第一周 直线运动-2024届高考物理每周拔高练（含答案）

第一周直线运动——2024届高考物理大单元每周拔高练

1.利用传感器与计算机结合，可以自动得出物体运动的图像。某同学在一次实验中，

获取了小车运动10m过程中速度随时间变化规律的图像，如图中实线所示，虚线为过

坐标原点的一条直线。关于小车的运动，下列说法正确的是（）

A.小车做非匀变速曲线运动

B.小车的平均速度一定不等于1m/s

C.图中两部分阴影面积，=$2

D.小车在前4s内的位移大小可能为2m

2.学校伽利略学习社制作了一个弹射器，弹射器从地面先后以同样的速度竖直向上射

出甲、乙两小球，射出的时间相隔2s,它们运动的VT图像分别如图中的直线a、b所

示，下列说法正确的是（）

A.甲球处于上升阶段时，两球间的距离变大

B.第6s末，甲球落回地面

C.第2s末，两球间的距离为20m

D.第4s末，两球在同一高度处

3.两位足球爱好者，在地面上进行颠球比赛，王同学以初速度竖直上抛A球后，李

同学又以初速度叫在同一地点竖直上抛3球，若要使两球能在空中相遇，则两球抛出

的时间间隔4必须满足什么条件（已知左＞1,不计空气阻力，重力加速度为g）（）

〉豆（4+1）%

A4B.AAr<_-3

gg

c组<加<（%+l儿D（2^-2）V0<A?<2H

gggg

4.A6两物体从同一地点同时出发，沿相同方向运动。图甲是A运动的图像（图

像满足抛物线方程），图乙是3做匀减速直线运动的x-v?图像。则下列说法正确的是

（）

A/=L25s时两物体速度大小相等

B.前1s内两物体间距离一直在变大

C"=0时亥lj,A的速度为2m/s,3的速度为8m/s

D.A的加速度大小为4m/s2,B的加速度大小为8m/s2

5.甲、乙两名运动员在泳池里训练，£=0时刻分别从泳池的两端出发，甲、乙的速度-

时间图像分别如图1、2所示，若不计转向的时间且持续运动，两运动员均可视为质点。

下列说法正确的是（）

-v/(jn・s-,)

1・0，।—।

।।

।।

02；左方―工

III

-1.0―I•'

图1图2

A.游泳池长50m

B.继续运动，两运动员一定不会在泳池的两端相遇

C.从，=0时刻起经过1min两运动员共相遇了3次

D.在0~30s内，两运动员的平均速度大小之比为8:5

6.如图所示，以为=10m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，当汽车距离停车线s=23m时，绿灯还

有2s将熄灭，绿灯熄灭后，黄灯亮3s后熄灭。该车加速时最大加速度大小为2m/s?，减速时最

大加速度大小为5m/s2,此路段允许行驶的最大速度为12.5m/s。同学们学习交通规则后，通过讨

论提出建议：驾驶员要么在绿灯熄灭前使汽车通过停车线，且不超速；要么使汽车在黄灯熄灭前

停在停车线处。汽车可视为质点，下列关于驾驶员的操作可满足同学们的建议的是()

______________________指示灯

号/停车线

ZS7

A.汽车在距停车线11m处开始匀加速行驶通过停车线

B.汽车立即匀加速行驶直至通过停车线

C.汽车在距停车线9m处开始匀减速行驶直至停下

D.汽车立即匀减速行驶直至停下

7.如图甲所示，逆时针转动的绷紧的传送带与水平方向夹角为37。，传送带的丫-/图象如图乙所

示。在1=0时刻质量为1kg的楔形物体从8点以某一速度滑上传送带并沿传送带向上做匀速运动,

2s后开始减速，在f=4s时物体恰好到达最高点A点。重力加速度为10m/s2。对物体从B点运动

到A点的过程中，下列说法正确的是(sin37°=0.6,cos37°=0.8)()

B.摩擦力对物体做功为12J

C.物体在传送带上运动过程中产生的热量为12J

D.传送带因为运送物体多消耗的电能为46J

8.如图所示，在水平面上固定着四个厚度相同的木块，一颗子弹以某速度从。点射入.

