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运动图象 追及相遇问题作业题
作业题目难度分为3档:三星☆☆☆(基础题目)
四星☆☆☆☆(中等题目)
五星☆☆☆☆☆(较难题目)
本套作业题目1-10题为三星,11-16为四星,17-19为五星。
1.甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时内的位移-时间图象如图
所示,下列表述正确的是( ) ☆☆☆
A.0.2~0.5小时内,甲的加速度比乙的大
B.0.2~0.5小时内,甲的速度比乙的大
C.0.6~0.8小时内,甲的位移比乙的小
D.0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等
答案与解析:位移-时间图象的斜率绝对值反映速度大小,在 0.2~0.5 小时内,甲、
乙均做匀速直线运动,加速度为 0,甲图象斜率大于乙图象斜率,说明甲的速度大
于乙的速度,故选项 A错误,B正确;由位移-时间图象可以看出在 0.6~0.8 小时内
甲的位移比乙的大,故选项C错误;由位移-时间图象看出在t=0.5小时时,甲在x=10
km处,而乙在 x=8km 处,进一步得出在0.8 小时内甲的路程比乙的大,故选项D
错误。
2.(多选)一质点沿一条直线运动,其位移随时间t的变化关系如图所示,Oa段和cd
段为直线、ac段为曲线,Oa段的平均速度为v ,ac段的平均速度为 v ,cd段的平
1 2
均速度为v ,Od段平均速度为v ,则( ) ☆☆☆
3 4A.Oa段的加速度小于cd段的加速度
B.v 可能等于 v
2 4
C.v 、v 、v 和v 中v 最大
1 2 3 4 3
D.在ac段一定存在一个时刻,此时刻的瞬时速度等于v
4
答案与解析:x-t图线上两点连线的斜率表示速度,Oa段和 cd 段的加速度均为 0,
选项 A错误;连接 ac,ac段斜率小于 Od 段斜率,则 v2 不可能等于 v ,选项B错
4
误;由图象斜率可知v <v <v <v ,则选项 C、D正确。
2 4 1 3
3.(多选)甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动,其v-t图象如图所示。
则( ) ☆☆☆
A.甲、乙在t=0到t=1s之间沿同一方向运动
B.乙在t=0到t=7s之间的位移为零
C.甲在t=0到t=4s之间做往复运动
D.甲、乙在t=6s时的加速度方向相同
答案与解析:乙在t=0到t=0.5s之间沿x轴负方向运动,在t=0.5s到t=1s之间沿x
轴正方向运动,而甲在t=0到t=1s之间沿x轴正方向运动,选项A错误;根据v-t
图象与横轴所围面积表示位移可知,乙在t=0到t=7s之间的位移为零,选项B正确;
甲在 t=0 到t=4 s之间一直沿x轴正方向运动,选项 C错误;甲、乙在t=6 s时的加
速度均为负值,方向相同,选项D正确。4.一物体做直线运动,其加速度随时间变化的a-t图象如图所示。下列v-t图象中,
可能正确描述此物体运动的是( ) ☆☆☆
T
答案与解析:由题图可知,在0~ 时间内a=a >0,若v ≥0,物体做匀加速运动;若
0 0
2
v <0,物体做匀减速运动,故选项B、C错误;由于在T~2T时间内a=-a ,故物体
0 0
T
做匀变速运动且图线斜率的绝对值与0~ 时间内相同,故选项A错误,D正确。
2
5.如图所示是物体做直线运动的v-t图象,则下列由v-t图象作出的加速度-时间(a-t)
图象和位移-时间(x-t)图象中正确的是( ) ☆☆☆
答案与解析:由题图可知,物体先做匀速直线运动,然后继续向前做匀减速直线运
动,加速度为-1 m/s2,2~3s内做反方向的匀加速直线运动,加速度为-1 m/s2,3~5s
内做匀减速直线运动,加速度为0.5m/s2,选项A正确,B错误;0~5s内,v-t图象
