2025年高考物理复习考点解密追踪与预测（新高考）专题01 匀变速直线运动及运动图像的运用（分层练）（原卷版）

专题01匀变速直线运动及运动图像的运用A·常考题不丢分命题点01基本公式的简单运用命题点02推论式的综合运用命题点03常见v-t、x-t、a-t图像命题点04比例式的强化运用命题点05追及相遇问题B·拓展培优拿高分C·挑战真题争满分【命题点01基本公式的简单运用】【针对练习1】交警在处理某次交通事故时，通过监控仪器扫描，获取的数据输入计算机后得到汽车在水平路面上刹车过程中的位移随时间变化的规律为x=30t−3t2（x的单位是m，A．75m B．37.5m C．225m D．150m【针对练习2】长为400m的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为80m/s，要通过前方一长为2km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40m/s，列车通过隧道后匀加速至正常行驶速率。已知列车加速和减速时加速度的大小均为1m/s2，则列车因通过隧道而延迟的时间为（）A．130s B．140s C．45s D．50s【针对练习3】如图所示，在气垫导轨上安装有两个光电计时装置A、B，A、B间距离为L=30cm，为了测量滑块的加速度，在滑块上安装了一个宽度为d=1cm的遮光条，现让滑块以某一加速度通过A、B，记录遮光条通过A、B的时间分别为0.010s、0.005s，滑块从A到B所用时间为0.200s。则下列说法正确的是（A．滑块通过A的速度为1cm/s B．滑块通过B的速度为2cm/sC．滑块加速度为5m/【针对练习4】某汽车在平直公路上以12m/s的速度匀速行驶，现因前方发生紧急事件刹车，加速度的大小为6A．刹车后1s末的速度为6B．刹车后3s末的速度为−6C．刹车后1s内的位移为9mD．刹车后3s内的位移为12m【针对练习5】一辆公共汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶，司机突然发现前方有行人横穿公路，立即刹车。刹车后经2s速度变为6m/s，若不考虑司机的反应时间，试求：（1）刹车后前进9m所用的时间；（2）刹车后6s汽车位移的大小；（3）汽车停止运动前最后1s的位移。【命题点02推论式的综合运用】【针对练习1】如图（a）所示，某同学用智能手机拍摄物块从台阶旁的斜坡上自由滑下的过程，物块运动过程中的五个位置A、B、C、D、E及对应的时刻如图（b）所示。已知斜坡是由长为d=0.6m的地砖拼接而成，且A、C、E三个位置物块的下边缘刚好与砖缝平齐。下列说法不正确

A．物块在由A运动至E的时间为1.6sB．位置A与位置D间的距离为1.30mC．物块在位置D时的速度大小为2.25m/sD．物块下滑的加速度大小为1【针对练习2】某质点做匀变速直线运动，第2秒内的位移是6m，第6秒内的位移是10m，则下列说法中正确的是（）A．质点的初速度是4.5m/sB．质点运动的加速度是2m/s2C．质点前4秒内平均速度为6m/sD．质点在4.5秒末的瞬时速度是10m/s【针对练习3】平直公路旁有A、B、C、D、E五个石墩，一汽车在石墩A处由静止开始匀加速行驶，途经B、C、D、E四个石墩，如图所示。已知B到C、C到D、D到E的时间相等（但时间未知），BC间距离为L1，DE间距离为L

A．可以求出汽车的加速度大小B．可以求出经过C处的速度大小C．可以求出AB之间的距离D．可以求出AE之间的运动时间【针对练习4】（多选）2022年北京冬季奥运会的滑雪赛道上有一段斜坡。若滑雪运动员从坡顶O点由静止开始沿斜坡向下做匀加速直线运动，经过距离为6m的A、B两点所用时间为1s，经过距离为24m的B、C两点所用时间为2s，则下列说法正确的是（）A．运动员的加速度大小为4m/s2B．运动员经过B点时的速度大小为10m/sC．O、A两点间的距离为2mD．运动员在BC中点的瞬时速度大小为2【针对练习5】如图所示，一小球沿足够长的水平面以初速度v做匀减速直线运动，依次通过A、B、C、D最终停在E点，已知AB=BD=8m，BC=2m，小球从A到C和从C到D所用时间均为2s，设小球经过A点时的速度为（1）求小球在运动过程中的加速度大小和vA（2）求小球在AE段的平均速度大小和从D到E的时间。

