直线运动
(本试卷满分95分)
一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项是正确的,有的小题有多个选项是正确的.全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分)
1.[2019·天津耀华中学月考]在“金星凌日”的精彩天象中,人们观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢移动,那便是金星,下列说法正确的是( )
A.“金星凌日”发生时,地球在金星与太阳之间
B.观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
C.以太阳为参考系,金星绕太阳一周位移不为零
D.以太阳为参考系,可以认为金星是运动的
答案:D
解析:“金星凌日”现象的成因是光的直线传播,当金星转到太阳与地球中间且三者在一条直线上时,金星挡住了沿直线传播到地球上的太阳光,由此可知发生“金星凌日”现象时,金星位于地球和太阳之间,故A错误;观测“金星凌日”现象时,太阳的大小和形状不能忽略,不能将太阳看成质点,故B错误;以太阳为参考系,金星绕太阳一周起点和终点重合,位移为零,故C错误;以太阳为参考系,可以认为金星是运动的,故D正确.
2.[2019·湖北浠水实验中学月考]两位杂技演员,甲从高处自由落下的同时乙从蹦床上竖直跳起,结果两人同时落回蹦床上(忽略空气阻力).若以演员自己为参考系,此过程中他们各自看到对方的运动情况是( )
A.甲看到乙先朝上、再朝下运动
B.甲看到乙一直朝上运动
C.乙看到甲先朝下、再朝上运动
D.甲看到乙一直朝下运动
答案:B
解析:甲做自由落体运动,速度越来越快,乙先向上做匀减速运动,当乙的速度减小到零时,再向下做自由落体运动.两者运动的总时间相同,乙向上和向下运动的时间也相同,均是总时间的一半,所以乙向上运动的初速度大小等于乙最后落回蹦床时的速度大小,方向相反,同时还等于乙向上到最高点速度为零时甲的速度大小;先看第一段,乙向上做匀减速运动,甲向下做自由落体运动,甲、乙相向运动,所以甲看到乙向上运动,乙看到甲向下运动.当乙到最高点速度为零时,甲有向下的速度,而且越来越快,乙也开始向下运动,但是速度没有甲快,所以甲、乙之间的距离是减小的,那么,相对来说,甲就看到乙一直向上运动,乙看到甲一直向下运动,故选B.
3.[2019·安徽联考]有一人在平直马路边散步(速度不变),他发现每隔t1时间有一路公共汽车迎面开过,他还发现每隔t2时间就有一辆这路公共汽车从身后开过,于是他计算出这路车从汽车站发车的时间间隔是( )
A. B.
C. D.
答案:D
解析:设车速为v车,人的速度为v人,发车时间间隔为t,则有(v车-v人)t2=v车t,(v车+v人)t1=v车t,两式联立得t=,选项D正确.
4.[2019·新疆乌鲁木齐一诊]如图所示,AB为水平路面,BC为斜坡路面,B处有一路灯.一人在夜晚从A处匀速率走到C处的过程中,人头顶的影子在水平路面上的速率为v1,在斜坡上的速率为v2,则( )
A.v1减小,v2增大
B.v1不变,v2增大
C.v1、v2均不变,且v1D.v1、v2均不变,且v1=v2
答案:D
解析:设在水平路面上时,人从M点走到B点(路灯正下方,此时影子正好在B点)所用时间为t,人在M点时头顶的影子在O点,如图甲所示,设人高为l,灯高为h,人的速率为v,则MB=vt,根据相似三角形知识可得===,解得OB=,即v1==,可知从任意点到路灯,人头顶影子运动的平均速度为一定值,即头顶影子的速率恒定不变;当在斜坡路面上时,设人从B点走到E点所用时间为t′,人在E点时的头顶的影子在F点,如图乙所示,则BE=vt′,根据相似三角形知识可得===,解得v2==,可知头顶的影子的速率恒定不变,且v1=v2,故D正确.