与横轴所围的面积和为零,故t=5s时物体处于位移为零处,选项C、D错误。6.如图所示,有一内壁光滑的闭合椭圆形管道,置于竖直平面内,MN是通过椭圆
中心O点的水平线。已知一小球从M点出发,初速率为v ,沿管道MPN运动,到
0
N 点的速率为 v ,所需时间为 t ;若该小球仍由 M 点以初速率 v 出发,而沿管道
1 1 0
MQN运动,到 N点的速率为v ,所需时间为t 。则( ) ☆☆☆
2 2
A.v =v ,t >t B.v <v ,t >t C.v =v ,t <t D.v <v ,t <t
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
答案与解析:由机械能守恒定律得,小球两次到达N 点速率相同,即v =v =v ,画
1 2 0
出小球由M→P→N及由 M→Q→N的速率-时间图象如图中Ⅰ、Ⅱ所示。则图线与
坐标轴所围成的面积表示小球的路程,两次的路程相等,故t >t ,选项A正确。
1 2
7.某同学欲估算飞机着陆时的速度,他假设飞机在平直跑道上做匀减速运动,飞机
在跑道上滑行的距离为x,从着陆到停下来所用的时间为t,实际上,飞机的速度越
大,所受的阻力越大,则飞机着陆时的速度应是( ) ☆☆☆
x 2x 2x x 2x
A.v= B.v= C.v> D. <v<
t t t t t
答案与解析:该同学假设飞机做匀减速运动,所用的时间为t,画出相应的v-t 图象
大致如图所示的虚线。根据图象的意义可知,虚线下方的“面积”表示位移。因为
2x
位移为x,则得出初速度为 。实际上,当飞机的速度减小时,所受的阻力减小,
t
因而它的加速度会逐渐变小,v-t图象切线的斜率减小,画出相应的v-t图象大致如
图所示的实线。根据图象的意义可知,实线下方的“面积”表示位移。所以飞机着2x
陆的速度v> ,故选项C正确。
t
8.如图8所示是甲、乙两物体从同一点出发的位移-时间(x-t)图象,由图象可以看出
在0~4s这段时间内( ) ☆☆☆
A.甲、乙两物体始终同向运动
B.4s时甲、乙两物体之间的距离最大
C.甲的平均速度大于乙的平均速度
D.甲、乙两物体之间的最大距离为3m
答案与解析:在x-t图象中,图象的斜率表示速度,由题图知,甲物体在0~2s内图
线斜率为正值,在2~6s内图线斜率为负值,而乙物体图线斜率一直为正值,故选
项A错误;4s时,甲、乙两图线相交,表示相遇,2s末甲、乙两物体之间的距离
最大,为4m-1m=3m,选项B错误,D正确;在0~4s内,甲、乙两物体的位移相
同、时间相同,所以平均速度相同,选项C错误。
9. 甲、乙两质点在同一直线上做匀加速直线运动,v-t图象如图所示,3s末两质点
相遇,由图象可知( ) ☆☆☆A.甲的加速度等于乙的加速度
B.出发前甲在乙之前6m处
C.出发前乙在甲前6m处
D.相遇前甲、乙两质点的最远距离为6m
答案与解析:根据v-t 图象的斜率表示加速度,可得 a =1.5m/s2,a =2m/s2,所以
甲 乙
选项A错误;根据“面积法”,可得3s内甲、乙沿同一方向运动的位移分别为x
乙
=9m,x =3m,因为3s末两质点相遇,所以出发前甲在乙之前 6m处,选项B 正
甲
确,C错误;1s前,甲静止,乙做匀加速运动,甲、乙间距从 6m开始逐渐减小,
1s后,甲开始匀加速运动,但甲的速度始终小于乙的速度,所以甲、乙间距还在减
小,3s末,甲、乙间距减为0,即相遇,选项D正确。
10. 甲、乙同时从A处由静止出发,沿直线AB 运动,甲先以加速度a 做匀加速运
1
动,经一段时间后,改以加速度a 做匀加速运动,到达B的速度为v ,乙一直以加
2 0
速度a做匀加速运动,到达B的速度也为v 。已知a >a,则( ) ☆☆☆
0 1
A.a =a
2
B.a >a
2
C.经过AB间任一点时甲的速度一定大于乙的速度
