直线运动-高考物理一轮复习创新题训练

考点1直线运动一高考物理一轮复习考点创新题训练

1.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/

的关系图像如图所示.由图像可知（）

A.0~4时间内，训练后运动员的平均加速度大

B.0~^时间内，训练前、后运动员跑过的距离相等

时间内，训练后运动员的平均速度小

D.4时刻后，运动员训练前做减速运动，训练后做加速运动

2.如图所示，水滴从水龙头管口由静止开始不断下落，每相邻两个水滴之间的时间间隔均为T.

图示时刻，水滴3刚离开管口时，水滴1、2之间的距离为九,水滴2、3之间的距离为久，

忽略空气阻力，则（）

A.图示时刻，水滴2的速度大小为妇％

2T

B.在水滴下落过程中，水滴1的加速度大于水滴2的加速度

C.在水滴下落过程中，水滴1和水滴2之间的距离保持不变

D.在水滴下落过程中，水滴1和水滴2的速度差值大于水滴2和水滴3的速度差值

3.长为L=1.0m的空心管A3沿竖直方向固定，下端管口3距离地面的高度为％=1.0m,小

球。从距离上端管口为4=L8m处沿管的轴线由静止释放，同时小球人由地面以初速度

%=6m/s沿管的轴线竖直上抛，两小球的直径均小于管的直径，不考虑空气阻力，重力加

速度为g=10m/s2,则以下说法正确的是（）

A.a、Z?两球在管口A上方相遇B.a、Z?两球在管内相遇

C.a、万两球在管口3下方空中相遇D.a、b两球不能在空中相遇

4.小明和小华在置于水平面的象棋盘上玩弹射游戏。如图所示，小明、小华分别在A、。处给

“卒”和“车”象棋不同的初速度使之向前运动，“卒”象棋停在C处，“车”象棋停在E处。已知

两象棋与棋盘的动摩擦因数相等，两象棋均可视为质点，A、3、C处于同一直线，

AC=2AB,AB=DE。下列说法正确的是（）

A.“卒”象棋的初速度是“车”象棋的初速度的2倍

B.“卒”象棋经过B处时的速度小于“车”象棋的初速度

C.“卒”象棋从A处运动到C处的平均速度等于“车”象棋的初速度

D.“卒”象棋从A处运动到C处的时间是“车”象棋从。处运动到E处的时间的0倍

5.下图为合肥轨道交通地铁2号线部分线路图，某同学从2号桂庄站乘上地铁，7点10分发

车，依次经过3、4、5、6、7号站，7点23分刚好停靠8号科学大道站。假设地铁线路为直

线，相邻地铁站间的距离相等，列车在相邻两站间的运动情况均相同：列车从一站由静止开

始匀加速运动16s,接着匀速运动，再匀减速运动12s恰停靠下一站，列车在每个地铁站停靠

时间均为30s。2号桂庄站与8号科学大道站的距离为10.92km。求地铁运行的加速度大小和

最大速度大小。

35

号

号

OA线

线

V一

“◎◎①①^⑪®

200三

孝

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6.2023年7月，我国研制的电磁弹射微重力实验装置启动试运行。如图所示，电磁弹射系统