5.[2019·醴陵市模拟]一物体做匀变速直线运动,下列说法中正确的是( )
A.物体的末速度一定与时间成正比
B.物体的位移一定与时间的平方成正比
C.物体的速度在一定时间内发生的变化与这段时间成正比
D.若物体做匀加速直线运动,则速度和位移都随时间增大;若物体做匀减速直线运动,则速度和位移都随时间减小
答案:C
解析:根据匀变速直线运动速度—时间公式v=v0+at可知,物体的末速度与时间不成正比,A选项错误;匀变速直线运动位移—时间公式为x=v0t+at2,位移与时间的平方不成正比,B选项错误;根据加速度的定义式a=可知,物体做匀变速直线运动,加速度恒定,速度在一定时间内发生的变化与这段时间成正比,C选项正确;物体做匀减速直线运动时,速度随时间均匀减小,位移随时间逐渐增大,D选项错误.
6.[2019·江西赣中南五校联考](多选)酒后驾驶存在许多安全隐患,主要是因为驾驶员的反应时间变长.反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间.下表中“反应距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离,“停车距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同).
速度/(m·s-1)
反应距离/m
停车距离/m
正常
酒后
正常
酒后
15
7.5
15.0
22.5
30.0
20
10.0
20.0
36.7
46.7
25
12.5
25.0
54.2
x
分析上表可知,下列说法正确的是( )
A.驾驶员酒后反应时间比正常情况下多1 s
B.若汽车以20.0 m/s的速度行驶时,发现前方40 m处有险情,酒后驾驶也能安全停车
C.汽车制动时,加速度大小约为7.5 m/s2
D.表中x为66.7
答案:CD
解析:驾驶员酒后反应时间比正常情况多的时间Δt= s- s=0.5 s,故A错误;由表格中的数据可知,当汽车的速度为20 m/s时,酒后汽车的停车距离为46.7 m,可知酒后驾驶不能安全停车,故B错误;当汽车速度为15 m/s时,汽车匀减速运动的位移x=22.5 m-7.5 m=15 m,则汽车制动的加速度大小a== m/s2=7.5 m/s2,故C正确;当汽车的速度为25 m/s时,制动距离x′== m=41.7 m,则停车距离x=(25.0+41.7) m=66.7 m,故D正确.
7.[2019·江苏南通一调]一粒石子和一泡沫塑料球以相同初速度同时竖直向上抛出,泡沫塑料球受到的空气阻力大小与其速度大小成正比,忽略石子受到的空气阻力,石子和塑料球运动的速度v随时间t变化的图象如图所示,其中可能正确的是( )
答案:D
解析:忽略石子受到的空气阻力,石子只受重力,加速度恒为g,v-t图象是向下倾斜的直线.对于泡沫塑料球,根据牛顿第二定律上升过程有mg+f=ma上,下降过程有mg-f=ma下,又f=kv,得上升时加速度大小a上=g+,则上升过程中,随着v的减小,a上减小,且始终有a上>g;a下=g-,则下降过程中,随着v的增大,a下减小,且始终有a下8.
[2019·湖南怀化模拟](多选)甲、乙两车在同一条直道上行驶,它们运动的位移x随时间t变化的关系如图所示.已知乙车做匀变速直线运动,其图线与时间轴相切于10 s处.则下列说法正确的是( )
A.甲车的初速度为零
B.乙车的初位置在x0=60 m处
C.乙车的加速度大小为1.6 m/s2
D.5 s时两车相遇,此时乙车速率比甲车的速率大
答案:CD
解析:由位移—时间图象可知,甲车做匀速直线运动,甲车的速度大小始终为4 m/s,选项A错误;把末速度为零的乙车的运动做逆向处理,看成初速度为零的匀加速直线运动,则有20 m=at,t1=5 s,则x0=at2,t=10 s,解得x0=80 m,a=1.6 m/s2,即乙车的初位置在x0=80 m处,乙车的加速度大小为1.6 m/s2,选项B错误,C正确;5 s时两车在x=20 m处相遇,此时乙车速率v=1.6×(10-5) m/s=8 m/s,而甲车的速率为4 m/s,即乙车速率较大,选项D正确.
二、非选择题(本题包括4小题,共47分)
9.(7分)某实验小组利用图示的装置研究匀变速直线运动.
(1)下列操作中必要的是________(填字母代号).
