(2012-2021)高考物理真题分项汇编专题01匀变速直线运动的规律与应用(原卷版+解析版)VIP

专题Ol匀变速直线运动的规律与应用题型一、运动学基本概念L（2021浙江）用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示，下列说法正确的是（ ）甲 乙 丙A.研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫可视为质点B.研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球可视为质点C.研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿可视为质点D.研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马可视为质点题型二、追击现象与图像综合考查.（2021广东）赛龙舟是端午节的传统活动。下列PT和图像描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程，其中能反映龙舟甲与其它龙舟在途中出现船头并齐的.（2018全国3）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，的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）A.在h时刻两车速度相等B.从O到人时间内，两车走过的路程相等C.从八到4时间内，两车走过的路程相等D.从h到打时间内的某时刻，两车速度相等（2018全国2）甲、乙两汽车同一条平直公路上同向运动，其速度T寸间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。己知两车在打时刻并排行驶，下列说法正确的是（ ）A.两车在h时刻也并排行驶B.h时刻甲车在后，乙车在前C.甲车的加速度大小先增大后减小D.乙车的加速度大小先减小后增大（2016全国1）甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v-t图像如图所示。己知两车在t=3s时并排行驶,则（ ）A.在t=ls时，甲车在乙车后B.在t=0时，甲车在乙车前7.5mC.两车另一次并排行驶的时刻是t=2sD.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m（2015福建）一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的修图像如图所示，求:摩托车在0-2OS这段时间的加速度大小小摩托车在0-75S这段时间的平均速度大小VoO20 45 75f⅛（2015广东）甲乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，前1小时内的位移-时间图像如图所示。下列表述正确的是（)A.0.2-0.5小时内，甲的加速度比乙的大B.0.2-0.5小时内,甲的速度比乙的大C.0.6-0.8小时内,甲的位移比乙的小D.0.8小时内，甲、乙骑行的路程相等（2014・全国2）甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶.在（=0到f=f∣的时间内,它们的耳-f图像如图所示.在这段时间内（）A.汽车甲的平均速度比乙的大B.汽车乙的平均速度等于V1+V2C.甲乙两汽车的位移相同D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大2（2014・全国卷1）一质点沿X轴做直线运动，其if图像如图所示.质点在f=0时位于x=5m处，开始沿X轴正向运动.当∕=8s时，质点在X轴上的位置为（)A.X=3mx=8X=9mx=14m1234 6 :10.（2014•广东卷）图是物体做直线运动的y-f图像，由图可知，该物体（)A.第1s内和第3s内的运动方向相反B.第3s内和第4s内的加速度相同C.第IS内和第4s内的位移大小不相等D.0-2s和0-4s内的平均速度大小相等11.（2014・江苏卷）一汽车从静止开始做匀加速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动，直到停止.下列速度V和位移X的关系图像中，能描述该过程的是（）A.C.D.12.（2014・山东卷）一质点在外力作用下做直线运动，其速度U随时间，变化的图像如图所示.在图中标出的时刻中，质点所受合外力的方向与速度方向相同的有（）C.bA.ΛB.13.（2014•天津卷）质点做直线运动的速度一时间图像如图所示，该质点（）A.在第1秒末速度方向发生了改变B.在第2秒末加速度方向发生了改变C.在前2秒内发生的位移为零D.第3秒末和第5秒末的位置相同题型三、运动学基本公式与推论的准确应用（2021全国甲）如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板尸处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角e可变。将小物块由平板与竖直杆交点。处静止释放，物块沿平板从。点滑至P点所用的时间，与夹角8的大小有关。若由30。逐渐增大至60。，物块的下滑时间f将（ ）A.逐渐增大 B,逐渐减小 C.先增大后减小 D,先减小后增大（2019海南）汽车在平直公路上以20m∕s的速度匀速行驶.