破口。 2.能否追上的判斷方法 常見(jiàn)情形：物體A追物體B，開(kāi)始二者相距x0，則 (1)A追上B時(shí)，必有xA－xB＝x0，且vA≥vB。 (2)要使兩物體恰不相撞，必有xA－xB＝x0，且vA≤vB。 命題角度1　[?？键c(diǎn)]與運(yùn)動(dòng)圖象相結(jié)合的追及相遇問(wèn)題 近幾年的高考追及和相遇問(wèn)題常以v－t圖象的形式考查，因?yàn)閳D象描述兩物理量關(guān)系時(shí)，比較直觀、形象且信息量大，體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合法的應(yīng)用。 【例4】　(多選)如圖4所示，甲

13、、乙兩個(gè)物體同時(shí)從同一地點(diǎn)出發(fā)、沿同一直線運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象。下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖4 A.在0～2.0 s內(nèi)，甲的加速度小于乙的加速度 B.在2.0 s時(shí)，乙在甲前面 C.在0～6.0 s內(nèi)，甲和乙的位移相同 D.在0～6.0 s內(nèi)，甲和乙相遇一次 解析　速度—時(shí)間圖象的斜率的絕對(duì)值表示物體加速度的大小，則0～2.0 s的過(guò)程中，物體甲的加速度大于物體乙的加速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；圖象與時(shí)間軸圍成的面積表示物體的位移，則由圖象可知0～2.0 s的時(shí)間內(nèi)，物體甲的位移大小為6 m、物體乙的位移大小為10 m，顯然2.0 s時(shí)物體乙處在物體甲的前方，選項(xiàng)B正確；0～6.0 s的

14、時(shí)間內(nèi)，物體甲的位移大小為24 m、物體乙的位移大小為18 m，6.0 s時(shí)物體甲在物體乙的前方，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由以上分析可知在0～6.0 s的時(shí)間內(nèi)，物體乙先在前面，后來(lái)物體甲一直在物體乙的前面，則0～6.0 s內(nèi)物體甲和物體乙相遇一次，選項(xiàng)D正確。 答案　BD 用運(yùn)動(dòng)圖象解答追及和相遇問(wèn)題的思路 　　　　　　 【變式訓(xùn)練4】　(2018·河北衡水中學(xué)調(diào)研)甲、乙兩輛汽車沿同一平直路面行駛，其v－t圖象如圖5所示，下列對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)狀況的描述正確的是(　　) 圖5 A.在第10 s末，乙車改變運(yùn)動(dòng)方向 B.在第10 s末，甲、乙兩車相距150 m C.在第20 s末，甲、乙

15、兩車相遇 D.若開(kāi)始時(shí)乙車在前，則兩車可能相遇兩次 解析　由圖可知，在20 s內(nèi)，乙車一直沿正方向運(yùn)動(dòng)，速度方向沒(méi)有改變，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于不知道初始位置甲、乙相距多遠(yuǎn)，所以無(wú)法判斷在10 s末兩車相距多遠(yuǎn)，及在20 s 末能否相遇，故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；若剛開(kāi)始乙車在前，且距離為150 m，則在10 s末兩車相遇，之后甲在乙的前面，乙的速度增大，在某個(gè)時(shí)刻與甲再次相遇，故選項(xiàng)D正確。 答案　D 命題角度2　[?？键c(diǎn)]與實(shí)際生活相結(jié)合的追及相遇問(wèn)題 【例5】　一輛汽車在十字路口等候紅綠燈，當(dāng)綠燈亮?xí)r汽車以a＝3 m/s2的加速度開(kāi)始行駛，恰在這一時(shí)刻一輛自行車以v自＝6 m/s的速度勻速