A.调节滑轮的高度,使牵引小车的细线与长木板保持平行
B.为减小系统误差,应使钩码质量远小于小车质量
C.调节木板的倾斜度以平衡摩擦力
D.实验时,先放开小车再接通打点计时器的电源
(2)如图是实验中获得的一条纸带的一部分,选取0、1、2、3计数点,但0与2之间的原始记录数据已模糊不清,已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,则小车运动的加速度大小为________m/s2(保留三位有效数字).
答案:(1)A (2)0.667
解析:(1)细绳应与长木板表面平行,保证拉力即为其水平方向的合力,故A正确;本实验中只要能使小车做加速运动即可,没必要应使钩码质量远小于小车质量,也没必要平衡摩擦力,B、C错误;开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后再释放钩码,让它带着纸带一同落下,如果先放开纸带让重物下落,再接通打点计时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差,故D错误.(2)一段时间内的平均速度等于其中间时刻的速度,所以01== m/s=0.553 m/s;03= m/s=0.619 7 m/s2.0~1的中间时刻与0~3的中间时刻相差0.1 s,故a= m/s2=0.667 m/s2.
10.(8分)现用频闪照相方法来研究物块的变速运动.在一小物块沿斜面向下运动的过程中,用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示.拍摄时频闪频率是10 Hz,通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4.已知斜面顶端的高度为h,斜面的长度为x.数据如表格所示,重力加速度大小g=9.80 m/s2.
物理量
x1
x2
x3
x4
h
x
数据/cm
10.76
15.05
19.34
23.65
48.00
80.00
根据表中数据,完成下列填空:
(1)物块的加速度a=________ m/s2(保留三位有效数字).
(2)因为______________________,可知斜面是粗糙的.
答案:(1)4.30 (2)a解析:(1)根据匀变速直线运动的推论,利用逐差法,得x3+x4-(x2+x1)=4aT2,又知T==0.1 s,联立得a=4.30 m/s2.(2)如果斜面光滑,根据牛顿第二定律得,物体下滑的加速度a′=gsinθ=g=5.88 m/s2>a,所以斜面是粗糙的.
11.(14分)[新情景题]如图所示,羚羊在图中的A点以20 m/s的速度沿直线l1匀速奔跑,猎豹在图中的B点从静止开始以5 m/s2的加速度奔跑,奔跑方向与直线l2的夹角为37°,图中AB与两直线的夹角均为45°,且AB=60 m,两直线l1、l2平行,猎豹先加速一段时间后匀速运动恰好追上羚羊.已知sin37°=0.6.求猎豹加速运动的时间.
答案:4 s
解析:如图,根据数学知识可知,图中AC=BC=60 m,BD=100 m,AD=140 m.即羚羊的位移大小 为140 m.故羚羊的运动时间为
t0==7 s
猎豹运动的总时间也是7 s,设它加速运动的时间为t,则有
BD=at2+at(7 s-t)
解得t=4 s
12.(18分)[2019·重庆七中等六校联考]据统计,开车时看手机发生事故的概率是安全驾驶的23倍,开车时打电话发生事故的概率是安全驾驶的2.8倍.一辆小汽车在平直公路上以某一速度行驶时,司机低头看手机2 s,相当于盲开50 m,该车遇见紧急情况,紧急刹车的距离(从开始刹车到停下来汽车所行驶的距离)至少是25 m,根据以上提供的信息:
(1)求汽车行驶的速度和刹车的最大加速度大小;
(2)若该车以108 km/h的速度在高速公路上行驶时,前方100 m处道路塌方,该司机因看手机2 s后才发现危险,司机的反应时间为0.5 s,刹车的加速度与(1)问中大小相等.试通过计算说明汽车是否会发生交通事故.
答案:(1)25 m/s 12.5 m/s2 (2)会发生交通事故
解析:(1)汽车行驶的速度为
v1== m/s=25 m/s.
汽车刹车的最大加速度为a,则a==12.5 m/s2;
(2)汽车在高速公路上行驶的速度v2=108 km/h=30 m/s,司机看手机时,汽车发生的位移为x1=v2t1=60 m,
司机的反应时间内汽车发生的位移的大小为x2=v2Δt=15 m,
刹车后汽车发生的位移x3==36 m,
此过程中该汽车前进的距离为x=x1+x2+x3=111 m>100 m,
所以该汽车会发生交通事故.
