专题02 匀变速直线运动中的两种运动和两类问题（考题猜想）（原卷版）-25学年高一物理上学期期末考点大串讲（人教版必修第一册）

PAGE1猜想02匀变速直线运动中的两种运动和两类问题TOC\o"1-1"\h\u【题型1自由落体运动的基本公式】 1【题型2自由落体运动的逐差法】 5【题型3自由落体运动的图像问题】 7【题型4测量重力加速度】 10【题型5竖直上抛运动的基本公式】 13【题型6竖直上抛运动的图像问题】 错误！未定义书签。【题型7竖直上抛运动的综合问题】 错误！未定义书签。【题型8直线运动的多过程问题】 23【题型9变速物体追变速物体】 28【题型10变速物体追匀速物体】 错误！未定义书签。【题型11匀速物体追变速物体】 33【题型12避免相撞类问题】 错误！未定义书签。【题型1自由落体运动的基本公式】1．（23-24高一上·上海黄浦·期末）甲、乙、丙物体都做自由落体运动，，甲从离地H高度处落下，乙从离地2H高度处与甲同时落下。下列关于两物体运动的说法中正确的是（）A．甲物体的加速度大B．若甲运动了t秒触地，则乙再过t秒触地C．甲触地时，乙距离地面的高度为HD．两物体下落全过程的平均速度相等2．（23-24高一上·山东日照·阶段练习）无人机广泛应用于生产生活的各个领域。某架无人机执行任务时，悬停在距离地面80m的高空，并由静止释放物资。不计空气阻力，g取10m/s²，下列判断正确的是（）A．物资在空中的运动时间为8sB．物资下落第3s内的平均速度为15m/sC．物资下落40m时的速度大小为20m/sD．物资落地前最后1s内下落的高度为35m3．（22-23高一上·广东深圳·期末）某物体做自由落体运动，g取10m/s2，则（

）A．第2s内的平均速度为10m/sB．第3s内的位移为45mC．后一秒内的位移总比前一秒内的位移多10mD．后一秒内的平均速度总比前一秒内的平均速度大5m/s4．（23-24高一下·浙江衢州·期末）如图为“眼疾手快”游戏装置示意图，游戏者需接住从支架上随机落下的圆棒。已知圆棒长为0．4m，圆棒下端距水平地面2．1m，某次游戏中一未被接住的圆棒下落经过A、B两点，A、B间距0.4m，B点距离地面1.25m。圆棒下落过程中始终保持竖直，不计空气阻力。求：（1）圆棒下端到达A点时的速度大小；（2）圆棒经过AB段所需的时间。【题型2自由落体运动的逐差法】5．（23-24高一上·浙江·期中）参观古镇时，恰逢下雨，小吴同学饶有兴致地观察屋檐滴水的情景，他观察到滴水中水滴下落时间间隔均匀，测得1分钟内下落水滴180个，由参观资料知屋檐高为3．2m。不计空气阻力，重力加速度g取，他有以下推断，其中正确的是（）A．空中相邻的两个水滴的间距保持不变B．空中相邻的两个水滴的之间的最大间距是C．空中有3个水滴时相邻间距之比始终为1：3D．空中有3个水滴和2个水滴的时间之比是2：36．（2023·湖北·模拟预测）伽利略在研究自由落体运动时，做了如下实验：他让一个铜球从阻力很小（可忽略不计）的斜面上由静止开始滚下。如图所示，设与斜面底端的距离分别为，小球从处由静止开始运动到斜面底端的时间分别为，到斜面底端时的速度分别为，则伽利略当时用来证明小球沿斜面向下的运动是匀变速直线运动的关系式是（）A． B． C． D．【题型3自由落体运动的图像问题】7．（23-24高一下·甘肃白银·期末）一篮球从离地面高h处自由下落，与地面碰撞后，反弹高度小于h。篮球与地面的撞击时间和空气阻力均不计，取向下为正方向，下列反映篮球运动的图像可能正确的是（