将实验舱竖直加速到预定速度后释放，实验舱在上抛和下落阶段为科学载荷提供微重力环

境。据报道该装置目前达到了上抛阶段2s和下落阶段2s的4s微重力时间、10〃g的微重力水

平。若某次电磁弹射阶段可以视为加速度大小为5g的匀加速运动，重力加速度取

g=10m/s2,下列说法正确的是（）

A.电磁弹射阶段用时约为2s

B.电磁弹射阶段，实验舱上升的距离约为20m

C.实验舱竖直上抛阶段的运行长度约为100m

D.实验舱开始竖直上抛的速度约为20m/s

7.青岛气象台2024年2月11日21时15分发布大雾黄色预警，交警提示雨雾天气开车出行注

意保持安全车距。期间在滨海大道同一直线车道上，甲车和乙车正同向匀速行驶，甲车在前

乙车在后，r=0时，甲车发现前方有险情立即刹车，为避免两车相撞，2s后乙车也开始刹

车，如图是两车位置随时间变化图像，图中曲线均为抛物线。已知甲车匀速行驶的速度为

10m/s,司机反应时间不计，下列说法正确的是（）

A.甲车加速度大小为2m/s2

B.当r=7s时，两车速度大小相等

C.若d=28m,两车恰好没有相撞

D.若没有相撞，两车相距最近时乙车的位移为48m

8.某小区安装有自动识别栏杆，当汽车驶近栏杆一定距离时栏杆自动向上旋转放行，栏杆转

轴离地的高度为1m。一辆汽车（可看成一长方体）车顶高度为1.6m,正好行驶在路中间,

俯视图如图所示，自动识别装置在探测到离栏杆4.4m的汽车时，水平栏杆可视为向上匀速

旋转，5.4s转到竖直位置，sin37°=0.6,则汽车匀速运动的速度最大约为（）

汽车-一

...i通巴.....……■转轴

A.3.0m/sB.2.5m/sC.2.0m/sD.1.5m/s

9.某同学上学时错过了公交车。公交车从上车位置A发出10分钟后，他乘上了一辆出租车，

两车刚好同时到达下车位置及两车均视为直线运动，二者的y-r图像如下图。关于两车从

A到3的过程，下列说法正确的是（）

A.前25min内两车间的距离一直在增大

B.25min末两车第二次相遇

C.25min末公交车速度和加速度的方向均改变

D.公交车的平均速度比出租车的小

10.如图是货物输送装置示意图，载物平台M架在两根完全相同、轴线在同一水平面内的平行

长圆柱上，平台重心与两圆柱等距，货物机放在平台正中间。两圆柱以角速度o=20rad/s绕

轴线做相反方向转动。现沿平行于轴线的方向给平台施加E=10N的恒力，使平台从静止开

始沿轴线运动。已知平台质量M=4kg,平台与两圆柱间的动摩擦因数均为M=。2,货物质

量〃z=lkg,与平台间的动摩擦因数〃2=。-3,圆柱半径r=4cm,重力加速度g=lOm/s?。下

列说法正确的是（）

A.货物与平台一起做匀加速直线运动

B.当平台速度v=0.6m/s时，货物加速度为2m/s?

C.当平台速度v=0.6m/s时，货物加速度为0.8m/s2

D.若施加的恒力/<ION,平台将保持静止

H.小明同学利用APP测量手机运动过程的加速度或手机由静止向上运动，其aT图像如图

所示,则（）

A）2时刻，手机速度最大

B4时刻，手机速度为0

C4~〃时间内，手机向上运动

D，2~4时间内，手机先处于失重状态后处于超重状态

12.跳跳杆是一种深受小朋友喜爱的弹跳器。可以自由伸缩的中心弹簧，一端固定在跳杆上，

另一端固定在与踏板相连的杆身上，当人在踏板上用力向下压缩弹簧，然后弹簧向上弹起，

将人和跳杆带离地面。当某同学玩跳跳杆时从最高点竖直下落到最低点的过程中，忽略空气

阻力的影响，下列说法正确的是（）

A.下落全过程中，该同学速度一直减小

B.下落全过程中，该同学加速度先增大后减小

C.下落全过程中，跳杆刚接触地面时，该同学速度最大

D.下落全过程中，跳跳杆形变量最大时，该同学处于超重状态

13.某同学利用打点计时器分析自身步行时的速度特征，把接在50Hz的交流电源上的打点计

时器固定在与人腰部等高的桌面上，纸带穿过打点计时器限位孔，一端固定在人腰部，人沿

直线步行时带动纸带运动，打点计时器记录人步行时的运动信息。

ABCDE7^

W8.80H，11.00*1*12.00*,*11.00*9.70R

单位:cm

（1）选取点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，其中连续6个计数点

A、B、C、D、E、尸位置如图甲所示，纸带中3C段的平均速VBC=m/So（保留2位

有效数字）

（2）沿着计数点位置把纸带裁开并编号，按编号顺序把剪出的纸带下端对齐并排粘贴在坐标

纸上，剪出的纸带长度代表打出这段纸带时间内的平均速度，把每段纸带上边中点连接成

线，如图乙所示，若用图中曲线表示人运动的速度-时间关系图像，用纵坐标表示速度大小，

横坐标表示时间，则纸带的横宽d对应横坐标中的时间长度为s,请根据图乙估算该

同学的步幅为mo（保留2位有效数字）

14.小澄同学通过网络查到汕头南站到汕尾站的线路距离为142km,所需时间为35.7分钟。她

进而提出了以下模型：假设从汕头南站到汕尾站可近似视为直线，高铁在其间经历了匀加

速、匀速和匀减速三个阶段，且匀加速和匀减速阶段的加速度大小相等。为进一步获取数

据，小澄同学将质量为0.2kg的手机放在高铁的水平桌面上，利用手机软件测量高铁启动时

的加速度-时间图像如图所示，忽略一开始的加速度测量误差，重力加速度g取lOm/sz,求：

八a/（m・s/）

⑴高铁启动过程中，手机所受摩擦力的大小；

⑵按照该运动模型，根据计算判断高铁在汕头南站和汕尾站之间的最高时速能否达到

350km/h?