16、駛來(lái)，從旁邊超過(guò)汽車。試求： (1)汽車從路口開(kāi)動(dòng)后，在追上自行車之前經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間兩車相距最遠(yuǎn)？此時(shí)距離是多少？ (2)什么時(shí)候汽車能追上自行車？此時(shí)汽車的速度是多少？ 解析　(1)法一　物理分析法　汽車與自行車的速度相等時(shí)相距最遠(yuǎn)，設(shè)此時(shí)經(jīng)過(guò)的時(shí)間為t1，兩車間的距離為Δx，則有v自＝at1 所以t1＝＝2 s Δx＝v自t1－at＝6 m。 法二　相對(duì)運(yùn)動(dòng)法　以自行車為參考系，則從開(kāi)始到相距最遠(yuǎn)的這段時(shí)間內(nèi)，汽車相對(duì)這個(gè)參考系的各個(gè)物理量為 初速度v0＝v汽初－v自＝0－6 m/s＝－6 m/s 末速度v＝v汽車－v自＝0 加速度a′＝a－a自＝3 m/s2－0＝3

17、m/s2 所以兩車相距最遠(yuǎn)時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間為t1＝＝2 s 最大距離Δx＝＝－6 m 負(fù)號(hào)表示汽車在后。 注意　利用相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方法解題，要抓住三個(gè)關(guān)鍵：①選取哪個(gè)物體為研究對(duì)象；②選取哪個(gè)物體為參考系；③規(guī)定哪個(gè)方向?yàn)檎较颉? 法三　極值法　設(shè)汽車在追上自行車之前經(jīng)過(guò)時(shí)間t1兩車相距最遠(yuǎn)，則Δx＝v自t1－at 代入已知數(shù)據(jù)得Δx＝6t1－t 由二次函數(shù)求極值的條件知：t1＝2 s時(shí)，Δx有最大值6 m。 所以經(jīng)過(guò)t1＝2 s后，兩車相距最遠(yuǎn)，此時(shí)距離為Δx＝6 m。 法四　圖象法　自行車和汽車的v－t圖象如圖所示，由圖可以看出，在相遇前，t1時(shí)刻兩車速度相等，兩車相距最遠(yuǎn)，此時(shí)

18、的距離為陰影三角形的面積，所以有 t1＝＝ s＝2 s Δx＝＝ m＝6 m。 (2)法一　當(dāng)兩車位移相等時(shí)，汽車追上自行車，設(shè)此時(shí)經(jīng)過(guò)的時(shí)間為t2， 則有v自t2＝at 解得t2＝＝ s＝4 s 此時(shí)汽車的速度v1′＝at2＝12 m/s。 法二　由前面畫出的v－t圖象可以看出，在t1時(shí)刻之后，當(dāng)由圖線v自、v汽和t＝t2構(gòu)成的三角形的面積與陰影部分的三角形面積相等時(shí)，汽車與自行車的位移相等，即汽車與自行車相遇，所以t2＝2t1＝4 s，v1′＝at2＝3×4 m/s＝12 m/s。 答案　(1)2 s　6 m　(2)4 s　12 m/s 求解追及和相遇問(wèn)題的兩點(diǎn)技

19、巧 　　　　　　 【變式訓(xùn)練5】　(2017·山東菏澤模擬)A、B兩列火車，在同一軌道上同向行駛，A車在前，其速度vA＝10 m/s，B車在后，速度vB＝30 m/s，因大霧能見(jiàn)度很低，B車在距A車x0＝75 m時(shí)才發(fā)現(xiàn)前方有A車，這時(shí)B車立即剎車，但B車要經(jīng)過(guò)180 m才能停下來(lái)。 (1)B車剎車時(shí)A仍按原速率行駛，兩車是否會(huì)相撞？ (2)若B車在剎車的同時(shí)發(fā)出信號(hào)，A車司機(jī)經(jīng)過(guò)Δt＝4 s收到信號(hào)后加速前進(jìn)，則A車的加速度至少多大才能避免相撞？ 解析　(1)B車剎車至停下來(lái)過(guò)程中，由v2－v＝2aBx 解得aB＝－＝－2.5 m/s2 減速到零所用時(shí)間t＝＝12 s 畫出A

