高考物理新力学知识点之直线运动真题汇编及答案解析

高考物理新力学知识点之直线运动真题汇编及答案解析
一、选择题
1．如甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg 的物体在恒力F 作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知（g 取10 m/s 2）
A ．物体加速度大小为2 m/s 2
B ．F 的大小为21 N
C ．4 s 末F 的功率大小为42 W
D ．4 s 内F 做功的平均功率为42 W
2．将质量为1kg 的物块从距地面20m 处自由释放，不计空气阻力，重力加速度210m/s g =，则物块在落地前1s 内重力做功的功率为（ ）
A ．100W
B ．150W
C ．175W
D ．200W
3．一质量为1kg 的小球从空中下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，此过程的v ﹣t 图象如图所示．若不计空气阻力，取g =10m/s 2，则由图可知（ ）
A ．小球从高度为1m 处开始下落
B ．小球在碰撞过程中损失的机械能为4.5J
C ．小球能弹起的最大高度为0.45m
D ．整个过程中，小球克服重力做的功为8J
4．汽车刹车后做匀减速直线运动，最后停了下来，在汽车刹车的过程中，汽车前半程的平均速度与后半程的平均速度之比是（ ）
A ．()21:1
B 2
C ．)
1:21 D ．1:25．如图是一辆汽车做直线运动的x —t 图像，对线段OA 、AB 、BC 、CD 所表示的运动，下列
说法错误的是（）
A．汽车在OA段运动得最快
B．汽车在AB段静止
C．CD段表示汽车的运动方向与初始运动方向相反
D．4 h内汽车的位移大小为零
6．AK47步枪成为众多军人的最爱．若该步枪的子弹在枪膛内的加速度随时间变化的图象如图所示，下列说法正确的是（）
A．子弹离开枪膛时的速度为450 m／s
B．子弹离开枪膛时的速度为600 m／s
C．子弹在枪膛内运动的距离小于0. 45 m
D．子弹在枪膛内运动的距离大于0. 45 m
7．2020年是特殊的一年，无情的新冠病毒袭击了中国；经过全国人民的努力，受伤最深的武汉也在全国各界的支持下使疫情得到了控制。

在这场没有硝烟的战疫中涌现了大量最可爱的人，尤其是白衣天使和人民解放军。

在这场战疫中某次空军基地用直升飞机运送医护人员去武汉，为了保证直升机升空过程中医护人员不至于很难受，飞行员对上升过程某阶段加速度进行了相应操作。

操作的a t 图像如图所示（除ab段曲线，其余段均为直线，取向上为正），则下列说法正确的是（）
A．Oa和ab段医护人员处于超重状态，cd段处于失重状态
B．O到d整个过程医护人员均处于超重状态
C．O到d过程速度增量小于20.5m/s
D．根据上述图像可求出0~8s这段时间直升机往上上升的高度
8．如图所示是物体运动的v-t图像，从t=0开始，下列说法不正确的是（）
A ．t 1时刻离出发点最远
B ．t 2~t 3时间内，加速度沿负方向
C ．在0~t 2与t 2~t 4这两段时间内，物体的运动方向相反
D ．在t 1~t 2与t 2~t 3时间内，物体的加速度大小和方向都相同
9．关于自由落体运动，正确的说法是（ ）
A ．在空气中不考虑空气阻力的都是自由落体运动
B ．物体做自由落体运动时不受任何外力作用
C ．质量大的物体，受到的重力也大，落地时的速度也越大
D ．自由落体运动是初速度为零、加速度为重力加速度的匀加速直线运动
10．一物体在高处以初速度20m/s 竖直上抛，到达离抛出点15m 处所经历的时间不可能是（ ）
A ．1s
B ．2s
C ．3s
D ．()27s + 11．质量m=1kg 的物体在水平拉力F 作用下沿水平面做直线运动，t=2s 时撤去力F ，物体速度时间图像如下，下列说法不正确的是
A ．前2s 内与后4s 内摩擦力的平均功率相同，两段的平均速度不同
B ．F:f=3:1
C ．全程合外力的功与合外力的冲量均为0
D ．4s 时克服摩擦力做功的功率为12.5W
12．假设在质量与地球质量相同，半径为地球半径两倍的天体上，发生的下列事件中，不可能的是（ ）
A ．跳高运动员的成绩会更好
B ．用弹簧秤称体重时，体重数值变小
C ．从静止降落的棒球落下的速度变慢
D ．用手投出的蓝球，水平方向的分速度变大
13．在粗糙程度相同的水平地面上，物块在水平向右的力F 作用下由静止开始运动，4s 后撤去外力F 。

运动的速度v 与时间t 的关系如图所示，取210m /s g =，由图象可知( )
A ．在2s ～4s 内，力F =0
B ．在0～2s 内，力F 逐渐变大
C ．物块与地面间的动摩擦因数为0.2
D ．0—6s 内物块运动的总位移为16m
14．伽利略为研究自由落体运动，做了一项实验。

