2021年高考物理-一轮复习训练习题-匀变速直线运动的研究(含答案)

备战2021年高考物理-一轮复习训练习题-匀变速直线运动的研究

一、单选题

1.一物体运动的速度随时间变化的关系如图所示，根据图象可知（）

A.4s内物体在做曲线运动B.4s内物体的速度一直在减小

C.物体的加速度在2.5s时方向改变D.4s内物体一直做直线运动

2.在离水面高h处的跳台上，运动员以大小为V。的初速度竖直向上起跳，重力加速度大小为

g,为估算运动员从起跳到落水的时间3可用下列哪个方程（）

21

7??

A.h=vot-gt2B.h=-vot+gt2C.h=vot+'gt2D.-h=vot+gt2

3.作匀变速直线运动的物体，在某一段时间既内经过的位移是取，则专表示（）

A.物体在mt这段时间内的平均速度B.物体在址这段时间末的瞬时速度

C.物体在既这段时间内速度的增加量D.物体在0t这段位移中点时的即时速度

4.某同学身高1.8m,在运动会上参加跳高比赛.他采用背跃式跳高，起跳后身体横着恰能

越过1.8m高度的横杆，据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为（）

A.Im/sB.2m/sC.5m/sD.lOm/s

5.一物块以某初速度沿水平面做直线运动，一段时间后垂直撞在一固定挡板上，碰撞时间极

短，碰后物块反向运动。整个运动过程中物块的速度随时间变化的v-t图像如图所示，下列

说法中正确的是（）

A.碰撞前后物块的加速度不变B.碰撞前后物块速度的改变量为2m/s

C.物块在t=0时刻与挡板的距离为21mD.0~4s内物块的平均速度为5.5m/s

6.一个做匀加速直线运动的物体，先后经过a、b两点时的速度大小分别是v和4v,所用时

间是3下列判断正确的是（）

5v

A.物体的加速度大小为~B.经过ab中点时的速率是2.5v

1/16

C.在中间时刻的速率是2VD.0-亍时间内发生的位移比后5时间内位移小Z"

7.某人从井口静止释放一颗小石子，不计空气阻力，为表示小石子落水前的运动，下列四幅

图象可能正确的是（）

A.第2s内和第3s内速度方向相同

B.第3s内和第4s内的加速度大小相同、方向相反

C.前4s内位移为4m

D.3s末物体离出发点最远

9.滑雪运动员由斜坡高速向下滑行时其速度与时间图象如图所示，则由图象中AB段曲线可

知，运动员在此过程中（）

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A.做加速度逐渐增大的加速运动B.做加速度逐渐减小的加速运动

C.t时间内的平均速度是？D.所受力的合力不断增大

10.一质点以加速度1从静止开始由A点沿直线运动到B点，经过最后40m所用时间

是2s,则A、B两点的距离为（）

A.45mB.30mC.50mD.60m

二、多选题

11.在一定高度，将一个小球以v=20m/s初速度竖直上抛，则小球到达距抛出点10m的位

置所经历的时间为（g=10m/s2）（）

A.£SB.（2-6）SC.（2+祖）SD.（2+怖S

12.在冰壶比赛中，红壶以一定速度与静止在大本营中心的蓝壶发生对心碰撞，碰撞时间极

短，如甲图所示.碰后运动员用冰壶刷摩擦蓝壶前进方向的冰面，来减小阻力.碰撞前后两

壶运动的v-t图象如乙图中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行.已知两冰壶质量相等，

由图象可得（）

A.红、蓝两壶的碰撞可能是弹性碰撞

B.碰撞后，蓝壶的瞬时速度为0.8m/s

C.碰撞后，红、蓝两壹运动的时间之比为1：6

D.碰撞后，红、蓝两壶与冰面间的动摩擦因数之比为5：4

13.甲、乙两物体相对于同一原点的x-t图象如图所示.由图可知下列说法正确的是（）

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A.甲做匀减速直线运动，乙做匀加速直线运动B.计时开始时甲、乙不在同一地点