20、、B兩列火車的v－t圖象如圖所示。 根據(jù)圖象計(jì)算出兩列火車達(dá)到相同速度時(shí)的位移分別為 xA＝10×8 m＝80 m，xB＝×8 m＝160 m 因xB>x0＋xA＝155 m，故兩車會(huì)相撞。 (2)設(shè)A車加速度為aA時(shí)兩車不相撞，在B車發(fā)出信號(hào)t時(shí)間后兩車速度相等，有vB＋aBt＝vA＋aA(t－Δt) B車位移xB＝vBt＋aBt2 A車位移xA＝vAt＋aA(t－Δt)2 為使兩車不相撞，兩車的位移關(guān)系滿足xB≤x0＋xA 聯(lián)立以上各式解得aA≥0.83 m/s2 即A車的加速度至少為0.83 m/s2。 答案　(1)兩車相撞　(2)0.83 m/s2 易錯(cuò)分析　

21、根據(jù)兩車停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，比較二者位移關(guān)系是最常見(jiàn)的錯(cuò)誤，若根據(jù)此思路，A車的位移120 m，B車的位移×30×12 m＝180 m，二者位移差小于初始距離，故不相碰，恰好與正確答案相反。 運(yùn)動(dòng)圖象的應(yīng)用——思維能力的培養(yǎng) 高考題源于教材，又高于教材，這就要求師生們一起研究教材、提升教材，使得學(xué)生不知不覺(jué)地從教材走進(jìn)了高考。 [題源：人教版必修1·P41·T5] 一輛汽車在教練場(chǎng)上沿著平直道路行駛，以x表示它對(duì)于出發(fā)點(diǎn)的位移。圖2.3－5為汽車在t＝0到t＝40 s這段時(shí)間的x－t圖象。通過(guò)分析回答以下問(wèn)題。 圖2.3－5　汽車行駛的x－t圖象 (1)汽車最遠(yuǎn)距離出發(fā)點(diǎn)多少米？

22、 (2)汽車在哪段時(shí)間沒(méi)有行駛？ (3)汽車在哪段時(shí)間駛離出發(fā)點(diǎn)，在哪段時(shí)間駛向出發(fā)點(diǎn)？ 拓展1　人教版必修1·P41·T5中的x－t圖象變?yōu)関－t圖象，如圖6所示，其他條件不變，下列分析正確的是(　　) 圖6 A.汽車離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)的距離為750 m B.汽車在10～20 s時(shí)間內(nèi)靜止 C.汽車只在20～40 s時(shí)間內(nèi)駛離出發(fā)點(diǎn) D.汽車在40 s末回到出發(fā)點(diǎn) 解析　汽車先加速運(yùn)動(dòng)，后勻速運(yùn)動(dòng)，再減速運(yùn)動(dòng)，在0～40 s時(shí)間內(nèi)，速度均為正方向，所以汽車一直向遠(yuǎn)離出發(fā)點(diǎn)的方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B、C、D均錯(cuò)誤；汽車離出發(fā)點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離s＝(10＋40)×30 m＝750 m，選項(xiàng)A正確

23、。 答案　A 拓展2　拓展1是利用v－t圖象研究一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況利用v－t圖象研究?jī)蓚€(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況。 [人教版必修1·P33·T2改編] (多選)在同一公路上，B、C兩輛汽車的v－t圖象b、c如圖7所示，兩輛汽車同時(shí)同地出發(fā)，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖7 A.B車的加速度為 m/s2，C車的加速度為－ m/s2 B.t＝2 s時(shí)，C車在B車后 C.B、C兩車在大約1.6 s時(shí)并排行駛 D.B、C兩車并排行駛時(shí)離出發(fā)點(diǎn)的距離約為9.6 m 解析　根據(jù)圖象信息可知：aB＝ m/s2＝ m/s2，aC＝ m/s2＝－ m/s2，選項(xiàng)A正確； 設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t，B、C兩車并