【命题点03常见v-t、x-t、a-t图像】【针对练习1】（多选）电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图所示，关于电梯上升下列说法正确的是（）A．从20.0s到30.0s电梯加速上升 B．从30.0s到40.0s电梯减速下降C．从20.0.0s到50.0s电梯的位移约为20m D．从20.0.0s到50.0s电梯的加速度方向没有改变【针对练习2】2022年2月4日，第24届冬奥会在北京开幕，北京成为历史上首个“双奥之城”。在这届冬奥会中，我国运动员顽强拼搏，奋力争先，最终取得了9金4银2铜的历史最好成绩。假设比赛中我国某滑雪运动员由静止开始做直线运动，其加速度a随时间t的变化关系如图所示，下列说法正确的是（）A．0~5sB．0∼3sC．0~3sD．该运动员在t=5s时的速度为【针对练习3】一物体做直线运动的v−t图像如图所示，则（）

A．前2s内物体加速度大小为2m/sB．第3s末物体回到出发点C．第3s末物体的速度为零，此时加速度也为零D．前6s内物体的位移大小不为零【针对练习4】甲、乙两物体分别在水平面上做直线运动，取向右为正方向，它们运动的相关图像分别如图甲、乙所示．已知乙的初速度为0，下列说法正确的是（）

A．甲物体2s时的加速度方向发生变化B．乙物体2s时的运动方向没有发生变化C．甲物体0∼2s内的平均速度与2∼4D．乙物体4s【针对练习5】（多选）甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动，甲和乙的运动图像如图所示，下列说法中正确的是（

）A．甲做曲线运动，乙做直线运动B．6s内甲的路程为16m，乙的路程为12mC．0~2s甲、乙的平均速度不相同D．甲在3s末回到出发点，乙在6s末回到出发点【命题点04比例式的强化运用】【针对练习1】商场中的无轨小火车，由若干节相同的车厢组成，车厢间的空隙不计，现有一小朋友站在地面上保持静止，且与第一节车厢头部对其齐，火车从静止开始启动做匀加速直线运动，下列说法正确的是（

）A．第4、5、6节车厢经过小朋友的时间之比是7:9:11B．第4、5、6节车厢经过小朋友的时间之比是2:C．从静止开始计时到4、5、6节车厢尾经过小朋友的时间之比是2:D．第4、5、6节车厢尾经过小朋友瞬间的速度之比是2−【针对练习2】如图为港珠澳大桥上四段110m的等跨钢箱连续梁桥，若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动，通过ab段的时间为t。则（）

A．通过cd段的时间为3t B．通过ce段的时间为C．ab段和ac段所用时间比为1：2 D．ae段的平均速度等于c点的瞬时速度【针对练习3】四个水球可以挡住一颗子弹！如图所示，是《国家地理频道》的实验示意图，直径相同（约30cm左右）的4个装满水的薄皮气球水平固定排列，子弹射入水球中并沿水平线做匀变速直线运动，恰好能穿出第4个水球，气球薄皮对子弹的阻力忽略不计。以下判断不正确的是（）

A．子弹在每个水球中的速度变化量相同B．子弹依次穿过每个小球所用的时间之比为2−C．子弹依次进入每个小球时的速度之比为2：3：2：1D．子弹穿出第3个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等【针对练习4】（多选）如图所示，水平地面上有固定两块木板AB、BC，紧挨在一起，木板AB的长度是BC的三倍，一颗子弹以初速度v0从A端射入木板，并恰能从C端射出，用的时间为tA．子弹到B点的速度为v04 B．子弹到BC．子弹从A到B的时间为t4 D．子弹从A到B的时间为【针对练习5】（多选）如图所示是商场中的无轨小火车，小火车由若干节相同的车厢组成，车厢间的空隙不计，现有一小朋友站在地面上保持静止，且与第一节车厢头部对齐，火车从静止开始启动做匀加速直线运动，已知第一节车厢经过小朋友所花时间为t，下列说法正确的是（