15.2023年8月，上海发布自动驾驶5G标准，推动自动驾驶技术快速发展。甲、乙两辆5G

自动驾驶测试车，在不同车道上沿同一方向做匀速直线运动，甲车在乙车前，甲车的速度大

小匕=72km/h,乙车的速度大小吃=36km/h,如图所示。当甲、乙两车相距%=20m时，

甲车因前方突发情况紧急刹车，已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动，加速度大小

a=2m/s2,从刹车时开始计时，两车均可看作质点。求：

（1）两车并排行驶之前，两者在运动方向上的最远距离Ax；

（2）从甲车开始减速到两车并排行驶所用时间上

答案以及解析

1.答案：D

解析：由。=电可知，0~4时间内，训练后运动员的平均加速度比训练前的小，A错误；

VT图线与/轴围成的面积表示位移，由题图可知，0~马时间内，训练前运动员的位移比训

练后的大，B错误；弓~4时间内，训练后运动员的位移比训练前的位移大，故训练后运动员

的平均速度大，C错误；右时刻后，运动员训练前速度减小，做减速运动，运动员训练后速

度增加，做加速运动，D正确.

2.答案：A

解析：根据匕=诃可知，图示时刻，水滴2的速度大小为士也，A正确；水滴做自由落体运

I2T

动，所有水滴下落的加速度都是重力加速度，水滴1相对水滴2做匀速直线运动，水滴1和

水滴2之间距离不断增大，B、C错误；水滴2与水滴1的速度差值及水滴3与水滴2的速度

差值均等于gT,D错误.

3.答案：B

解析：设。球下落到管口A所用时间小有八=gg片<=@=¥^S=0.6S力球上升的

最大高度H=2=——111=1.8111/球上升的时间为。=%=95=0.65,当a球自由下落到

2g2x10g10

管口A时，6球上升到管内且刚好到达最大高度处，到管口A的距离anL+H-HnOZm,

此时。球的速度匕=g：=6m/s,设a球追上6球时又下落了距离%,追上时有

V/2+]gW=%，解得则有

h,=v+—gt^=6x—m+—xlOxf—^lm=^-m<L,所以a、6两球在管内相遇.故B正确.

4a222302(30J180

4.答案：D

解析：A.两象棋与棋盘的动摩擦因数相等，可知两象棋做匀减速运动的加速度。大小相等，

设“卒”象棋的初速度为匕，“车”象棋的初速度为匕，则有

9

_=0一片—2axDE=0—学

又

XAC=^XDE

联立可得

Vj_yf2

岭1

故A错误；

B.设“卒”象棋经过3处时的速度为唳，则有

—2CIXBC=0一丫；

又

XBC=XDE

联立可得

VB=%

即“卒”象棋经过B处时的速度等于“车”象棋的初速度，故B错误;