子弹在木块中做匀减速直线运动，到达第四个木块的右侧。位置时子弹速度恰好为零,

下列说法正确的是()

A.子弹在每个木块中运动B的平均速度相等

B.子弹通过每个木块的速度变化量相同

C.子弹到达各点的速率之比为必：/：%=G：&：1

D.子弹穿过每个木块的时间之比为（2-6）:（0-VI）:（0-1）:1

9.一如下闯关游戏：将一帆布带大部分置于桌面上，另一小部分置于桌外，设置于桌

面的A3部分长0.6m（设桌面外的部分其质量远小于A3部分的质量），。为A3中点,

整条帆布带的质量为m=200g。将一质量为M=0.500kg、可看成质点的砖块置于A3

部分的中点处，砖块与帆布带、帆布带与桌面、砖块与桌面的动摩擦因数都为

〃=0.15。游戏时闯关者用恒定水平拉力歹拉帆布带，若能使帆布带与砖块分离且砖

块不从桌面掉落下来，则算闯关成功。设砖块未脱离帆布带时帆布带受到的滑动摩擦

力不变，则下列说法正确的是（）

4',0.6mt帆布带

A.砖块滑动时的加速度大小为1.5m/s2

B.帆布带所受到的滑动摩擦力最大只能是1.8N

C.若砖块与帆布带分离时的速度为疯而m/s,闯关恰好成功

D.闯关者用歹=2.4N的力拉帆布带时，则闯关成功

10.如图甲所示，倾角为。的足够长的传送带以恒定的速率」沿逆时针方向运动。?=0

时将质量m=lkg的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的vT图像如

图乙所示。设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8,则（）

A.传送带的速率%=10m/s

B.传送带的倾角6=37°

C.物体与传送带之间的动摩擦因数〃=0.5

D.0-1.0s内物体所受摩擦力沿传送带向上

n.雨雪天气时路面湿滑，汽车在紧急刹车时的刹车距离会明显增加。如图所示为驾驶

员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的y-r图像，驾驶员的反应时间为1S。下列

说法正确的有（）

fv/（m-s'）

20

湿滑

干燥

01234z/s

A.从f=0到停下，汽车在干燥路面的平均速度大于在湿滑路面的平均速度

B.从/=1s到停下，汽车在干燥路面的平均速度大于在湿滑路面的平均速度

C.从，=0到停下，汽车在干燥路面的行驶距离比在湿滑路面的行驶距离少10m

D.从"Is到停下，汽车在干燥路面的加速度是在湿滑路面的加速度的1.33倍

12.如图所示，小球甲从距离地面高度为4=15m处以速度为=10m/s竖直向上抛出,

同时小球乙从距离地面高度为饱=20m处开始自由下落，小球运动的过程中不计空气

阻力，重力加速度取g=10m/s2,则下列说法中正确的是（）

A.小球乙落地前，两小球的速度差逐渐变大

B.落地前的运动过程中小球甲、乙的平均速率之比为1:2

C.小球乙落地时，甲、乙两球的位移大小之比为3:4

D.小球甲、乙在落地前最后1s下落的高度相同

13.某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度，实验装置如图所示。倾斜的球槽中放有若干个

小铁球，闭合开关K,电磁铁吸住第1个小球；手动敲击弹性金属片M与触头瞬间分开，第1

个小球开始下落，〃迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球；当第1个小球撞击M时，M与触头分

开，第2个小球开始下落……这样，就可测出多个小球下落的总时间。

电磁铁

(1)在该实验中，下列做法正确的是o

A.电路中的电源只能选用交流电源

B.实验前应将M调整到电磁铁的正下方

C.用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度

D.手动敲击M的同时按下秒表开始计时

(2)实验测得小球下落的高度H=1.980m,10个小球下落的总时间T=6.5s,可求出重力加速度

g=m/s2o(结果保留两位有效数字)

(3)在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的两种方法：

①;

