[方法点拨] (1)x-t图象中两图象交点表示相遇、v-t图象在已知出发点的前提下,可由图象面积判断相距最远、最近及相遇.(2)“慢追快”型(匀加速追匀速、匀速追匀减速、匀加速追匀减速):两者间距先增大,速度相等时达到最大,后逐渐减小,相遇一次.追匀减速运动的物体时要注意判断追上时是否已停下.(3)“快追慢”型(匀减速追匀速、匀速追匀加速、匀减速追匀加速):两者间距先减小,速度相等时相距最近,此时追上是“恰好不相撞”.此时还没追上就追不上了,若在此之前追上,则此后还会相遇一次.
1.如图1所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x-t图象,下列说法中正确的是( )
图1
x0
A.甲、乙两物体的出发点相距 2B.甲、乙两物体都做匀速直线运动 C.甲物体比乙物体晚出发的时间为t1 D.甲、乙两物体向同方向运动
2.(2018·山东省烟台市期中)大雾天发生交通事故的概率比平常要高出几倍甚至几十倍,保证雾中行车安全显得尤为重要.在雾天的平直公路上,甲、乙两汽车同向匀速行驶,乙在前,甲在后.某时刻两车司机听到警笛提示,同时开始刹车,结果两车刚好没有发生碰撞.如图2所示为两车刹车后做匀减速运动的v-t图象,以下分析正确的是( )
图2
A.甲车刹车的加速度的大小为0.5 m/s2 B.两车开始刹车时的距离为100 m C.两车刹车后间距一直在减小 D.两车都停下来后相距25 m
3.(2018·河北省石家庄市质检)相距15 m的甲、乙两质点在t=0时刻开始沿同一直线相向运
动,它们运动的v-t图象如图3所示,下列说法正确的是( )
图3
A.0~3 s内,甲的平均速度大小比乙的小 B.t=3 s时,甲的加速度为零
C.0~5 s内,甲和乙的平均速度大小相等 D.t=5 s时,甲、乙相遇
4.(多选)(2018·河北省大名一中月考)A、B两辆汽车在平直公路上朝同一方向运动,如图4所示为两车运动的v-t图象,下列对阴影部分的说法不正确的是( )
图4
A.若两车从同一点出发,它表示两车再次相遇前的最大距离 B.若两车从同一点出发,它表示两车再次相遇前的最小距离 C.若两车从同一点出发,它表示两车再次相遇时离出发点的距离 D.表示两车出发时相隔的距离
5.(多选)(2018·广东省深圳中学一模)甲、乙两车在同一水平路面上做直线运动,某时刻乙车在前、甲车在后,两车相距6 m,从此刻开始计时,乙车做初速度大小为12 m/s、加速度大小为1 m/s2的匀减速直线运动,甲车运动的x-t图象如图5所示(0~6 s是开口向下的抛物线一部分,6~12 s是直线,两部分平滑相连),则在0~12 s内关于两车位置关系的判断,下列说法中正确的是( )
图5
A.t=4 s时甲车在乙车前面 B.t=4 s时两车间的距离最大 C.0~12 s内两车有两次相遇
D.0~12 s内两车有三次相遇
6.(2019·湖北省襄阳市调研)甲、乙两车从同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动,它们运动的加速度随时间变化的图象如图6所示,关于两车的运动情况,下列说法正确的是( )
图6
A.在0~4 s内甲车做匀加速直线运动,乙车做匀减速直线运动 B.在0~2 s内两车间距逐渐增大,2~4 s内两车间距逐渐减小 C.在t=2 s时甲车速度为3 m/s,乙车的速度为4.5 m/s D.在t=4 s时甲车恰好追上乙车
7.甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的v-t图象如图7所示.两图象在t=t1时刻相交于P点,P在横轴上的投影为Q,△OPQ的面积为S.在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距为d.已知此后两车相遇两次,且第1次相遇的时刻为t′,则下面4组t′和d的组合中可能的是( )
图7
A.t′=t1,d=S 13C.t′=t1,d=S
24
11
B.t′=t1,d=S
2213
D.t′=t1,d=S
44
8.(2019·河北省武邑中学一调)一列货车以10 m/s的速度在铁路上匀速行驶,由于调度事故,后面600 m处有一列快车以20 m/s的速度在同一轨道上同向行驶,快车司机立即采取制动,快车要滑行2 000 m才能停下来,求两车的最近距离.