）A． B．C． D．8．一物体从静止开始做自由落体运动，以释放点为坐标原点，竖直向上为正方向，下列关于物体运动的位移x、速度v、加速度a、位移与时间的比值随时间t变化的图象，正确的是（）A． B．C． D．9．下列图像中符合自由落体运动规律的是（）A． B．C． D．10．（22-23高一上·浙江舟山·阶段练习）某研究小组利用弹性绳悬挂智能手机模拟蹦极运动，并利用手机安装的加速度传感器研究运动中的加速度随时间变化的图像如图所示。手机保持静止时，图像显示的加速度值为0，自由下落时，图像显示的加速度值约为。忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A．时间时，手机已下降了1.25mB．时间时，手机正向上加速运动C．加速度为时，手机速度最大D．加速度从0持续增至最大的过程中，手机速度一直减小【题型4测量重力加速度】11．（23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末）利用如图甲所示的装置测量重物做自由落体运动的加速度。(1)注意事项如下：a.电磁打点计时器使用50Hz低压（填“直流”或“交流”）电源；b.打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上；c.开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止；d.应先（填“释放纸带”或“接通电源”）。(2)某同学在实验中得到的一条较为理想的纸带，取其中一段清晰的点，每隔一个点标出计数点，如图乙所示。测出相邻计数点间的距离分别为，，，，已知实验所用交流电的打点周期a.打点计时器的计数点的时间间隔为s；b.打点计时器打下C点时重物的瞬时速度为m/s（结果保留3位有效数字）：c.重物做自由落体运动的加速度大小的表达式为（用和T表示）。12．（22-23高一上·江苏南京·阶段练习）疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。（1）家中有等体积乒乓球、实心木球和实心钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是。（2）下列主要操作步骤的正确顺序是。（填写各步骤前的序号）

①捏住小球，从刻度尺旁静止释放②手机固定在三脚架上，调整好手机镜头的位置③把刻度尺竖直固定在墙上④打开手机摄像功能，开始摄像（3）将小球顶部与刻度尺0刻度对齐，由静止释放，用手机连拍其下落过程：手机每隔0.1s拍摄一张照片，选取连续拍摄的3张照片如图乙所示，读出第一张和第二张照片中小球顶部对应的刻度分别为78.00cm、122.00cm，读得第三张照片中小球顶部对应的刻度为。拍第二张照片时小球的速度为m/s，计算得到当地的重力加速度g=（最后两空保留3位有效数字）。

（4）为了得到更精确的加速度值，该同学利用多帧图片测算其对应的速度v和下落的高度h，绘制了图像，如图丙所示。其中P、Q分别为两个体积不同，质量相同的小球下落的图像，由图像可知；

A．图像的斜率表示小球下落的加速度B．小球P的体积大于小球Q的体积C．小球P的体积小于小球Q的体积D．由图像可知小球P测出的加速度值更接近当地重力加速度【题型5竖直上抛运动的基本公式】13．将甲、乙两个小球（可视为质点）在同一水平面相邻的两个位置先后以相同的初速度竖直向上抛出。若抛出点所在平面高度设为0，两小球的高度h与时间t的图像如图所示。根据图像所给的信息，下列说法正确的是（）A．甲回到抛出点的时刻为B．乙回到抛出点的时刻为C．乙距抛出点的最大高度为D．乙距抛出点的最大高度为14．疫情期间小红被隔离在高楼层家中，爸爸出差回来用氢气球给她送生日礼物。氢气球悬挂礼盒从地面开始以5m/s的速度竖直向上匀速运动，某时刻礼盒脱落一块巧克力（礼盒上升速度不变），再经过4s，巧克力落回地面，此时礼盒刚好上升至家中窗户下沿，不计空气阻力，重力加速度大小g=10m/s2，下列说法正确的是（

）A．巧克力松脱后做竖直上抛运动B．巧克力落到地面时的速度大小为45m/sC．小红家窗户下沿离地高度为80mD．巧克力随氢气球从地面出发到落回地面共用时14s15．蹦床是一项专业运动员利用蹦床的反弹效果表现技巧的竞技运动，属体操项目之一、某运动员在东京奥运会夺冠一跳如图所示。某段过程中，她自距水平网面高处由静止下落，与网作用后，竖直向上弹离水平网面的最大高度为，若忽略触网过程中蹬网发力动作而将其视为质点，不计空气阻力且规定竖直向下为正方向，运动员在空中运动时的加速度始终为重力加速度。下列说法正确的是（）A．她下落到刚接触网面时的速度为B．她自最高点向下运动到最低点的过程历时C．她与网作用过程中的平均加速度为D．她自静止下落到弹回至最高点的过程中，平均速度为16．女排运动员在某次训练中将排球以8m/s速度竖直向上垫出，重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力。下列说法正确的是（）A．排球上升的最大高度为3.2mB．排球上升的最大高度为6.4mC．排球从垫出到落回垫出位置所用时间为1.6sD．排球从垫出到落回垫出位置所用时间为0.8s【题型5竖直上抛运动的图像问题】17．俄罗斯“能源”火箭航天集团专家称，人类能在20年后飞往火星，若一物体从火星表面竖直向上抛出(不计气体阻力)时的x－t图象如图所示，则()A．该火星表面的重力加速度为10m/s2B．该物体上升的时间为5sC．该物体被抛出时的初速度为8m/sD．该物体落到火星表面时的速度为16m/s18．将一小球竖直向上抛出，一段时间后小球落回抛出点，不计空气阻力，以竖直向上为正方向，下列各图中能正确反映小球位移x随时间t变化的图像是（

