高考物理精做02匀变速直线运动的计算__追及相遇大题精做新人教版.doc
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1、- 1 - / 14【2019【2019 最新最新】精选高考物理精做精选高考物理精做 0202 匀变速直线运动的计算匀变速直线运动的计算_追及相遇大题精做新人教版追及相遇大题精做新人教版1 (2015福建卷)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 020 s 这段时间的加速度大小 a;(2)摩托车在 075 s 这段时间的平均速度大小 v。【答案】 (1)1.5 m/s2 (2)20 m/s【名师点睛】 本题主要识图能力,理解 vt 图象的含义,利用图象求解加速度与位移、平均速度等。2 (2017驻马店一中月考)2016 年世界中学生五人制足
2、球锦标赛落下帷幕,代表中国参赛的河南男队和河北女队取得了优异成绩。五人制足球的赛场长 40 m,宽 20 m,如图所示。在比赛中,攻方队员在中线附近突破防守队员,将足球沿边路向前踢出,足球的运动可视为在地面上做初速度为 v1=6 m/s 的匀减速直线运动,加速度大小为 a1=1 m/s2。该队员将足球踢出后立即由静止启动追赶足球,他的运动可看作是匀加速直线运动,最大加速度为 a2=1 m/s2,能达到的最大速度为 v2=4 m/s。该队员至少经过多长时间能追上足球?【答案】6.5s由于 x2+x3x1,故足球停止运动时,前锋队员没有追上足球,然- 2 - / 14后前锋队员继续以最大速度匀速运
3、动追赶足球,由匀速运动公式得1232 3()xxxv t代入数据解得30.5st 前锋队员追上足球的时间136.5sttt【名师点睛】能否追上的关键看速度相等时追上没有,当后者速度最大时追上没有,当前者停止运动时,追上没有,分步骤,按位移、时间、速度前后衔接,所以问题都可以一步一步解决,需要认真分析,踏实解题,一步一个脚印。3一辆超速车以 90 km/h 的速度在学校区域内行驶,当这辆违章行驶的汽车刚刚超过一辆警车时,警车立即从静止开始以 2.5 m/s2匀加速追去。求:(1)试画出这两辆汽车的 vt 图;(2)警车何时能截获超速车?(3)警车截获超速车时,警车的速度为多大?【答案】 (1)见
4、解析 (2)20 s (3)50 m/s【解析】 (1)超速车的速度为:。两辆车的图如图:90 km/ h = 25 m/svt(2)根据得, ,即警车经过截获超速车21 2vtat2 25s20s22 .5tv a20s(3)2.5 20 m/s50 m/svat 【名师点睛】在求追及时间时,关键抓住两车的位移相等,运用运- 3 - / 14动学公式进行求解。4甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。
5、求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。【答案】5 7s s【解析】设汽车甲在第一段时间间隔末(时刻 t0)的速度为 v,第一段时间间隔内行驶的路程为 s1,加速度为 a;在第二段时间间隔内行驶的路程为 s2,由运动学公式得v=at0将代入得2 202sat由+得2 1205 2sssat5如图所示,传送带保持 2 m/s 的速度顺时针转动。现将一质量m=0.5 kg 的煤块轻轻地放在传送带的 a 点上,a、b 间的距离 L=5 m,煤块从 a 点先匀加速后匀速运动到 b 点,所经历的时间为 3 s,求:(1)煤块在传送带上匀加速运动的加速度大小和时间;(2)煤块与传送带之间由于有相
6、对滑动,在传送带上留下了一段黑色的划痕,求其长度。- 4 - / 14【答案】 (1)2 m/s2 1 s (2)1 m【解析】 (1)设匀加速运动的加速度为 a,加速作用时间为 t1,此时与传输带达到共同速度的过程,达到共同速度后与传送带一起向右运动从 b 端滑下。由匀加速运动的速度关系和位移关系可知:v=at1对全过程:L=x1+v(tt1)联立解得:a=2 m/s2 ,t1=1 s(2)煤块只有匀加速运动过程中,与传送带之间有相对滑动,留下一段黑色划痕,划痕的长度为相对位移的大小,在这个过程,传送带向右的位移为:x2=vt1=2 m所以划痕长度为:x=x2x1=1 m6 (2017周口月