9.A、B两车在同一直线上向右匀速运动,B车在A车前,A车的速度大小为v1=8 m/s,B车的速度大小为v2=20 m/s,如图8所示,当A、B两车相距x0=28 m时,B车因前方突发情况紧急刹车(已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动),加速度大小为a=2 m/s2,从此时开始计时,求:
图8
(1)A车追上B车之前,两者相距的最大距离. (2)A车追上B车所用的时间.
(3)从安全行驶的角度考虑,为避免两车相撞,在题设条件下,A车在B车刹车的同时也应刹车的最小加速度.
10.(2018·四川省树德中学诊断)树德中学运动会上,4×100 m接力赛是最为激烈的比赛项目,有甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现,甲短距离加速后能保持9 m/s的速度跑完全程.为了确定乙起跑的时机,甲在接力区前s0处作了标记,当甲跑到此标记时向乙发出起跑口令,乙在接力区的前端听到口令时立即起跑(忽略声音传播的时间及人的反应时间),先做匀加速运动,速度达到最大后,保持这个速度跑完全程,已知接力区的长度为L=20 m. (1)若s0=13.5 m,且乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒,则在完成交接棒时乙离接力区末端的距离为多大?
(2)若s0=16 m,乙的最大速度为8 m/s,要使甲、乙能在接力区完成交接棒,且比赛成绩最好,则乙在加速阶段的加速度应为多少?
答案精析
1.B [由题图可知,甲从距原点x0处出发,乙由原点出发,故两物体出发点相距x0,A选项错误;两图线都是倾斜直线,即两物体都做匀速直线运动,B选项正确;甲开始计时就出发,乙在计时后t1时刻才出发,故甲比乙早出发的时间为t1,C选项错误;甲、乙图线的斜率分别为负值和正值,表明甲、乙运动方向相反,D选项错误.]
2.B [根据v-t图象的斜率表示加速度,由题图甲车的速度图象可知,甲车刹车的加速度的Δv
大小为a==1.0 m/s2,选项A错误;在t=20 s时,两车速度相等,间距最小为零,此时
Δt两车的速度v=v0-at=25 m/s-1.0×20 m/s=5 m/s,根据v-t图象中速度图线与横坐标轴1
所围的面积表示位移可知,在0~20 s时间内,甲车的位移为x甲=×(25+5)×20 m=300 m,
21
乙车的位移为x乙=×(15+5)×20 m=200 m,两车开始刹车时的距离为x=x甲-x乙=300 m
2-200 m=100 m,选项B正确;在0~20 s时间内,两车间距在减小,在20~30 s时间内,1
两车间距在增大,选项C错误;甲车的刹车位移x甲′=×25×25 m=312.5 m,乙车的刹
21
车位移为x乙′=×15×30 m=225 m,两车都停下来后相距Δx=x乙′+100 m-x甲′=225
2m+100 m-312.5 m=12.5 m,选项D错误.]
40+×35-6
3.D [0~3 s内,甲的平均速度为v甲= m/s=-3 m/s,乙的平均速度为v乙= m/s
22=1.2 m/s,甲的平均速度大小比乙的大,故A错误;根据速度-时间图象的斜率表示加速度,甲的加速度始终为a=
Δv0-?-6?
= m/s2=2 m/s2,故B错误;0~5 s内,甲的平均速Δt3-0
-6+40+4
度为v甲= m/s=-1 m/s,乙的平均速度为v乙= m/s=2 m/s,甲的平均速度大
22小比乙的小,故C错误;根据速度-时间图象与时间轴围成的面积表示位移,可知在0~5 s111
时间内,甲的位移为x甲=×(-6)×3 m+×4×2 m=-5 m,乙的位移为x乙=×4×5 m
222=10 m,则x乙-x甲=15 m,故在t=5 s时刻,甲、乙相遇,故D正确.]
4.BCD [在v-t图象中,图线与时间轴所包围的图形的“面积”表示位移,两条线的交点表示二者速度相等,若两车从同一点出发,则图中阴影部分的“面积”就表示两车再次相遇前的最大距离,故A正确,B、C、D错误.]
80-60v0+v
5.AD [甲车在t=6 s时的速度v= m/s=4 m/s,则0~6 s内甲车位移x6甲=t,
2611-61
又v=v0+a1t6,解得v0=16 m/s,a1=-2 m/s2,则在t=4 s时甲车的位移x4甲=v0t4+a1t42
2