高中物理运动图像、追及相遇问题检测题
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高中物理运动图像、追及相遇问题检测题
1.[多选](2020·武汉调)甲、乙两个物体在同一直线上运动,其x -t 图像如图所示,其中直线b 与曲线a 相切于点(4,-15)。已知甲做匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A .0~1 s 内两物体运动方向相同
B .前4 s 内甲的平均速度是乙的平均速度的15
7倍
C .t =0时刻,甲的速度大小为10 m/s
D .甲的加速度大小为2 m/s 2
解析:选ACD x -t 图像的斜率的正负表示运动的方向,故前4 s 内两物体运动方向相同,均为负方向,故A 正确;甲做匀变速直线运动,则甲的x -t 图像对应于a ,前4 s 内甲的平均速度为v 1=-15 m -9 m 4 s =-6 m/s ,前4 s 乙的平均速度为v 2=-15 m --7 m
4 s =-2 m/s ,故前4 s
内甲的平均速度是乙的平均速度的3倍,故B 错误;直线b 与曲线a 相切于点(4,-15),可知第4 s 末的速度v 4就是直线b 的斜率,则v 4=-2 m/s, 前4 s 内甲的平均速度为-6 m/s ,所以0时刻甲的速度
v 0=-10 m/s ,故甲的加速度a =v -v 0t =-2--104
m/s 2=2 m/s 2
,故C 、D 正确。
2.一轿车和一卡车从同一地点出发,由静止开始向同一方向做匀加速直线运动,加速度大小分别为5 m/s 2
和3 m/s 2
,两车能达到的最大速度均为30 m/s ,则两车间的最大距离为( )
A .20 m
B .60 m
C .90 m
D .150 m
解析:选B 根据匀变速直线运动的规律结合速度时间图像可得,轿车和卡车的速度时间图像如图所示。
所以两车的最大距离为12×(4+10)×30 m -1
2
×10×30 m =60 m 。B 对。
3.杂技运动员在训练时的照片如图所示。有一小球自由落下,碰到水平桌面后反弹,如此数次落下和反弹。若规定竖直向下为正方向,碰撞时间不计,空气阻力不计,则下列v -t 图像中正确的是( )
解析:选B 小球向下运动后又弹起来,所以速度先为正值逐渐增大,反弹后突然变为负值,且小球在弹起来时速度大小变化很小,根据以上线索可以排除A 、C 、D ,正确答案为B 。
4.一质量为1 kg 的小物块静止在光滑水平面上,t =0时刻给物体施加一个水平向右的拉力F ,其速度的二次方随位移变化的图像为经过P (5,25)点的直线,如图所示,则( )
A .小物块做匀速直线运动
B .水平拉力F 的大小为2.5 N
C .5 s 内小物块的位移为5 m
D .5 s 末小物块的速度为25 m/s
解析:选B 根据v 2=2ax 可知a =12×255 m/s 2=2.5 m/s 2
,则F =ma =2.5 N ,小物块做匀加速直线
运动,选项A 错误,B 正确;5 s 内小物块的位移为x 5=12at 52=12×2.5×52
m =31.25 m ,选项C 错误;5 s
末小物块的速度为v 5=at 5=12.5 m/s ,选项D 错误。
5.(2019·衡水中学三模)入冬以来,全国多地多次发生雾霾天气,能见度不足20 m ,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,两辆车刹车时的v -t 图像如图所示,则( )
A .若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定等于112.5 m
B .若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定小于90 m
C .若两车发生碰撞,则一定是在刹车后20 s 之内的某时刻发生相撞
D .若两车发生碰撞,则一定是在刹车后20 s 以后的某时刻发生相撞
解析:选C 甲车的加速度为a 1=-1 m/s 2
,乙车的加速度为a 2=-0.5 m/s 2
,由图像可知,两车速度相等时经历的时间为20 s ,此时甲、乙两车速度均为5 m/s ,故甲车的位移为x 1=25+5
2×20 m =300 m ,
乙车的位移为x 2=15+5
2×20 m =200 m ,可知要想甲、乙两车不相撞,开始刹车时两车的至少距离Δx =
100 m ,若两车发生碰撞,则两车的距离小于100 m ,故A 、B 错;因为速度相等后,若不相撞,两者的距离逐渐增大,可知两辆车一定是在刹车后的20 s 之内的某时刻发生相撞的,故C 对,D 错。
6.[多选](2020·黔东南州模拟)物体A 以10 m/s 的速度做匀速直线运动。物体A 出发后5 s ,物体
B 从同一地点由静止出发,做匀加速直线运动,加速度大小是2 m/s 2,且A 、B 运动方向相同。则( )
A .物体
B 追上物体A 所用的时间为5 3 s B .物体B 追上物体A 所用的时间为(5+5 3 s)
C .物体B 追上物体A 前,两者的最大距离为75 m
D .物体B 追上物体A 前,两者的最大距离为50 m
解析:选BC 设物体B 出发后经时间t 追上物体A ,则:x A =x B ,v A (t +5)=1
2at 2,解得t =(5+53)s ,
物体B 追上物体A 所用的时间为(5+53)s ,故A 错误,B 正确;相遇前相距最大距离时v A =v B ,用时为Δt ,则2Δt =10,解得Δt =5 s ,则x A =v A (5+Δt )=10×(5+5)m =100 m ,x B =12a Δt 2=12×2×52
m
=25 m ,故Δx =x A -x B =75 m ,故C 正确,D 错误。
7.从塔顶由静止释放一个小球A 的时刻为计时零点,t 0时刻,在与A 球此刻所在位置的同一水平高度,由静止释放小球B ,若两球都只受重力作用,设小球B 下落时间为t ,在A 、B 两球落地前,A 、B 两球之间的距离为Δx ,则Δx
t
t 0的图线应为( )
解析:选B A 、B 两球释放后都做自由落体运动,释放小球B 时,小球A 的速度v A =gt 0,小球B 下落时间为t 时,A 、B 两球之间的距离Δx =v A t +12gt 2-12gt 2=gt 0t ,则Δx t =gt 0,所以Δx
t
t 0的图线为
一条过原点的倾斜直线,斜率为g ,故B 正确。
8.如图所示,平直高速公路上,一辆大货车以20 m/s 的速度违规行驶在快速道上,另有一辆SUV 小汽车以32 m/s 的速度随其后并逐渐接近。大货车的制动性能较差,刹车时的加速度保持在4 m/s 2
,而SUV 小汽车配备有ABS 防抱死刹车系统,刹车时能使汽车的加速度保持在8 m/s 2
。若前方大货车突然紧急刹车,SUV 小汽车司机的反应时间是0.50 s ,为了避免发生追尾事故,SUV 小汽车和大货车之间至少应保留多大的距离?