）A． B．C． D．19．2024年8月6日，全红婵在巴黎奥运会女子10米跳台跳水决赛中，以总分425.60分的成绩勇夺金牌。从全红婵离开跳台开始计时，其重心的v-t图像如图所示。不计空气阻力，运动轨迹视为直线，取竖直向下为正方向。下列说法正确的是（）A．全红婵在0∼t1内做自由落体运动B．0∼t1时间内，全红婵的平均速度等于C．全红婵入水时的速度大小为v3D．全红婵在t3时浮出水面20．2024年9月11日，朱雀三号VTVL-1可重复使用垂直起降回收试验箭，在酒泉卫星发射中心完成十公里级垂直起降返回飞行试验圆满成功。试验中，一段时间内的速度—时间图像如图所示（取竖直向上为正方向），DE段是斜率大小为重力加速度g的直线。不计空气阻力，下列说法正确的是（

）A．时刻试验箭关闭了发动机B．时刻试验箭上升至最高点C．时间内试验箭做自由落体运动D．时间内试验箭的平均速度小于【题型6竖直上抛运动的综合问题】21．一长为的金属管从地面以的速率竖直上抛，管口正上方高处有一小球同时自由下落，金属管落地前小球从管中穿过。已知重力加速度为，不计空气阻力。关于该运动过程说法正确的是（）A．小球穿过管所用时间大于B．小球不可能在管上升阶段穿过管C．若小球在管上升阶段穿过管，则D．若小球在管下降阶段穿过管，则22．如图所示，乙球静止于地面上，甲球位于乙球正上方h处，现从地面上竖直上抛乙球，初速度，同时让甲球自由下落，不计空气阻力。（取，甲乙两球可看作质点）下列说法正确的是（）A．无论h为何值，甲乙两球一定能在空中相遇B．当时，乙球恰好在最高点与甲球相遇C．当时，乙球不能在下降过程中与甲球相遇D．当时，乙球能在上升过程中与甲球相遇23．如图所示，在离地面高H处以v0=10m/s的速度竖直向上抛出一个可视为质点的小球，地面上有一长L=5m的小车，其前端M距离抛出点的正下方s=4m，小球抛出的同时，小车由静止开始向右做匀加速直线运动。已知小球落地时速度大小为20m/s，忽略空气阻力及小车的高度，重力加速度g取10m/s2。（1）求小球从抛出到落到地面的时间t及抛出点离地面的高度H；（2）为了让小车接住小球，试确定小车加速度a的取值范围。24．如图所示，某物理兴趣小组进行了一次自由落体和竖直上抛的演示实验，一顶端固定有一根长为6m的木棒，某时刻木棒从静止开始自由下落，与此同时地面上有一个小球以同速度竖直上抛，观察到经时，小球和木棒的下端处于同一高度（，且不考虑空气阻力）。（1）小球经过多长时间落地？（2）求初始时刻木棒顶端离地面的高度？（3）小球经过木棒的时间？【题型8直线运动的多过程问题】25．“笛音雷”是春节期间常放的一种鞭炮，其着火后一段时间内的速度—时间图像如图所示（取竖直向上为正方向），其中时刻为“笛音雷”起飞时刻、DE段是斜率大小为重力加速度g的直线。不计空气阻力，则关于“笛音雷”的运动，下列说法正确的是（）