C.在t2时刻，甲、乙相遇D.在t2时刻，甲、乙的速度大小相等

14.如图甲所示，质量为m=lKg的物体置于倾角为8=370的固定且足够长的斜面上，t=0

时刻对物体施加沿斜面向上的拉力F,使物体开始沿斜面上滑，作用一段时间t撤去拉力F,

物体速度的平方与位移之间的关系图像如图乙所示。已知g=10m/s2,sin370=0.6o下列

说法正确的是（）

A.物体与斜面之间的动摩擦因数为4=0・25

B.撤去拉力的时刻为t=0.5s

C.拉力F的大小为24.5N

D.物体沿斜面上滑过程中克服摩擦力所做的功为10J

15.近来，我国大部分地区都出现了雾霾天气，给人们的正常生活造成了极大的影响.在一

雾霾天，某人驾驶一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处

有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，但刹车过程中刹车失灵.如

图a、b分别为小汽车和大卡车的v-t图象，以下说法正确的是（）

A.因刹车失灵前小汽车已减速，不会追尾B.在t=5s时追尾

C.在t=3s时追尾D.如果刹车不失灵，不会追尾

16.在水平地面上有一质量为m的物体，物体所受水平外力F与时间t的关系如图A,物体

速度v与时间t的关系如图B,重力加速度g已知，m、F、v0均未知，则（）

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A.若v0已知，能求出外力F的大小

B.可以直接求得外力F和阻力f的比值

C.若m已知，可算出动摩擦因数的大小

D.可以直接求出前5s和后3s外力F做功之比

17.如图所示，等腰直角三角形OCD由不同材料A、B拼接而成，P为两材料在CD边上的交

点，且DP>CP.现0D边水平放置，让小物块无初速从C滑到D；然后将0C边水平放置,

再让小物块无初速从D滑到C,小物块两次滑动到达P点的时间相同.下列说法正确的是）

A.第二次滑到P点速率大

B.两次滑动中物块到达P点时的速度大小相等

C.两次滑动中物块到达底端时的速度大小相等

D.第一次滑到P点速率大

18.A、B两个物体从同一地点出发，在同一直线上做匀变速直线运动，它们的速度与时间图

象如图所示，则（）

A.A,B两物体运动方向相反

B.t=4s时，A,B两物体处于同一位置

C.在相遇前，t=4s时A,B两物体相距最远

D.在相遇前，A,B两物体的最远距离为20m

19.2019年7月12日〜7月28日，世界游泳锦标赛在韩国光州举行，中国队共收获16枚金

牌、11枚银牌和3枚铜牌，位列奖牌榜榜首。甲、乙两名运动员在长为25m的泳池里训练，

甲的速率为V]=1.25m/s,乙的位置时间图像如图所示。若不计转向的时间，两人的运动均

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可视为质点的直线运动，则（）

A.乙的速率为V2=1.0m/s

B.若两人同时从泳池的两端出发，经过Imin共相遇了3次

C.若两人同时从泳池的同一端出发，经过6min共相遇了16次

D.两人一定不会在泳池的两端相遇

20.一位同学乘坐电梯从六楼下到一楼的过程中，其v-t图象如图所示.下列说法正确的是（）

A.前2s内该同学处于超重状态

B.最后1s内该同学的加速度是前2s内的2倍

C,该同学在10s内的平均速度是lm/s

D.该同学在10s内通过的位移是17m

三、实验探究题

21.某同学在探究小车速度随时间变化的规律时，对打出的一条纸带进行研究，从。点开始

每5个打点作为一个计数点（中间4个打点未画出，电源频率为50赫兹），计数点分别为A、

B、C、D、E,该同学已求出各计数点对应的速度，其数值见下表.（结果保留两位有效数字）

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计数点ABCDE

速度/(m・si)0.700.911.101.301.49

（1）根据以上数据在所给的坐标纸中做出小车的v-t图线（适当标出横、纵坐标刻度）.

（2）计数点0对应的速度为m/s,加速度为m/s2.

四、综合题

22.一快艇以3m/s2的加速度在海面上做匀加速直线运动，快艇的初速度是6m/s.求：

（1）这艘快艇在8s末的速度；

（2）第6秒内的位移.

23.一辆小汽车以2m/s2的加速度由静止匀加速地沿直线行驶.

