《相遇与追及问题》常考题 - 人教版必修一2019物理 - 读趣百科

《相遇与追及问题》常考题

1多选题

甲、乙两车在一平直道路上同向运动,其$v-t$图像如图所示.图中$△OPQ$和$△OQT$的面积分别为$s_1$和$s_2(s_2>s_1)$,初始时,甲车在乙车前方$s_0$处,则(    )

A

若$s_0=s_1+s_2$两车不会相遇

B

若$s_0\lt s_1$,两车相遇$2$次

C

若$s_0=s_1$,两车相遇$1$次

D

若$s_0=s_2$,两车相遇$1$次

题目答案

ABC

答案解析

运动示意图如图所示.由$v-t$图像可知甲车的加速度$a_1$,比乙车的加速度$a_2$大.初始时,甲车在乙车前方$s_0$处,在达到速度相等的时间$T$内,甲的位移为$s_2$,乙的位移为$(s_1+s_2)$.若$(s_0+s_2) \gt(s_1+s_2)$,即$s_0\gt s_1$,则共速时,乙车没有追上甲车,又因为$a_1\gt a_2$,以后乙车就不可能追上甲车了,$s_0=s_1 +s_2$满足$s_0\gt s_1$,选项A正确;

若$s_0=s_2$,而$s_2\gt s_1$,满足$s_0\gt s_1$,两车不会相遇,选项D错误;

若共速时$(s_0 +s_2) =(s_1 +s_2) $,即$s_0=s_1$则共速时乙车刚刚追上甲车,又因为$a_1\gt a_2$,以后甲车又会超过乙车,故两车相遇一次,选项C正确;

若共速时$(s_0 +s_2) \lt(s_1 +s_2) $,即$s_0 \lt s_1$,则共速时乙车已经超过甲车,之后因为$a_1\gt a_2$,甲车又会超过乙车,故两车相遇两次,选项B正确.

2单选题

质点做直线运动的速度—时间图像如图所示,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

题目答案

D

答案解析

本题考查了学生的读图能力.应用图像判断物体的运动情况,速度的正负代表了运动的方向,A错误;图线的斜率代表了加速度的大小及方向,B错误;图线与时间轴围成的图形的面积代表了物体的位移,C错误,D正确.

3单选题

在一条平直公路上,甲车以$\text{8m/s}$的速度匀速行驶,另一车道上乙车以$\text{4m/s}$的速度在甲车后面匀速行驶,当两车距离为$\text{6m}$时,乙车开始以加速度$\text{1m/}{{\text{s}}^{2}}$做匀加速直线运动,则下列说法正确的是(    )

A

当两车速度相等时,两车距离最近

B

两车不能相遇

C

两车只能相遇一次

D

两车能相遇两次

题目答案

C

答案解析

当两车速度相等时时间为$t$,$v_甲=v_乙+at$,解得$t=4\text{s}$,此时甲的位移:$x_甲=v_甲t=32\text{m}$,乙的位移:$x_乙=v_乙t+\frac{1}{2}at^2=24\text{m}$,此时两车相距最远,最远距离为$\Delta x=x_甲-x_乙+6=14\text{m}$,$4\text{s}$以后乙的速度大于甲的速度,两车距离越来越近直到相遇,相遇以后由于乙的速度大于甲的速度,所以相遇以后不会再次相遇.两车只能相遇一次.故C正确,ABD错误.

故选C.

4解答题

小车从静止开始以$\text{1m/}{{\text{s}}^{2}}$的加速度前进,车后相距${{x}_{0}}=\text{25m}$处,与车运动方向相同的某人同时开始以$\text{6m/s}$的速度匀速追车,问能否追上.若追不上,求人、车间的最小距离为多少.

主观题和计算题请自行在草稿纸上作答

题目答案

人不能追上车,两者之间的最小距离为$7\text{m}$

答案解析

人的速度大于车的速度,两者间的距离越来越小,人的速度小于车的速度,两者间的距离越来越大,那么,当两者速度相等时,人与车的距离最小.两者速度相等,有$v=at$,

$t=\frac{v}{a}=\frac{6}{1}\text{s}=\text{6s}$.

人追赶的最大距离为

$\Delta x=vt-\frac{a{{t}^{2}}}{2}=6\times 6\text{m}-\frac{1\times {{6}^{2}}}{2}\text{m}=18\text{m}  <  25\text{m}$.

人不能追上车,两者之间的最小距离为

${{x}_{\min}}={{x}_{0}}-\Delta x=2\text{5m}-1\text{8m}=7\text{m}$.

故答案为:人不能追上车,两者之间的最小距离为$7\text{m}$.