解析:在司机的反应时间里SUV 小汽车的行驶距离x 1=v 1t 0 若恰好不发生追尾,则此时两车速度相等,设为v ,有
v =v 1+a 1(t -t 0) v =v 2+a 2t
代入数据,得两车恰好不发生追尾所用时间t =4 s 此段时间内,两车行驶距离
s 1=x 1+v 1(t -t 0)+1
2
a 1(t -t 0)2
s 2=v 2t +12
a 2t 2
则两车之间不发生追尾的最小距离为 Δs =s 1-s 2
两车刹车时的加速度分别是
a 1=-8 m/s 2 a 2=-4 m/s 2
代入数据得Δs =31 m 答案:31 m
9.(2019·广安一诊)如图所示为甲、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的v -t 图像。下列判断正确的是( )
A .相遇时,乙车的速度为10 m/s
B .甲车超过乙车后,两车还会再相遇
C .乙车启动时,甲车在其前方50 m 处
D .相遇前,甲车落后乙车的最大距离为50 m 解析:选A 设乙出发后经过时间t 相遇,
x 乙=50+10(t -10)=10t -50,x 甲=37.5+15(t -15)=15t -187.5,
当两者相遇时,应该有x 甲=x 乙,解得t =27.5 s ,由图像可知此时v 乙=10 m/s ,故A 对; 甲、乙相遇后,始终有v 甲>v 乙,所以两者不可能再相遇,故B 错;甲、乙两车从同一地点出发,乙车启动时,甲、乙相距为零,故C 错;当v 甲=v 乙时,相遇前两车相距最远,结合图像可知最远距离大于50 m ,故D 错。
10.(2020·衡水模拟)如图所示为儿童蹦床时的情景,若儿童每次与弹性床相碰后都能回到相同的高度,并重复上述运动,取每次与弹性床刚接触的点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向,下列关于儿童位置(即坐标y )和其速度v 的关系图像中,能大体描述该过程的是( )
解析:选A 将儿童蹦床过程等效为自由落体运动的逆过程,则某时刻儿童下落的高度h =v 2
2g 。在坐
标系中,设儿童在最高点所处的位置为H ,则y 与v 的函数关系为y =H -v 2
2g
,只有A 正确。
11.如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A .甲图中,物体在0~t 0这段时间内的位移小于v 0t 0
2
B .乙图中,物体的加速度为2 m/s 2
C .丙图中,阴影面积表示t 1~t 2时间内物体的加速度变化量
D .丁图中,t =3 s 时物体的速度为25 m/s
解析:选D 甲图中,因v -t 图像与时间坐标轴围成的面积等于位移,可知物体在0~t 0这段时间内的位移大于
v 0t 0
2,选项A 错误;乙图中,根据v 2=2ax 可知2a =1515
m/s 2=1 m/s 2,则物体的加速度为0.5 m/s 2
,选项B 错误;丙图中,根据Δv =at 可知,阴影面积表示t 1~t 2时间内物体的速度变化量,选项C 错误;丁图中,由x =v 0t +12at 2可得x t =v 0+12at ,由图像可知12a =102=5,则a =10 m/s 2
,v 0=-5 m/s ,则t =3
s 时物体的速度为v 3=v 0+at 3=25 m/s ,选项D 正确。
12.[多选](2020·南京模拟)伽利略在研究自由落体运动的过程中,曾提出两种假设:①速度v 与下落的高度h 成正比;②速度v 与下落的时间t 成正比,分别对应于图甲和乙。下列关于甲、乙两图的判断正确的是( )
A .图甲中加速度不断增大
B .图乙中加速度不断增大
C .图甲中0~h 0内运动的时间是2h 0
v 0
D .图乙中0~t 0内运动的位移是v 0
2
t 0
解析:选AD 由题图甲的图像可得v =kh ,加速度a =v 22h =k 2
2h 不断增大,易知0~h 0内运动的平均速
度小于v 02,则运动的时间大于2h 0
v 0
,选项A 正确,C 错误;题图乙的v -t 图像为倾斜直线,加速度恒定,
为匀加速运动,0~t 0内运动的位移x =v 0
2t 0,选项B 错误,D 正确。
13.甲、乙两车从相距110 m 的两地相向运动,它们的v -t 图像如图所示,忽略车掉头所需时间。
(1)求t =4 s 时甲、乙两车各自的位移大小。 (2)通过计算说明两车是否相遇。如能相遇,则计算相遇点的位置;如不能相遇,则计算两车间的最小距离。
解析:(1)由v -t 图像可知,甲向乙做匀减速运动,加速度大小a 1=4 m/s 2
乙向甲先做加速运动后做减速运动,加速度大小分别为a 2=10 m/s 2
和a 2′=30 m/s 2
t =4 s 时甲的位移大小为 s 1=v 0t -1
2
a 1t 2=48 m
乙的位移大小为
s 2=12
×4×30 m =60 m 。
(2)乙车在t =4 s 时掉头开始做与甲同向的初速度为零的匀加速运动,甲、乙两车此时相距 Δs =110 m -s 1-s 2=2 m , 甲的速度大小为
v 1=v 0-a 1t =4 m/s
假设两车从t =4 s 时再经t 1时间能够相遇 乙的位移大小s 2′=12a 2′t 12
甲的位移大小s 1′=v 1t 1-12a 1t 12
两车相遇应满足
s 2′=s 1′-Δs
联立并整理得17t 12
-4t 1+2=0,由判别式可知方程无解,所以假设不成立,两车不能相遇。 设从t =4 s 时再经t 2时间两车速度相等,即两车相距最近,有a 2′t 2=v 1-a 1t 2, 可得t 2=2
17
s
即两车间最小距离
s min =1
2
a 2′t 22+Δs -?
??
