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追及相遇专题练习
1.如图所示是A、B两物体从同一地点出发,沿相同的方向做直线运动的v-t图象,由图象可知 ( )
图5
A.A比B早出发5 s B.第15 s末A、B速度相等 C.前15 s内A的位移比B的位移大50 m D.第20 s末A、B位移之差为25 m
2.a、b两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图像如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.a、b加速时,物体a的加速度大于物体b的加速度
υ/(m· s?1) B.20秒时,a、b两物体相距最远
C.60秒时,物体a在物体b的前方
D.40秒时,a、b两物体速度相等,相距200 m
3.公共汽车从车站开出以4 m/s的速度沿平直公路行驶,2 s后一辆摩托车从同一车站开出匀加
2
速追赶,加速度为2 m/s,初速度为零。试问:
(1)摩托车出发后,经多少时间追上汽车? (2)摩托车追上汽车时,离出发处多远?
(3)摩托车追上汽车前,两者最大距离是多少?
2
4.汽车A在红绿灯前停住,绿灯亮起时起动,以0.4 m/s的加速度做匀加速运动,经过30 s后以该时刻的速度做匀速直线运动.设在绿灯亮的同时,汽车B以8 m/s的速度从A车旁边驶过,且
一直以相同的速度做匀速直线运动,运动方向与A车相同,则从绿灯亮时开始 ( )
A.A车在加速过程中与B车相遇 B.A、B相遇时速度相同 C.相遇时A车做匀速运动 D.两车不可能再次相遇
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5.同一直线上的A、B两质点,相距s,它们向同一方向沿直线运动(相遇时互不影响各自的运动),A做速度为v的匀速直线运动,B从此时刻起做加速度为a、初速度为零的匀加速直线运动.若A在B前,两者可相遇几次?若B在A前,两者最多可相遇几次?
6.一列货车以28.8 km/h的速度在平直铁路上运行,由于调度失误,在后面600 m处有一列快车以72 km/h的速度向它靠近.快车司机发觉后立即合上制动器,但快车要滑行2000 m才停止.试判断两车是否会相碰?
7.一列火车以v1的速度直线行驶,司机忽然发现在正前方同一轨道上距车为s处有另一辆火车正沿着同一方向以较小速度v2做匀速运动,于是他立即刹车,为使两车不致相撞,则a应满足什么条件?
8.A、B两车沿同一直线向同一方向运动,A车的速度vA=4 m/s,B车的速度vB=10 m/s.当B车
2
运动至A车前方7 m处时,B车以a=2 m/s的加速度开始做匀减速运动,从该时刻开始计时,则A车追上B车需要多长时间?在A车追上B车之前,二者之间的最大距离是多少?
9.从同一地点以30 m/s的速度先后竖直上抛两个物体,抛出时间相差2 s,不计空气阻力,两物体将在何处何时相遇?
10.汽车正以10 m/s的速度在平直公路上匀速直线运动,突然发现正前方有一辆自行车以4 m/s的速度同方向做匀速直线运动,汽车立即关闭油门,做加速度为6 m/s2 的匀减速运动,求汽车开始减速时,他们间距离为多大时恰好不相撞?
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参考答案
1. 【答案】D
【解析】首先应理解速度-时间图象中横轴和纵轴的物理含义,其次知道图线的斜率表示加速度的大小,图线与时间轴围成的面积表示该时间内通过的位移的大小.两图线的交点则表示某时刻两物体运动的速度相等.
由图象可知,B物体比A物体早出发5 s,故A选项错;10 s末A、B速度相等,故B选项错;由于位移的数值等于图线与时间轴所围“面积”,所以前15 s内B的位移为150 m,A的位移为100 m,故C选项错;将图线延伸可得,前20 s内A的位移为225 m,B的位移为200 m,故D选项正确.
2.【答案】C
【解析】υ—t图像中,图像的斜率表示加速度,图线和时间轴所夹的面积表示位移.当两物体的速度相等时,距离最大.据此得出正确的答案为C。有些考生错误的认为图线相交时相遇,从而得出错误的答案.属于容易题。
详细分析:a、b两物体同地同一直线运动,从速度图像看速度都为正值,即同向行驶。a的
??30???40加速度a = =m/s2 =1.5m/s2 ,b的加速度 a ′ ==m/s2 =2m/s2 所以a物体的加
?t20?t20速度小于b物体的加速度,即A项错误。20s时,a物体的速度达到υ=40 m/s 而b物体仍然
静止。只有当40s
时,即a、b两物体速度相等时, a、b两物体才相距最远。此时相距的距离为Δs = 11[(10+40)×20+40×20]m ? ×40×20m=900m ,所以BD错误。 22111当60s时,a的位移sa=(10+40)×20+40×40=2100m ;b的位移sb=a′t 2 = ×2×402 m
222=1600m ;所以a在b的前方,即C项正确。 3.【答案】5.46s 29.9m 12m
【解析】 开始一段时间内汽车的速度大,摩托车的速度小,汽车和摩托车的距离逐渐增大,当摩托车的速度大于汽车的速度后,汽车和摩托车的距离逐渐减小,直到追上.显然,在上述过程中,摩托车的速度等于汽车的速度时,它们间的距离最大.
