第二章 专题二相遇与追及问题核心题练（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第二章 专题二相遇与追及问题核心题练（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 191.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-16 20:34:26 | ||
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文档简介
2019人教版必修第一册第二章专题二相遇与追及问题核心题练
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
评卷人得分
一、多选题
1．甲、乙两物体同时开始做直线运动，它们的位移x与时间t的图象如图所示，则（ ）
A．甲物体做匀加速直线运动，乙物体做曲线运动
B．甲、乙两物体从同一地点出发
C．出发时乙在甲前x0处
D．甲、乙两物体有两次相遇
2．如图所示，一辆玩具汽车从甲地开往乙地的速度图象，则在0～1s和1～3s两段时间内，下列说法中正确的是（ ）
A．加速度之比为2：1 B．位移之比为1：2
C．平均速度之比为1：1 D．平均速度之比为2：1
3．在平直的公路上行驶的甲车和乙车，其速度-时间图象如图所示，已知两车在时刻相遇，则下列判断正确的是（ ）
A．在时，甲车在乙车后10m
B．在时，甲车在乙车前
C．两车另一次并排行驶的时刻是
D．甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为20m
评卷人得分
二、单选题
4．如图为某物体做直线运动的v-t图像，关于物体在前4s的运动制况，下列说法中正确的是（ ）
A．物体始终向同一方向运动 B．物体的加速度大小不变，方向改变
C．t=2s时的速度、加速度都为零 D．物体在4s末回到出发点
5．在平直的公路上有一辆轿车以21m/s的速度匀速行驶，前方有一辆电动车以5m/s的速度同向匀速行驶，为保证行车安全，司机立即刹车减速，此时轿车与电动车间的距离为32m。若电动车仍匀速行驶，为使轿车不会撞上电动车，则轿车刹车的加速度至少应为（ ）
A．6m/s2 B．5m/s2 C．4m/s2 D．3m/s2
6．汽车以10m/s的速度在平直的公路上匀速前进，司机发现正前方x处有一辆自行车以4m/s的速度做同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门做a=﹣6m/s2的匀变速运动，若汽车恰好碰不上自行车，则x的大小为（ ）
A．3m B．8.33m C．7m D．3.33m
评卷人得分
三、解答题
7．目标停车是驾驶员考试中的必考项目,其过程可简化为如图所示的模型:在一条平直的公路上有A、B、C、D四个停车标志杆,每相邻两个停车标志杆之间的距离均为Δx=16m.某次测试时,驾驶员正在以v0=20m/s的速度驾车匀速行驶,当车头到达O点时听到停车指令,要求驾驶员将车头停在标志杆D处,驾驶员经Δt=0.5s的反应时间后开始刹车,刹车后汽车开始做匀减速直线运动．若测得汽车从O到标志杆B的时间为t1=5.5s,从标志杆B到标志杆C的时间为t2=2.0s.求:
（1）O点与标志杆A之间的距离x及汽车刹车时的加速度大小a;
（2）汽车停止运动时车头与标志杆D的距离L．
8．可看作质点的两辆汽车 A 、B 沿同一直线运动，汽车 A 以 vA 20m/s 的速度做匀速直线运动，发现正前方 s0 200m 处，以 vB 30m/s 的速度同向运动的汽车 B 开始以 aB 2m/s2的加速度匀减速刹车．以开始刹车为计时起点．则：
（1） A 追上 B 前两物体间的最大距离为多少？
（2）经过多长时间 A 追上 B ？
9．某同学骑电动车以8m/s的速度行驶，发现前面有障碍物，于是刹车，刹车后做匀减速直线运动，经过1s前进7m，求：
（1）刹车后电动车的加速度大小；
（2）刹车后3s时电动车的速度大小；
（3）刹车后5s内电动车的位移大小．
