专题一 直线运动专题检测(附答案与解析).docx

专题一直线运动专题检测题组1.（2021四川成都蓉城名校联盟联考,14）许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献,也创造出了许多物理学方法。下列关于物理学史和所用物理学方法的叙述正确的是（）A.探究"合力与分力的关系时,主要应用的是类比法B.伽利略运用理想实验法说明了力是维持物体运动的原因C.在物体本身的形状和大小对研究的问题无影响时,用质点来代替物体的方法叫假设法D.在推导匀变速直线运动的位移公式时才巴整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,用各小段的位移之和来表示物体的位移,这里采用了微元法答案D探究"合力与分力的关系”时,主要应用的是等效替代法,A错误;伽利略运用理想实验法说明了力不是维持物体运动的原因,B错误;在物体本身的形状和大小对研究的问题无影响时,用质点来代替物体的方法叫理想模型法,C错误。故选D。知识解读通过建立模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为模型法。模型法是对实际问题进行理想化处理,摒弃次要因素抓住主要因素把复杂问题简单化的方法。2.（2023届河南宋基信阳实验中学月考,7）质点沿直线运动,其加速度恒定,若在A.一定是1ms2B.一定是3ms2C.可能是3ms2D.以上都不正确答案C加速度表示速度的变化率,等于速度变化量与发生这一变化所用时间的比值。设初速度方向为正方向,由a=*可得走子ms2=-lms4或“手t22ms2=-3ms2,所以加速度大小可能是1m/sZ或3m/s，C正确。3.（2021内蒙古包头一模,l）a5两个物体在同一直线上运动,它们的速度-时间图像如图。下列说法正确的是（）A.物体a做加速度逐渐增大的加速运动B.03s内物体6的平均速度大小为1.5m/sC.03s内物体3的加速度大小始终大于物体6的加速度大小D.03s内物体a的位移大小与06S内物体b的位移大小相等答案C图像图线斜率表示加速度,看图线斜率可知3做加速度减小的加速运动,A错误;b在3s时的速度为1.5m/s,可得03S内6的平均速度大小方二Wms=2.25m/s,B错误;3S末8的加速度大小Ba=等ms2=lrrs2lb的加速度大小金二|衿Ims2=0.5m/s，C正确;图像中图线与时间轴所围的Io-Ul面积表示位移,则由几何关系可知O3s内Sa大于06s内SbD错误。4.（2023届陕西咸阳武功普集中学月考,12）侈选）如图所示,一冰壶以速度卜垂直进入三个完全相同的矩形区域做匀减速直线运动,且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零,则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间之比分别是()722B.n:V2：½=V3:2:1C.ft.:t2:6=1:-72:73D.A:力：fe=(3-2):(2-l):1答案BD将冰壶的运动看成初速度为零的反向匀加速直线运动。由匀变速直线运动的推论可得:fe：/1=1：(2-l):(百-),D正确;由吟玲+及o=0得,力：也：½=(f+fe+):(fe+6)：=3:2:1.B正确。5.(2023届山西垣曲中学联考,4)将一质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出，图甲是小球向上运动的频闪照片,图乙是小球下落时的频闪照片,。是运动的最高点,甲、乙两次的闪光频率相同。重力加速度为奂假设小球所受阻力大小不变,则可估算小球受到的阻力与重力大小之比为()甲乙A.l:1B.1:3Cl:2D.1:10答案B设每块砖的厚度为“闪光频率为倜期心次则甲、乙图中相邻两点mg+F间小球运动时间均为向上运动时,624二仇72,加速度大小a=一与向下运mmg-FF动时,3昆无攵尸,加速度大小力二一之联立解得正确。