（1）8s末此汽车的速度为多大？前8s内的平均速度为多少？

（2）若此汽车以同样大小的加速度从10m/s的速度开始匀减速行驶，问：经6s此车的位移

为多少？

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答案

一、单选题

1.【答案】D

【解答】前2.5s内物体速度为正，沿正方向运动，后1.5s速度为负，沿负方向运动，但物

体做的是直线运动，A不符合题意，D符合题意；4s内物体的速度先减小后反向增大，B不

符合题意；物体的斜率一直为负值，所以加速度一直沿负方向，没有发生改变，C不符合题

意；

故答案为：D。

【分析】由于速度的符号所以物体做直线运动；利用速度绝对值可以判别速度的变化；利

用斜率可以判别加速度的变化。

2.【答案】B

【解答】规定竖直向上为正方向，根据匀变速直线运动的位移时间公式可得:-h=v0t-2gt2

I

即h=-vQt+'gt2,

故答案为：B.

【分析】利用位移公式可以求出对应的时间。

3.【答案】D

【解答】物体的速度为正，说明物体在向正方向运动，A不符合题意。根据"面积”表示位

5x5.

移，知前5s内的位移为x=-m=12.5m,B不符合题意。前2s内的加速度大小为a=|区

5

|=5=lm/s2.C不符合题意。由图知，第2s末的瞬时速度大小为3m/s。D符合题意。

故答案为：Do

【分析】利用速度方向可以判别运动方向，利用面积可以求出对应的位移；利用斜率可以

求出加速度大小；再利用图像坐标可以求出瞬时速度大小。

4.【答案】A

5.【答案】C

【解答】A.根据v-t图像的斜率大小等于物块的加速度，知碰撞前后物块的加速度大小相

等，但方向相反，加速度发生了改变，A不符合题意；

B.碰撞前后物块的速度分别为v『4m/s,v2=-2m/s则速度的改变量为：

Ji'=巧-Vi=-6ni's

B不符合题意；

=1计4x3m1m

c.物块在r=0时刻与挡板的距离等于0~衣内位移大小为：“一

c符合题意；

D.。~尔内的位移为：x=^x3m岑m=20m

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平均速度为「="乎WS=5M

D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】根据速度图像的斜率分析物块的加速度。读出碰撞前后物块的速度，即可求速度的

改变量。根据图像与时间轴所围的面积求物块在0~3s内的位移，即可得到物块在，=0时

刻与挡板的距离。根据尔内的位移来求平均速度。

6.【答案】D

41f_3v

【解答】A.物体的加速度为：a=~r=~

A不符合题意。

B.设ab中点的速度为V，，根据速度位移公式得：V2-v2=,(4r¥—a=勿x

解得：”呼

B不符合题意。

C.根据平均速度推论知，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则在中间时刻

小字=2.5V

的速率是'

C不符合题意。

L丫=虫―xLJvt

D.根据平均速度推论知，0-?时间内发生的位移1一

L25v+4vxr=Bw

后2时间内位移2一>2

LL。

0-?时间内发生的位移比后2时间内位移小4,D符合题意•

故答案为：D

【分析】利用速度公式可以求出加速度的大小；利用速度位移公式可以求出中间位置的速

度大小；利用平均速度公式可以求出中间时刻的速度；利用平均速度公式可以求出位移的大

小。

7.【答案】D

【解答】静止释放的小石子，如果不受空气阻力，那小石子做自由落体运动。A表示石子

静止，B表示石子匀速直线运动，(:表示石子做匀减速直线运动。

故答案为：D

【分析】考查学生对x-t、v-t图像的物理意义。x-t斜率表示速度，v-t图像斜率表示加速度.

8.【答案】B

【解答】解：A、由图看出，第2s内和第3s内物体的速度都正值，都向正方向，方向相同.故

A正确.

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B、由斜率读出，第3s内和第4s内的加速度大小相同、方向相同.故B错误.

,7x3x4-4^1X4

C、根据图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，前4s内位移x='

m=4m.故C正确.

D、0-3s内速度为正，沿正方向运动，3-6s内速度为负，沿负方向运动，则3s末物体

离出发点最远.故D正确.

本题选错误的，故选：B

【分析】根据速度的正负读出速度的方向.由速度图象的斜率等于加速度，根据数学知识研

究加速度方向关系，图象与坐标轴围成的面积表示位移.