②O

(4)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间。磁性才消失，因此，每个小球的实际下落时间

与它的测量时间相差加，导致实验误差。为此，他分别取高度可和打＞测量〃个小球下落的总

时间7；和心，利用d、心、工、石、”求出g。此方法(填“能”或“不能”)消除加

对本实验的影响。此方法求得重力加速度的表达式为g=o

14.随着私家车的普及，武汉的许多道路出现了让人头疼的拥堵问题。如图所示为高峰

时段武汉某一街道十字路口，在一个单行道上红灯拦停了很多汽车，拦停的汽车排成

笔直的一列，最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，假设汽车长均为

L=4.5m,前面汽车尾部与后面相邻汽车的前端相距均为4=2.0m。为了安全，前

面汽车尾部与后面相邻汽车的前端相距至少为4=3.0m才能开动，若汽车都以

a=2m/s2的加速度做匀加速直线运动，加速到v=12.0m/s后做匀速运动。该路口一

次绿灯持续时间t=20.0s,时间到后直接亮红灯。另外交通规则规定：红灯亮起时，

车头已越过停车线的汽车允许通过。绿灯亮起瞬间，第一辆汽车立即开动，求

(1)第一辆车尾部与第二辆车前端的最大距离。

(2)通过计算，判断第13辆汽车能否在第一次绿灯期间通过路口？

15.如图所示，一水平的浅色传送带与平板紧靠在一起，且上表面在同一水平面上。在

传送带上左端放置一质量为m=lkg的煤块(视为质点)，煤块与传送带及煤块与平板

上表面之间的动摩擦因数均为4=01，初始时，传送带与煤块及平板都是静止的。现

让传送带以顺时针方向的恒定加速度a=3m/s2开始运动，当其速度达到%=L5m/s

后，便以此速度做匀速率运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹

后，相对于传送带不再滑动。又经过一段时间煤块平稳滑到右端平板上，与此同时，

在平板右侧施加一个水平向右的恒力F=17N,尸作用了0.5s时煤块与平板速度恰好相

等，此时撤去F最终煤块没有从平板上滑下。已知平板质量M=4kg,重力加速度

g=10m/s2,求：

，口八

(1)传送带上黑色痕迹的长度；

(2)有R作用期间平板的加速度大小;

(3)平板的最短长度。

答案以及解析

1.答案：c

解析：VT图像中斜率表示加速度，由题图知，小车做加速度先增大后减小的非匀变

%10rn

速直线运动，A错误；小车在10s内运动的平均速度大小为包=7=而一=lm/s,B

t10s

错误；若小10s车做匀加速直线运动，如题图中虚线所示，其位移大小等于虚线与横

坐标轴围成的面积，等于10m,因此虚线与横坐标轴围成的面积与图中实线与横坐标

轴围成的面积相等，故图中两部分阴影面积1=S2,C正确；若小车做匀加速直线运

动,在前4s内的位移为1.6m,由题图知，在前4s内小车的实际位移小于小车做匀

加速直线运动的位移，因此小车在前4s内位移大小不可能为2m,D错误。

2.答案：BD

解析：由题图可知0~2s,甲球速度一直向上，乙球速度为零，两球间的距离一直增大;