探究创新卷① 着眼于练模拟悟规范——争满分
(本试卷满分95分)
一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项是正确的,有的小题有多个选项是正确的.全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分)
1.[2019·安徽模拟](多选)物体从A点由静止出发,先以加速度a1做匀加速直线运动到某速度v后,立即以加速度a2做匀减速直线运动至B点时速度恰好减为0,所用总时间为t.若物体以速度v0匀速通过AB之间,所用时间也为t,则( )
A.v=2v0 B.+=
C.-= D.+=
答案:AB
解析:根据题意并结合运动学公式有x=v0t=t1+t2=(t1+t2)=t,解得v=2v0,故A正确;由t1=,t2=,得t=+,即+=,故B正确,C、D错误.
2.[2019·陕西长安一中模拟]古希腊权威思想家亚里士多德曾经所言:物体从高空落下的快慢同物体的重量成正比,重者下落快,轻者下落慢.比如说,十磅重的物体落下时要比一磅重的物体落下快十倍.1 800多年来,人们都把这个错误论断当成真理而信守不移.直到16世纪,伽利略才发现了这一理论在逻辑上的矛盾.对此进行了进一步的研究,通过实验来验证:伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止释放,伽利略手稿中记录的一组实验数据如下表所示,伽利略对该实验的实验数据进行了分析,并得出了结论.下列哪项是伽利略得出的结论( )
时间
1
2
3
4
5
6
7
8
距离
32
130
298
526
824
1 192
1 600
2 104
A.vt=v0+at B.=k
C.v-v=2ax D.===…=k
答案:D
解析:伽利略最初猜想沿斜面自由运动的物体的速度与时间成正比,即v=kt;由此伽利略得出推论:物体的位移与时间的平方成正比,有x=k′t2,即k′=,结合以上的分析,比较即可,则有=;==;=≈;==;==;=≈;=≈;==,由以上数据比较可知,各组数据中都接近32.5,考虑到测量的误差等原因,可以认为是一个常数,即物体的位移与时间的平方成正比,所以四个选项中,A、B、C错误,D正确.
3.[2019·东北三省四市模拟]一物体沿直线运动,用x表示运动位移,用t表示运动时间.从t=0时刻开始计时,物体与t的关系图象如图所示,图线斜率的绝对值为k,则以下说法正确的是( )
A.物体做匀速直线运动,速度大小等于k
B.物体做变减速直线运动,加速度均匀减小
C.物体做匀减速直线运动,加速度大小等于k
D.物体做匀减速直线运动,加速度大小等于2k
答案:D
解析:根据x=v0t+at2可得=v0+at,则 -t图象的斜率为k=a;由题图可知-k=a,a=-2k,可知物体做匀减速直线运动,加速度大小等于2k,D正确,A、B、C错误.
4.[2019·广东肇庆模拟](多选)甲、乙两车在一平直道路上同向运动,其v-t图象如图所示,图中△OPQ和△OQT的面积分别为S1和S2(S2>S1).初始时,甲车在乙车前方S0处.下列说法正确的是( )
A.若S0>S1,两车相遇1次
B.若S0C.若S0=S1,两车相遇1次
D.若S0=S2,两车相遇1次
答案:BC
解析:由题图可知,在T时间内,甲车前进了S2,乙车前进了S1+S2;若S0>S1,则S0+S2>S1+S2,即S甲+S0>S乙,两车不会相遇,故A错误;若S0S1+S2,即S甲+S0>S乙,两车不会相遇,速度相等时距离最小,故D错误.
5.[2019·湖南怀化模拟]
如图所示,甲、乙两车同时由静止从A点出发,沿直线AC运动.甲以加速度a3做初速度为零的匀加速运动,到达C点时的速度为v.乙以加速度a1做初速度为零的匀加速运动,到达B点后做加速度为a2的匀加速运动,到达C点时的速度亦为v.若a1≠a2≠a3,则( )
A.甲、乙不可能同时由A到达C
B.甲一定先由A到达C
C.乙一定先由A到达C
D.若a1>a3,则甲一定先由A到达C
答案:A
解析:根据速度—时间图线得,若a1>a3,如图(a)所示,因为末速度相等,位移相等,即图线与时间轴所围成的面积相等,则t甲>t乙.若a3>a1,如图(b)所示,因为末速度相等,位移相等,即图线与时间轴所围成的面积相等,则t甲6.