A．“笛音雷”在时刻上升至最高点B．时间内“笛音雷”做自由落体运动C．时间内“笛音雷”的平均速度为D．时间内“笛音雷”处于失重状态26．一物体在外力作用下由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的关系图象如图所示。下列图象正确的是（）A． B．C． D．27．在很多游乐场中，都有一种叫“跳楼机”的大型游戏机，如图所示。跳楼机能把乘客带入一定高度后，从静止开始下落做匀加速直线运动，达到最大运行速度后，立刻在减速装置作用下做匀减速直线运动，到距离地面h=1m处速度刚好减为零，加速度大小都设定为一般人能较长时间承受的值。某同学在参加这一娱乐活动时，用手握住手机平放着，打开加速度传感器，在下落过程中用智能手机显示加速度情况，该同学截屏保存，根据显示的数据得知加速度在加速段数值为a1=9.5m/s2，在减速段数值为a2=28.5m/s2，根据项目介绍可知整个游戏机开始下落时距离地面高度为H=58m。求：(1)下落过程中的最大速度；(2)下落过程中经历的时间：(3)下落过程中第2~4s内通过的距离。28．为了进一步提高高速收费的效率，减少停车时间，2019年6月交通运输部开始部署ETC的进一步推广和安装。ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图，汽车以10m/s的速度行驶，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过30s缴费后，再加速至10m/s行驶；如果过ETC通道，需要在中心线前方10m处减速至5m/s，匀速到达中心线后，再加速至10m/s行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为1m/s2。求：（1）汽车过人工收费通道，从收费前减速开始，到收费后加速结束，所需的时间和通过的总路程；（2）如果过ETC通道，汽车通过第（1）问路程所需要的时间；（3）汽车通过ETC通道比人工收费通道节约时间。【题型9变速物体追变速物体】29．如图1所示是第19届亚运会的AR智能巴士，智能巴士展示“中国特色、智能亚运”这个主题，为客户群提供数字化的移动体验。甲、乙两辆智能巴士在同一水平直道上运动，其运动的位移一时间图像如图2所示，则下列关于两车运动情况的说法中正确的是（）A．甲车在0～8s内的平均速度大小为2m/sB．0～8s内，乙车做曲线运动C．在8s末甲车追上乙车，两者相遇D．若乙车做初速度为0的匀加速直线运动，则乙车的加速度为0.5m/s²30．雾霾天气现在越来越多，雾和霾相同之处都是视程障碍物，会使有效水平能见度减小从而带来行车安全隐患．在一大雾天，一辆小汽车以的速度匀速行驶在公路上，突然发现正前方处有一辆大卡车以的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵．如图所示，图线分别为小汽车和大卡车的图像（忽略刹车反应时间），以下说法正确的是（

）A．小汽车在内的平均速度为B．在第末，两车相距C．在第内发生追尾事故D．若紧急刹车时两车相距，则不会发生追尾事故且两车最近时相距31．从同一地点出发，甲、乙两个物体沿同一方向做直线运动的速度时间图像如图所示，则（）A．乙物体先向前运动2s，随后向后运动B．两物体相遇的时间是2s和6sC．两个物体相距最远的时刻是5s末D．4s后甲在乙前面【题型10变速物体追匀速物体】32．甲、乙两车自同一地点同时同向出发做直线运动，甲车做初速度为零的匀加速直线运动，乙车做匀减速直线运动直至停止。两车运动过程中的图像如图所示。下列说法正确的是（

）A．甲车运动的加速度大小为B．乙车运动的加速度大小为C．从开始至乙车停止，两车最大间距为18mD．从开始至乙车停止，两车最大间距为6m33．甲、乙两个物体在同一直线上做匀变速直线运动。时刻，乙在甲后方处，它们的速度图像如图所示，则（）A．甲、乙两物体运动方向相反B．甲、乙两物体可能相遇两次C．时，甲、乙两物体相距最远D．甲、乙两物体在2秒末到6秒末通过的位移相等34．甲、乙两辆小车在平直的公路上从同一地点开始沿同一方向做直线运动，如图所示，图线、分别表示甲、乙两车在内的速度随时间变化的情况，（已知两车开始运动时记为时刻）下列说法正确的是（）A．乙车在做匀速直线运动B．内，甲、乙两车间最大距离为C．时，甲、乙两车有可能相遇D．时，乙车的加速度大于甲车的加速度【题型11匀速物体追匀速物体】35．蓝牙耳机是将蓝牙技术应用在免持耳机上，让使用者可以免除电线的牵绊。但蓝牙耳机与手机等设备实现无线连接需要在一定距离范围内。已知某蓝牙耳机连接的最远距离为5m，小明和小红两位同学做了一个有趣的实验。小红佩戴蓝牙耳机，小明携带手机进行检测，如图甲，时两名同学同时从起跑线，分别沿两条相距4m的平行直线跑道向同一方向运动，其图像如图乙，则在整个运动过程中，手机连接蓝牙耳机的总时间为（）A．4s B．7s C．7.5s D．10s36．在平直公路上，自行车与同方向行驶的一辆汽车在t=0时同时经过某一个路标，它们的位移x（m）随时间t（s）变化的规律为：汽车为，自行车为x=6t，则下列说法正确的是（）A．汽车做匀减速直线运动，其加速度大小为m/s2B．在t=8s时两车速度相等，自行车第一次追上了汽车C．在t=0至t=16s时间内，两车间距离先减小后增大D．当自行车追上汽车时，它们距路标96m37．2023年10月3日，杭州亚运会田径4×100m接力比赛中，中国队男女双双夺冠。成绩的取得与运动员平时的刻苦训练密不可分，某次训练中，甲、乙两位运动员在直