前方突遇险情，司机紧急刹车，汽车做匀减速运动，加速度大小为8m∕s?.从开始刹车到汽车停止，汽车运动的距离为（ ）A.IOm B.20m C.25m D.5om（2021河北）机动车礼让行人是一种文明行为。如图所示，质量机=LOXlO^kg的汽车以匕=36km∕h的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线5=20m处，驾驶员发现小朋友排着长/=6m的队伍从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前。假设汽车在刹车过程中所受阻力不变，且忽略驾驶员反应时间。（1）求开始刹车到汽车停止所用的时间和所受阻力的大小；（2）若路面宽L=6m,小朋友行走的速度%=0∙5m∕s,求汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需的时间；（3）假设驾驶员以匕=54m∕h超速行驶，在距离斑马线s=20m处立即刹车，求汽车到斑马线时的速度。（2019全国1卷）如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为“。上升H H 八第一个了所用的时间为，ɪ,第四个了所用的时间为占不计空气阻力则彳满足（）A.K<2B.2<^<3C.3<^<4D.4<-1<5八（2016全国3）一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔，内位移为s,动能变为原来的9倍。该质点的加速度为（ ）（2015江苏）如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为5s和2s。关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度2加//由静止加速到2m∕s,然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是（ ）A.关卡2B.关卡3C.关卡4D.关卡5关Kl关尺2关卜3关M关卜58m8m8m8m（2015山东）距地面高5m的水平直轨道A、8两点相距2m,在8点用细线悬挂一小球，离地高度为/?,如图。小车始终以4m∕s的速度沿轨道匀速运动，经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下，小车运动至B点时细线被轧断，最后两球同时落地一不计空气阻力，取重力加速度的大小g=10m∕s2。可求得〃等于A.1.25mB.2.25mD.4.75mC.3.75m专题Ol匀变速直线运动的规律与应用L（2021浙江）用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示，下列说法正确的是（ ）甲 乙 丙 丁A.研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫可视为质点B.研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球可视为质点C.研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿可视为质点D.研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马可视为质点【答案】A【解析】研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫的大小可忽略不计，可将猫看做质点，选项A正确：B.研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球的大小和形状不能忽略，旋转球不能看做质点，选项B错误;C.研究图丙中飞翔鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿的大小不能忽略，不能将鸟儿看做质点，选项C错误；D.研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马的大小不能忽略不计，不能把马看做质点，选项D错误。故选AQ题型二、追击现象与图像综合考查（2021广东）赛龙舟是端午节的传统活动。下列PT和图像描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程，其中能反映龙舟甲与其它龙舟在途中出现船头并齐的【答案】BD【解析】A此图是速度图像,由图可知，甲的速度一直大于乙的速度，所以中途不可能出现甲乙船头并齐,故A错误:B.此图是速度图像，由图可知，开始丙的速度大，后来甲的速度大，速度图像中图像与横轴围成的面枳表示位移，由图可以判断在中途甲、丙位移会相同，所以在中途甲丙船头会并齐，故B正确；C.此图是位移图像，由图可知，丁一直运动在甲的前面，所以中途不可能出现甲丁船头并齐，故C错误；D.此图是位移图像，交点表示相遇，所以甲戊在中途船头会齐，故D正确。故选BDo（2018全国3）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h时刻两车速度相等B.从0到人时间内，两车走过的路程相等C.从h到打时间内，两车走过的路程相等D.