专项01 直线运动及图象分析-高考压轴专项突破 (原卷版)

2022届高考压轴专项突破—直线运动及图象分析一、单选题1．（2022·广东·模拟预测）北京时间2021年8月1日，东京奥运会男子100米半决赛中，苏炳添（Su）和罗尼贝克（Baker）都跑出了9秒83的好成绩，打破了亚洲纪录。两人比赛中的分段用时统计如下表：用时（秒）参赛选手0-30米30-60米60-80米80-100米0-100米苏炳添（Su）3.732.561.741.809.83罗尼贝克（Baker）3.822.551.691.779.83由以上信息判断：下列哪一个图最能反映两位运动员比赛过程的速度-时间关系？（）A． B．C． D．2．（2022·北京丰台·二模）伽利略猜想落体的速度应该是均匀变化的。为验证自己的猜想，他做了“斜面实验”，如图所示。发现铜球在斜面上运动的位移与时间的平方成正比。改变球的质量或增大斜面倾角，上述结论依然成立。结合以上信息，判断下列说法正确的是（）A．由“斜面实验”的结论可知，铜球运动的速度随时间均匀增大B．由“斜面实验”的结论可知，铜球运动的速度随位移均匀增大C．由“斜面实验”的结论可直接得到落体运动的位移与时间的平方成正比D．由“斜面实验”的结论可直接得到落体运动的速度随时间均匀增大3．（2022·陕西·榆林市教育科学研究所二模）2021年7月，云南的亚洲象北上引发人们关注，有关部门已采取措施引导象群返回了原栖息地。象群经过某一平直路段时，一小象因贪玩落后象群里的象妈妈处时才察觉，于是小象立刻由静止开始以大小为的加速度追赶象妈妈。若象妈妈以大小为的速度匀速前行，小象达到最大速度后的速度保持不变。下列说法正确的是（）A．从小象开始追赶象妈妈起，经它们相距最远B．小象追赶象妈妈的过程中，与象妈妈的最远距离为C．从小象开始追赶象妈妈起，经小象追上象妈妈D．小象追赶象妈妈过程中的位移大小为4．（2022·全国·模拟预测）如图所示，音乐喷泉竖直向上喷出水流，喷出的水经3s到达最高点，把最大高度分成三等份，水通过起始的第一等份用时为，通过最后一等份用时为。空气阻力不计，则满足（）A． B． C． D．5（2022·广东·模拟预测）随着车辆的增多，很多地方都安装有车牌自动识别的直杆道闸。如图所示为某直杆道闸OM，OM长度为3m，N点为OM中点，直杆可绕转轴O在竖直平面内匀速转动。一辆长度为4m的汽车以速度v＝2m/s垂直于自动识别线ab匀速运动，汽车前端从ab运动到直杆处a＇b＇的时间为3.3s。已知自动识别系统的反应时间为0.3s，直杆在汽车前端到达a＇b＇时，抬高了45°。关于直杆的转动下列说法正确的是（）A．直杆转动的角速度为B．N点的线速度为C．自动识别线ab到直杆处a＇b＇的距离为6mD．汽车刚通过道闸时，直杆抬起的角度为75°6．（2022·山东济南·一模）如图所示，某学习小组利用刻度尺估测反应时间∶甲同学捏住刻度尺上端，使刻度尺保持竖直，刻度尺零刻度线a位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开刻度尺时，立即用手指捏住刻度尺，根据乙手指所在位置的刻度值即可算出反应时间。为简化计算，某同学将刻度尺刻度进行了改进，在刻度尺的反面标记反应时间的刻度线和刻度值（单位：s），制作了“反应时间测量仪”。下列四幅示意图中刻度线和刻度值标度可能正确的是（）A． B．C． D．二、多选题7.（2022·广东韶关·二模）图（a）所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊做直线运动，图（b）是该机器人在某段时间内的位移—时间图像（后10s的图线为曲线，其余为直线）。以下说法正确的是（）A．机器人在0~30s内的位移大小为2mB．0~10s内，机器人做匀加速直线运动C．10~30s内，机器人的平均速度大小为0.35m/sD．机器人在5s末的速度与15s末的速度相同8．（2022·湖南娄底·模拟预测）电力机车、又称电力火车，是指从供电网（接触网）或供电轨中获取电能，再通过电动机驱动车辆行驶的火车。电力机车没有空气污染，运行时不排废气，能够在短时间内完成启动和制动，特别适合发车密度高的站点。如图所示，许昌站一客运列车停车时车头正好与水泥电杆平齐。已知铁路线平直，铁路旁的水泥电杆间隔都相同，间距为d；某时刻列车由静止启动，做匀加速直线运动，如果将列车启动时与车头平齐的电杆记为第一个电杆，车头与第三个电杆平齐时的速度大小v，则（）A．列车的加速度大小为B．列车的加速度大小为C．列车从静止启动到第二个电杆的时间为D．列车从静止启动到第二个电杆的时间为9．（2022·福建·模拟预测）小明用手机软件测量了电梯运行过程中的加速度，得到图甲所示图线（规定竖直向上为正方向），为简化问题，将图线简化为图乙。已知时电梯处于静止状态，则以下判断正确的是（）A．时电梯处于失重状态 B．8~9s内电梯在做加速运动C．10~15s内电梯在上行 D．16~17s内电梯在下行10．（2022·河北·模拟预测）哈尔滨工业大学计算学部设计了一款能够与人协作、共同完成冰壶比赛的机器人。当机器人与冰壶之间的距离保持在8m之内时，机器人可以实时追踪冰壶的运动信息。如图甲所示，在某次投掷练习中机器人夹取冰壶，由静止开始做匀加速运动，之后释放冰壶，二者均作匀减速直线运动，冰壶准确命中目标，二者在整个运动过程中的图像如图乙所示。