(1)摩托车追上汽车时,两者位移相等,即
v(t+2)=
12
at 2解得摩托车追上汽车经历的时间为 t=5.46 s
(2)摩托车追上汽车时通过的位移为
s=
12
at=29.9 m 2v=2 s a1at′2=12 m 2(3)摩托车追上汽车前,两车速度相等时相距最远,即:
v=at′,t′=
最大距离为Δs=v(t′+2)- 4【答案】 C
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【解析】 若A车在加速过程中与B车相遇,设运动时间为t,则:
12
at=vBt,解得:2t=
2vB2?8? s=40 s>30 s,可见,A车加速30 s内并未追及B车.因加速30 s后,vA=12 m/s>a0.4vB=8 m/s,故匀速运动过程中可追及B车.
5.【答案】 1;2
【解析】 若A车在前匀速运动,B车在后匀加速追赶A车,两车等速时相距最远(间距大于s),故B车追及A车时必有vB>vA,以后B车在前,两车间距逐渐增大,不可能再相遇.
若B车在前匀加速运动,A车在后匀速运动,若追及时两车恰等速,因以后vB>vA,不可再次相遇,即只能相遇1次;但若A车追及B车时vA>vB,相遇后A车超前,但由于B车速度不断增大,仍能再次追及A车,即能相遇2次.
6.【解析】 两车速度相等恰追及前车,这是恰不相碰的临界情况,因此只要比较两车等速时的位移关系,即可明确是否相碰.
因快车减速运动的加速度大小为:
v快20222a= m/s=0.1 m/s. ?2s2?2000故快车刹车至两车等速历时:
2t=
v快?v货20?8? s=120 s. a0.1121at=20×120 m-×0.1×1202 m=1680 m 22该时间内两车位移分别是:
s快=v快t-
s货=v货t=8×120 m=960 m
因为s快>s货+s0=1560 m,故两车会发生相撞.
(v1?v2)27.【答案】a>
2s【解析】 若后面火车的速度减小到比前面火车的速度还小时,后面火车还没追上前面火车,两车不会相撞.若后面火车速度减小到跟前面火车速度相等时,两列火车恰好相遇,这是相撞的临界情况.
方法1:设两车经过时间t相遇,则
v1t-
12
at-v2t=s 22
化简得:at-2(v1-v2)t+2s=0
2
当 Δ=4(v1-v2)-8as<0
(v1?v2)2即a>时,t无解,即两车不相撞.
2s方法2:当两车速度相等时,恰好相遇,是两车相撞的临界情况,则 v1-at=v2
v1t-
12
at-v2t=s 2王帅专题训练
(v1?v2)2解得a=
2s(v1?v2)2为使两车不相撞,应使a>.
2s方法3:后面的车相对前面的车做匀减速运动,初状态相对速度为(v1-v2),当两车速度相等时,相对速
22
度为零,根据vt-v0=2as,得,为使两车不相撞,应有
2
(v1-v2)<2as
(v1?v2)2a>
2s8. 【答案】 8;16
【解析】 设在B车减速过程中A车追及B车,其间历时为t,则:vAt=vBt-
12
at+7,代入数据解得:22vvt=7 s(取有意义值).而B车减速至零,历时t0=B=5 s<t,故上解错误.正确的解答应为:vAt=B+7,
a2avB?7所以:t=2a=8 s.
vA两车等速时间距最大,B车减速至A、B等速历时:t1=两车最大间距为
2vB?vA10?4? s=3 s,所以A、Ba212
at1+7-vAt1 212
=10×3 m-×2×3 m+7 m-4×3 m
2Δsm=vBt1-=16 m
9. 【答案】 距地40 m,第一物体抛出后4 s相遇 【解析】 设第一物体上抛t s后相遇,则: 30t-得:t=4 s,相遇高度 h=30t-
1122
×10t=30×(t-2)- ×10×(t-2)解221×10t2=40 m. 2
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