mmg36.（2022镇江江都中学模拟,2）一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度的方向相同,但加速度大小先保持不变,再逐渐减小至零,则在此过程中（）A.速度先逐渐增大,然后逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值B.速度先均匀增大,然后增大得越来越慢,当加速度减小到零时,速度达到最大值C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大D.位移先逐渐增大后逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值答案B加速度方向与速度方向同向,速度增大,当加速度不变时,速度均匀增大;当加速度减小时,速度仍增大,但增大得越来越慢;当加速度为零时,速度达到最大值,保持不变,选项A错误、B正确。因质点速度方向不变化,始终向同一方向运动,最终做匀速运动,所以位移一直在增大,选项UD错误。一题多解无论加速度的大小如何变化,只要加速度与速度方向相同时,质点就做加速运动；加速度与速度方向相反时,质点就做减速运动。画-图像分析此类问题,直观明了,简单方便。7.（2022南通如东中学月考,2）一质点做匀加速直线运动,通过第一段8m位移所用的时间为2s,紧接着通过下一段10m位移所用时间为1so则该质点运动的加速度大小为（）C.6ms2D.7ms2答案A质点通过第一段8m位移所用的时间为2s,则质点在中间时刻的瞬时速度为ms=4ms,通过下一段10m位移所用时间为1s,则在此段clN时间的中间时刻的速度为吸=§=产ms=10ms,则质点的加速度大小l21d二号二詈ms2=4m/s，故A正确。8.（2023届南京中华中学月考,5）如图所示四幅图为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是（）A.甲图中,物体在04）这段时间内的位移小于竽B.乙图中,物体的加速度大小为2ms2C.丙图中,阴影面积表示A友时间内物体的加速度变化量D.丁图中,片3s时物体的速度大小为25m/s答案D图甲中,因W图像与I轴围成的面积等于位移,可知物体在04）这段时间内的位移大于竽,A错误;图乙中,根据庐二2"可知图像斜率为2a=gms2=lm/s，则物体的加速度大小为0.5m/s，B错误;图丙中,根据A7必看可知,阴影面积表示Ar时间内物体的速度变化量,C错误;图丁中,由x=afi可得:二+枭力由图像可知如Wms2=5ms2fkb=-5m/s,则a=10m/s，片3S时物体的速度大小为=vt）+a=25m/s,D正确。9.（2023届扬州宝应开学考试,4）一辆汽车在路面正常行驶时,遇特殊情况进行紧急刹车,刹车过程中其位移时间关系为x=20f-2F（m）厕刹车后6秒汽车的速度大小为（）A.10m/sB.8m/sC.4m/sD.0答案D根据匀变速直线运动位移与时间关系mwa色。结合m20f-2g（m）可得汽车的初速度和加速度分别为k）=20ms,a=-4m/s，汽车从刹车到停下的时间为片匕生=5S,则刹车后6秒汽车的速度大小为Oo故选Doa10.（2022常州一中月考,5）如图为小明同学练习垫球排球运动可以简化成如下过程:排球以初速度4竖直向上抛出,在打时刻恰好回到出发点,其在空中速度随时间变化的关系如图所示,则下列关于排球运动的描述正确的是（）AA时刻排球的速度等于零,故加速度等于零B.排球上升过程所用时间为全过程所用时间的一半C.