十年高考物理分类专题1直线运动练习含答案

专题一直线运动23年真题1.(2023山东,6,3分)如图所示,电动公交车做匀减速直线运动进站,连续经过R、S、T三点,已知ST间的距离是RS的两倍,RS段的平均速度是10m/s,ST段的平均速度是5m/s,则公交车经过T点时的瞬时速度为()A.3m/s B.2m/sC.1m/s D.0.5m/s答案：C本题解法不唯一,仅取两种解法为例。解法一设电动公交车通过R、S、T三点的速度分别为vR、vS、vT,通过RS段和ST段的平均速度分别为vRS、vST,依题意,vRS=vR+vST=vS+xRS=vRS·tRSxST=vST·tSTxST=2xRS⑤由③④⑤联立可得tST=4tRS⑥设匀减速直线运动的加速度大小为a,则vR=vT+5atRS⑦vS=vT+4atRS⑧联立①⑦⑧式,整理可得9atRS=20-2vT⑨联立②⑧式,整理可得4atRS=10-2vT⑩⑨⑩两式相除得9atRS4atRS=20-2vT10-2v解法二设电动公交车通过R、S、T三点的速度分别为vR、vS、vT,通过RS段和ST段的平均速度分别为vRS、vST,依题意,设匀减速直线运动的加速度大小为a,vRS=vR+vST=vS+vR2-vSvS2-vTxST=2xRS⑤联立③④⑤式,得vR2-vS联立①②⑥式,得vR=vT+10m/s,vS=10m/s-vT,vR-解得vT=1m/s2.(2023全国乙,14,6分)一同学将排球自O点垫起,排球竖直向上运动,随后下落回到O点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比,则该排球()A.上升时间等于下落时间B.被垫起后瞬间的速度最大C.达到最高点时加速度为零D.下落过程中做匀加速运动答案：B上升过程也可以看成反向初速度为零的加速运动,如图a,下降过程如图b。比较图a、图b描述的两个加速运动,初速度都是零,位移相同,设重力加速度为g,图a中描述的加速运动的加速度大于g,加速度逐渐增加,最高点加速度为g;图b中描述的加速运动的加速度小于g,加速度逐渐减小,最高点加速度为g,由此可判定v0>v0',即排球被垫起后瞬间的速度最大,也可判定t上<t下,B正确,A、C、D错误。故选B。3.(2023全国甲,16,6分)一小车沿直线运动,从t=0开始由静止匀加速至t=t1时刻,此后做匀减速运动,到t=t2时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中,可能正确的是() 答案D位移-时间图线切线的斜率表示速度,0~t1时间内,小车做匀加速直线运动,速度增大,x-t图线斜率增大;t1~t2时间内,小车做匀减速直线运动,速度减小,x-t图线斜率减小,A、B、C选项错误,D选项正确。4.(2023广东,3,4分)铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中,可视为质点的铯原子团在激光的推动下,获得一定的初速度。随后激光关闭,铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动,到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团的速度v或加速度a随时间t变化的图像是() 答案D铯原子团仅受重力,加速度为g且竖直向下,故C错误,D正确。在v⁃t图像中,图线斜率表示加速度,故斜率不变,图线应是一条倾斜的直线,A、B均错误。5.(2023福建,1,4分)“祝融号”火星车沿如图所示路线行驶,在此过程中揭秘了火星乌托邦平原浅表分层结构,该研究成果被列为“2022年度中国科学十大进展”之首。“祝融号”从着陆点O处出发,经过61天到达M处,行驶路程为585米;又经过23天,到达N处,行驶路程为304米。已知O、M间和M、N间的直线距离分别约为463米和234米,则火星车()A.从O处行驶到N处的路程为697米B.从O处行驶到N处的位移大小为889米C.从O处行驶到M处的平均速率约为20米/天D.从M处行驶到N处的平均速度大小约为10米/天答案D从O处行驶到N处的路程为889米,A错误。题中未给出O、M间和M、N间位移的方向,不能算出从O处行驶到N处的位移大小,但可知位移大小一定小于等于697米,B错误。由速率公式v=st可得,从O处行驶到M处的平均速率约为9.6米/天,C错误。由速度公式v=xt可得,从M处行驶到N处的平均速度大小约为10米/天,D6.(2023福建,7,6分)(多选)甲、乙两辆完全相同的小车均由静止沿同一方向出发做直线运动。以出发时刻为计时零点,甲车的速度⁃时间图像如图(a)所示,乙车所受合力⁃时间图像如图(b)所示。则()A.0~2s内,甲车的加速度大小逐渐增大B.