9.【答案】B

【分析】由图可知：斜率减小，加速度减小，而速度增大，则运动员在此过程中做加速度

逐渐减小的加速运动.故A错误，B正确.若在t时间内运动员做匀加速运动，平均速度等

于F一,而现在运动员在t时间内的位移大于匀加速运动的位移，平均速度大于匀加速运

小2

动的平均速度，即t时间内的平均速度大于？.故C错误.加速度减小，据牛顿第二

定律得知所受力的合力不断减小.故D错误。

故选B

【点评】对于速度-时间图象常常要抓住两个数学方面的意义来理解其物理意义：斜率表示

加速度，面积表示位移。

10.【答案】A

【解答】根据匀变速直线运动中时间中点瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可知最后

40m

15的初速度为:1="=20m/s,则由v=i/o+at可知，i/g=i/m+at=20+10xlm/s=30m/s«

VB3O2

根据2ax=i/2-%2,可知：AB之间的距离*="=、,】0m=45m。

故答案为：Ao

【分析】利用平均速度求出最后2秒中间时刻的速度，利用加速度就可以求出B点的瞬时速

度，知道AB两点的速度以及加速度就可以利用速度位移公式求出总的位移。

二、多选题

11.【答案】B,C,D

12.【答案】B,D

【解答】设碰后蓝壶的速度为V,碰前红壶的速度V0=1.0m/s,碰后速度为％=0.2m/s,碰

撞过程系统动量守恒，由动量守恒定律得：rnvn=nn^+nn\代入数据解得：v=o.8m/s,

JEk=inn's—4im'l—Jmv-=0.16

碰撞过程两壶损失的动能为：222m>0,所以红蓝两壶

碰撞过程是非弹性碰撞，A不符合题意，B符合题意；设碰撞后，蓝壶经过ts时间停止运动，

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12-LQ1

根据三角形相似法知，L0-7,解得蓝壶运动时间：‘蜜=5s,由图示图线可知，

Av1.2-1.0-

的产F=---i------=0*2

红壶的加速度大小：,力•m/S2,碰撞后红壶的运动时间：

0.2।

0・2s,则碰撞后红、蓝壶运动时间之比为1：5,C不符合题意；蓝壶的

Av0.8八I*

加速度大小：At5m/s2,由牛顿第二定律得：。=咫,解得动

〃红Q红0.25

摩擦因数：g,则红、蓝壶与冰面间的动摩擦因数之比：雷皿U,1U”,

D符合题意.

故答案为：BD

【分析】v-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为速度，图像与时间轴所围成的面积是位移，

图像的斜率是加速度，结合动量守恒定律和牛顿第二定律分析求解即可。

13.【答案】B,C

【解答】解：A、甲乙均做匀速直线运动，故A错误；

B、由图知计时开始时甲、乙不在同一地点，B正确；

C、在t2时刻，甲、乙所处的位置相同，即相遇，C正确；

D、在t2时刻，位置相同不是速度相等，D错误；

故选：BC.

【分析】由图直接读出两物体出发点相距的距离和出发时刻的关系.x-t图象倾斜的直线表

示物体做匀速直线运动，斜率等于速度，速度的正负表示运动的方向.

14.【答案】A,B

【解答】由速度位移的关系式：V2=2ax与图形对比得：物体的最大速度Vm=8m/s,撤去F

前的加速度大小a『：16m/s2,撤去F后的加速度大小a2=8m/s2,撤去F时发生的位移

X1=2m.

AC.撤去F前由牛顿第二定律得：F-mgsin375mgcos37o=ma],撤去F后由牛顿第二定律

o

得：mgsin37+nmgcos37°=ma2,联立解得：F=24N,四=0.25,A符合题意，C不符合题意；

B.力F作用时物体做加速运动，由速度公式得：Vm=aj,解得：t=0.5s,B符合题意；

D.设撤去F后发生的位移为x,,由速度位移的关系式得：v2=2a,x,,解得：x,=4m,

2m222

物体沿斜面上滑过程中克服摩擦力所做的功wf=nmgcos37°(x1+x2)=12J,D不符合题意.

故答案为：AB.

【分析】v-t图像中，图像与时间轴所围成的面积是位移，图像的斜率是加速度，结合牛顿

第二定律求解加速度，利用公式W=Fs求解功，结合选项分析即可。

15.【答案】C,D

11/16

【解答】解：ABC、根据速度-时间图象所时间轴所围"面积”大小等于位移，由图知，t=3s

时,b车的位移为:sb=vbt=10x3m=30m

\1

a车的位移为Sa='X(30+20)X1+>X(20+15)x2=60m

则s「Sb=30m,所以在t=3s时追尾.故C正确，AB错误.

2

D、如果刹车不失灵，到t=2s时，小汽车的速度减至与大卡车相同，两者位移之差等于工

x20xlm=10m,小于30m,所以不会追尾，故D正确

故选：CD.