排球回到出发点时的速率H和抛出时的速率4相等D.I/-1图像在£轴上方所围面积与"由下方所围面积大小相等答案D排球的速度等于零时加速度不一定等于零,由P"图像的斜率表示加速度可知A错误;设上升和下降过程空气阻力分别为£和灰,排球上升过程,由牛顿第二定律可得&=X,下降过程,有力二皿班,可知上升过程的加速度大于下mm降过程的加速度,根据力W/易知上升过程所用时间短,故B错误排球运动过程,始终有阻力做功,所以排球回到出发点时的速率小于抛出时的速率4,故C错误W"图像中图线与坐标轴所围面积表示位移,依题意排球上升和下降的位移大小相等,所以在I轴上方所围面积与抒由下方所围面积大小相等,故D正确。11. （2023届岳阳县一中周考,3）一列轻轨出站时做匀加速直线运动,在一段时间t内的位移为1.,这段时间的末速度增大为这段时间初速度的1.5倍,则该轻轨做匀加速直线运动的加速度大小为答案A设轻轨在这段时间的末速度大小为1.5v,初速度大小为V,该轻轨做匀加速直线运动的加速度大小为a。根据匀变速直线运动规律的推论可知t时间内轻轨的平均速度大小为方上詈根据加速度的定义可知,a三157v-°,联立2ttt解得a二堂,故选Ao12. （2022长沙市一中月考九,2）小智同学发现了一张自己以前为研究机动车的运动情况绘制的套T图像（如图），X为位移,t为运动时间，已知机动车的运动轨迹是直线,但是不知机动车是处于加速还是刹车状态,请你帮他判定以下合理的说法是（）(ms2)A.机动车处于加速状态B.机动车的初速度vo=20m/sC.机动车的加速度大小为4ms2D.机动车在前3秒的位移是20m答案B由x=v0t+%t2可知,将等式变形为WMa,由图像的两个交点可得vo=2Om/s,a=-8m/s；机动车做初速度为20m/s、加速度大小为8m/s?的匀减速直线运动，故A、C错误,B正确；由v=v0+at可判断,机动车在2.5s时停止运动，由v2-vg=2ax,得机动车在前3秒的位移X=普m=25m,故D错误。故选Bo13（2023届桃源一中9月模块考试,2）如图所示,a、b、c、d为光滑斜面上的四个点。一小滑块自a点由静止开始下滑,通过ab、be、Cd各段所用时间均为T。现让该滑块自b点由静止开始下滑,则该滑块（）A.通过be、Cd段的时间均大于TB.通过c、d点的速度之比为1：2C.通过be、Cd段的时间之比为1：1D.通过c点的速度等于通过bd段的平均速度答案A从静止开始的匀加速直线运动,在连续相等的时间间隔内，位移之比为1：3：5,设a、b间的距离为x,则b、C间的距离为3x,c、d间的距离为5x,滑块下滑的加速度为a,则XwaT；若自b点由静止开始下滑,可知3xtf,3x+5XWa（t+t2T,解得t1=3T,t2=（22-3）Tl.1T,因此:二£6，A22i222-V3正确,C错误;根据ax可知诏=2a3x,v=2a（3x+5x）,解得vc：vd=3:22,B错误;滑块通过c点的时刻不是通过bd段的中间时刻,则滑块通过c点的速度不等于bd段的平均速度,D错误。故选A。14. （2022雅礼中学一模,2）两辆小汽车在平直路面上同向运动,两车从同一地点由静止同时出发,其位移X随速度的二次方/变化的关系如图1所示，图a、b、c分别表示了两车可能的v-t图像，以下判断正确的是（）()v2lM图1OI.OtAbA.两车在小处再次相遇B.aOtC甲、乙两车的VT图像为图C.甲、乙两车的v-t图像为图bD.甲、乙两车的v-t图像为图C答案B根据公式v2=2ax,变形可得xv2,由题图1中图像可知，乙的加速度2a不变，甲的加速度逐渐增大,所以甲、乙两车的v-t图像为图a,C、D错误,B正确；甲、乙的X-图像在x1处相交,但两车到Xi处所用时间不同，则不相遇,A错误。15. （2023届桃源一中8月模块考试,2）假设在一次训练中某足球运动员进行了四次颠球,第一次、第二次、第三次和第四次足球分别以大小为12ms.10m/s、8m/s和7m/s的速度竖直上抛,1S后,足球都没有落地,不计空气阻力,g取10ms2,则1s后足球速率最大的是（）A.第一次B.第二次C.第三次D.第四次答案D根据匀变速直线运动的规律,运用速度时间公式,进行分析推断。