??v 1t 2-12
a 1t 22=1.76 m 。
答案:(1)48 m 60 m (2)不能相遇 1.76 m
高一物理运动学练习测试题
精心整理 高一物理运动学练习题(一) 1、在不需要考虑物体本身的大小和形状时,可以把物体简化为一个有质量的点,即质点.物理学中,把这种在原型的基础上,突出问题的主要方面,忽略次要因素,经过科学抽象而建立起来的客体称为() A.控制变量 B.理想模型 C.等效代替 D.科学假说 2.下列关于质点的说法中,正确的是()A.体积很小的物体都可看成质点 B.不论物体的质量多大,只要物体的尺寸对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计,就可以看成质点 C.研究运动员跨栏时身体各部位的姿势时可以把运动员看成质点 D.研究乒乓球的各种旋转运动时可以把乒乓球看成质点 3.下列各组物理量中,都是矢量的是()A.位移、时间、速度B.速度、速率、加速度 C.加速度、速度的变化、速度D.速度、路程、位移 4.一个物体从A点运动到B点,下列结论正确的是() A.物体的位移一定等于路程B.物体的位移与路程的方向相同,都从A指向B C.物体的位移的大小总是小于或等于它的路程D.物体的位移是直线,而路程是曲线 5.一个小球从5m高处落下,被水平地面弹回,在4m高处被接住,则小球在整个过程中(取向下为正方向)() A.位移为9m B.路程为-9m C.位移为-1m D.位移为1m 6.下列关于速度和加速度的说法中,正确的是() A.物体的速度越大,加速度也越大B.物体的速度为零时,加速度也为零 C.物体的速度变化量越大,加速度越大D.物体的速度变化越快,加速度越大 7.我国飞豹战斗机由静止开始启动,在跑动500m后起飞,已知5s末的速度为10m/s,10s末的速度为15m/s,在20s末飞机起飞。问飞豹战斗机由静止到起飞这段时间内的平均速度为() A.10m/s B.12.5m/s C.15m/s D.25m/s 8.在同一张底片上对小球运动的路径每隔0.1s拍一次照,得到的照片如图所示,则小球在拍照的时间内,运动的平均速度是() A.0.25m/s B.0.2m/s C.0.17m/sD.无法确定 9.以下各种运动的速度和加速度的关系可能存在的是 A.速度向东,正在减小,加速度向西,正在增大 B.速度向东,正在增大,加速度向西,正在减小 C.速度向东,正在增大,加速度向西,正在增大 D.速度向东,正在减小,加速度向东,正在增大 10.一足球以12m/s的速度飞来,被一脚踢回,踢出时的速度大小为24m/s,球与脚接触时间为0.1s,则此过程中足球的加速度为:() A、120m/s2,方向与中踢出方向相同 B、120m/s2,方向与中飞来方向相同
运动学图像 追及相遇问题
专题强化一运动学图象追及相遇问题 专题解读1.本专题是匀变速直线运动规律和运动学图象的综合应用,为高考必考内容,多以选择题形式命题. 2.学好本专题,可以提高同学们通过画运动情景示意图和v-t图象分析和解决运动学问题的能力. 3.用到的知识有:x-t图象和v-t图象的理解,匀变速直线运动的规律,临界条件的确定,极值思想等数学方法. 一、运动学图象 1.直线运动的x-t图象 (1)图象的物理意义 反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律. (2)图线斜率的意义 ①图线上某点切线的斜率大小表示物体速度的大小 ②图线上某点切线的斜率正负表示物体速度的方向. (3)交点 两图线交点,表示两物体相遇. 2.直线运动的v-t图象 (1)图象的物理意义 反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律. (2)图线斜率的意义 ①图线上某点切线的斜率大小表示物体加速度的大小. ②图线上某点切线的斜率正负表示加速度的方向. (3)两种特殊的v-t图象 ①匀速直线运动的v-t图象是与横轴平行的直线. ②匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线. (4)图象与时间轴围成的面积的意义(如图1) 图1
①图象与时间轴围成的面积表示位移. ②若此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为正;若此面积在时间轴的下方,表示这段时间内的位移方向为负. (5)交点 两图线交点表示此时两物体速度相同. 自测1甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动,它们的位移—时间(x-t)图象如图2所示,由图象可以看出在0~4s内() 图2 A.甲、乙两物体始终同向运动 B.第4s末时,甲、乙两物体间的距离最大 C.甲的平均速度等于乙的平均速度 D.乙物体一直做匀加速直线运动 答案 C 解析由题图可知在0~2s内,甲、乙同向运动,在2~4s内两者反向运动,选项A错误;第4s末两物体相遇,两物体间的距离不是最大,选项B错误;由题图知在0~4s内,甲、乙的位移都是2m,故平均速度相等,选项C正确;根据图线斜率的绝对值等于速度的大小,可知乙物体一直做匀速直线运动,选项D错误. 自测2如图3所示,为某物体做直线运动的v-t图象,由此可知() 图3 A.前1s物体的位移大小为1m B.前2s末物体的瞬时速度大小为2m/s C.前3s内物体的加速度大小为3m/s D.前3s物体做匀变速直线运动 答案 A 解析在v-t图象中,相应图线与时间轴所围的面积表示位移,由题图知,前1s内物体的
运动图象_追及相遇问题
学案4 运动图象追及相遇问题 一、概念规律题组 1.如图1所示为甲、乙两物体的x-t图象,则( ) 图1 A.甲、乙两物体都做匀速直线运动 B.若甲、乙两物体在同一直线上运动,则一定会相遇 C.t1时刻甲、乙相遇 D.t2时刻甲、乙相遇 答案ABC 2.某物体沿一直线运动,其v-t图象如图2所示,则下列说法中正确的是( ) 图2 A.第2 s内和第3 s内速度方向相反 B.第2 s内和第3 s内速度方向相同 C.第2 s末速度方向发生变化 D.第5 s内速度方向与第1 s内方向相同 答案B 3.如图3所示为某质点运动的速度—时间图象,下列有关该质点运动情况的判断正确的是( ) 图3 A.0~t1时间内加速度为正,质点做加速运动 B.t1~t2时间内加速度为负,质点做减速运动 C.t2~t3时间内加速度为负,质点做减速运动 D.t3~t4时间内加速度为正,质点做加速运动 答案AB 解析由图象可知,在0~t1时间内加速度为正,速度也为正,加速度方向与速度方向相同,故质点做加速运动;在t1~t2时间内加速度为负,速度为正,加速度方向与速度方向相反,故质点做减速运动;在t2~t3时间内加速度为负,速度也为负,加速度方向与速度方向相同,故质点做加速运动;在t3~t4时间内加速度为正,速度为负,加速度方向与速度方向相反,质点做减速运动. 4.如图4所示为一物体做匀变速直线运动的图象.由图象作出的下列判断中正确的是( )
图4 A.物体始终沿正方向运动 B.物体先沿负方向运动,在t=2 s后沿正方向运动 C.在t=2 s前物体位于出发点负方向上,t=2 s后位于出发点正方向上 D.在t=2 s时,物体距出发点最远 答案BD 解析物体的运动方向即为速度方向.由图象知,在t=2 s前,速度为负,物体沿负方向运动,2 s后速度为正,物体沿正方向运动,A是错的,B是正确的.物体的位置由起点及运动的位移决定.取起点为原点则位置由位移决定.在v-t图象中,位移数值是图象与坐标轴所围的面积.由图象可知t<2 s时物体的位移为负,t=2 s 时绝对值最大.t=2 s后,位移为负位移与正位移的代数和,绝对值减小,所以t=2 s时位移绝对值最大即物体离出发点最远,所以D正确,C错,所以选B、D. 二、思想方法题组 5.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的v-t图象中(如图5所示),直线a、b分别描述了甲、乙两车在0~20 s的运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法中正确的是( ) 图5 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=10 s时两车在公路上相遇 答案C 解析由题图知乙做匀减速直线运动,初速度v乙=10 m/s,加速度大小a乙=0.5 m/s2;甲做匀速直线运动,速度v甲=5 m/s.当t=10 s时v甲=v乙,甲、乙两车距离最大,所以0~10 s内两车之间的距离越来越大;10~20 s内两车之间的距离越来越小,t=20 s时,两车距离为零,再次相遇,故A、B、D错误;在5~15 s时间内,两图线与时间轴围成的面积相等,因而两车位移相等,故C正确. 6.一辆警车在平直的公路上以40 m/s的速度巡逻,突然接到报警,在前方不远处有歹徒抢劫,该警车要尽快赶到出事地点且到达出事地点时的速度也为40 m/s,有三种行进方式:a为一直匀速直线运动;b为先减速再加速;c为先加速再减速,则( ) A.a种方式先到达B.b种方式先到达 C.c种方式先到达D.条件不足,无法确定 答案C 解析作出v-t图象如右图所示,从出发点到出事地点位移一定,根据v-t图象的意