24、排行駛，則 xB＝xC① 又因xB＝aBt2② xC＝v0t＋aCt2③ 由圖象可知v0＝4 m/s④ 聯(lián)立①②③④得t＝ s≈3.31 s(t＝0舍去) 所以t＝2 s時(shí)，C車在B車前，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤； B、C兩車并排行駛時(shí)離出發(fā)點(diǎn)的距離為 x＝aBt2＝××m≈9.6 m 所以，選項(xiàng)D正確。 答案　AD 拓展3　(2016·全國(guó)卷Ⅰ，21) (多選)甲、乙兩車在平直公路上同向行駛，其v－t圖象如圖8所示。已知兩車在t＝3 s 時(shí)并排行駛，則(　　) 圖8 A.在t＝1 s時(shí)，甲車在乙車后 B.在t＝0時(shí)，甲車在乙車前7.5 m C.兩車另一次并排行駛的時(shí)刻

25、是t＝2 s D.甲、乙車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40 m 解析　根據(jù)v－t圖知，甲、乙兩車都沿正方向運(yùn)動(dòng)。t＝3 s時(shí)，甲、乙兩車并排行駛，此時(shí)v甲＝30 m/s，v乙＝25 m/s，由v－t圖線所圍面積對(duì)應(yīng)位移關(guān)系知，0～3 s內(nèi)甲車位移x甲＝×3×30 m＝45 m，乙車位移x乙＝×3×(10＋25) m＝52.5 m。故t＝0時(shí)，甲、乙兩車相距Δx1＝x乙－x甲＝7.5 m，即甲車在乙車前方7.5 m，選項(xiàng)B正確；0～1 s內(nèi)，x甲′＝×1×10 m＝5 m，x乙′＝×1×(10＋15) m＝12.5 m，Δx2＝x乙′－x甲′＝7.5 m＝Δx1，說(shuō)明在t＝1 s

26、時(shí)甲、乙兩車第一次相遇，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；甲、乙兩車兩次相遇地點(diǎn)之間的距離為x＝x甲－x甲′＝45 m－5 m＝40 m，所以選項(xiàng)D正確。 答案　BD 活頁(yè)作業(yè) (時(shí)間：40分鐘) ?題組一　運(yùn)動(dòng)圖象的理解及應(yīng)用 1.(2017·大同模擬)如圖所示的v－t圖象中，表示勻變速直線運(yùn)動(dòng)的是(　　) 解析　A圖象速度恒定不變，表示勻速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B圖象速度隨時(shí)間均勻增大，表示勻加速直線運(yùn)動(dòng)，屬于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；C圖象速度—時(shí)間圖象的斜率逐漸增大，表示物體做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng)，故為變加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D圖象速度—時(shí)間圖象的斜率逐漸減小，表示物體做加速

27、度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，故為變加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　B 2.物體做直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖1所示，根據(jù)圖象提供的信息可知(　　) 圖1 A.第4 s初物體運(yùn)動(dòng)的加速度為2 m/s2 B.前8 s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移為32 m C.在0～4 s內(nèi)與4～6 s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的速度方向相反 D.在0～4 s內(nèi)與4～6 s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的平均速度相等 解析　由v－t圖象知第4 s初物體運(yùn)動(dòng)的加速度a＝＝ m/s2＝1 m/s2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；6～8 s物體靜止，前8 s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)位移即為前6 s內(nèi)的位移x＝(×4＋×2×8)m ＝32 m，選項(xiàng)B正確；0～4 s與4～6 s速度圖線都在