D.经过AB间某一点时,甲的速度可能小于乙的速度
答案与解析:由匀变速直线运动的公式v =2ax知,v -x 图线是一过原点的直线,其
2 2
斜率的数值为加速度大小的两倍。作出v -x图象如图所示,由图可知,a <a,选项
2 2
A、B错误;在图象上任作一条平行于纵轴的直线,比较AB中间任一点甲、乙速度
的大小,由图可知,经过AB间任一点时甲的速度一定大于乙的速度,选项C正确,
D错误。11.一个做直线运动的物体的v-t图象如图所示,由图象可知( ) ☆☆☆☆
A.0~1.5s内物体的加速度为-4m/s2,1.5~3s内物体的加速度为4m/s2
B.0~4s内物体的位移为12m
C.3s末物体的运动方向发生变化
D.3s末物体回到出发点
Δv
答案与解析:v-t 图象的斜率表示加速度,由 a= 可知,0~3 s 内物体的加速度为
Δt
6-(-6)
a= m/s2=4m/s2,选项A错误;由图象知,物体先沿负方向做匀减速运动,
3
1.5s末速度减小到0,以后沿正方向做匀加速运动,3s末回到出发点,选项D正确;
0~4s 内物体的位移为 3 m,选项 B错误;3 s末物体的加速度方向发生变化,运动
方向不变,选项C错误。
12.如图所示是某质点做直线运动的 v-t 图象,由图可知这个质点的运动情况是
( )
☆☆☆☆A.前5s质点静止
B.5~15s内质点做匀加速运动,加速度为1m/s2
C.15~20s内质点做匀减速运动,加速度为-3.2m/s2
D.15s末质点离出发点最远,20s末质点回到出发点
答案与解析:由图象可知,质点前5s做的是匀速运动,选项A错误;5~15s内做匀
加速运动,加速度为 0.8m/s2,选项 B 错误;15~20s内做匀减速运动,其加速度为
-3.2m/s2,选项 C正确;质点在20 s末离出发点最远,质点做的是方向不变的直线
运动,选项D错误。
13.甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t=0到t=t1的时间内,它们的v-t图
象如图所示。在这段时间内( ) ☆☆☆☆
A.汽车甲的平均速度比乙的大
v v
B.汽车乙的平均速度等于 1 2
2
C.甲、乙两汽车的位移相同
D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大
答案与解析:因为图线与坐标轴所围的“面积”是物体的位移,故在 0~t 时间内,
1
- x
甲车的位移大于乙车,故根据v= 可知,甲车的平均速度大于乙车,选项A正确,
t
v v
C错误;因为乙车做变减速运动,故平均速度不等于 1 2 ,选项B错误;因为图
2线切线的斜率表示物体的加速度,故甲、乙两车的加速度均逐渐减小,选项D错误。
14.一个物体由静止开始沿一条直线运动,其加速度随时间的倒数的变化规律图线
如图所示,a 和t 已知,则下列判断正确的是( ) ☆☆☆☆
0 0
A.物体在t 前做加速度增大的加速运动
0
B.物体在t 时刻的速度为a t
0 0 0
1
C.物体在t 时间内速度增加量为 a t
0 0 0
2
D.以上判断均错
1
答案与解析:注意横轴为 ,由图可知物体在t 前做加速度恒为a 的匀加速直线运动,
0 0
t
由速度公式可知t 时刻的速度为a t ,选项B正确,A、C、D均错误。
0 0 0
15.甲、乙两车从同一地点沿同一方向做直线运动,其中甲车初速度为零,最大速
度为4m/s,乙车初速度为1.5m/s,最大速度为 3.5m/s,其v-t图象如图所示。关于
两车的运动情况,下列说法正确的是( ) ☆☆☆☆
A.在t=4s时,甲、乙相遇
B.甲的加速度一直小于乙的加速度
C.在t=1s时,两车速度相等,加速度相等
D.甲车运动的总位移大于乙车运动的总位移答案与解析:v-t图线与t轴所围面积表征位移,斜率表征加速度,在t=4 s,甲、乙
的位移均为10m,甲、乙相遇,选项 A正确;在0~2s内a >a ,选项B错误;