以竖直向上为正方向，则有v=v0-gt当V0=12m/s时，V=2m/s;当v0-10m/s时,v2-0;当v0=8m/s时，v3=-2m/s;当v0=7m/s时,V尸-3m/s,则1S后足球速率最大的是第四次,故D正确。16. （2023届桃源一中8月模块考试,14）（多选）甲、乙两辆汽车沿同一方向做直线运动,两车在t=0时刻刚好并排行驶，甲、乙两车做直线运动的v-t图像如图所示，甲车图像为四分之一圆弧，乙车图像为倾斜直线。下列说法正确的是A.甲、乙两车在10S时再次相遇B.乙车的加速度为5ms2C.乙车在1020s之间追上甲车D.乙车在10s时的速度为15m/s答案BC根据VT图线与横轴围成的“面积”表示位移，由题图可知,010s内乙车的位移小于甲车位移,A错误；10s时乙车的速度等于甲车的速度,根据几何知识可知v=105m/s,根据图线的斜率表示加速度，乙车的加速度为aT为t10ms2=3m/s；B正确,D错误；由于乙做初速度为0的匀加速直线运动,在20s时乙车的速度为20Kms,在020S内，甲车的位移为X甲WX11x2()2m=10011m,乙车的位移为X乙gx20x205m=2003m>x甲,故乙车在1020S之间追上了甲车,C正确。故选B、Co17,(2022广州二模,2)如图,车轮半径为0.6m的自行车,在水平地面上不打滑并沿直线运动。气门芯从最高点第一次到达最低点,位移大小约为()A.1.2mB.1.8mC.2.2mD.3.6m答案C气门芯从最高点第一次到达最低点过程中，水平分位移为产人庐0.6JIm,竖宜方向分位移为尸2庐1.2m,则位移大小为s=x2+y22.2叫故选Co知识解读紧紧抓住位移的概念,建构气门芯从起点指向终点的位移矢量。18. (2022梅州一模,2)如图所示，甲、乙两位同学利用刻度尺测量反应时间。甲用一只手在刻度尺下方做捏尺的准备,从他看到乙同学放开刻度尺开始,到他捏住刻度尺为止，测出刻度尺在这段时间内下落的高度为20cm,则这次测量出甲的反应时间是(g取10m/s2)()C.0.14sD.0.02s答案A根据自由落体运动规律有妗g/,反应时间为Q后=月票三s=0.2s,故选Ao19,（2022湛江二模,8）（多选）北京冬奥会结束不久,某校掀起了一股体育热潮。某同学为了提升体能练习跑步,其沿一直线运动的图像如图所示,则下列说法正确的是A.该同学在02S内的加速度大小为4ms2B.从0时刻开始,该同学跑完100m所用的时间为10sC. 10s末该同学的速度方向反向D. 16s末该同学的速度大小为4m/s答案AD在02s内日图线的斜率为加速度,有a卷=Ims2=4ms2,故A正确;该同学在010S内的位移为广X8X2m+8×（10-2）m=72m,故B错误；由1.s图像可知10S前后速度仍为正,则速度方向不变,故C错误;在1016S内的加速度大小为所署=m/s-2-，则16s末的速度大小为sH2X（16-14）ms=4m/s,则D正确。故选A、Do20. （2023届惠阳中山中学、龙门中学、惠州仲恺中学一检,2）如图所示,一小球从1点由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动,若到达8点时速度为匕到达C点时速度为D.1：4A.1：12V,则Xab：融等于C.1：3答案C由于小球在/1点时的速度为零,且年：片1：2,则t后t0c,根据匀变速直线运动的推论可知Xab:31：3,故选Co21. （2023届广州六十五中月考,2）物体从某一高度自由落下,到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是（）.2：2B.2：1D.4：1C.2：1答案B自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,利用v=2g,得V=阿I,则Vi:v2=>j2：1,故选Bo22.(2022山西晋中二模,11)我国5G技术走在世界前列,无人驾驶气车是利用先进的5G技术制造的汽车,在不少大城市已经使用无人驾驶公交车。