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高中物理牛顿运动定律题20套(带答案) 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1.如图所示,质量M=0.4kg 的长木板静止在光滑水平面上,其右侧与固定竖直挡板问的距离L=0.5m ,某时刻另一质量m=0.1kg 的小滑块(可视为质点)以v 0=2m /s 的速度向右滑上长木板,一段时间后长木板与竖直挡板发生碰撞,碰撞过程无机械能损失。已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m /s 2,小滑块始终未脱离长木板。求: (1)自小滑块刚滑上长木板开始,经多长时间长木板与竖直挡板相碰; (2)长木板碰撞竖直挡板后,小滑块和长木板相对静止时,小滑块距长木板左端的距离。 【答案】(1)1.65m (2)0.928m 【解析】 【详解】 解:(1)小滑块刚滑上长木板后,小滑块和长木板水平方向动量守恒: 解得: 对长木板: 得长木板的加速度: 自小滑块刚滑上长木板至两者达相同速度: 解得: 长木板位移: 解得: 两者达相同速度时长木板还没有碰竖直挡板 解得: (2)长木板碰竖直挡板后,小滑块和长木板水平方向动量守恒: 最终两者的共同速度: 小滑块和长木板相对静止时,小滑块距长木板左端的距离: 2.地震发生后,需要向灾区运送大量救灾物资,在物资转运过程中大量使用了如图所示的传送带.已知某传送带与水平面成37θ=o 角,皮带的AB 部分长 5.8L m =,皮带以恒定的速率4/v m s =按图示方向传送,若在B 端无初速度地放置一个质量50m kg =的救灾物资
(P 可视为质点),P 与皮带之间的动摩擦因数0.5(μ=取210/g m s =,sin370.6)=o , 求: ()1物资P 从B 端开始运动时的加速度. ()2物资P 到达A 端时的动能. 【答案】()1物资P 从B 端开始运动时的加速度是()2 10/.2m s 物资P 到达A 端时的动能 是900J . 【解析】 【分析】 (1)选取物体P 为研究的对象,对P 进行受力分析,求得合外力,然后根据牛顿第三定律即可求出加速度; (2)物体p 从B 到A 的过程中,重力和摩擦力做功,可以使用动能定律求得物资P 到达A 端时的动能,也可以使用运动学的公式求出速度,然后求动能. 【详解】 (1)P 刚放上B 点时,受到沿传送带向下的滑动摩擦力的作用,sin mg F ma θ+=; cos N F mg θ=N F F μ=其加速度为:21sin cos 10/a g g m s θμθ=+= (2)解法一:P 达到与传送带有相同速度的位移2 1 0.82v s m a == 以后物资P 受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用 根据动能定理:()()2211sin 22 A mg F L s mv mv θ--=- 到A 端时的动能2 19002 kA A E mv J = = 解法二:P 达到与传送带有相同速度的位移2 1 0.82v s m a == 以后物资P 受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用, P 的加速度2 2sin cos 2/a g g m s θμθ=-= 后段运动有:2 22212 L s vt a t -=+, 解得:21t s =, 到达A 端的速度226/A v v a t m s =+=
高考物理(2)运动的图象追及相遇问题(含答案)
1.(·广东理综,13) 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 2.(· 新课标全国卷Ⅱ,14)甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t =0到t =t 1的时间内,它们的vt 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 B .汽车乙的平均速度等于 v 1+v 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 3.(·大纲全国) 一质点沿x 轴做直线运动,其vt 图象如图所示。质点在t =0时位于x =5 m 处,开始沿x 轴正向运动。当t =8 s 时,质点在x 轴上的位置为( ) A .x =3 m B .x =8 m C .x =9 m D .x =14 m 4.(·江苏单科,5)一汽车从静止开始做匀加速直线运动,然后刹车做匀减速直线运动,直到停止。下列速度v 和位移x 的关系图象中,能描述该过程的是( )
5.(· 广东理综,13)如图是物体做直线运动的vt图象,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 6.(·天津理综,1)质点做直线运动的速度—时间图象如图所示,该质点( ) A.在第1秒末速度方向发生了改变 B.在第2秒末加速度方向发生了改变 C.在前2秒内发生的位移为零 D.第3秒末和第5秒末的位置相同 7.(·福建理综,20) 一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶,其运动过程的vt图象如图所示。求: (1)摩托车在0~20 s这段时间的加速度大小a; (2)摩托车在0~75 s这段时间的平均速度大小v。 1.
高中物理平抛运动经典例题
[例1] 如图1所示,某人骑摩托车在水平道路上行驶,要在A处越过的壕沟,沟面对面比A处低,摩托车的速度至少要有多大? 图1 解析:在竖直方向上,摩托车越过壕沟经历的时间 在水平方向上,摩托车能越过壕沟的速度至少为 2. 从分解速度的角度进行解题 对于一个做平抛运动的物体来说,如果知道了某一时刻的速度方向,则我们常常是“从分解速度”的角度来研究问题。 [例2] 如图2甲所示,以9.8m/s的初速度水平抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为的斜面上。可知物体完成这段飞行的时间是() A. B. C. D. 图2 解析:先将物体的末速度分解为水平分速度和竖直分速度(如图2乙所示)。根据平抛运动的分解可知物体水平方向的初速度是始终不变的,所以;又因为与斜面垂直、与水平面垂直,所以与间的夹角等于斜面的倾角。再根据平抛运动的 分解可知物体在竖直方向做自由落体运动,那么我们根据就可以求出时间了。则 所以 根据平抛运动竖直方向是自由落体运动可以写出
所以 所以答案为C。 3. 从分解位移的角度进行解题 对于一个做平抛运动的物体来说,如果知道了某一时刻的位移方向(如物体从已知倾角的斜面上水平抛出,这个倾角也等于位移与水平方向之间的夹角),则我们可以把位移分解成水平方向和竖直方向,然后运用平抛运动的运动规律来进行研究问题(这种方法,暂且叫做“分解位移法”) [例3] 在倾角为的斜面上的P点,以水平速度向斜面下方抛出一个物体,落在斜面上的Q点,证明落在Q点物体速度。 解析:设物体由抛出点P运动到斜面上的Q点的位移是,所用时间为,则由“分解位移法”可得,竖直方向上的位移为;水平方向上的位移为。 又根据运动学的规律可得 竖直方向上, 水平方向上 则, 所以Q点的速度 [例4] 如图3所示,在坡度一定的斜面顶点以大小相同的速度同时水平向左与水平向右 抛出两个小球A和B,两侧斜坡的倾角分别为和,小球均落在坡面上,若不计空气阻力,则A和B两小球的运动时间之比为多少? 图3 解析:和都是物体落在斜面上后,位移与水平方向的夹角,则运用分解位移的方法可以得到 所以有
高中物理曲线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)及解析
高中物理曲线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)及解析 一、高中物理精讲专题测试曲线运动 1.有一水平放置的圆盘,上面放一劲度系数为k的弹簧,如图所示,弹簧的一端固定于轴O上,另一端系一质量为m的物体A,物体与盘面间的动摩擦因数为μ,开始时弹簧未发生形变,长度为l.设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力.求: (1)盘的转速ω0多大时,物体A开始滑动? (2)当转速缓慢增大到2ω0时,A仍随圆盘做匀速圆周运动,弹簧的伸长量△x是多少? 【答案】(1) g l μ (2) 3 4 mgl kl mg μ μ - 【解析】 【分析】 (1)物体A随圆盘转动的过程中,若圆盘转速较小,由静摩擦力提供向心力;当圆盘转速较大时,弹力与摩擦力的合力提供向心力.物体A刚开始滑动时,弹簧的弹力为零,静摩擦力达到最大值,由静摩擦力提供向心力,根据牛顿第二定律求解角速度ω0. (2)当角速度达到2ω0时,由弹力与摩擦力的合力提供向心力,由牛顿第二定律和胡克定律求解弹簧的伸长量△x. 【详解】 若圆盘转速较小,则静摩擦力提供向心力,当圆盘转速较大时,弹力与静摩擦力的合力提供向心力. (1)当圆盘转速为n0时,A即将开始滑动,此时它所受的最大静摩擦力提供向心力,则有: μmg=mlω02, 解得:ω0= g l μ 即当ω0= g l μ A开始滑动. (2)当圆盘转速达到2ω0时,物体受到的最大静摩擦力已不足以提供向心力,需要弹簧的弹力来补充,即:μmg+k△x=mrω12, r=l+△x 解得: 3 4 mgl x kl mg μ μ - V= 【点睛】 当物体相对于接触物体刚要滑动时,静摩擦力达到最大,这是经常用到的临界条件.本题关键是分析物体的受力情况.
