运动图象追及和相遇问题
[基础巩固题组](20分钟,50分)
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vt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.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=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.
3.如图所示为甲、乙两物体从同一地点沿同一方向开始做直线运动的vt图象.图中t1=t2,则在0~t2的运动过程中,下列说法正确的是( )
A.在t1时刻,甲的位移是乙的位移的1.5倍
B.甲的加速度大小是乙的加速度大小的1.5倍
C.在t2时刻,甲与乙相遇
D.在到达t2时刻之前,乙一直在甲的前面
解析:选C.由题图可知,在t1时刻,乙的速度为v0,此时甲的位移为t1,乙的位移为t1=v0t1,甲的位移是乙的位移的2倍,故A错误;甲的加速度大小为a甲=,乙的加速度为,由t1=t2,则a甲=2a乙,故B错误;由于在t2时刻,甲、乙的位移相等,即此时乙刚好追上甲,故C正确;相遇前甲一直在乙的前面,故D错误.
4.A、B两个物体在同一条直线上做直线运动,它们的at图象如图所示,规定水平向右为正方向.已知在t=0时,两物体的速度均为零,且A在B的左边1.75 m处,则A追上B的时间是( )
A.t=0.5 s B.t=1.5 s
C.t=2.5 s D.t=3.5 s
解析:选D.很显然,在前2 s内两个物体运动规律是一样的,不可能追上,故A、B错误;在t=2.5 s时,A的位移是1.125 m,B的位移是0.875 m,两位移之差为0.25 m,小于1.75 m,故C错误;t=3.5 s时,A的位移是1.875 m,B的位移是0.125 m,两位移之差等于1.75 m,故D正确.
5.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
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
解析:选A.平均速度等于位移与时间的比值,在vt图象中,图线与t轴所围的面积代表位移的大小,根据图象可知,甲的位移大于乙的位移,由于时间相同,所以汽车甲的平均速度比乙的大,故A正确,C错误;由于乙车做变减速运动,平均速度不等于,故B错误;因为切线的斜率等于物体的加速度,汽车甲和乙的加速度大小都是逐渐减小,故D错误.