10．一辆汽车正以15m/s的速度在平直的公路上行驶，突然，司机发现正前方15m处有一辆自行车以5m/s的速度做同方向的运动，在反应0.4s后才实施制动（这个时间称为反应时间）.若汽车刹车时能产生的最大加速度为5m/s2，请问汽车是否会撞上自行车？若不相撞，求两车相距最近时的距离；若相撞，求汽车刹车后经多长时间与自行车相撞．
11．一辆汽车以某一速度在平直路面上匀速行驶，司机忽然发现正前方一辆自行车正以4m/s同向行驶，汽车司机反应0.5s后为避免相撞立即匀减速刹车，恰好未与自行车相撞，已知汽车刹车过程中做匀减速至停止运动，从减速开始，第1s的位移是32m，第5s的位移是1m，两车均可视为质点。求∶
(1)汽车匀速行驶的速度大小；
(2)汽车司机发现自行车时两车间的距离。
12．汽车先以a1=0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动，在20s末改做匀速直线运动，当匀速运动持续10s后，因遇到障碍汽车便紧急刹车，已知刹车的加速度为a2=－2m/s2, 求：
（1）汽车匀速运动时的速度大小；
（2）画出该汽车运动全过程的速度-时间图象；
（3）汽车刹车后的6s内所通过的位移；
（4）汽车在整个运动过程中行驶的总位移．
13．在一条平直高速公路上，甲车和乙车相距100 m，两车均以30 m/s的速度同向行驶，在前面的甲车驾驶员发现前方有紧急情况，立即刹车。从甲车刹车开始计时（t=0），两车的加速度随时间变化的关系如下表，取两车开始运动的方向为正方向。则两车在0~9 s内何时相距最近？
0~3 s内 3 s~9 s内
甲车的加速度 a1=-10 m/s2 a2=5 m/s2
乙车的加速度 0 a3=-5 m/s2
14．某质点做直线运动，其v-t图象如图所示，求：
（1）质点在前2s内加速度的大小；
（2）质点在第1s末速度的大小；
（3）质点在前3s内位移x的大小。
试卷第页，共页
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参考答案：
1．CD
【解析】
【详解】
A．甲物体的图线斜率恒定不变，故甲做匀速直线运动，乙图线的切线斜率逐渐增大，知速度逐渐增大，所以乙物体做加速直线运动，故A错误；
B．初始时刻甲乙的位置不同，知两物体不是从同一地点出发，故B错误；
C．由图可知，出发时乙在甲前处，故C正确；
D．两图线有两个交点，知甲乙两物体两次相遇，故D正确；
故选CD。
2．ABC
【解析】
【详解】
A.在0～1s内加速度
，
1～3s内加速度a2=-1.5m/s2，大小为1.5m/s2，故A正确．
B.在0～1s内位移=1.5m，1～3s内位移=3m．故B正确．
CD.在0～1s内平均速度
m/s=1.5m/s，
1～3s内平均速度为
m/s=1.5m/s．
故C正确D错误．
3．BC
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图可知，甲车、乙车的加速度大小分别为
t1时刻两车速度相等，可得
解得
时刻，即1s时，甲车、乙车的位移分别为
两车的初始距离为
在时，甲车在乙车后7.5m，A错误；
B．两车在1s时相遇，在1s2s时间内，由图可知，甲车速度大于乙车速度，故在时，甲车在乙车前，B正确；
C．=3s时甲车、乙车的位移分别为
由于在时，甲车在乙车后7.5m，故两车另一次并排行驶的时刻是时，C正确；
D．甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为
D错误。
故选BC。
4．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据图像可知，前2s物体速度为负，后2s速度为正，A错误；
B．v-t图像斜率表加速度，斜率始终未改变，故加速度大小和方向均不变，B错误；
C．在2s时，物体的速度为0，而加速度大小不为0，C错误；
D．v-t图像面积表示位移，前2s和后2s与坐标轴围成的面积相互抵消，所以位移为0，所以物体在4s末回到出发点，D正确。
故选D。
5．C