1-3运动图像 追及相遇问题
标题1-3运动图像追及相遇问题作者杨国平 复习要求及目标理解x-t图像和v-t图像的各个量表示的物理意义;利用图像解答追及相遇问题。 一.直线运动的运动图象 【横轴以上表示运动的位移方向不改变,只有穿过横轴,方向才变化】 【横轴以上表示速度方向不变,只有穿过横轴才表示速度方向发生变化】3.对运动图象的三点说明 (1)无论是x-t图象还是v-t图象都只能描述直线运动. (2)x-t图象和v-t图象不表示物体运动的轨迹. (3)x-t图象和v-t图象的形状由x与t、v与t的函数关系决定.
4.运用运动图象解题“六看” 练习:物体甲的位移与时间图象和物体乙的速度与时间图象分别如图所示,则这两个物体的运动情况是( BC ) A.甲在整个t=6 s时间内有来回运动,它通过的总位移为零 B.甲在整个t=6 s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4 m C.乙在整个t=6 s时间内有来回运动,它通过的总位移为零 D.乙在整个t=6 s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4 m 【解答图象问题的关键在于三个问题:一是审清图象坐标轴上的字母,正确理解图象的物理意义;二是区分图象的单调区间、图象的极值、拐点与临界
点;三是运用数学斜率概念理解变化率.】 练习:如图所示为甲、乙两物体相对于同一坐标系的x-t图象,则下列说法正确的是( BC ) A.甲、乙均做匀变速直线运动 B.甲比乙早出发时间t0 C.甲、乙运动的出发点相距x0 D.甲的速率大于乙的速率 二.追及和相遇问题 1.追及问题的两类情况 (1)若后者能追上前者,追上时,两者处于同一位置,且后者速度一定不小于前者速度. (2)若后者追不上前者,则当后者速度与前者速度相等时,两者相距最近. 2.相遇问题的两类情况 (1)同向运动的两物体追及即追上相遇. (2)相向运动的物体,当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离时即相遇. 3.追及相遇问题中的两个关系和一个条件 (1)两个关系:即时间关系和位移关系,这两个关系可通过画草图得到. (2)一个条件:即两者速度相等,它往往是物体间能否追上、追不上或(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断的切入点. 4.追及相遇问题常见的情况 假设物体A追物体B,开始时,两个物体相距x0,有两种常见情况:
高中物理精典例题解析专题(运动学专题)
高中物理精典例题解析专题(运动学专题) 直线运动规律及追及问题 一 、 例题 例题1.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4m/s ,1s 后速度的大小变为10m/s ,在这1s 内该物体的 () ( ) A.位移的大小可能小于4m B.位移的大小可能大于10m C.加速度的大小可能小于4m/s D.加速度的大小可能大于10m/s 析:同向时2201/6/14 10s m s m t v v a t =-=-= m m t v v s t 71210 4201=?+=?+= 反向时2202/14/14 10s m s m t v v a t -=--=-= m m t v v s t 312 10 4202-=?-=?+= 式中负号表示方向跟规定正方向相反 答案:A 、D 例题2:两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木快每次曝光时的位置,如图所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知 ( ) A 在时刻t 2以及时刻t 5两木块速度相同 B 在时刻t1两木块速度相同 C 在时刻t 3和时刻t 4之间某瞬间两木块速度相同 D 在时刻t 4和时刻t 5之间某瞬间两木块速度相同 解析:首先由图看出:上边那个物体相邻相等时间内的位移之差为恒量,可以判定其做匀变速直线运动;下边那个物体很明显地是做匀速直线运动。由于t 2及t 3时刻两物体位置相同,说明这段时间内它们的位移相 等,因此其中间时刻的即时速度 相等,这个中间时刻显然在t 3、t 4之间 答案:C 例题3 一跳水运动员从离水面10m 高的平台上跃起,举双臂直立身体离开台面,此时中心位于从手到脚全长的中点,跃起后重心升高0.45m 达到最高点,落水时身体竖直,手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计)从离开跳台到手触水面,他可用于完成 空中动作的时间是多少?(g 取10m/s 2 结果保留两位数字) t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7
高中物理《运动学》练习题
高中物理《运动学》练习题 一、选择题 1.下列说法中正确的是() A .匀速运动就是匀速直线运动 B .对于匀速直线运动来说,路程就是位移 C .物体的位移越大,平均速度一定越大 D .物体在某段时间内的平均速度越大,在其间任一时刻的瞬时速度也一定越大 2.关于速度的说法正确的是() A .速度与位移成正比 B .平均速率等于平均速度的大小 C .匀速直线运动任何一段时间内的平均速度等于任一点的瞬时速度 D .瞬时速度就是运动物体在一段较短时间内的平均速度 3.物体沿一条直线运动,下列说法正确的是() A .物体在某时刻的速度为3m/s ,则物体在1s 内一定走3m B .物体在某1s 内的平均速度是3m/s ,则物体在这1s 内的位移一定是3m C .物体在某段时间内的平均速度是3m/s ,则物体在1s 内的位移一定是3m D .物体在发生某段位移过程中的平均速度是3m/s ,则物体在这段位移的一半时的速度一定是3m/s 4.关于平均速度的下列说法中,物理含义正确的是() A .汽车在出发后10s 内的平均速度是5m/s B .汽车在某段时间内的平均速度是5m/s ,表示汽车在这段时间的每1s 内的位移都是5m C .汽车经过两路标之间的平均速度是5m/s D .汽车在某段时间内的平均速度都等于它的初速度与末速度之和的一半 5.火车以76km/h 的速度经过某一段路,子弹以600m /s 的速度从枪口射出,则() A .76km/h 是平均速度 B .76km/h 是瞬时速度 C .600m/s 是瞬时速度 D .600m/s 是平均速度 6.某人沿直线做单方向运动,由A 到B 的速度为1v ,由B 到C 的速度为2v ,若BC AB =,则这全过程的平均速度是() A .2/)(21v v - B .2/)(21v v + C .)/()(2121v v v v +- D .)/(22121v v v v + 7.如图是A 、B 两物体运动的速度图象,则下列说法正确的是() A .物体A 的运动是以10m/s 的速度匀速运动 B .物体B 的运动是先以5m /s 的速度与A 同方向 C .物体B 在最初3s 内位移是10m D .物体B 在最初3s 内路程是10m 8.有一质点从t =0开始由原点出发,其运动的速度—时间图象如图所示,则() A .1=t s 时,质点离原点的距离最大 B .2=t s 时,质点离原点的距离最大 C .2=t s 时,质点回到原点 D .4=t s 时,质点回到原点 9.如图所示,能正确表示物体做匀速直线运动的图象是() 10.质点做匀加速直线运动,加速度大小为2 m/s 2,在质点做匀加速运动的过程中,下列说法正确的是()