[2019·湖北模拟]设竖直向上为y轴正方向,如图所示图线为一质点沿y轴运动的位置—时间(y-t)图象,已知图线为一条抛物线,则由图可知( )
A.t=0时刻质点速度为0
B.0~t1时间内质点向y轴负方向运动
C.0~t2时间内质点的速度一直减小
D.t1~t3时间内质点相对坐标原点O的位移先为正后为负
答案:C
解析:0~t1时间内,y不断减小,说明t=0时刻质点速度不为0,0~t1时间内质点向y轴正方向运动,故A、B错误.根据图线斜率表示速度可知,0~t2时间内质点的速度一直减小,故C正确;t1~t3时间内质点相对坐标原点O的位移一直为正,故D错误.
7.[2019·江西南昌模拟]一质点在t=0时刻从坐标原点出发,沿x轴正方向做初速度为零、加速度大小为a1的匀加速直线运动,t=1 s时到达x=5 m的位置,速度大小为v1,此时加速度立即反向,加速度大小变为a2,t=3 s时质点恰好回到原点,速度大小为v2,则( )
A.a2=3a1
B.v2=3v1
C.质点向x轴正方向运动的时间为2 s
D.质点向x轴正方向运动最远到x=9 m的位置
答案:D
解析:设质点运动的第一段时间为t1,第二段时间为t2,由题可知质点在1 s末的速度为v1,最后的速度为v2,则x=a1t,代入数据得a1=10 m/s2,v1=a1t1,v2=a1t1-a2t2,由题意有x=·t1=·t2,联立解得a2=12.5 m/s2,v1=10 m/s,v2=15 m/s,即a2=a1,v2=v1,故A、B错误;质点向x轴正方向减速的时间为t3== s=0.8 s,所以质点向x轴正方向运动的时间为t=t1+t3=1 s+0.8 s=1.8 s,故C错误;质点向x轴正方向运动最远的位置xm=(t1+t2)=×(1+0.8) m=9 m,故D正确.
8.(多选)在空中的某点O处以一定的初速度竖直向上抛出一物体,不计空气阻力,0.8 s后物体的速率变为4 m/s,关于此时物体的位置和速度方向的说法,正确的是(重力加速度g取10 m/s2)( )
A.在O点上方,速度方向向下
B.在O点上方,速度方向向上
C.在O点,速度方向向下
D.在O点下方,速度方向向下
答案:BC
解析:若物体此时的速度方向向下,即v=-4 m/s,由公式v=v0-gt得,v0=4 m/s,则物体上升和下降的位移大小相等,物体回到了O点,故A、D错误,C正确;若物体此时的位置在O点上方,速度方向向上,v=4 m/s,由公式v=v0-gt,得v0=12 m/s,符合题意,B正确.
二、非选择题(本题包括4小题,共47分)
9.(6分)如图甲所示,用包有白纸的质量为m(kg)的圆柱棒代替纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动,代替打点计时器.当烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒表面的纸上画出记号,如图乙所示,设毛笔接触棒时不影响棒的运动.测得记号之间的距离依次为20.0 mm、44.0 mm、68.0 mm、92.0 mm、116.0 mm、140 mm,已知电动机铭牌上标有“1 200 r/min”字样,由此研究圆柱棒的运动情况.根据以上内容,回答下列问题:
(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T=________ s,图乙中的________(填“左”或“右”)端是圆柱棒的悬挂端.
(2)根据图乙所给的数据,可知毛笔画下记号D时,圆柱棒下落的速度vD=________m/s;圆柱棒竖直下落的加速度a=________m/s2.(结果保留两位有效数字)
答案:(1)0.05 左 (2)1.6 m/s 9.6 m/s2
解析:(1)时间间隔T= s=0.05 s,从左向右相邻两条线的距离越来越小,所以左端是悬挂端.
(2)由vn=可计算出
vD==1.6 m/s.
由Δx=aT2可得a===9.6 m/s2.
10.[2018·北京卷](12分)用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律.