乙车在t=2s和t=6s时的速度相同C.2~6s内,甲、乙两车的位移不同D.t=8s时,甲、乙两车的动能不同答案BCv⁃t图像中图线的斜率表示加速度,由题图(a)可知0~2s内甲车的加速度大小不变,A错误。F⁃t图像中图线与横坐标轴围成的面积表示动量的变化量,由题图(b)可知2~6s内乙车的动量变化量为零,所以t=2s和t=6s时速度相同,B正确。在v⁃t图像中图线与横坐标轴围成的面积表示位移,在2~6s内,由题图(a)得甲车位移为零,将题图(b)转换为v⁃t图像(如图),同理可得乙车位移不为零,C正确。由题图可得,当t=8s时,甲、乙两车速度均为零,D错误。22年及之前真题1.(2022全国甲,15,6分)长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶,速率为v0,要通过前方一长为L的隧道,当列车的任一部分处于隧道内时,列车速率都不允许超过v(v<v0)。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a,则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为()A.v0-v2a+L+lC.3(v0-v)2a+L答案C列车车头到达隧道前减速时间t1=v0-v2a,在隧道中匀速行驶时间t2=L+lv,车尾离开隧道后,加速时间t3=v0-va,总时间t=t2.(2022河北,1,4分)科学训练可以提升运动成绩。某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中,速度v与时间t的关系图像如图所示。由图像可知()A.0~t1时间内,训练后运动员的平均加速度大B.0~t2时间内,训练前、后运动员跑过的距离相等C.t2~t3时间内,训练后运动员的平均速度小D.t3时刻后,运动员训练前做减速运动,训练后做加速运动答案Dt1时刻,实线对应的速度比虚线的小,由a=ΔvΔt可知,0~t1时间内,训练后运动员的平均加速度比训练前的小,A错误;v-t图线与t轴所围的面积表示位移,由图可知0~t2时间内,训练前运动员跑过的距离比训练后的大,B错误;t2~t3时间内,训练后运动员的位移比训练前的位移大,可知训练后运动员的平均速度大,故C错误;根据v-t图像可知,3.(2022浙江1月选考,2,3分)下列说法正确的是()甲乙丙丁A.研究甲图中排球运动员扣球动作时,排球可以看成质点B.研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时,乒乓球不能看成质点C.研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时,羽毛球大小可以忽略D.研究丁图中体操运动员的平衡木动作时,运动员身体各部分的速度可视为相同答案B研究排球运动员扣球动作时,扣击排球上不同部位时得到的结果不同,此时排球不可以看成质点,A错误;研究乒乓球运动员的发球技术时,乒乓球的不同部位受到击打时产生的结果不同,此时乒乓球不能看成质点,B正确;研究羽毛球运动员回击羽毛球动作时,回击羽毛球上不同部位时产生的结果不同,此时羽毛球大小不能忽略,C错误;研究体操运动员的平衡木动作时,运动员身体各部分的速度不全相同,D错误。4.(2022湖北,6,4分)我国高铁技术全球领先,乘高铁极大节省了出行时间。假设两火车站W和G间的铁路里程为1080km,W和G之间还均匀分布了4个车站。列车从W站始发,经停4站后到达终点站G。设普通列车的最高速度为108km/h,高铁列车的最高速度为324km/h。若普通列车和高铁列车在进站和出站过程中,加速度大小均为0.5m/s2,其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动,两种列车在每个车站停车时间相同,则从W到G乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为()A.6小时25分钟B.6小时30分钟C.6小时35分钟D.6小时40分钟答案B设列车最高速度为v,匀加速及匀减速运动时间均为t1,匀速运动时间为t2,两相邻车站间距为L,则列车从W到G的运动时间为t=5(t2+2t1)=5×L-v2t1×2v+10t1=5Lv+5t1=5Lv+5va,由题意可知L=10805.(2019海南单科,3,4分)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.10mB.20mC.25mD.50m答案C汽车做匀减速运动,根据v02=2ax解得x=v022a=206.