重庆市2020年高考物理一轮复习:03 运动图象 追及和相遇问题(II)卷
重庆市2020年高考物理一轮复习:03 运动图象追及和相遇问题(II)卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、单选题 (共10题;共20分) 1. (2分)某物体运动的v-t图象如图所示,下列说法正确的是() A . 物体做匀变速直线运动 B . 物体在第2s内和第3s内的运动方向相反,加速度方向相反 C . 1s末、3s末物体处于同一位置 D . 6s末物体回到出发点 2. (2分) (2016高一上·宾阳期中) 物体A,B的x﹣t图象如图所示,由图可知() A . 从第3 s起,两物体运动方向相同,且vA<vB B . 两物体由同一位置开始运动,但物体A比B迟3 s才开始运动 C . 在5 s内A的位移较大,5 s末A,B相遇 D . 5 s内A,B的平均速度相等 3. (2分)(2017·泰州模拟) 木块以一定的初速度沿粗糙斜面上滑,后又返回到出发点.若规定沿斜面向下为速度的正方向,下列各图象中能够正确反映该木块运动过程的速度随时间变化的关系的是()
A . B . C . D . 4. (2分) (2019高一上·青冈月考) 如图所示是某质点做直线运动的速度一时间图象,由图象可知() A . 第内物体处于静止状态 B . 质点在末与末的运动方向相反 C . 质点在第内和第内的加速度方向相同 D . 质点在内的加速度大于内的加速度
5. (2分) (2018高一上·桂林开学考) 甲、乙、丙三个物体同时同地出发做直线运动,它们的位移一时间图象如图所示,在20s内它们的平均速度和平均速率的大小关系是() A . 平均速度大小相等,平均速率 B . 平均速度大小相等,平均速率 C . 平均速度v甲>v丙>v乙,平均速率相等 D . 平均速度和平均速率大小均相等 6. (2分) (2015高一上·大连期末) 如图所示是物体做直线运动的v﹣t图象,由图象可知,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内的加速度不相同 C . 第1 s内和第4 s内的位移大小相等 D . 0~2 s和0~4 s内的平均速度大小相等 7. (2分) (2017高一上·泉港期末) 甲、乙两物体同时从同一位置出发沿同一直线运动,它们的v﹣t图象如图所示,则下列判断正确的是()
高一物理运动图像问题 专题复习
高一物理运动图象问题专题复习 位移和速度都是时间的函数,因此描述物体运动的规律常用位移-时间图象(s t -图象)和速度-时间图象(v t -图象) 一 匀速直线运动的s t -图象 s t -图象表示运动的位移随时间的变化规律。匀速直线运动的s t -图象是一条 倾斜的直线 。速度的大小在数值上等于 直线的斜率 ,即2121 tan s s v t t α-==-,如左下图①所示。 注意:斜率的正负表示速度的方向。 二 直线运动的v t -图象 1. 匀速直线运动的v t -图象,如左下图②。 ⑴ 匀速直线运动的v t -图象是与 时间轴平行的一条直线 。 ⑵ 从图象不仅可以看出速度的大小,而且可以求出一段时间内的位移,其位移为s vt =. 2. 匀变速直线运动的v t -图象(如右上图③) ⑴ 匀变速直线运动的v t -图象是 倾斜的直线 。 ⑵ 从图象上可以看出某一时刻瞬时速度的大小。 ⑶ 可以根据图象求一段时间内的位移,其位移为02 t v v s t +=。 ⑷ 还可以根据图象求加速度,其加速度a 的大小等于直线的斜率,即2121tan v v a t t α-== -, 直线线的斜率 越大,加速度也越大,反之则越小。注意:斜率的正负表示加速度的方向。 三、区分s t -图象、v t -图象 ⑴ 如右图为v t -图象,A 描述的是 初速度为零的匀加速直线 运
动;B 描述的是 初速度不为零的匀加速直线 运动;C 描述的是 匀减速直线 运动(速度减为零之后又反向加速)。 图中A 、B 的斜率为 正 (“正”或“负”),表示物体作 匀加速 运动;C 的斜率为 负 (“正”或“负”),表示C 作 匀减速 运动。A 的加速度 大于(“大于”、“等于”或“小于”)B 的加速度。 注意:图线与横轴t 所围的面积表示物体运动的 位移 。 时间轴以上的位移为 正 ,时间轴以下的位移为 负 。 ⑵ 如左下图为s t -图象,A 描述的是 在原点出发的向正方向的匀速直线 运动;B 描述的是 在原点正方向为1s 开始的向正方向的匀速直线 运动;C 描述的是 在原点正方向为2s 开始的向负方向的匀速直线 运动。 图中A 、B 的斜率为 正 (“正”或“负”),表示物体向 正方向 运动;C 的斜率为 负 (“正”或“负”),表示C 向 负方向 运动。A 的速度 大于 (“大于”、“等于”或“小于”) B 的速度。 ⑶ 如右上图所示,是A 、B 两运动物体的s —t 图象,由图象分析: A 图象与s 轴交点表示: 初始时刻在原点正方向8m 处 ,A 、 B ;两图象与t 轴交点表示: 此时刻在原点 ,A 、B 两图象交点P 表示: 此时刻两者相遇,距原点位移相等 ,A 、B 两物体分别作什么运动。A 在1s 末开始朝正方向做匀速直线运动 ;B 在距原点8m 处朝负反向做匀速直线运动 ;即A 、B 相向运动,在2s 末相遇。 四 s t - 图象与v t -图象的比较:
高中物理直线运动试题经典及解析