【解析】
【详解】
为使轿车不会撞上电动车，设轿车刹车的加速度至少为a，这种情况下轿车速度减至与电动车速度相同时，两车之间的距离恰好为零。设轿车经时间t速度减至与电动车的速度相同，轿车的初速度大小为v0，电动车的速度大小为v1，开始时轿车与电动车间的距离为x0，则
①
根据位移关系有
②
联立①②并代入数据解得
a=4m/s2 ③
故选C。
6．A
【解析】
【分析】
【详解】
从开始到两车速度相等经历的时间为
此时汽车的位移
x2=v2t+at2=10×1 ×6×1m=7m
自行车的位移
x1=v1t=4×1m=4m
若恰好不相撞，开始相距的距离
x=x2-x1=7m-4m=3m
故选A。
7．(1) a=2m/s2,x=69m (2) L=7m
【解析】
【详解】
（1）汽车通过BC中间时刻的瞬时速度为：
刹车到BC中间时刻的时间为：
t=5.5+1-0.5s=6s，
则刹车时的加速度大小为：
．
从O点到B点的距离为：
xOB＝v0△t+v0(t1 △t) a(t1 △t)2=20×5.5 ×2×52m=85m，
则O点到标志杆A之间的距离为：
x=85-16m=69m．
（2）因为反方向是匀加速直线运动，所以B点的速度为：
vB＝v1+a ＝8+2×1m/s＝10m/s，
则从B点到停止的距离为：
．
所以汽车停止运动时车头与标志杆D的距离为：
L=2△x-x′=32-25m=7m．
8．(1)225m (2)21.25s
【解析】
【分析】
（1）当两车速度相等时，两车距离最远；（2）先判断前车静止时，后车是否追上，然后再进一步根据运动学公式列式求解．
【详解】
（1）当A、B两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即
代入数据有：
解得：
此时汽车A的位移
汽车B的位移
故最远距离
（2）汽车B从开始减速直到静止经历的时间
汽车B运动的位移
汽车A在时间内运动的位移
此时相距
汽车A需再运动的时间
故A追上B所用时间
【点睛】
本题是追击问题，要明确两车速度相等时，两车距离有极值；同时要先判断前车静止前量程能否相遇，然后根据运动学公式列式求解．
9．（1）2m/s2；(2)2m/s； (3)16m
【解析】
【详解】
（1）以初速度方向为正方向，则t=1s内发生的位移为7m，则由得：a=2m/s2
（2）由得刹车时间为4s，则刹车后3s时的电动车的速度由得：v=2m/s
（3） 刹车后5s的速度为零，由得，x=16m
10．不相撞，最近距离为1米
【解析】
【详解】
汽车在反应时间内的位移
当速度相等时所经历的时间
在内汽车的位移
自行车的位移
因为，所以不会相撞．
两者的最小距离
△
11．(1)36m/s；(2)80m
【解析】
【详解】
解：(1)设汽车5s末没有减速至0
解得
a=7.75m/s2
v0=35.875m/s
v5=v0-5at
v5=-2.875m/s
所以汽车在4s-5s间减速至0，设第4s末的速度为v4
得
v4=4m/s
或m/s（舍）
v0=v4+4at
v0=36m/s
a=8m/s2
(2)恰好未相撞
v0- at′=v
t′=4s
x0=80m
12．（1）10m/s；（2）；（3）25m；（4）225m．
【解析】
【详解】
（1）匀加速20s的末速度为：
v1= a1t1=10m/s
所以匀速直线运动的速度为：v1=10m/s．
（2）30s后汽车刹车，由 得可得运动时间：
故汽车在0-20s做初速为零，末速度为10m/s的匀加速直线运动；
20-30s做速度为10m/s的匀速直线运动；
30s-35s做初速度为10m/s，末速度为0的匀减速直线运动，之后静止．
则汽车的v-t图象如图所示：
（3）因汽车刹车后经5s停止，所以位移汽车刹车后的6s内：
（4）由图象可知，汽车在整个过程中行驶的总位移为v-t图线和坐标轴所围的面积为：
13．6 s
【解析】
【详解】
在t1=3 s时，甲车的速度
设3 s后再经过t2时间，甲、乙两车速度相等，根据运动学公式有
代入数值，解得
所以两车相距最近的时刻
14．(1)0.5m/s2 (2)1.5m/s (3)4m