甲 乙
在 t=1 s两车速度相等,但甲的加速度大于乙的加速度,选项 C 错误;乙车运动的
总位移大于甲车运动的总位移,选项D错误。
16.入冬以来,全国多地多次发生雾霾天气,能见度不足100m。在这样的恶劣天气
中,甲、乙两汽车在一条平直的单行道上,乙在前,甲在后同向行驶。某时刻两车
司机同时听到前方有事故发生的警笛提示,同时开始刹车,结果两辆车发生了碰撞。
如图6所示为两辆车刹车后若恰好不相撞的 v-t图象,由此可知( ) ☆☆☆☆
图 6
A.两辆车刹车时相距的距离一定等于112.5m
B.两辆车刹车时相距的距离一定小于90m
C.两辆车一定是在刹车后的 20s之内的某时刻发生相撞的
D.两辆车一定是在刹车后的20s以后的某时刻发生相撞的
答案与解析:v-t图象给定了两车的初速度和加速度,不确定值是刹车前两车间距离。
525 515
由两车的 v-t 图象可知,两车不相撞的最小距离Δx min = 20m=100
2 2
m,即当Δx<100m时两车必相撞,选项A、B均错误;两车相撞一定发生在甲车速
度大于乙车速度时,即t=20s之前,选项C正确,D错误。
17.如图所示,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移-时间(x-t)
图线,由图可知( ) ☆☆☆☆☆A.在时刻t ,a车追上b车
1
B.在时刻t ,a、b两车运动方向相反
2
C.在t 到t 这段时间内,b车的速率先减小后增大
1 2
D.在t 到t 这段时间内,b车的速率一直比a车的大
1 2
答案与解析:由题图可知,t 时刻,b 车追上a 车,故选项 A错误;x-t 图象的斜率
1
表示速度,由于t 时刻a、b两图象的斜率一正、一负,故两车运动方向相反,选项
2
B正确;由b 图线的斜率的变化可以看出 t 到t 这段时间 b车的速率先减小后反向
1 2
增大,选项C正确;如图所示,在t 时刻b图线的斜率与a图线的相等,此时两车
3
的速率相等,故选项D错误。
18.将甲、乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出,抛出时
间相隔 2 s,它们运动的v-t图象分别如图直线甲、乙所示。则( ) ☆☆☆☆☆
A.t=2s时,两球高度相差一定为40m
B.t=4s时,两球相对于各自抛出点的位移相等C.两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等
D.甲球从抛出至达到最高点的时间间隔与乙球的相等
答案与解析:由于两球的抛出点未知,则选项A、C均错误;由图象可知4s时两球
上升的高度均为40m,则距各自出发点的位移相等,则选项B正确;由于两球的初
v
速度都为30m/s,则上升到最高点的时间均为t= 0 =3s,则选项D正确。
g
19.甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向做直线运动,它们的v-t图象
如图所示。下列判断正确的是( ) ☆☆☆☆☆
A.乙车启动时,甲车在其前方50m处
B.运动过程中,乙车落后甲车的最大距离为 75m
C.乙车启动 10s后正好追上甲车
D.乙车超过甲车后,两车不会再相遇
答案与解析:根据速度图线与时间轴包围的面积表示位移,可知乙在t=10s时启动,
1
此时甲的位移为x= ×10×10m=50m,即甲车在乙前方50m处,故选项 A正确;当
2
1 1
两车的速度相等时相距最远,最大距离为:smax= ×(5+15)×10m- ×10×5m=75m,
2 2
故选项B正确;由于两车从同一地点沿同一方向沿直线运动,当位移相等时两车才
相遇,由图可知,乙车启动10s后位移小于甲的位移,还没有追上甲,故选项C错
误;乙车超过甲车后,由于乙的速度大,所以不可能再相遇,故选项D正确。