无人驾驶汽车上配有主动刹车系统,当车速超过30km/h时,汽车主动刹车系统会启动预判：车载电脑通过雷达采集数据在¢)=0.6s内进行分析预判,若预判汽车以原速度行驶可能会发生事故,汽车会立即主动刹车。现有一无人驾驶汽车正以力二36km/h的速度匀速行驶,在它的正前方相距Z=20m处有一大货车正以也=28.8km/h的速度匀速行驶。若取重力加速度g=10ms2z'11:(1)预判结束时,两车之间的距离；(2)若预判结束时,汽车立即开始以d<4ms2的加速度刹车,同时大货车开始减速行驶,且刹车时大货车所受阻力与车重的比值为攵=032,则要使两车不相撞,求汽车加速度a的取值范围。(计算出的数据请保留3位有效数字)答案(I)18.8m(2)1.74ms2<4ms2解析(1)在/6时间内,两车均做匀速直线运动;预判结束时,两车之间距离X)=瞑4)+/-Ha得X)=I8.8mo(2)由汽车的刹车时间A=N得ft>2.5s;a大货车减速时加速度大小为=S=3.2ms4大货车的刹车时间T=2.5s,所TTl以大货车先停下来,且其刹车位移X2=10m;若使两车不相撞,的+起解得2a22aa1.74ms2,所以a的取值范围1.74ms2<4ms2o23.(2023届扬州高邮一中阶段检测14)人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间,如图,甲两个手指捏住木尺一端,乙在木尺另一端零刻度处做握尺准备,且手的任I可部位都与尺不接触。当乙看到甲放手时,尺子自由落体,他立即去握木尺,发现所握处刻度值为20cm,尺子下落的时间就是乙的反应时间。(1)求乙的反应时间;=10ms2)(2)如果乙驾车以108km/h的速度行驶,看到前方一车突然停止,经反应后作出减速动作,设i气车刹车加速度大小是a=5ms4安全距离是多少？如果乙驾车以108km/h的速度行驶,看到同车道前方的二20m处有一货车以72km/h的速度行驶,在不能改变车道的情况下采取刹车方式避让(加速度大小仍为a=5ms2),通过计算说明是否会与前车相碰,若不会,求两车最近的距离。答案(1)0.2s(2)96m(3)见解析解析尺子做自由落体运动厕力Wgg解得上y=0,2s(2)车速K)=IO8km/h=30ms,反应时间内通过的位移Xi-K)30×0.2m=6m减速通过的位移及二燮=9Om2a故安全距离x=xi+X2=96m(3)货车的速度772kmh=20ms,由运动分析知,两车速度相等时相距最近,从刹车到速度相等经历的时间为此段时间乙驾车行驶的位移为v-v2-900-4002a2×5m=50m乙在反应时间内的位移仍为Ai=6m从乙发现情况到两车速度相等,货车位移为Xt-t,+f)=20×2.2m=44m因为X+XQ>X+X3所以不会相碰,最近的距离为xa+xq-xl-X3=8m24.(2023届广州五中10月月考,16)某商场内儿童游乐区设置了双人赛车竞技轨道,参与游戏的儿童可通过游戏手柄控制赛车在赛道上进行坡道加速、弯道减速和直道冲刺等动作。某时刻甲、乙两辆赛车同时通过赛道上的同一位置后进入一段长为10m的直轨道开始竞速,若甲车通过该位置后速度大小始终为2ms,乙车通过该位置时的速度为1ms,并开始以0.5m/s?的加速度开始加速。(1)若乙车一直加速,求乙车追上甲车前,两车间的最大距离。(2)若乙车行驶的最大速度为2.5ms,则乙车能否在该直道完成超越？答案(1)1m(2)能完成解析(1)当甲、乙两车速度相等时,它们之间的距离最大，即vvyat解得t=2s则两车之间的距离为AlSf=S甲-S乙由于S甲二P甲C12S乙二P乙t+-av代入解得As三lm(2)甲车通过该直道的时间力=三=Fs=5S“甲2乙车加速阶段的时间t2=-=三is=3s0.5加速阶段行驶的位移X尸甲Zt2=警X3m=5.25m通过剩余距离所需的时间U=Ti=吟泠s=l.9sVm2.5则乙车通过该直道的时间总二友+为'=?S+l.9S=4.9S<f则说明乙车可以在直道完成超越。