【解析】
【详解】
（1）图线的斜率表示物体运动的加速度，所以：
（2）质点在第1秒末的速度：
解得：
（3）质点在前2s内的位移即图线与t轴围成的面积：
质点在第3s内的位移即图线与t轴围成的面积：
质点在前3s内的位移：
由以上各式可解得：x=4m
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
评卷人得分
一、多选题
1．甲、乙两物体同时开始做直线运动，它们的位移x与时间t的图象如图所示，则（ ）
A．甲物体做匀加速直线运动，乙物体做曲线运动
B．甲、乙两物体从同一地点出发
C．出发时乙在甲前x0处
D．甲、乙两物体有两次相遇
2．如图所示，一辆玩具汽车从甲地开往乙地的速度图象，则在0～1s和1～3s两段时间内，下列说法中正确的是（ ）
A．加速度之比为2：1 B．位移之比为1：2
C．平均速度之比为1：1 D．平均速度之比为2：1
3．在平直的公路上行驶的甲车和乙车，其速度-时间图象如图所示，已知两车在时刻相遇，则下列判断正确的是（ ）
A．在时，甲车在乙车后10m
B．在时，甲车在乙车前
C．两车另一次并排行驶的时刻是
D．甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为20m
评卷人得分
二、单选题
4．如图为某物体做直线运动的v-t图像，关于物体在前4s的运动制况，下列说法中正确的是（ ）
A．物体始终向同一方向运动 B．物体的加速度大小不变，方向改变
C．t=2s时的速度、加速度都为零 D．物体在4s末回到出发点
5．在平直的公路上有一辆轿车以21m/s的速度匀速行驶，前方有一辆电动车以5m/s的速度同向匀速行驶，为保证行车安全，司机立即刹车减速，此时轿车与电动车间的距离为32m。若电动车仍匀速行驶，为使轿车不会撞上电动车，则轿车刹车的加速度至少应为（ ）
A．6m/s2 B．5m/s2 C．4m/s2 D．3m/s2
6．汽车以10m/s的速度在平直的公路上匀速前进，司机发现正前方x处有一辆自行车以4m/s的速度做同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门做a=﹣6m/s2的匀变速运动，若汽车恰好碰不上自行车，则x的大小为（ ）
A．3m B．8.33m C．7m D．3.33m
评卷人得分
三、解答题
7．目标停车是驾驶员考试中的必考项目,其过程可简化为如图所示的模型:在一条平直的公路上有A、B、C、D四个停车标志杆,每相邻两个停车标志杆之间的距离均为Δx=16m.某次测试时,驾驶员正在以v0=20m/s的速度驾车匀速行驶,当车头到达O点时听到停车指令,要求驾驶员将车头停在标志杆D处,驾驶员经Δt=0.5s的反应时间后开始刹车,刹车后汽车开始做匀减速直线运动．若测得汽车从O到标志杆B的时间为t1=5.5s,从标志杆B到标志杆C的时间为t2=2.0s.求:
（1）O点与标志杆A之间的距离x及汽车刹车时的加速度大小a;
（2）汽车停止运动时车头与标志杆D的距离L．
8．可看作质点的两辆汽车 A 、B 沿同一直线运动，汽车 A 以 vA 20m/s 的速度做匀速直线运动，发现正前方 s0 200m 处，以 vB 30m/s 的速度同向运动的汽车 B 开始以 aB 2m/s2的加速度匀减速刹车．以开始刹车为计时起点．则：
（1） A 追上 B 前两物体间的最大距离为多少？
（2）经过多长时间 A 追上 B ？
9．某同学骑电动车以8m/s的速度行驶，发现前面有障碍物，于是刹车，刹车后做匀减速直线运动，经过1s前进7m，求：
（1）刹车后电动车的加速度大小；
（2）刹车后3s时电动车的速度大小；
（3）刹车后5s内电动车的位移大小．
10．一辆汽车正以15m/s的速度在平直的公路上行驶，突然，司机发现正前方15m处有一辆自行车以5m/s的速度做同方向的运动，在反应0.4s后才实施制动（这个时间称为反应时间）.若汽车刹车时能产生的最大加速度为5m/s2，请问汽车是否会撞上自行车？若不相撞，求两车相距最近时的距离；若相撞，求汽车刹车后经多长时间与自行车相撞．