此次投掷中，下列说法中正确的是（）A．冰壶减速运动的加速度大小为B．9s末，冰壶的速度大小为5.75m/sC．7s末，冰壶、机器人二者间距为7mD．机器人能够一直准确获取冰壶的运动信息11．（2022·广东·模拟预测）甲、乙两物体同时从同一地点由静止开始运动，其v-t图像如图所示，甲的图像为半圆弧，乙的图像为一倾斜直线，且与t轴成30°夹角，t1时刻甲的速度为v0，且t1刚好位于半圆弧的圆心处，以下说法正确的是（）A．t2时刻，两者加速度相同B．t2时刻，两者的速度大小都为C．0~t3这段时间内，甲的位移一定大于乙的位移D．0~t3这段时间内，两者的运动方向一直不变12（2022·广东·模拟预测）测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，B为固定不动的测速仪，A为运动的小汽车，两者相距670m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动，当B接收到反射回来的超声波信号时，AB相距710m，已知声速340m/s，则下列说法正确的是（）A．超声波追上A车时，A车前进了10mB．经2s钟，B接收到返回的超声波C．超声波追上A车时，A车的速度为10m/sD．A车加速度的大小为5m/s2三、解答题13．（2022·湖南株洲·一模）某高速上一长直路段设置有区间测速，区间长度为，一辆小汽车通过测速起点时的速度为，汽车匀加速行驶后速度为，接着匀速行驶，然后匀减速行驶并通过测速终点。为使汽车在该区间的平均速度不超过最高限速，求：（1）小汽车在该区间运动的最短总时间：（2）该车通过区间测速终点时的最高速度大小。14．（2022·重庆·模拟预测）2022年北京冬奥会开幕式又一次让中国惊艳世界，其中“五环破冰”寓意打破隔阂，大家融为一体，向世界展示了中国人的浪漫。设定“五环”均为半径r＝3m的圆环（厚度忽略不计），上三环的下边缘与下两环圆心在同一水平面上。整个过程可简化为如图所示物理模型：初始时，“五环”位于同一竖直面内，恰藏于“冰”中置于水平地面上，“冰”上下表面均水平，其中上三环上边缘与“冰”上表面齐平，下两环下边缘与“冰”下表面齐平。现使“五环”和“冰”同时以大小相等的加速度a＝0.30m/s2分别竖直向上、向下做匀加速直线运动，速度达到某同一值后均匀速运动，各自快到达终点时分别以加速度a＝0.30m/s2做匀减速直线运动直至静止，最终“五环”用时43s上升12.6m，悬挂在空中，“冰”上表面恰好与水平地面融为一体。求：（1）“五环”运动过程中的速度最大值；（2）“五环破冰”（从开始运动到两者分离）所用时间。15．（2022·江苏·模拟预测）如图所示，两扇等大的电梯门总宽度为d，电梯关闭时同时由静止向中间运动，每扇门完全关闭时的速度刚好为零，运动过程可视为先匀加速运动而后立即以大小相等的加速度匀减速运动，最大运动速度为v.电梯门关闭后超过to时间，按下电梯按钮电梯门将无法打开。（1）求电梯门关闭时的加速度大小。（2）某人在距电梯按钮一定距离时发现电梯开始关闭，他迅速由静止开始做加速度大小为a的匀加速直线运动，再立即做加速度为2a的匀减速直线运动，并刚好在他速度减为零时到达按钮处。若要乘上电梯，该人距按钮的最远距离为多大？16．（2022·江苏·模拟预测）汽车在路上出现故障时，应在车后放置如图所示的三角警示牌，以提醒后面驾车司机，减速安全通过，在夜间，有一货车因故障停驶，后而有一小汽车以25m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，小汽车驾驶负只能看清前方50m的物体，并且他的反应时间为0.5s，制动后最大加速度为5m/s2。求：（1）小汽车从刹车到停止所用的最短时间；（2）三角警示牌至少要放在车后多远处，才能有效避免两车相撞。17．（2022·山东·模拟预测）在2022年北京冬奥会的国家跳台滑雪中心“雪如意”内，如图所示的九号方糖配送机器人格外引人关注，它们在雪如意场馆内巡逻安防，对场馆内情况进行实时监测和管理，同时为人们提供物品配送服务，充分利用其智慧移动能力优势，助力、护航冬奥。假设配送机器人从静止开始启动，沿直线将水平放置的物品平稳送至目标位置。已知该过程中机器人匀速运动时的最高速度可达，加速和减速阶段均做匀变速直线运动，且加速时的加速度与减速时的加速度大小相同，不计空气阻力，重力加速度取。（1）若机器人以最高速度匀速行进途中前方的路口处突然出现一位以的速度同向匀速运动的运动员。已知机器人的反应时间为，为避免相撞，求机器人做匀减速运动时加速度的最小值；（2）若机器人为某楼层10个房间的运动员配送午餐，各个房门间隔，运动员取餐的平均时间为，机器人托盘与餐盒间的动摩擦因数，且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。从机器人到达第一个房门开始计时，到最后一位运动员取到餐为止，求机器人为此楼层运动员送餐花费的最短总时间。18．（2022·福建省龙岩第一中学模拟预测）2021年5月15日，“天问一号”着陆器成功着陆火星表面，这标志着我国首次火星探测任务——着陆火星取得圆满成功。它着陆前的运动可简化为如图所示四个过程。若已知着陆器（不含降落伞）总