题型3 图像法在追及相遇中的应用命题点1 根据实际情境选择图像4.[2021海南/多选]甲、乙两人骑车沿同一平直公路运动,t=0时经过路边的同一路标,下列位移—时间(x-t)图像和速度—时间(v-t)图像对应的运动中,甲、乙两人在t0时刻之前能再次相遇的是( BC )A BC D解析 A项图中,甲、乙在t0时刻之前位移没有相等的时刻,即两人在t0时刻之前不能再次相遇;B项图中,甲、乙在t0时刻之前图像有交点,即此时位移相等,两人在t0时刻之前能再次相遇;C项图中v-t图像与t轴所围图形的面积表示位移,甲、乙在t0时刻之前位移有相等的时刻,即两人能再次相遇;同理,D项图中,在t0时刻之前,甲、乙间的距离一直增大,则两人不能再次相遇.故选B、C.命题点2 根据x-t图像分析追及相遇情况5.[2024广东揭阳一中、潮州金中联考]甲、乙两车在同一条平直公路上行驶,其x-t图像如图所示,已知甲车做匀变速直线运动,其余数据已在图中标出.根据图中数据可知( B )A.t=2s时刻,甲、乙两车速度大小相等B.t=2s时刻,甲、乙两车相遇C.0~2s内,甲车位移等于乙车位移D.相遇之前,t=1s时两车相距最远解析 x-t图像的斜率表示速度,可知t=2s时刻,甲车的速度比乙车大,A错误;t=2s时刻,甲、乙两车相遇,B正确;0~2s内,甲车发生的位移为x甲
=6m-(-2)m=8m,乙车发生的位移为x乙=6m-0=6m<x甲,所以0~2s内,甲车位移大于乙车位移,C错误;设甲车的位置表达式为x=v0t+12at2+x0,将(0,-2)、(1,0)、(2,6)代入,可得v0=0,a=4m/s2,x0=-2m,乙车的速度为v乙=x乙t乙=62m/s=3m/s,当两车速度相同时,两车相距最远,两车相距最远的时刻为t1=v乙a=0.75s,D错误.命题点3 利用v-t图像解决追及相遇问题6.假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶.甲车在前,乙车在后,速度均为v0=30m/s,甲、乙相距x0=100m.t=0时刻甲车遭遇紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间变化的图像分别如图甲、乙所示.取运动方向为正方向.下列说法正确的是( C )A.t=3s时两车相距最近B.t=6s时两车速度不相等C.t=6s时两车距离最近,且最近距离为10mD.两车在0~9s内会相撞解析 由题给图像作出两车的v-t图像如图所示,由图像可知,t=6s时两车速度相等,此时距离最近,图中阴影部分面积为0~6s内两车位移之差,即Δx=x乙-x甲=[12×30×3+12×30×(6-3)]m=90m<x0=100m,即两车在t=6s时距离最近,最近距离为x0-Δx=10m,故A、B错误,C正确;t=6s时,甲车在前、乙车在后,且两车相距10m,在6~9s内,甲车速度大于乙车速度,两车间距离越来越大,故在0~9s内,甲车一直在前,两车不会相撞,故D错误.