(2018海南单科,1,4分)一攀岩者以1m/s的速度匀速向上攀登,途中碰落了岩壁上的石块,石块自由下落。3s后攀岩者听到石块落地的声音,此时他离地面的高度约为()A.10mB.30mC.50mD.70m答案C本题考查自由落体运动遵循的规律及其相关的知识点,同时考查了估算能力。综合石块、攀岩者和声音的运动,体现了模型建构、科学推理核心素养。若不考虑空气阻力和声速,根据自由落体运动遵循的规律可知,石块自由下落的高度约为h=12gt2=44.1m;这期间攀岩者爬了约3m,所以距离地面高度约为47.1m,与C选项最接近,故选C7.(2018浙江4月选考,2,3分)某驾驶员使用定速巡航,在高速公路上以时速110公里行驶了200公里,其中“时速110公里”、“行驶200公里”分别是指()A.速度、位移B.速度、路程C.速率、位移D.速率、路程答案D“行驶了200公里”指的是经过的路程的大小,“时速110公里”是指速度的大小即速率,故D正确,A、B、C错误;故选D。8.(2015浙江理综,15,6分)如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt。测得遮光条的宽度为Δx,用ΔxΔt近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使ΔxA.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度C.使滑块的释放点更靠近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角答案AΔxΔt实质上是滑块通过光电门时的平均速度,所以要使瞬时速度的测量值更接近于真实值,可将遮光条的宽度减小一些,所以B、C、D9.(2015江苏单科,5,6分)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2m/s2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答案C由v=at解得,该同学加速到2m/s所用时间为1s,通过的位移x1=12at12=1m。之后的4s匀速,通过的位移为x2=vt2=2×4m=8m,可见关卡关闭时该同学到达关卡2右侧1m处。之后2s内运动位移为4m,关卡再次打开时,该同学在5s内又运动10m,到达关卡4左侧1m处,此时关卡恰好关闭,而该同学运动到关卡4只需0.5s,关卡4仍处于关闭状态,评析本题考查知识并不难,但对考生的分析推理能力要求较高,所以属于稍偏难的题。弄清关卡每次关闭时该同学到达何处,是解题的突破口。10.(2015山东理综,14,6分)距地面高5m的水平直轨道上A、B两点相距2m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,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。不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10m/s2。可求得h等于()A.1.25mB.2.25mC.3.75mD.4.75m答案A小车由A运动到B的时间为24s=0.5s,对左侧小球,5m=12gt2,对右侧小球,h=12g(t-0.5s)2,解得h=1.25m,11.(2014上海单科,8,2分)在离地高h处,沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球,它们的初速度大小均为v,不计空气阻力,两球落地的时间差为()A.2vgB.vgC.答案A解法一(运动学解法)以竖直向下为正方向,对向上和向下抛出的两个小球,分别有h=-vt1+12gt12,h=vt2+12gt22,Δt=t1-t2,解以上三式得两球落地的时间差解法二(动量解法)以竖直向下为正方向,对向上和向下抛出的两球,分别由动量定理得mgt1=m(v1'+v),mgt2=m(v2'-v),又由2gh=v1'2-v2=v2'2-v2,解以上各式得两球落地的时间差Δt=t1-t2=2vg,故12.(2013广东理综,13,4分)某航母跑道长200m。飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2,起飞需要的最低速度为50m/s。那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为()A.5m/sB.10m/sC.15m/sD.20m/s答案B由题知,最大位移x=200m,加速度a=6m/s2,末速度v=50m/s,求最小初速度v0。由v2-v02=2ax可得:v0=10m/s,故13.