28、t軸上方，故物體運(yùn)動(dòng)方向不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在0～4 s內(nèi)的平均速度為1＝ m/s＝6 m/s，4～6 s內(nèi)的平均速度為2＝ m/s＝4 m/s，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　B 3.(多選)如圖2所示，滑塊在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象。下列判斷正確的是(　　) 圖2 A.在t＝1 s時(shí)，滑塊的加速度為零 B.在4～6 s時(shí)間內(nèi)，滑塊的平均速度為3 m/s C.在3～7 s時(shí)間內(nèi)，滑塊的平均速度為3 m/s D.在t＝6 s時(shí)，滑塊的加速度大小為4 m/s2 解析　在t＝1 s時(shí)，滑塊的加速度為2 m/s2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在4～6 s時(shí)間內(nèi)滑塊的位移為4 m＋2 m＝6 m，所以平均

29、速度為3 m/s，選項(xiàng)B正確；在3～7 s時(shí)間內(nèi)，滑塊的位移為8 m＋2 m－1 m＝9 m，所以平均速度為2.25 m/s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在t＝6 s時(shí)，滑塊的加速度大小為4 m/s2，選項(xiàng)D正確。 答案　BD 4.(2017·吉林長(zhǎng)春三模)一物體沿直線運(yùn)動(dòng)，用x表示運(yùn)動(dòng)位移，用t表示運(yùn)動(dòng)時(shí)間。從t＝0時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，－t的圖象如圖3所示，圖線斜率的絕對(duì)值為k，則以下說(shuō)法正確的是(　　) 圖3 A.物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小等于k B.物體做變減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度均勻減小 C.物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小等于k D.物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小等于2k 解析　設(shè)圖線

30、與縱軸的交點(diǎn)為b，由圖可知＝b＋kt，則x＝bt＋kt2，可知物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由位移隨時(shí)間的變化規(guī)律x＝v0t＋at2，整理得＝v0＋at，則圖象的斜率－k＝a，由于斜率為負(fù)值，則加速度為負(fù)值，圖象的縱截距為b＝v0，縱截距為正值，則物體的初速度為正值，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由以上分析可知，物體的加速度大小為2k，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。 答案　D 5.(2017·湖北八校聯(lián)考) (多選)如圖4所示為A、B兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上運(yùn)動(dòng)的位置—時(shí)間(x－t)圖象。A質(zhì)點(diǎn)的圖象為直線，B質(zhì)點(diǎn)的圖象為過(guò)原點(diǎn)的拋物線，兩圖象交點(diǎn)C、D的坐標(biāo)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖4

31、 A.A、B相遇兩次 B.t1～t2時(shí)間段內(nèi)B質(zhì)點(diǎn)的平均速度與A質(zhì)點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)的速度相等 C.兩質(zhì)點(diǎn)速度相等的時(shí)刻一定在t1～t2時(shí)間段內(nèi)的中間時(shí)刻 D.A在B前面且離B最遠(yuǎn)時(shí)，B的位置坐標(biāo)為 解析　x－t圖象交點(diǎn)表示同一時(shí)刻到達(dá)同一位置，即相遇，故選項(xiàng)A正確；由圖象可知，t1～t2時(shí)間段內(nèi)，A質(zhì)點(diǎn)做勻速運(yùn)動(dòng)，平均速度總等于瞬時(shí)速度，兩質(zhì)點(diǎn)的位置變化相同，則平均速度相等，故選項(xiàng)B正確；B質(zhì)點(diǎn)的x－t圖象為過(guò)原點(diǎn)的拋物線，所以B質(zhì)點(diǎn)做勻加速運(yùn)動(dòng)，B質(zhì)點(diǎn)在t1～t2時(shí)間段內(nèi)的平均速度等于其中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，故選項(xiàng)C正確；當(dāng)A、B速度相等時(shí)，A在B前面且離B最遠(yuǎn)，即t1～t2時(shí)間段內(nèi)的中間