2~3s,乙球的速度总是大于甲球的速度，则两球间的距离变小，故A错误。由图可知

甲球从地面向上抛出到速度变为零的时间为3s,由对称性可知，甲球从最高点下落到

地面的时间也为3s,则第6s末，甲球落回地面，故B正确。第2s末，甲球上升的

高度为膈'=吟型x2m=40m,乙球刚抛出，则两球间的距离为40m,故C错误。

第4s末，甲球的高度为偏=?x3m-，xlm=40m,乙球的高度为

=30+10x2m=40mj两球在同一高度处，故D正确。

3.答案：D

解析：A球从地面上抛出到回到地面所用时间为5球从地面上抛出到回到地

g

面所用时间为灰=2-%，要使两球能在空中相遇，临界一：假设两球刚好在回到地面

g

时相遇，则有△。=%-灰="为。临界二：在A球刚好回到地面时，将3球上抛,

g

2kv

贝I］有加2=心=7,故为了使两球能在空中相遇，两球抛出的时间间隔加必须满足

g

（2左—2）为<为（出,选项D正确。

gg

4.答案：B

解析：由于题图甲满足抛物线方程，则该图是A做匀加速直线运动的XT图像，则有

x0=W+1■印:将题图甲的两点（Is,2n1），（2s,8m）坐标数据代入解得

2

v0=O,cZ］=4m/s,则为=卬=4乙题图乙中根据召-%=2g/,且由图判断知3做

初速度为8m/s的匀减速直线运动，加速度W=-4m/s2,则为=%+2/=8-4/。由此

分析：/=1.25s时均=5m/s,%=3m/s,故A项错误。A做初速度为零的匀加速直线

运动，3做初速度为8m/s的匀减速直线运动，因此一开始3在A前，va<vb,此时

43间距离变大；当为=以时，即4/=8-4/，解得"1s,此时48间距离达到最大,

故B项正确。/=0时刻，A的速度为0,3的速度为8m/s,故C项错误。由上述分析

可知A的加速度大小为4m/s2,3的加速度大小也为4m/sz,故D项错误。

5.答案：C

解析：由VT图像可知，游泳池长度等于甲前20s内的位移大小（或乙前25s内的位

移大小），则乙=叫屈=25m,A错误；当乙往返两次，回到出发点时，甲往返两次

半，故在100s时甲、乙恰好在乙的出发点相遇［或=整数时在泳池两端相

遇］,B错误；作甲、乙的XT图像如图所示，在0~1min内有3个交点，因此在0~1

min内两运动员相遇3次，C正确；0~30s内甲的位移石=12.5m,乙的位移

々=-20m,由平均速度"=二知，占="=1,D错误。

tW同8

s-llm,〜

解析：对于A项情况，汽车匀速运动的时间4一=L2s,设汽车后半程匀加速运动通过停

%

车线的最短时间为马，则有%，2+gn；=llm,代入数据解得/2=ls>2s-l.2s=0.8s,故汽车在

绿灯熄灭前不能通过停车线，A错误；对于B项情况，绿灯还有2s将熄灭，汽车全程匀加速行驶

r=2s,通过停车线需满足W+：〃>s,解得a>1.5m/s2,通过停车线时的速度

v=v0+ar>13m/s,故汽车在绿灯熄灭前虽能通过停车线，但已超速，B错误；对于C项情况，

汽车减速运动的最小位移Ar=.=10m>9m,汽车超过停车线，C错误；对于D项情况，汽车

2a

全程匀减速恰好停在停车线时，汽车的加速度a=M_=Wm/s2,运动的时间f=&=4.6s<5s,

2s23a

故汽车可在黄灯熄灭前停在停车线处，D正确。

7.答案：ACD

解析：根据V—图线的斜率表示加速度，可得传送带运动的加速度为。=竺=-1111小2,楔形物体

Ar

沿传送带向上做匀速运动，说明物体受力平衡，由平衡条件可知/="血geos37。=mgsin37°,2s

末，传送带的速度为2m/s,物体开始减速，分析可知，物体做匀速直线运动的速度为2m/s,且2

s后物体与传送带一起做加速度为-lm/s2的匀减速运动，在看=4s时物体恰好到达最高点A点，

_y2?2

则传送带的长度/=%H=2x2H-------m=6m,其中/z=/sin37。=3.6m,故A正确。楔形物体

2a2x1

的重力势能增加量为"g九=36J,对物体从5点运动到A点的过程，根据动能定理有

1、

0--mv=-mgh+Wf,解得叱=34J,故B错误。物体在0-2s内与传送带有相对运动，相对位

移为—2m-2x2m=2m,该过程中的滑动摩擦力/=6N,则物体在传送带

22

上运动过程中产生的热量为Q=#=12J,故C正确。由功能关系得，传送带因为运送物体多消耗

11,

的电能为石=m8/2+。-5加廿=46J,故D正确。

8.答案：CD

解析：子弹做匀减速运动，因此子弹在每个木块中运动的平均速度越来越小，故A错

误；子弹在木块中做匀减速直线运动，通过相同位移的时间不同，因此穿过每一个木

块所用时间不同，由An=必可知穿过每一个木块的速度变化量不同，故B错误；设每

个木块的厚度为力子弹的加速度大小为。，由匀变速直线运动的规律可得

v\=2a-3d,Vg=2a-2d,v'c=2a-d,WvA=y/2a-3d,vB=y/2a-2d,vc=y12a-d,则

k：%：匕=百：3：1，故C正确；末速度为零的匀减速直线运动，可反向看成初速度

为零的匀加速直线运动，通过相同位移所用时间之比为

444：G=1：（血-1）：（粗-血）：（2-A/3）,故子弹穿过每个木块的时间之比为

：rB：rc：zD=(2-73)：(V3-V2)：(V2-1):1,故D正确.