(2019浙江4月选考,9,3分)甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动,位移-时间图像如图所示,则在0~t1时间内()A.甲的速度总比乙大B.甲、乙位移相同C.甲经过的路程比乙小D.甲、乙均做加速运动答案B利用图像语言描述物体的运动,体现了模型建构、科学推理的核心素养。因x-t图线的斜率表示速度,可知在0~t1时间内开始时甲的速度大于乙的速度,后来乙的速度大于甲的速度,选项A错误;由图像可知在0~t1时间内甲、乙位移相同,选项B正确;甲、乙向同方向做直线运动,则0~t1时间内甲、乙的路程相同,选项C错误;由图线斜率表示速度可知,甲做匀速直线运动,乙做加速直线运动,选项D错误。14.(2016课标Ⅰ,21,6分)(多选)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶,则()A.在t=1s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由题中v-t图像得a甲=10m/s2,a乙=5m/s2,两车在t=3s时并排行驶,此时x甲=12a甲t2=12×10×32m=45m,x乙=v0t+12a乙t2=10×3m+12×5×32m=52.5m,所以t=0时甲车在前,距乙车的距离为L=x乙-x甲=7.5m,B项正确。t=1s时,x甲'=12a甲t2=5m,x乙'=v0t+12a乙t2=12.5m,此时x乙'=x甲'+L=12.5m,所以另一次并排行驶的时刻为t=1s,故A、C项错误;两次并排行驶的位置沿公路方向相距L'=x乙-x乙15.(2016江苏单科,5,3分)小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后回到原高度再次下落,重复上述运动。取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向。下列速度v和位置x的关系图像中,能描述该过程的是()答案A以小球落地点为原点,设小球从H高处由静止下落,则下降过程中小球距原点的距离x=H-h(h为下落的距离),由机械能守恒有12mv212mv2得v2=2gH-2gx,式中v的方向向下设小球落地时速度为v0,则v0上升阶段:12mv2-12m得v2=2gH-2gx,式中v的方向向上因此上升和下降阶段速度大小随x的变化规律相同,速度方向相反,且v与x的关系不是线性关系,故A项正确。审题指导解答本题时要知道小球运动时速度的对称性,知道小球在运动过程中只受重力作用;根据物理规律找到v与x的关系,进而分析v-x图像。评析本题考查了机械能守恒、运动学公式等知识点,意在借助v-x图像考查考生的理解能力和知识的迁移能力。16.(2015广东理综,13,4分)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、乙骑行的路程相等答案B在位移-时间图像中,图线的斜率表示物体的速度,由图知在0.2~0.5小时内,甲、乙两人的s-t图线皆为直线,且甲的图线斜率大,可知两人都做匀速运动,且甲的速度大,A错误、B正确;s-t图线上某点的纵坐标表示对应时刻物体的位移,两纵坐标的差值表示对应时间段内位移的大小,故0.6~0.8小时内,甲的位移比乙的位移大,C错误;物体单向直线运动中路程等于位移的大小,有反向运动时路程等于每个阶段中位移大小之和,故知0.8小时内两人位移相等,但甲骑行的路程大于乙骑行的路程,D错误。17.(2014课标Ⅱ,14,6分,0.450)甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t=0到t=t1的时间内,它们的v-t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vC.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由v-t图像知,在0~t1时间内,甲的位移大于乙的位移,C错误。由v=xt知,甲的平均速度比乙的大,故A正确。如图所示,汽车乙的v-t图像中,实线下的面积小于倾斜虚线下的面积,故汽车乙的平均速度小于v1+v22,B错误。v-t图像中的斜率表示加速度易错警示在v-t图线上,某点的切线斜率表示该点的加速度,而不是用该点与原点连线的斜率表示该点的加速度。解题关键首先明确v-t图像中,点、线、面、轴、斜率、截距的物理意义。其次要知道在线性函数中平均数等于初末数的平均值。18.(2014大纲全国,14,6分)一质点沿x轴做直线运动,其v-t图像如图所示。质点在t=0时位于x=5m处,开始沿x轴正向运动。当t=8s时,质点在x轴上的位置为()A.x=3m