高中物理
【运动图象 追及和相遇问题】典型题
1.利用速度传感器与计算机结合,可以自动做出物体的速度v随时间t的变化图象.某次实验中获得的v-t图象如图所示,由此可以推断该物体在( )
A.t=2 s时速度的方向发生了变化 B.t=2 s时加速度的方向发生了变化 C.0~4 s内做曲线运动 D.0~4 s内的位移约为2.8 m
解析:选A.由题图可知,t=2 s时物体的速度方向发生了变化,而加速度方向没有发生变化,A正确,B错误;0~4 s内物体沿直线往复运动,总位移为零,C、D均错误.
2. (多选)一辆汽车从甲地出发,沿平直公路开到乙地刚好停止,其速度图象如图所示.那么0~t和t~3t两段时间内,下列说法中正确的是( )
A.加速度的大小之比为2∶1 B.位移的大小之比为1∶2 C.平均速度的大小之比为2∶1 D.中间时刻速度的大小之比为1∶1
v1
解析:选ABD.设t时刻速度为v1,则0~t时间内加速度a1=t,位移x1
v1-v1
=t,平均速度v1=,中间时刻速度等于平均速度.t~3t时间内加速度a2
22v1v1v1-
=,位移x2=2t,平均速度v2=.故正确的是A、B、D. 2t22
3.如图所示为甲、乙两物体做直线运动的x-t图象,对于0~t1时间内两物体的运动,下列说法中正确的是( )
A.甲物体加速度方向与速度方向相同 B.乙物体加速度方向与速度方向相反 C.甲物体的平均速度大于乙物体的平均速度 D.乙物体位移变小,速度变大
解析:选B.由x-t图象切线的斜率等于速度,可知甲物体速度逐渐减小,做减速运动,加速度方向与速度方向相反,选项A错误;由题图可知乙物体速度逐渐减小,做减速运动,加速度方向与速度方向相反,选项B正确;由题图可知,两物体在0~t1时间内的位移大小相等,则平均速度大小相等,选项C错误;乙物体位移变小,速度变小,选项D错误.
4.一物体由静止开始运动,其加速度a与位移x的关系图线如图所示.下列说法正确的是( )
A.物体最终静止
B.物体的最大速度为 2a0x0 C.物体的最大速度为 3a0x0 D.物体的最大速度为
3
ax 200
解析:选C.物体由静止开始运动,由v2=2ax可得物体的最大速度的平方1
为a-x图线与坐标轴所围面积的2倍,则物体的最大速度的平方v2=2(a0x0+
2a0x0),解得v=3a0x0,故C项正确.
5.甲、乙两车在同一条直道上行驶,它们运动的位移x随时间t变化的关系如图所示,已知乙车做匀变速直线运动,其图线与t轴相切于t=10 s 处,则下列说法正确的是( )
A.甲车的初速度为零
B.乙车的初位置在x0=60 m处 C.乙车的加速度大小为1.6 m/s2
D.t=5 s时两车相遇,此时甲车速度较大
解析:选C.位移—时间图象的斜率等于速度,则知甲车的速度不变,做匀速直线运动,初速度不为零,选项A错误;乙车做匀变速直线运动,其图线与t轴相切于10 s处,则t=10 s时,速度为零,反过来看成初速度为0的匀加速直111
线运动,则x=at2,根据图象可知,x0=a·(10 s)2,20 m=a·(5 s)2,解得:a
222=1.6 m/s2,x0=80 m,选项B错误,C正确;t=5 s时两车相遇,此时甲车的速20
度v甲= m/s=4 m/s,乙车的速度为v2=at=1.6×5 m/s=8 m/s,选项D错误.
5
6.如图所示,直线a与四分之一圆弧b分别表示两质点A、B从同一地点出发,沿同一方向做直线运动的v-t图象.当B的速度变为0时,A恰好追上B,则A的加速度为( )
A.1 m/s2
B.2 m/s2