7、考)水平桌面上有两个玩具车 A 和 B,两者用一轻质细橡皮筋相连,在橡皮筋上有一红色标记 R。在初始时橡皮筋处于拉直状态,A、B 和 R 分别位于直角坐标系中的(0,2l) 、(0,l)和(0,0)点。已知 A 从静止开始沿 y 轴正向做加速度大小为 a 的匀加速运动:B 平行于 x 轴朝 x 轴正向匀速运动。在两车此后运动的过程中,标记 R 在某时刻通过点(l, l) 。假定橡皮筋的伸长是均匀的,求 B 运动速度的大小。【答案】164al【解析】由题意画出 xOy 坐标轴及 A、B 位置,设 B 车的速度为,此时 A、B 的位置分别为 H、G,H 的纵坐标为分别为 yA,G 的横坐标为 xB
8、,则Bv- 5 - / 142122Aylat BBxv t在开始运动时 R 到 A 和 B 距离之比为 2:1,即:2:1OE OF 由于橡皮筋的伸长是均匀的,所以在以后任意时刻 R 到 A 和 B 的距离之比都为 2:1。因此,在时刻 t 有 :2:1HK KG 由于FGHIGK,有 G:()3:1BBHKGxxlG:():23:1AHKGyll 所以 3 2Bxl5Ayl联立解得 164Bval7某一长直的赛道上,有一辆 F1 赛车前方 200 m 处有一安全车正以10 m/s 的速度匀速前进,这时赛车从静止出发以 2 m/s2 的加速度追赶。试求:(1)赛车出发 3 s 末的瞬时速度大
9、小;(2)赛车何时追上安全车?追上之前与安全车最远相距是多少米?(3)当赛车刚追上安全车时,赛车手立即刹车,使赛车以 4 m/s2的加速度做匀减速直线运动,问两车再经过多长时间第二次相遇?(设赛车可以从安全车旁经过而不发生相撞)【答案】 (1)6 m/s (2)20 s 225 m (3)20 s【解析】 (1)赛车在末的速度为:3s2 3m/s6 m/svat(2)赛车追上安全车时有:2 01 2v tsat代入数据解得:20st 当两车速度相等时,相距最远,则有:0105ss2avt - 6 - / 14则相距的最远距离为:2 01=10 5 m200 m12 25 m=225 m22x
10、v tsat 【名师点睛】本题属于追及问题,解决的关键是熟练运用运动学公式,知道两车速度相等时,有最大距离。8 (2017鹤壁一中月考)短跑运动员完成 100 m 赛跑的过程可简化为匀加速运动和匀减速运动两个阶段。一次比赛中,某运动员用11.00 s 跑完全程。已知运动员在加速阶段的第 2 s 内通过的距离为 7.5 m,求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离。【答案】10 m【解析】根据题意,在第 1 s 和第 2 s 内运动员都做匀加速运动。设运动员在匀加速阶段的加速度为 a,在第 1 s 和第 2 s 内通过的位移分别为和,由运动学规律得1s2s2 101 2sat2 120122ss
11、at式中。联立两式并代入已知条件,得01st a=5 m/s2设运动员做匀加速运动的时间为 t1,匀速运动时间为 t2,匀速运动的速度为 v;跑完全程的时间为 t,全程的距离为 s。依题意及运动学规律,得12ttt1vat2 121 2satvt- 7 - / 14设加速阶段通过的距离为 s,则2 11 2sat 联立式,并代入数据得9长 200 m 的列车匀加速通过长 1 000 m 的隧道,列车刚进隧道时的速度是 20 m/s,完全出隧道时速度是 24 m/s,求:(1)列车过隧道时的加速度是多大?(2)通过隧道所用的时间是多少?【答案】 (1)0.07 m/s2 (2)57.1 s【名师
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