）

A．第1、2、3节车厢经过小朋友的时间之比是1:B．第1、2、3节车厢经过小朋友的时间之比是1:C．第1个t内，第2个t内，第3个t内经过小朋友的车厢数之比为1:3:5D．从静止开始计时到第1、2、3节车厢尾经过小朋友的时间之比是1:【命题点05追及相遇问题】【针对练习1】甲、乙两车在一平直道路上同向运动，其v−t图象如图所示，图中ΔOPQ和ΔOQT的面积分别为S1和S2（S1A．若甲车在乙车前方且S0B．若甲车在乙车前方且S0C．若乙车在甲车前方且S0D．若乙车在甲车前方且S0=S【针对练习2】（多选）如图所示，在同一平直公路上行驶的a车和b车，其位置一时间图像分别为图中直线a和曲线b。已知b车的加速度恒定且初速度为8m/s，t=3s时，直线a和曲线b刚好相切。下列说法正确的是（）

A．a车的速度大小为2m/s B．b车的加速度大小为2m/s2C．t=0时，a车和b车相距15m D．t=2s时，a车在b车前方1m处【针对练习3】（多选）甲、乙两车在同一水平路面上做直线运动，两车从t=0时刻开始计时的v−t图像如图所示。已知开始计时时乙车在甲车前x=6m处，且在t1=2A．0∼6sB．t=0时乙车的速度大小为16C．两车在运动过程中一定会相遇三次D．当乙车停止运动时，甲、乙两车仍相距6【针对练习4】（多选）已知国产越野车和自动驾驶车都在同一公路上向东行驶，自动驾驶车由静止开始运动时，越野车刚好以速度v0从旁边加速驶过，如图所示的粗折线和细折线分别是越野车和自动驾驶车的v−t

A．5s末两车速度均为9m/sB．0时刻之后，两车会相遇两次C．20s末两车相遇D．加速阶段自动驾驶车的加速度是越野车的3倍【针对练习5】甲、乙两辆遥控赛车先后通过直线赛道的起点线开始竞速，取甲车通过赛道起点的时刻为0时刻，如图所示，此时乙车在甲车前方x0=2.5m处。若甲车始终以大小v₁=5m/s的速度做匀速直线运动，乙车先做初速度大小v0=2m/s、加速度大小a=1m/s2的匀加速直线运动，达到最大速度v₂=6m/s，后做匀速直线运动。已知直线赛道的起点线、终点线（未画出）间的距离L=30m，两赛车均可视为质点。求：（1）乙车做匀加速直线运动的位移大小；（2）两车第一次相遇的时刻；（3）两车第二次相遇的位置到终点线的距离。

一、单选题1．如图所示，A、B分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v−t图像，根据图像可以判断（）

A．在t=5sB．在t=6sC．在t=6sD．在t=8s2．如图所示，在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c，离桌面的高度分别为ℎ1:ℎ2:ℎ3=3:2:1。若先后顺次释放

A．三者到达桌面时的速度大小之比是3B．三者运动时间之比为3∶2∶1C．b与a开始下落的时间差等于c与b开始下落的时间差D．若三个小球同时释放，落至桌面的时间之比为33．“翔龙高空长航时无人机”是中国新一代高空长航时无人侦察机。在某次飞行训练中，无人机沿地面做匀加速直线运动，连续经过两段分别为x1和x2的位移的过程中，无人机的速度变化量均为A．x2−x1(Δv)2 4．假设高速公路上A、B两车在同一车道上同向行驶。A车在前，B车在后，速度均为v0=30m/s，距离x0=100m。t=0时刻A车遇紧急情况后，A、B两车的加速度随时间变化关系如图甲、乙所示。取原运动方向为正方向。下面说法正确的是（）