32、時(shí)刻，此時(shí)A的位置坐標(biāo)為，B的位置坐標(biāo)小于，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　ABC ?題組二　追及相遇問(wèn)題 6.(2017·河南六市一聯(lián))A、B兩個(gè)物體在水平面上沿同一直線運(yùn)動(dòng)，它們的v－t圖象如圖5所示。在t＝0時(shí)刻，B在A的前面，兩物體相距7 m，B物體做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為2 m/s2。則A物體追上B物體所用時(shí)間是(　　) 圖5 A.5 s B.6.25 s C.7 s D.8 s 解析　B車減速到零所需的時(shí)間 t＝＝ s＝5 s， xB＝(v＋0)t＝×10×5 m＝25 m A車在5 s內(nèi)的位移xA＝vAt＝4×5 m＝20 m xA＜xB＋Δx，Δx

33、＝7 m，所以B車在停止運(yùn)動(dòng)后被追上 設(shè)A物體追上B物體所用時(shí)間為t0，則vAt0＝Δx＋xB t0＝ s＝8 s，故選項(xiàng)D正確。 答案　D 7.(2017·廣西重點(diǎn)高中高三一模)甲、乙兩車同時(shí)從同一地點(diǎn)沿著平直的公路前進(jìn)，它們運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖6所示，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖6 A.兩車在t＝40 s時(shí)再次并排行駛 B.甲車減速過(guò)程的加速度大小為0.5 m/s2 C.兩車再次并排行駛之前，t＝30 s時(shí)兩車相距最遠(yuǎn) D.兩車之間的距離先增大，再變小，最后不變 解析　t＝40 s時(shí)，甲車的位移為x甲＝×30 m＋5×10 m＝425 m，乙車的位移為x乙＝10×4

34、0 m＝400 m，甲車在乙車前面，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；甲車做減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a＝ m/s2＝0.5 m/s2，選項(xiàng)B正確；在兩車再次并排行駛之前，t＝20 s 時(shí)，兩車相距最遠(yuǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；兩車距離先增大，再變小，最后又變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　B 8.(多選)甲、乙兩車在一平直公路上從同一地點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，它們的v－t圖象如圖7所示。下列判斷正確的是(　　) 圖7 A.乙車啟動(dòng)時(shí)，甲車在其前方50 m處 B.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，乙車落后甲車的最大距離為75 m C.乙車啟動(dòng)10 s后正好追上甲車 D.乙車超過(guò)甲車后，兩車不會(huì)再相遇 解析　根據(jù)速度圖線與時(shí)間軸包圍的面積表示

35、位移可知，乙在t＝10 s時(shí)啟動(dòng)，此時(shí)甲的位移為x＝×10×10 m＝50 m，即甲車在乙車前方50 m處，故選項(xiàng)A正確；當(dāng)兩車的速度相等時(shí)相距最遠(yuǎn)，最大距離為xmax＝×(5＋15)×10 m－×10×5 m＝75 m，故選項(xiàng)B正確；由于兩車從同一地點(diǎn)沿同一方向沿直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)位移相等時(shí)兩車才相遇，由圖可知，乙車啟動(dòng)10 s后位移小于甲車的位移，還沒(méi)有追上甲車，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；乙車超過(guò)甲車后，由于乙的速度大，所以不可能再相遇，故選項(xiàng)D正確。 答案　ABD 9.(2017·河南中原名校第三次聯(lián)考)如圖8所示，在兩車道的公路上有甲、乙兩輛車，甲車停在A線位置，某時(shí)刻乙車以速度v1＝40 m/s通

36、過(guò)A線后立即以大小a1＝4 m/s2的加速度開(kāi)始制動(dòng)減速，甲車4 s后開(kāi)始以a2＝4 m/s2的加速度向同一方向勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，兩車同時(shí)在B線位置。兩車看成質(zhì)點(diǎn)，從乙車通過(guò)A線位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，求經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間兩車同時(shí)在B線位置及在B線位置時(shí)甲車的速度大小。 圖8 解析　設(shè)乙車停下來(lái)所需的時(shí)間為t1，減速過(guò)程通過(guò)的距離為x1，則v1＝a1t1，v＝2a1x1 解得x1＝200 m，t1＝10 s 在t1＝10 s時(shí)，設(shè)甲車通過(guò)的距離為x2，則 x2＝a2(t1－t0)2 解得x2＝72 m