C.“卒”象棋从A处运动到。处的平均速度为

可知“卒”象棋从A处运动到C处的平均速度小于“车”象棋的初速度，故C错误；

D.“卒”象棋从A处运动到C处的时间为

a

“车”象棋从。处运动到E处的时间为

{2=~

a

则有

1_%_0

t2v21

故D正确。

故选D。

5.答案：—m/s2,-m/s2,v=20m/s

3rmiiadx

解析：设该同学全程运动的总时间为〃，由该同学早上乘坐地铁7点10分从2号地铁站出

发，7点23分从第8号站下地铁，可知/总=780s

设地铁在相邻两站之间运动的时间为3在每个地铁站停靠的时间为At,可得

设2号地铁站与8号地铁站间的距离为/总，相邻两站间距离/,可得

/=%=1.82km=1.82xl03m

6

设地铁在运动过程中的最大速度为%ax，在相邻两个地铁站运动时，匀加速的时间为小匀减

速的时间为马，根据运动学知识

V/V

/=『+—（一「幻x+胃

可得%ax=20m/s

设地铁作匀加速直线运动的加速度大小为巧,由运动学公式可得

a.=-m/s2

。4

设地铁做匀减速直线运动的加速度大小为的，由运动学公式可得

v5o

a,=」a^=—m/s2

t23

6.答案：D

解析：AD.由题意可知实验舱上升时间为2s,可知实验舱开始上抛的速度为

v=gtAL=20m/s

电磁弹射阶段有

v=5gf

解得

t=0.4s

故A错误，D正确；

B.电磁弹射阶段，实验舱上升的距离约为

h=-^-5g-r=4m

故B错误；

C.实验舱竖直上抛阶段的运行长度约为

1,

4=-^l=20m

故C错误。

故选D。

7.答案：C

解析：A.根据动力学公式

12

西=%%()_Q囚亢=50m

解得甲车加速度大小为

%=lm/s2

故A错误；

B.乙车的初速度为

」Tm/s=14m/s

G2

乙车加速度大小为

，2142

%m/s2=2m/s2

2/2x(77-28)

两车速度相等时，有

VQ-ci^t—VQ—a，t—2)

解得

/=8s

可知，当.=7s时，两车速度大小不相等，故B错误;

C.两车恰好没有相撞，则

d=2VQ+VQ(/■—2)——(?—2)2—(VQ?——ciyt~)=28m

故C正确；

D.若没有相撞，两车相距最近时乙车的位移为

x=2VQ+VQ(?—2)——4Z9(?—2)~=76m

故D错误。

故选C。

8.答案：C

解析：从栏杆开始抬起到汽车恰好可以安全通过，临界情况如图所示，栏杆转过角度对应的

正切值为tang="匚=3,可得6=37。，经历的时间为/=空且s=2.22s,汽车匀运动

0.84900

丫44

的最大速度为v=—=—:—m/s»2.0m/s,C正确。

t2.22

9.答案:D

解析：A.由图可知，25min末两车第二次速度相等，第一次共速前两车之间距离一直增大,

第一次共速之后一段时间，出租车速度大，两车之间距离一直减小，故A错误；

B.由图可知，25min末两车第二次速度相等，但并没有相遇，故B错误；

C.25min末公交车速度方向不变，故C错误；

D.由题意可知，两车运动的位移相等，但是出租车的运动时间少了lOmin,由公式n=二可

t

得，公交车的平均速度比出租车的小，故D正确。

故选D。

10.答案：C

解析：A.根据对称性可知平台与两个圆柱表面的摩擦力相等，大小均为

f+in)g=5N

沿平行于轴线的方向给平台施加歹=10N的恒力，使平台从静止开始沿轴线运动，初始时

刻，平台受到两圆柱的摩擦力刚好平衡，以平台和货物为整体，加速度大小为

P

a。=---------=2m/s2<=3m/s2

M+m'

圆柱表面的点转动的线速度大小为

v'=m=0.8m/s

设平台运动的速度大小为V,如图所示

可知平台受到两个圆柱表面对平台沿平行于轴线的方向的摩擦力大小均为

根据牛顿第二定律可得

F-2fx=F-2fcos0=[M+fn)a

可知随着平台速度V的逐渐增大，。逐渐减小，COS。逐渐增大，加速度逐渐减小，所以货物

与平台不是一起匀加速直线运动，故A错误；

BC.当平台速度y=o.6m/s时，则有

v0.6

cos6==0.6

4V2+V,2A/0.62+0.82

又

F-2fcos0=(^M+m^a

可得加速度大小为

F-2fcos010-2x5x0.6,,

a=----------------=------------------m/s~2=0.8om/s~2

M+m4+1

故B错误，C正确；

D.若施加的恒力/<ION，由于初始时刻，两圆柱对表面对平台沿平行于轴线的方向的摩擦

力大小为0,所以平台一定沿轴线的方向运动，故D错误。

故选C。

11.答案：C

解析：AB.由图可知与时刻加速度最大，后续与到仍然在加速，故手机在时刻速度最大，

故AB错误；

C.aT图像与时间轴围成的面积代表速度变化量，0~4时间内速度变化量大于4~%时间内

速度变化量，所以J-6时间内，手机向上运动，故C正确；

D4~4时间内，加速度先向上后向下，手机先处于超重状态后处于失重状态，故D错误。

故选C。

12.答案：D

解析：ABC.下落全过程中，跳杆接地面前，该同学和跳杆做自由落体运动，速度增大，加速

度保持不变；跳杆刚接触地面后，一开始弹簧弹力小于该同学和跳杆的总重力，该同学和跳

杆继续向下做加速度减小的加速运动：当弹簧弹力等于该同学和跳