高中物理直线运动试题经典及解析 一、高中物理精讲专题测试直线运动 1.货车A 正在公路上以20 m/s 的速度匀速行驶,因疲劳驾驶,司机注意力不集中,当司机发现正前方有一辆静止的轿车B 时,两车距离仅有75 m . (1)若此时轿车B 立即以2 m/s 2的加速度启动,通过计算判断:如果货车A 司机没有刹车,是否会撞上轿车B ;若不相撞,求两车相距最近的距离;若相撞,求出从货车A 发现轿车B 开始到撞上轿车B 的时间. (2)若货车A 司机发现轿车B 时立即刹车(不计反应时间)做匀减速直线运动,加速度大小为2 m/s 2(两车均视为质点),为了避免碰撞,在货车A 刹车的同时,轿车B 立即做匀加速直线运动(不计反应时间),问:轿车B 加速度至少多大才能避免相撞. 【答案】(1)两车会相撞t 1=5 s ;(2)222 m/s 0.67m/s 3 B a =≈ 【解析】 【详解】 (1)当两车速度相等时,A 、B 两车相距最近或相撞. 设经过的时间为t ,则:v A =v B 对B 车v B =at 联立可得:t =10 s A 车的位移为:x A =v A t= 200 m B 车的位移为: x B = 2 12 at =100 m 因为x B +x 0=175 m 高中物理-运动图像追及、相遇问题练习 一、选择题(本大题共10个小题,共70分,每小题至少有一个选项正确,全部选对的得7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分) 1.如图1所示的x-t图象和v-t图象中,给出的四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况,关于它们的物理意义,下列描述正确的是() 图1 A.图线1表示物体做曲线运动 B.x-t图象中t1时刻物体1的速度大于物体2的速度 C.v-t图象中0至t3时间内物体4的平均速度大于物体3的平均速度D.两图象中,t2、t4时刻分别表示物体2、4开始反向运动 解析:运动图象只能用来描述直线运动,A错;x-t图象中,t1时刻物体1的斜率大于物体2,故B对;v-t图象,0至t3时间内由速度——时间图象所围的面积可知v4>v3,C对;t2时刻物体2开始反向,t4时刻物体4的速度方向不变,加速度开始反向,D错. 答案:BC 2.某物体的位移图象如图2所示,则下列 叙述正确的是() A.物体运动的轨迹是抛物线 图2 B.物体运动的时间为8 s C.物体运动所能达到的最大位移为80 m D.在t=4 s时刻,物体的瞬时速度为零 解析:位移随时间的变化关系曲线并非为物体运动的轨迹.由图象可知,在0~4 s内物体沿正方向前进80 m,非匀速;4 s~8 s内物体沿与原来相反的 方向运动至原点.在t=4 s时,图线上该点处切线的斜率为零,故此时速度为零.由以上分析知A错,B、C、D均正确. 答案:BCD 3.小球从空中自由下落,与水平地面 相碰后弹到空中某一高度,其速度 随时间变化的关系如图3所示,取 g=10 m/s2.则() A.小球下落的最大速度为5 m/s 图3 B.小球第一次反弹的初速度的大小为3 m/s C.小球能弹起的最大高度为0.45 m D.小球能弹起的最大高度为1.25 m 解析:结合题给v-t图,可以确定是以竖直向下为正方向的.由题图知0~0.5 s过程为下落过程,最大速度为5 m/s,A正确;0.5 s~0.8 s过程为反弹过程,初速度大小为3 m/s,B正确;由v-t图线与坐标轴所围面积为位移可得反弹 的最大高度为h=1 2(0.8-0.5)×3 m=0.45 m,C正确,D错. 答案:ABC 4.一质点自x轴原点出发, 沿x轴正方向以加速度a加速,经过t0 时间速度变为v0,接着以-a加速度运动, 当速度变为-v0 2时,加速度又变为a,直 至速度为v0 4时,加速度再变为-a,直到图4 速度变为-v0 8…,其v-t图象如图4所示, 则下列说法正确的是() A.质点一直沿x轴正方向运动 B.质点将在x轴上一直运动,永远不会停止 C.质点最终静止时离开原点的距离一定大于v0t0 D.质点运动过程中离原点的最大距离为v0t0 母题01 运动图像 【母题来源一】2019年普通高等学校招生全国统一考试物理(浙江卷) 【母题原题】(2019·浙江)一辆汽车沿平直道路行驶,其v –t 图像如图所示。在t =0到t =40 s 这段时间内,汽车的位移是 A .0 B .30 m C .750 m D .1 200 m 【答案】C 【解析】在v –t 图像中图线与时间轴围成的面积表示位移,故在40 s 内的位移为 ()()1 104030m 750m 2 x =?+?=,C 正确。 【母题来源二】2019年全国普通高等学校招生统一考试物理(全国III 卷) 【母题原题】(2019·新课标全国Ⅲ卷)如图(a ),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平。t =0时,木板开始受到水平外力F 的作用,在t =4 s 时撤去外力。细绳对物块的拉力f 随时间t 变化的关系如图(b )所示,木板的速度v 与时间t 的关系如图(c )所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取g =10 m/s 2。由题给数据可以得出 A .木板的质量为1 kg B .2 s~4 s 内,力F 的大小为0.4 N C .0~2 s 内,力F 的大小保持不变 D .物块与木板之间的动摩擦因数为0.2 【答案】AB 【解析】结合两图像可判断出0~2 s 物块和木板还未发生相对滑动,它们之间的摩擦力为静摩擦力,此过程力F 等于f ,故F 在此过程中是变力,即C 错误;2~5 s 内木板与物块发生相对滑动,摩擦力转变为滑动摩擦力,由牛顿运动定律,对2~4 s 和4~5 s 列运动学方程,可解出质量m 为1 kg ,2~4 s 内的力F 为0.4 N ,故A 、B 正确;由于不知道物块的质量,所以无法计算它们之间的动摩擦因数μ,故D 错误。 【命题意图】本类题通常主要考查对位移、路程、速度、速率、平均速度、时间、时刻、加速度等基本运动概念的理解以及对牛顿第二定律、直线运动规律、功、功率等物理概念与规律的理解与简单的应用。 【考试方向】这类试题在考查题型上,通常基本以选择题的形式出现,极个别情况下会出现在计算题中以考查识图、读图的能力,难度一般不大;在考查内容上一般以x -t 图像、v -t 图像的形式出现,少数情况下会出现a -t 图像、x -v 图像等不常见的运动图像,着重考查对基本概念和基本规律的理解与应用,以及读图、识图、画图、用图的能力。 【得分要点】在中学教材中出现了x -t 图像、v -t 图像两种运动图像,因此要对这两种运动图像有深刻的理解: (1)x -t 图像和v -t 图像都是对物体运动的一种描述,分别反映了做直线运动时的物体的位移(位置)x 和速度v 随时间t 变化的关系,并不表示物体的运动轨迹; (2)通过x -t 图像可以知道某时刻运动物体的位置,以及在这一位置的运动情况,通过v -t 图像可以知道某时刻运动物体的速度,以及在这一时刻的运动情况; (3)在x -t 图像中,若图线为平行于时间轴的直线,则表示物体处于静止状态,若图线为倾斜直线,则表示物体做匀速直线运动,直线的斜率表示了物体的运动速度,若图线为曲线,则表示物体做变速直线运动,曲线上某点切线的斜率表示物体在对应时刻的运动速度; (4)在v -t 图像中,若图线为平行于时间轴的直线,则表示物体做匀速直线运动,若图线为倾斜直线,则表示物体做匀变速直线运动,直线的斜率表示了物体的运动的加速度,若图线为曲线,则表示物体做变加速直线运动,曲线上某点切线的斜率表示物体在对应时刻运动的加速度。 (5)几种特殊、相同形状的x -t 图像与v -t 图像的比较。 x -t 图像 v -t 图像 ①表示从参考点开始的匀速直线运动(斜率表示速度v ) ①表示初速为零的匀加速直线运动(斜率表示加速 度a ) ②表示物体处于静止状态 ②表示物体做匀速直线运动 ③表示物体向与规定的正方向相反的方向做匀速直线运动 ③表示物体做匀减速直线运动 ④交点横坐标表示三个运动质点相遇的时刻,纵坐标表示三个运动质点相遇时相对参考点的位移 ④交点表示三个运动质点速度相同的时刻 ② ① ③ ④ ⑤ ② ① ③ ④ ⑤ 第3讲 运动图象 追及和相遇问题 1.直线运动的x -t 图象 (1)意义:反映了直线运动的物体__位移__随__时间__变化的规律. (2)图线上某点切线的斜率的意义 ①斜率大小:表示物体速度的__大小__. ②斜率的正负:表示物体速度的__方向__. (3)两种特殊的x -t 图象 ①若x -t 图象是一条平行于时间轴的直线,说明物体处于__静止__状态.(如图所示甲图线) ②若x -t 图象是一条倾斜的直线,说明物体在做__匀速直线__运动.(如图所示乙图线) 2.直线运动的v -t 图象 (1)意义:反映了直线运动的物体__速度__随__ 时间 __ 变化的规律. (2)图线上某点切线的斜率的意义 ①斜率的大小:表示物体__加速度__的大小. ②斜率的正负:表示物体__加速度__的方向. (3)两种特殊的v -t 图象 ①匀速直线运动的v -t 图象是与横轴__平行__的直线.(如图所示甲图线) ②匀变速直线运动的v -t 图象是一条__倾斜__的直线.(如图所示乙图线) (4)图线与坐标轴围成的“面积”的意义 ①图线与坐标轴围成的“面积”表示相应时间内的__位移__. ②若此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为__正方向__;若此面积在时间轴的下方,表示这段时间内的位移方向为__负方向__. 3.追及和相遇问题 (1)两类追及问题 ①若后者能追上前者,追上时,两者处于__同一位置__,且后者速度一定不小于前者速度. ②若追不上前者,则当后者速度与前者__相等__时,两者相距最近. (2)两类相遇问题 ①同向运动的两物体追及,追上时即相遇. ②相向运动的物体,当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离时即相遇. 1.判断正误 (1)x-t图象表示物体的运动轨迹.(×) (2)x-t图象和v-t图象都不能描述曲线运动.(√) (3)v-t图象上两图线的交点表示两物体速度相等,不代表相遇.(√) (4)两物体同向运动恰好不相碰,则此时两物体速度相等.(√) (5)速度较大的汽车刹车一定能够避免与前方速度较小匀速运动的汽车相撞.(×) (6)两个物体在追及过程中,物体之间的距离总是逐渐变小.(×) 2.甲、乙两物体均做直线运动,它们在某段时间内的位移x随时间t变化的图象如图所示,则在0~t1时间内,下列判断正确的是(D) A.甲物体做加速运动 B.甲、乙两物体运动方向相同 C.甲的平均速度比乙的平均速度大 D.甲、乙两物体的平均速度大小相等 3.上海F1车赛于2014年4月18日至20日在上海奥迪国际赛车场举行.其中有甲、乙两赛车从同一起跑线上同时启动并且沿平直路面同向前进,在t=0到t=t1时间内,它们的速度随时间变化的图象如图所示.则下列说法正确的是(B) 一.选择题(共16小题) 1.(2015?上海模拟)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,抛出时间间隔2s,它们运动的图象分别如直线甲乙所示.则() A.t=2s时,两球的高度相差一定为40m B.t=4s时,两球相对于各自的抛出点的位移相等 C.两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等 D.甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等 2.(2015?江苏校级模拟)物体A、B的s﹣t图象如图所示,由图可知() A.从第3s起,两物体运动方向相同,且v A>v B B.两物体由同一位置开始运动,但物体A比B迟3s才开始运动 C.在5s内物体的位移相同,5s末A、B相遇 D.5s内A、B的平均速度相等 3.(2015?莲湖区校级模拟)甲、乙两车在同一水平道路上,一前一后相距S=6m,乙车在前,甲车在后,某时刻两车同时开始制动,此后两车运动的过程如图所示,则下列表述正确的是() A.当t=4s时两车相遇B.当t=4s时两车间的距离最大 C.两车有两次相遇D.两车有三次相遇 4.(2015?湖南一模)某跳伞运动训练研究所,让一名跳伞运动员从悬停在高空的直升机中跳下,研究人员利用运动员随身携带的仪器记录下了他的运动情况,通过分析数据,定性画出了运动员从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的v﹣t图象如图所示,则对运动员的运动,下列说法正确的是() A.0~15s末都做加速度逐渐减小的加速运动 B.0~10s末做自由落体运动,15s末开始做匀速直线运动 C.10s末打开降落伞,以后做匀减速运动至15s末 D.10s末~15s末加速度方向竖直向上,加速度的大小在逐渐减小 5.(2015?遂宁模拟)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图象,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 6.(2015?东湖区校级模拟)﹣质点沿x轴做直线运动,其v﹣t图象如图所示.质点在t=0时位于x=3m处,开始沿x轴正方向运动.当t=7s时,质点在轴上的位置坐标为() A.x=3.5m B.x=6.5m C.x=9m D.x=11.5m 7.(2015?醴陵市模拟)在空气阻力大小恒定的条件下,小球从空中下落,与水平地面相碰(碰撞时间极短)后弹到空中某一高度.以向下为正方向,其速度随时间变化的关系如图所示,取g=10m/s2,则以下结论正确的是() A.小球弹起的最大高度为1.0m B.小球弹起的最大高度为0.45m C.小球弹起到最大高度的时刻t2=0.80s D.空气阻力与重力的比值为1:5 8.(2015?淄博一模)甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动,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处高中物理-运动图像 追及、相遇问题练习
高中物理题库-运动图像
第3讲运动图象追及和相遇问题
高中物理运动图象经典习题带答案