主要实验步骤如下:
a.安装好实验器材.接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次.
b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点O(t=0),然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点,如图2中A、B、C、D、E、F……所示.
c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度,分别记作v1、v2、v3、v4、v5……
d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图3所示.
图3
综合上述实验步骤,请你完成任务:
(1)在下列仪器和器材中,还需要使用的有__________和__________(填选项前的字母).
A.电压合适的50 Hz交流电源
B.电压可调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平(含砝码)
(2)在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点,请在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出v-t图象.
(3)观察v-t图象,可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是________.v-t图象斜率的物理意义是____________.
(4)描绘v-t图象前,还不知道小车是否做匀变速直线运动.用平均速度表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对Δt的要求是__________(选填“越小越好”或“与大小无关”);从实验的角度看,选取的Δx大小与速度测量的误差____________(选填“有关”或“无关”).
答案:(1)A C (2)见解析图 (3)小车的速度随时间均匀变化 加速度
(4)越小越好 有关
解析:(1)打点计时器使用50 Hz的交流电源,选项A正确,选项B错误;实验需要测出计数点间的距离,故还需要刻度尺,选项C正确;计数点间的时间间隔可通过纸带上打出的点算出,故不需要秒表,选项D错误;本实验不需要测小车的质量,选项E错误.
(2)先在图中描点,连线时让尽可能多的点在图线上,不在图线上的点尽量均匀分布在图线的两侧,如图所示.
(3)v-t图象的斜率表示小车的加速度,由于图线为倾斜直线,故小车做匀变速直线运动.
(4)从理论上讲,Δt越小,在该时间内的平均速度越接近瞬时速度,故Δt越小越好;从实验的角度看,选取的Δx大小与速度测量的误差有关.
11.(14分)一质点由静止开始从A点向B点作直线运动,初始加速度为a0,
(1)若以后加速度均匀增加,每经过n秒增加a0,求经过t秒后质点的速度.
(2)若将质点的位移sAB平分为n等份,且每过一个等分点后,加速度都增加a0/n,求该质点到达B点时的速度.
答案:(1)a0t+t2 (2)
解析:(1)作出a-t图线,图线围成的面积表示速度的变化量,每经过n秒增加a0,则t s时,加速度a=a0+a0,(2分)
则t s内速度的变化量
Δv=t=a0t+t2.(3分)
因为初速度为零,则t s后的速度v=a0t+t2.(2分)
(2)根据速度位移公式得,2a0=v-0,(2分)
2=v-v.(1分)
……
2=v-v.(1分)
累加,解得vB=.(3分)
12.(15分)同向运动的甲乙两质点在某时刻恰好通过同一路标,以此时为计时起点,此后甲质点的速度随时间的变化关系为v=4t+12(m/s),乙质点位移随时间的变化关系为s=2t+4t2(m),试求:
(1)两质点何时再次相遇?
(2)两质点再次相遇之前何时相距最远?最远的距离是多少?
答案:(1)5 s (2)2.5 s 12.5 m
解析:(1)由甲质点速度随时间变化关系v甲=4t+12 (m/s)得甲做匀变速直线运动,
v0甲=12 m/s,a甲=4 m/s2(2分)
则甲的位移随时间变化关系为s甲=12t+2t2 (m)①(2分)
乙质点位移随时间变化关系s乙=2t+4t2 (m)②
若甲乙再次相遇,两者位移相等,则有s甲=s乙③(1分)
由①②③得t1=0 s t2=5 s(1分)
由题意得两质点5 s时再次相遇.(1分)
(2)由乙质点位移随时间的变化关系s乙=2t+4t2得乙做匀变速直线运动,
v0乙=2 m/s,a乙=8 m/s2(2分)
则乙的速度随时间变化关系为
v乙=2 (m/s)+8t④(2分)
由甲质点的速度随时间的变化关系为
v甲=4t+12 (m/s)⑤
由题意得当两质点速度相等时,两者相距最远,
v甲=v乙⑥(2分)
由④⑤⑥得t3=2.5 s⑦
则两质点再次相遇之前2.5 s相距最远(1分)
由①②⑦得两质点的最远距离为s甲-s乙=12.5 m(1分)