从h到打时间内的某时刻，两车速度相等【答案】CD【解析】：A选项：X-t图像的斜率代表物体的速度，tl时刻甲车图线对应的斜率更大，因此甲车的速度更大；B选项：乙车的起始点与甲车的起始点不同，相对于甲车更靠前，在U时刻处于同一位置，只能说明乙车的路程小于甲车的路程；C选项：U时刻甲乙两车所处的位置相同，t2时刻两车两车所处的位置也相同，两车向同一方向运动，可知两车的路程相等；故C正确D选项：根据x-t图像的斜率代表着物体的速度，由图像可知在tl到t2时间内，某时刻图线的斜率相同；故D正确（2018全国2）甲、乙两汽车同一条平直公路上同向运动，其速度T寸间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。己知两车在打时刻并排行驶，下列说法正确的是（ ）A.两车在九时刻也并排行驶B.h时刻甲车在后，乙车在前C.甲车的加速度大小先增大后减小D.乙车的加速度大小先减小后增大【答案】：BD【解析】：根据v-t图像的斜率大小代表物体的加速度大小所以可知，甲乙两车的加速度均先减小后增大；故C错D对；v-t图像与X轴所闱的面积代表物体的加速度大小，从（M2时刻很显然甲车与X轴所围的面枳更大，但t2时刻甲乙两车并排，说明开始时甲车在后乙车在前；从O1时间内可知乙车的位移更大，所以H时刻乙车在前甲车在后，过A错B对；（2016全国1）甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v-t图像如图所示。己知两车在t=3s时并排行驶，则（ ）A.在t=ls时，甲车在乙车后B.在t=0时，甲车在乙车前7.5mC.两车另一次并排行驶的时刻是t=2sD.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m【答案】：BD【解析】从0到2s的时间里根据图线的斜率可以分别求得甲、乙两车各自的加速度大小：4甲=IOW/S，a乙-Sm/S2O到3s的时间里，根据位移公式可以分别求得：XlIl=-×10×32=45/77X7=10x3+1x5x32=52.5加乙 2根据题意两车在3s时刻相遇，由此可得，开始时甲车在乙车的前方7.5m处，位置关系如图所示，故B选项正确：乙如图所示，假设经过时间t甲、乙两车在A处相遇，则有:10t+-×5×t2=7.5+-×10×t22 2求得：ti=lst2=3s所以t=ls时甲乙两车相遇，故A错；C错；X乙假设甲、乙两车t=ls时第一次相遇的位置在A处，t=3s时第二次相遇的位置在B处，以甲车为研究对象,根据位移得：Y=i×10×32-i×10×l2=40/77∕∖i5 2 2故：D答案正确（2015福建）一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的M图像如图所示，求:摩托车在0-2OS这段时间的加速度大小公摩托车在0-75S这段时间的平均速度大小p∕(m∙s∙)O20 45 75小【答案】（1）1.5mzs2 （2）20mzs【解析】：（I）V-t图像的斜率代表物体的加速度大小；0-2OS内图像的斜率为1.5,所以物体的加速度大小也为1.5mzs2;（2）根据I”图像与X轴所闱面积表示物体的位移可求在0-75s时间内位移为∙v=1500m,所以平均速度为XV=—=20/7//st（2015广东）甲乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，前1小时内的位移-时间图像如图所示。下列表述正确的是（ ）0.2-0.5小时内，甲的加速度比乙的大0.2-0.5小时内，甲的速度比乙的大0.6-0.8小时内，甲的位移比乙的小0.8小时内，甲、乙骑行的路程相等【答案】B【解析】根据s-t图像的斜率代表物体的速度大小，观察各段甲乙运动情况：0~0.2h内图像的斜率不变；可判断甲乙均做匀速直线运动，速度相等，加速度均为0,故A错误；在0.2~0.5h内做匀速直线运动，甲的速度大于乙的速度,加速度均为0,选项B正确；在0.5-0.6h内图像的斜率为0说明甲乙均静止，在0.6-0.8ħ内均做匀速直线运动，但甲的速度大于乙的速度，加速度均为0，甲的位移是-5km,大小是5km,乙的位移是-3km,大小为3km,选项C错误；整个0.8h内，甲的路程是15km,乙的路程是Ukm,选项D错误。（2014,全国2）甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶.在f=0到f=八的时间内，它们的Wf图像如图所示.在这段时间内（）A.汽车甲的平均速度比乙的大B.汽车乙的平均速度等于"也C.甲乙两汽车的位移相同D.汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大【答案】：A【解析】：回图像中图线与横轴闱成的面积代表位移，可知甲的位移大于乙的位移，而时间相同，故甲的v∣-4-v->平均速度比乙的大，A正确，C错误；匀变速直线运动的平均速度可以用-LL来表示，乙的运动不是匀变速直线运动，所以B错误：图像的斜率的绝对值代表加速度的大小，则甲、乙的加速度均减小，D错误.（2014・全国卷1）一质点沿X轴做直线运动，其图像如图所示.质点在f=0时位于％=5m处，开始沿X轴正向运动.当f=8s时，质点在大轴上的位置为（ ）A.%=3mB.x=8 C.x=9mD.X=14111【答案】：B【解析】：图像与％轴闱成的面积表示位移，0-4s物体的位移为Sl是t轴上方梯形的面积为：sl=6m,4-8s物体为t轴下方梯形的面枳，表示物体的位移为负，大小为s2=3m即合位移为*一S2=3m,由于初始坐标是5m,所以Z=8s时质点在X轴上的位置为X=3m+5111=8m,故B正确.（2014∙广东卷）图是物体做直线运动的E图像，由图可知，该物体（ ）A.