37、車同時(shí)在B線位置，在B線位置甲車的速度為v2，則x1＝a2(t－t0)2，v2＝a2(t－t0) 解得t＝14 s，v2＝40 m/s 答案　14 s　40 m/s 10.A、B兩車在同一直線上向右勻速運(yùn)動(dòng)，B車在A車前，A車的速度大小為v1＝8 m/s，B車的速度大小為v2＝20 m/s，如圖9所示。當(dāng)A、B兩車相距x0＝28 m時(shí)，B車因前方突發(fā)情況緊急剎車(已知?jiǎng)x車過(guò)程的運(yùn)動(dòng)可視為勻減速直線運(yùn)動(dòng))，加速度大小為a＝2 m/s2，從此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，求： 圖9 (1)A車追上B車之前，兩者相距的最大距離； (2)A車追上B車所用的時(shí)間； (3)從安全行駛的角度考慮，為避免兩車

38、相撞，在題設(shè)條件下，A車在B車剎車的同時(shí)也應(yīng)剎車的最小加速度。 解析　(1)當(dāng)A、B兩車速度相等時(shí)相距最遠(yuǎn)，則： v1＝v2－at1 代入數(shù)據(jù)解得t1＝6 s 此時(shí)，根據(jù)位移公式得xA＝v1t1＝48 m xB＝v2t1－at＝84 m Δxm＝xB＋x0－xA 代入數(shù)據(jù)解得Δxm＝64 m (2)B車剎車到停止運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間t0＝＝10 s 對(duì)B車：xB＝＝100 m 對(duì)A車：xA＝v1t0＝80 m 則xA

39、時(shí)剛好追上B車時(shí)，加速度最小，則＋x0＝ 代入數(shù)據(jù)解得aA＝0.25 m/s2 答案　(1)64 m　(2)16 s　(3)0.25 m/s2 11.(2018·高考導(dǎo)航卷)質(zhì)量為m＝1×103 kg的賽車在恒定的牽引力F＝6×103 N作用下，從靜止開(kāi)始沿一長(zhǎng)直道路做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，在賽車前方200 m處有一安全車以36 km/h 的速度與賽車同方向勻速前進(jìn)。賽車追上安全車時(shí)，立刻關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。已知賽車所受阻力為賽車重力的，且保持不變，重力加速度大小g＝10 m/s2。 (1)賽車經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間追上安全車？ (2)追上安全車后，兩車再經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間第二次相遇？(假設(shè)賽車可

40、以從安全車旁經(jīng)過(guò)而不發(fā)生相撞) 解析　(1)賽車從靜止開(kāi)始沿一長(zhǎng)直道路做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律F－f＝ma1，其中f＝kmg 設(shè)賽車經(jīng)過(guò)t1時(shí)間追上安全車，則t1時(shí)間內(nèi)安全車的位移x1＝v1t1，賽車的位移x2＝a1t，且x2－x1＝Δx 聯(lián)立解得t1＝20 s，t2＝－10 s(舍去) (2)追上安全車時(shí)賽車的速度為v＝a1t1＝40 m/s，賽車追上安全車后，立刻關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，根據(jù)牛頓第二定律可知 －f＝ma2，解得a2＝－4 m/s2 即賽車以大小為4 m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)t2時(shí)間賽車停下，則有v＋a2t2＝0，得t2＝10 s 此時(shí)賽車的位移x2′＝t2＝200 m， 安全車的位移x1′＝v1t2＝100 m 即賽車停下時(shí)安全車仍沒(méi)有追上 此后只有安全車運(yùn)動(dòng)，設(shè)安全車經(jīng)過(guò)t3時(shí)間追上賽車，則有v1t3＝x2′－x1′，得t3＝10 s 所以總時(shí)間t＝t2＋t3＝20 s，即再經(jīng)過(guò)20 s兩車再次相遇 答案　(1)20 s　(2)20 s 20