题目
x↑ 甲-|||-乙-|||-x2-|||-x1-|||-0 t1 t2甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是( ) A. 在t1时刻两车速度相等 B. 从0到t1时间内,两车走过的路程相等 C. 从t1到t2时间内,两车走过的路程相等 D. 在t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等
甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是( )- A. 在t1时刻两车速度相等
- B. 从0到t1时间内,两车走过的路程相等
- C. 从t1到t2时间内,两车走过的路程相等
- D. 在t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等
题目解答
答案
CD
C. 从t1到t2时间内,两车走过的路程相等
D. 在t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等
C. 从t1到t2时间内,两车走过的路程相等
D. 在t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等
解析
本题考查位移-时间图像(x-t图像)的应用,需结合匀加速直线运动与匀速直线运动的特点进行分析。关键点在于:
- 图像斜率代表速度:乙车匀速,x-t图像为直线,斜率恒定;甲车匀加速,x-t图像为曲线,斜率逐渐增大。
- 相遇条件:两车位置相同时(图像相交),位移相等。
- 速度关系:甲车速度从低到高逐渐增大,乙车速度恒定。需判断两车速度是否相等的时刻是否存在。
选项分析
选项A
在$t_1$时刻,两车位置相同(图像相交),但甲车的x-t图像斜率(速度)已大于乙车(因甲匀加速,斜率逐渐增大)。因此,甲车速度大于乙车速度,选项A错误。
选项B
从$0$到$t_1$时间,两车在$t_1$时刻位移相等,但甲车初始速度较小,需加速追赶乙车。甲车的路程小于乙车路程(因甲车在追赶过程中位移增长较慢),选项B错误。
选项C
从$t_1$到$t_2$时间,两车在$t_1$和$t_2$时刻位移相等,说明此时间段内两车位移相等。路程等于位移大小(同向运动),因此路程相等,选项C正确。
选项D
甲车匀加速,速度逐渐增大;乙车匀速,速度恒定。在$t_1$时刻甲车速度已大于乙车,之后甲车速度持续增大,两车速度不会再相等。但若甲车在$t_1$时刻速度小于乙车,则后续会存在速度相等的时刻。根据图像特征(两车两次相遇),甲车在$t_1$到$t_2$间速度由小于到大于乙车,因此存在速度相等的时刻,选项D正确。