A、在t1时刻，a图线切线斜率为正值，说明a的速度沿正向，b的斜率也为正值，速度也沿正向，所以此时两车运动方向相同．故A错误．
B、在t1到t2这段时间内，b图线的斜率先正后负，说明b车的运动方向先沿正向，后沿负向，故B错误．
C、t1到t2时间内，两车的位移相同，时间相同，则平均速度相同．故C错误．
D、在t1到t2这段时间内，a和b两车初末位置相同，位移相同，a一直沿负方向运动，而b先沿负方向运动后沿正方向运动，路程不等，b车的路程大，其平均速率也大，故D正确．
故选：D．
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