第IS内和第3s内的运动方向相反B.第3s内和第4s内的加速度相同C.第IS内和第4s内的位移大小不相等D.O〜2s和O〜4s内的平均速度大小相等【答案】：B【解析】。〜3S内物体一直沿正方向运动，故选项A错误；W图像的斜率表示加速度，第3S内和第4s内图像斜率相同，故加速度相同，选项B正确；I”图像图线与时间轴包围的面积表示位移的大小，第1s内和第4s内对应的两个三角形面积相等，故位移大小相等，选项C错误；第3s内和第4s内对应的两个三角形面积相等，故位移大小相等，方向相反，所以。〜2s和O〜4s内位移相同，但时间不同，故平均速度不相等，选项D错误.（2014・江苏卷）一汽车从静止开始做匀加速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动，直到停止.下列速度n和位移X的关系图像中，能描述该过程的是（）【答案】A【解析】：设汽车做匀加速直线运动时的加速度为内，则由运动学公式得2“d=户，由此可知选项C、D

错误；设刹车时汽车的位移为此，速度为上其后做减速运动的加速度为处，则减速过程有户一嗝=2^（x

—Xo）,这里的ιG=24ν⅛,x>Xo,则炉=2。IXo+2«乂%—工0）=2（41—a"/。+?。》，，即v=y∣2（⑴一距）n+2。WΛ>n,

a2<Q）.综上所述，只有选项A正确.（2014•山东卷）一质点在外力作用下做直线运动，其速度I，随时间f变化的图像如图所示.在图中标出的时刻中，质点所受合外力的方向与速度方向相同的有（)A.zɪB.C∙bD.14【答案】AC【解析】：本题考查的是速度图像.速度图像中某点的切线的斜率表示加速度时刻速度为正，加速度也为正，合外力与速度同向：b时刻速度为正，加速度为负，合外力与速度反向；h时刻速度为负，加速度也为负，合外力与速度同向；心时刻速度为负，加速度为正，合外力与速度反向.选项A、C正确.（2014•天津卷）质点做直线运动的速度一时间图像如图所示，该质点（）A.在第1秒末速度方向发生了改变B.在第2秒末加速度方向发生了改变C.在前2秒内发生的位移为零D.第3秒末和第5秒末的位置相同【答案】D【解析】：本题考查了学生的读图能力.应用图像判断物体的运动情况，速度的正负代表了运动的方向，A错误；图线的斜率代表了加速度的大小及方向，B错误；图线与时间轴闱成的图形的面积代表了物体的位移，C错误，D正确.题型三、运动学基本公式与推论的准确应用（2021全国甲）如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板尸处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角8可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放，物块沿平板从。点滑至P点所用的时间，与夹角8的大小有关。若由30。逐渐增大至60。，物块的下滑时间，将（ ）A.逐渐增大 B,逐渐减小 C.先增大后减小【答案】D【解析】设尸。水平距离为心由运动学公式可知L1 .--=-gsnιθrcosσ2可得D.先减小后增大J4Lt= gsin28可知8=45。时，/有最小值，故当。从由30。逐渐增大至60。时卜.滑时间/先减小后增大。故选D。15.（2019海南）汽车在平直公路上以20m∕s的速度匀速行驶.前方突遇险情，司机紧急刹车，汽车做匀减速运动，加速度大小为8m∕s2.从开始刹车到汽车停止，汽车运动的距离为（ ）A.IOm【答案】C20m25m5om∖r20^【解析】汽车做匀减速运动，根据宕=24κ解得工=上=一m=25m,故选C.2a2×816.（2021河北）机动车礼让行人是一种文明行为。如图所示，质量机=LoXlO^kg的汽车以匕=36km∕h的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线S=20m处，驾驶员发现小朋友排着长/=6m的队伍从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前。假设汽车在刹车过程中所受阻力不变，且忽略驾驶员反应时间。（1）求开始刹车到汽车停止所用的时间和所受阻力的大小；（2）若路面宽L=6m,小朋友行走的速度%=0∙5m∕s,求汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需的时间;（3）假设驾驶员以匕=54m∕h超速行驶，在距离斑马线s=20m处立即刹车，求汽车到斑马线时的速度。【答窠】(I)"=4s,Ff=2.5×IO3N：(2)20s；(3)v=5√5ιn∕s【解析】（1）根据平均速度s解得刹车时间Z1=4s刹车加速度根据牛顿第二定律Ff=ma解得Fr=2.5×IO3N（2）小朋友过时间等待时间∕=∕.>-∕1=20s

ɪ(3)根据A-V2=2as・解得v=5√5ιn∕s17.（2019全国1卷）如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为“。上升第一吟所用的时间为d第四吟所用的时间为G不计空气阻力，呜满足（）rAI7vA.<24B.2<^<3C.3<^<4D.4<^<54【答案】C【解析】：将运动员的整个运动过程逆着看,，可以看成初速度为0的匀加速直线运动,满足使用比例法的基本条件:物体做初速度为0的匀加速直线运动，连续相等位移间隔内所用时间之比为:L√2-k√3-√2ι√4-√3...可知匕=」k=2+出，即3<?<4,故本题选c。2-√3 ti18.（2016