A．t=3s时，两车相距最近 B．0~9s内，两车位移之差为35mC．t=6s时，两车距离最近为10m D．两车在0~9s内会相撞二、多选题5．甲、乙两辆汽车在同一条平直公路上运动，甲在后以速度2v₀做匀速直线运动，乙在前以速度v0做匀速直线运动，当两者距离为某一值时，甲、乙的驾驶员都感到危险，乙立即以加速度a做匀加速直线运动，甲反应一段时间v02a后以加速度大小为A．乙开始加速到甲、乙刚好相遇，乙的运动时间为3B．甲从开始减速到甲、乙刚好相遇，甲的位移为5C．甲、乙的驾驶员都感到危险时，两车的距离为7D．乙开始加速到甲、乙刚好相遇的过程中，甲与乙的平均速度之差为76．如图1所示，在一个足够长的水平公路上，甲、乙两辆小车（看成质点）同向做直线运动，计时开始（t=0时刻），甲从坐标原点做初速度为0的匀加速直线运动，乙从坐标x0处做匀减速直线运动（停止后不再运动）；甲、乙的x−t关系图像如图2所示，t1=1s至

A．甲的加速度为−5m/sC．乙的初速度为−10m/s D．t17．如图所示，在水平面上固定着四个材料完全相同的木块，长度分别是L、2L、3L、4L一子弹以水平初速度v射入木块，若子弹在木块中做匀减速直线运动，当穿透第四个木块时速度恰好为0，则（）

A．子弹通过所有木块的平均速度和初速度之比vB．子弹穿出第一个木块和第三个木块时的速度之比3:2C．子弹通过第二个木块和第三个木块的时间之比上tD．通过前二个木块和前三个木块的时间之比t8．如图所示，一小滑块（可视为质点）沿足够长的斜面以初速度v向上做匀变速直线运动，依次经A、B、C、D到达最高点E，已知AB＝BD＝6m，BC＝1m，滑块从A到C和从C到D所用的时间都是2s．设滑块经B、C时的速度分别为vB、vC，则（）

A．vC＝3m/s B．vB＝8m/sC．DE＝3m D．从D到E所用时间为4s9．如图所示，将B小球从地面上以v0的初速度竖直向上抛出的同时，将A小球从B球的正上方H处由静止释放，两小球运动过程中的空气阻力忽略不计，取g=10m/s2A．若v0B．若v0C．若v0D．若gH2三、解答题10．猎豹是一种广泛生活在非洲大草原上的的大型猫科肉食性动物，捕猎时能达到最大时速108km。在一次捕猎过程中，猎豹发现它的正前方200m的地方有一只羚羊，开始以加速度a1=7.5m/s2加速至最大时速追击羚羊，羚羊在3s后察觉有天敌追击自己，就以加速度a2=5m/s2加速至最大时速90km向正前方逃跑。现为了简便处理不考虑现实中猎豹和羚羊存在的转弯动作，两者均可看作质点且只做直线运动。（1）求猎豹在其加速过程中所用的时间和位移；（2）求猎豹开始追击羚羊捕猎后第8s末，猎豹与羚羊之间的距离；（3）若猎豹以最大时速追捕猎物的生理极限时间为20s，后精疲力尽以5m/s2做减速运动，羚羊一直按照最高时速逃跑，根据所学知识计算分析本次猎豹是否能捕猎成功。1．（2019·全国）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H。上升第一个所用的时间为t1，第四个所用的时间为t2。不计空气阻力，则满足（）A． B． C． D．2．（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．10m B．20m C．25m D．50m3．（2021·辽宁）某驾校学员在教练的指导下沿直线路段练习驾驶技术，汽车的位置x与时间t的关系如图所示，则汽车行驶速度v与时间t的关系图像可能正确的是（）A． B．C． D．4．（2022·河北）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．时间内，训练后运动员的平均加速度大B．时间内，训练前、后运动员跑过的距离相等C．时间内，训练后运动员的平均速度小D．时刻后，运动员训练前做减速运动，训练后做加速运动5．（2023·江苏）电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图所示。电梯加速上升的时段是（

）

A．从20.0s到30.0s B．从30.0s到40.0sC．从40.0s到50.0s D．从50.0s到60.0s6．（2023·全国）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（

）A．

B．

C．

D．

7．（2021·湖北）2019年，我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。某轮比赛中，陈芋汐在跳台上倒立静止，然后下落，前5m完成技术动作，随后5m完成姿态调整。假设整个下落过程近似为自由落体运动，重力加速度大小取10m/s2，则她用于姿态调整的时间约为（）A．0.2s B．0.4s C．1.0s D．1.4s8．（2022·湖北）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9．（2022·全国）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． B．C． D．10．（2021·广东）