11．一辆汽车以某一速度在平直路面上匀速行驶，司机忽然发现正前方一辆自行车正以4m/s同向行驶，汽车司机反应0.5s后为避免相撞立即匀减速刹车，恰好未与自行车相撞，已知汽车刹车过程中做匀减速至停止运动，从减速开始，第1s的位移是32m，第5s的位移是1m，两车均可视为质点。求∶
(1)汽车匀速行驶的速度大小；
(2)汽车司机发现自行车时两车间的距离。
12．汽车先以a1=0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动，在20s末改做匀速直线运动，当匀速运动持续10s后，因遇到障碍汽车便紧急刹车，已知刹车的加速度为a2=－2m/s2, 求：
（1）汽车匀速运动时的速度大小；
（2）画出该汽车运动全过程的速度-时间图象；
（3）汽车刹车后的6s内所通过的位移；
（4）汽车在整个运动过程中行驶的总位移．
13．在一条平直高速公路上，甲车和乙车相距100 m，两车均以30 m/s的速度同向行驶，在前面的甲车驾驶员发现前方有紧急情况，立即刹车。从甲车刹车开始计时（t=0），两车的加速度随时间变化的关系如下表，取两车开始运动的方向为正方向。则两车在0~9 s内何时相距最近？
0~3 s内 3 s~9 s内
甲车的加速度 a1=-10 m/s2 a2=5 m/s2
乙车的加速度 0 a3=-5 m/s2
14．某质点做直线运动，其v-t图象如图所示，求：
（1）质点在前2s内加速度的大小；
（2）质点在第1s末速度的大小；
（3）质点在前3s内位移x的大小。
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试卷第页，共页
参考答案：
1．CD
【解析】
【详解】
A．甲物体的图线斜率恒定不变，故甲做匀速直线运动，乙图线的切线斜率逐渐增大，知速度逐渐增大，所以乙物体做加速直线运动，故A错误；
B．初始时刻甲乙的位置不同，知两物体不是从同一地点出发，故B错误；
C．由图可知，出发时乙在甲前处，故C正确；
D．两图线有两个交点，知甲乙两物体两次相遇，故D正确；
故选CD。
2．ABC
【解析】
【详解】
A.在0～1s内加速度
，
1～3s内加速度a2=-1.5m/s2，大小为1.5m/s2，故A正确．
B.在0～1s内位移=1.5m，1～3s内位移=3m．故B正确．
CD.在0～1s内平均速度
m/s=1.5m/s，
1～3s内平均速度为
m/s=1.5m/s．
故C正确D错误．
3．BC
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图可知，甲车、乙车的加速度大小分别为
t1时刻两车速度相等，可得
解得
时刻，即1s时，甲车、乙车的位移分别为
两车的初始距离为
在时，甲车在乙车后7.5m，A错误；
B．两车在1s时相遇，在1s2s时间内，由图可知，甲车速度大于乙车速度，故在时，甲车在乙车前，B正确；
C．=3s时甲车、乙车的位移分别为
由于在时，甲车在乙车后7.5m，故两车另一次并排行驶的时刻是时，C正确；
D．甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为
D错误。
故选BC。
4．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据图像可知，前2s物体速度为负，后2s速度为正，A错误；
B．v-t图像斜率表加速度，斜率始终未改变，故加速度大小和方向均不变，B错误；
C．在2s时，物体的速度为0，而加速度大小不为0，C错误；
D．v-t图像面积表示位移，前2s和后2s与坐标轴围成的面积相互抵消，所以位移为0，所以物体在4s末回到出发点，D正确。
故选D。
5．C
【解析】
【详解】
为使轿车不会撞上电动车，设轿车刹车的加速度至少为a，这种情况下轿车速度减至与电动车速度相同时，两车之间的距离恰好为零。设轿车经时间t速度减至与电动车的速度相同，轿车的初速度大小为v0，电动车的速度大小为v1，开始时轿车与电动车间的距离为x0，则
①
根据位移关系有
②
联立①②并代入数据解得
a=4m/s2 ③
故选C。
6．A
【解析】