【分析】当两车通过的位移之差等于30m时;两车会发生追尾.根据速度-时间图象所时

间轴所围"面积"大小等于位移，进行分析.

16.【答案】B,D

皿v0

【解答】A.若v°已知，根据速度图象可以求出加速运动的加速度大小1」八5

=12

还能够求出减速运动的加速度大小a-~-3

根据牛顿第二定律可得F-f=n孙

/+y=ma?

其中m不知道，不能求出外力F的大小，A不符合题意；

B,由于尸一/=7的，f+f=忸

幺=2

可以直接求得外力F和阻力f的比值亍一二B符合题意；

C、若m已知，V。不知道，无法求解加速度，则无法求出动摩擦因数的大小，C不符合题意；

,,g=尸X4*5=2・5尸%

D.刖5s外力做的功为1

UM上ZW4,见=一9X半X3=-0・5斤I力

后3s外力F做功-3'0

w

i_2.5_5

前5s和后3s外力F做功之比",印工

D符合题意。

故答案为：BD。

【分析】利用斜率可以求出加速度的大小；结合牛顿第二定律可以判别不能求出外力的大

小；但是能求出外力和阻力的比值；加速度未知不能求出动摩擦因素的大小；利用图像面积

和外力的大小可以求出做功之比。

17.【答案】A,C

【解答】A、由题意可知，小物块两次滑动经过P点的时间相同，由于DP>C尸，因此从

D到P的平均速度大于从C到P的平均速度，设从C到P点时速度为丫1,从D到P时速度

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为I'),则根据匀变速直线运动特点有:,即从D到P点速度大于从C到P点的速

度，A符合题意，D不符合题意；

B、从C到D和从D到C过程中摩擦力做功相等，重力做功相等，根据动能定理可知，两

次滑动中物块到达底端速度相等，B不符合题意，C符合题意。

故答案为：AC

【分析】利用两次到达P点的运动时间相同，结合位移不同可以比较平均速度的大小及到

达P点的速度大小；利用摩擦力做功相等可以判别滑块到达底部的速度相等。

18.【答案】C,D

【解答】A、从图可以看出A、B两个物体均向正方向运动，只是一个是匀加速直线运动，

另一个是匀减速直线运动，所以A不符合题意；

BCD、两物体从同一地点出发后，B车在前，A车在后，初速度较小的匀加速直线运动追赶

初速度较大的匀减速直线运动，4s前两者距离逐渐变大，4s时刻，两者速度相等，距离最

大，且为As=SA-SB=20m,此刻之后，两者之间的距离有逐渐减小，所以B不符合题意，C、D

符合题意；

故答案为：CD

【分析】利用速度的符号可以判别运动的方向；利用交点可以判别共速；利用共速结合位

移之差可以求出最远的距离。

19.【答案】A,B,C

,=Js=25f=.I

【解答】A.在s-t图象中，斜率表示速度，即乙的速率为

A符合题意.

t25ri—]OtC

B.若两人同时从泳池的两端出发，甲游到头所用的时间为：

t—2^C-n

乙游到头所用的时间为：2―1S-

-甲1甲*乙"甲。a,

乙206050100®)

甲40~80575秒)

百甲2甲4乙3

画出这两人的运行图。图中实线段和虚线段的每个交点表示两运动员相遇了一次，从图上可

以看出，甲、乙两运动员在1分钟内共相遇了3次，B符合题意。

25

CD.若两人同时从泳池的同一端出发，甲游到头所用的时间为：

«—2^C—7

乙游到头所用的时间为：2—13一/8

同理根据B中的方法可知，在1。0$时-，甲乙两人在同一端相遇，且经过6min共相遇了16

次.C符合题意，D不符合题意.

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故答案为：ABC

【分析】利用图像斜率可以求出速度的大小；利用甲乙运动的速度可以求出两人运行轨迹

图，利用轨迹的交点可以判别相遇的次数；利用轨迹的交点可以判别相遇的位置。

20.【答案】B,D

【解答】前2s内物体做匀加速直线运动，加速度方向向下，该同学处于失重状态.A不符

小2I、I,

合题意.最后1s内该同学的加速度a=FZl/=y1m!，s-=2nils-；前2s内该同学的加速度

一jy=Trm2=17/i2

a\=2\s\s，故最后