9.答案：ABC

解析：当帆布带相对砖块运动时，所受的摩擦力力=〃(M+m)g+〃Mg,砖块受到的

摩擦力为工=〃吸，设砖块的加速度为%,帆布带的加速度为电，则有

fx=Mai,F-f2=ma2,发生相对运动需要。2>囚，代入数据解得

2

F>2//(Af+m)g=2x0.15x(0.500+0.200)xlON=2.1N,ax=1.5m/s,A正确;当帆

布带与桌面、砖块都发生相对运动时，帆布带所受到的滑动摩擦力最大，为

&=〃(M+zn)g+〃Mg=L8N,B正确；若砖快与帆布带分离时的速度为疯而m/s,

砖块匀加速运动的位移为邑=二="等m=0.15m,匀减速运动的位移为

2囚2x1.5

品=鲁=噂萼m=CH5m,则总位移为0.3m,砖块恰好不从桌面掉下，C正确；

2q2x1.5

当尸=2.4N时，砖块未脱离桌面时的加速度q=〃g=L5m/s2,帆布带的加速度

a'=F-Wn+M'g-RMg=3。m/sz,根据工a"--af=L解得

m22

2x0.3n-r

an1<s=V0,4s,则此时砖块的速度

a.U—1.3

=^=1.5x704m/s«0.95m/s,砖块脱离帆布带后做匀减速运动，匀减速运动的

加速度大小为4=〃g=L5m/s2,则匀减速运动的位移s=二=0：零?m=0.3m,

2al2x1.5

而匀加速运动的位移”=3印2=gx1.5X“5^)2m=0.3m,可见砖块已经离开桌面，

所以闯关失败，D错误。

10.答案：ABC

解析：由VT图像可知，在"LOs时，物体的加速度发生突变，说明该时刻物体受到

的摩擦力发生突变，0~L0s内物体的速度小于传送带速度，传送带对物体的摩擦力沿

传送带向下，LOs后物体的速度大于传送带速度，传送带对物体的摩擦力沿传送带向

上，可知在"LOs时，物体的速度等于传送带速度，即传送带的速率为10m/s,A正

确，D错误；O~LOs内，根据牛顿第二定律可得机gsin8+〃加geos。=根4,

Q=毁=-m/s2=10m/s2,i.os后’根据牛顿第二定律可得

7C2

=Av?=12—10

mgsin0-pimgcos0=ma2,ci2~^—J—m/s=2m/s,联立解得

，=37、〃=0.5,B、C正确。

11.答案：AC

解析：A.从f=o到停下，汽车在干燥路面的平均速度为

__20xl+-x20x(3-l)

Vi=—=--------------

33

从/=0到停下，汽车在湿滑路面的平均速度为

-x20x14x20x(4-1)5040

V2=—=-------------------------=——m/s<——m/s

t443

所以A正确；

B.根据匀变速度直线运动平均速度公式

口生4

2

则从"Is到停下，汽车在干燥路面的平均速度等于在湿滑路面的平均速度，所以B

错误；

C.根据速度与时间图像的面积表示位移，则从1=0到停下，汽车在干燥路面的行驶距

离比在湿滑路面的行驶距离少10m,所以C正确；

D.从y1s到停下，汽车在干燥路面的加速度为

Av0-20

CL-....=-10m/s2

At3-1

从f=ls到停下，汽车在湿滑路面的加速度为

Av0—2020,2

a,=——=-------=------m/s-

-Ar4-13

则从y1s到停下，汽车在干燥路面的加速度是在湿滑路面的加速度的L5倍，所以D

错误;

故选ACo

12.答案：D

解析：以竖直向上为正方向，甲、乙两球的速度差为△v=%-gf-(-gf)=%,故两小

球的速度差不变，A错误；由力=；g/得，乙球落地用时为与=2s,对甲球，有

贴-gg/；=T5m,解得「3s，落地前甲球经过的路程为25m,乙球经过的路程为

V

20m,由"=-得，落地前的运动过程中小球甲乙的平均速率之比为5:6,B错误；乙

t

球落地时，甲球的位移为零，即恰好回到抛出点，故小球乙落地时，甲、乙两球的位

移大小之比为0,C错误；对甲球，根据y；=2g丸得，落地时的速度大小为

v=20m/s,方向竖直向下，跟乙球落地时的速度相同，由于甲、乙两球的加速度相

同，由逆向思维及位移一时间公式可得力=力-则小球甲、乙在落地前最后1s

下落的高度相同，D正确。

13.答案:(1)BD

(2)9.4

(3)①增加小球下落的高度

②多次重复实验，结果取平均值

(4)能；回回

(工-%)

解析：本题考查落体法测重力加速度的实验操作、误差分析与数据处理。

(1)〃与触头接触期间，电磁铁应保持磁性存在，电源可用直流电源或交流电源，故A错误；小

球沿竖直方向自由下落，因此要使小球能够撞击应将M调整到电磁铁的正下方，故B正确；

小球的正下方到M的竖直距离是小球下落的高度，故C错误；手动敲击M的同时小球开始下落，

因此此时应该开始计时，故D正确。

(2)一个小球下落的时间，=Z=£S=0.65S,

n10

,„1曰2H2x1.980「…,2

由//=-g广可得，g=—r=--------m/s-«9.4m/s<,

2t0.65'

(3)增加小球的下落高度，可以延长下落的时间，从而减小测量下落时间造成的误差；通过多次

测量求平均值可以减小误差；小球下落过程中受空气阻力的影响，因此选择密度更大的实心金属

球可以减小误差。

212

4一M

(4)由自由落体运动的规律可得4-加I,联立可得

nn

N，因此此方法可以消去加对实验结果的影响。

14.答案：（1）14m

（2）见解析

解析：（1）从第一辆车启动开始，设第二辆车的等待时间为。，有