【分析】
【详解】
从开始到两车速度相等经历的时间为
此时汽车的位移
x2=v2t+at2=10×1 ×6×1m=7m
自行车的位移
x1=v1t=4×1m=4m
若恰好不相撞，开始相距的距离
x=x2-x1=7m-4m=3m
故选A。
7．(1) a=2m/s2,x=69m (2) L=7m
【解析】
【详解】
（1）汽车通过BC中间时刻的瞬时速度为：
刹车到BC中间时刻的时间为：
t=5.5+1-0.5s=6s，
则刹车时的加速度大小为：
．
从O点到B点的距离为：
xOB＝v0△t+v0(t1 △t) a(t1 △t)2=20×5.5 ×2×52m=85m，
则O点到标志杆A之间的距离为：
x=85-16m=69m．
（2）因为反方向是匀加速直线运动，所以B点的速度为：
vB＝v1+a ＝8+2×1m/s＝10m/s，
则从B点到停止的距离为：
．
所以汽车停止运动时车头与标志杆D的距离为：
L=2△x-x′=32-25m=7m．
8．(1)225m (2)21.25s
【解析】
【分析】
（1）当两车速度相等时，两车距离最远；（2）先判断前车静止时，后车是否追上，然后再进一步根据运动学公式列式求解．
【详解】
（1）当A、B两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即
代入数据有：
解得：
此时汽车A的位移
汽车B的位移
故最远距离
（2）汽车B从开始减速直到静止经历的时间
汽车B运动的位移
汽车A在时间内运动的位移
此时相距
汽车A需再运动的时间
故A追上B所用时间
【点睛】
本题是追击问题，要明确两车速度相等时，两车距离有极值；同时要先判断前车静止前量程能否相遇，然后根据运动学公式列式求解．
9．（1）2m/s2；(2)2m/s； (3)16m
【解析】
【详解】
（1）以初速度方向为正方向，则t=1s内发生的位移为7m，则由得：a=2m/s2
（2）由得刹车时间为4s，则刹车后3s时的电动车的速度由得：v=2m/s
（3） 刹车后5s的速度为零，由得，x=16m
10．不相撞，最近距离为1米
【解析】
【详解】
汽车在反应时间内的位移
当速度相等时所经历的时间
在内汽车的位移
自行车的位移
因为，所以不会相撞．
两者的最小距离
△
11．(1)36m/s；(2)80m
【解析】
【详解】
解：(1)设汽车5s末没有减速至0
解得
a=7.75m/s2
v0=35.875m/s
v5=v0-5at
v5=-2.875m/s
所以汽车在4s-5s间减速至0，设第4s末的速度为v4
得
v4=4m/s
或m/s（舍）
v0=v4+4at
v0=36m/s
a=8m/s2
(2)恰好未相撞
v0- at′=v
t′=4s
x0=80m
12．（1）10m/s；（2）；（3）25m；（4）225m．
【解析】
【详解】
（1）匀加速20s的末速度为：
v1= a1t1=10m/s
所以匀速直线运动的速度为：v1=10m/s．
（2）30s后汽车刹车，由 得可得运动时间：
故汽车在0-20s做初速为零，末速度为10m/s的匀加速直线运动；
20-30s做速度为10m/s的匀速直线运动；
30s-35s做初速度为10m/s，末速度为0的匀减速直线运动，之后静止．
则汽车的v-t图象如图所示：
（3）因汽车刹车后经5s停止，所以位移汽车刹车后的6s内：
（4）由图象可知，汽车在整个过程中行驶的总位移为v-t图线和坐标轴所围的面积为：
13．6 s
【解析】
【详解】
在t1=3 s时，甲车的速度
设3 s后再经过t2时间，甲、乙两车速度相等，根据运动学公式有
代入数值，解得
所以两车相距最近的时刻
14．(1)0.5m/s2 (2)1.5m/s (3)4m
【解析】
【详解】
（1）图线的斜率表示物体运动的加速度，所以：
（2）质点在第1秒末的速度：
解得：
（3）质点在前2s内的位移即图线与t轴围成的面积：
质点在第3s内的位移即图线与t轴围成的面积：
质点在前3s内的位移：
由以上各式可解得：x=4m
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