如图所示，将铜球从斜槽的不同位置由静止释放，伽利略手稿中记录了一组实验数据，从表中能够得到的结论是（ ）
A ．3121
23
s s s t t t ===… B ．312222
123s s s t t t ===… C ．若以时间为横坐标，距离为纵坐标，其图像是一条直线
D ．若以时间的二次方为横坐标，距离为纵坐标，其图像是一条抛物线
15．
如图所示为甲、乙两个质点运动的位移－时间图象，由此可知(图中虚线与曲线相切) （ ）
A ．甲做匀减速直线运动，乙做变减速直线运动
B ．在0～t 0时间内的某时刻，甲、乙两质点的速度大小相等
C ．甲、乙两质点从x =2x 0位置同时出发，同时到达x =0位置
D ．在0～t 0时间内，乙的速度大于甲的速度，t 0时刻后，乙的速度小于甲的速度
16．地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v ﹣t 图象如图所示。

以下判断不正确的是（ ）
A ．前3s 内货物的加速度为2m/s 2
B ．最后2s 内货物只受重力作用
C ．前3s 内与最后2s 内货物的平均速度相同
D．7s内货物的位移大小为27m
17．A、B两物体在同一直线上做变速直线运动，它们的速度一时间图象如图所示，则（）
A．A、B两物体的运动方向一定相反
B．时，A、B两物体的速度相同
C．0~6s内A比B物体运动得快
D．A物体的加速度比B物体的加速度大
18．光滑水平面上有一物体，受到水平拉力F作用由静止开始沿直线运动，它的速度v随时间t变化的规律是2
（式中k为常量）。

关于物体的运动及拉力F做功情况，下列
v kt
说法正确的是（）
A．物体做匀加速直线运动
B．物体做加速度增大的加速运动
C．每经连续相等时间，拉力F做功大小相等
D．每经连续相等位移，拉力F做功大小相等
19．甲、乙两辆汽车从同一位置，同时沿同一平直路面行驶，其v-t图象如图所示，下列对汽车运动状况的描述正确的是（）
A．第10s末，乙车改变运动方向
B．第20s末，甲、乙两车运动速度相同
C．第10s末，甲、乙两车相距最近
D．甲、乙两车一定相遇两次
20．质量相等的甲、乙两物体从离地面相同高度同时由静止开始下落，由于两物体的形状不同，运动中受到的空气阻力不同，将释放时刻作为t=0时刻，两物体的速度图象如图所示，则下列判断正确的是（）
A．t0时刻之前，甲物体受到的空气阻力总是大于乙物体受到的空气阻力
B．t0时刻之后，甲物体受到的空气阻力总是大于乙物体受到的空气阻力
C．t0时刻甲、乙两物体到达同一高度
D．t0时刻之前甲下落的高度小于乙物体下落的高度
21．汽车以15m/s的速度在水平路面上匀速前进，紧急制动后做匀减速直线运动，加速度大小为3m/s2，则刹车后6s时汽车的速度为（）
A．33m/s
B．3m/s
C．3m/s
D．0
22．一汽车在平直公路上做刹车实验，t=0时刻起运动位移与速度的关系式为x=20-0.2v2（m），下列分析正确的是（）
A．上述过程的加速度大小为10m/s2
B．刹车过程持续的时间为4s
C．t=0时刻的初速度为20m/s
D．刹车过程的位移为5m
23．某质点运动的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（）
A．质点在1s、3s时运动方向发生变化
B．2s时质点的加速度方向发生变化
C．在3s~4s时间内合外力的功率恒定
D．在0~2s时间内合外力的冲量为零
24．把弹力球从一定高处由静止释放，碰地反弹到最高点时接住，过程中的速度大小与时间关系图像如图所示，空气阻力恒定，g取10m/s2，下列判断正确的是（）
A．过程中球的位移为0m
B．球释放时的高度为2.25m
C．过程中球的运动路程为1.62m
D．球上升过程的加速度大小为 9m/s2
25．如图所示是物体做直线运动的v－t图象，则下列由v－t图象作出的加速度—时间(a－t)图象和位移—时间(x－t)图象中正确的是()
A ．
B ．
C ．
D ．
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一、选择题
1．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
A ．根据v − t 图象知加速度
222m/s 0.5m/s 4a
故A 错误；
B ．由牛顿第二定律得 2F mg ma -=
解得
201N 10.5N 22
mg ma F ++=
== 故B 错误； C ．4 s 末物体的速度为2 m/s ，则拉力作用点的速度为4 m/s ，则拉力F 的功率
10.54W 42W P Fv ==⨯=
故C 正确；
D ．物体在4 s 内的位移
22
则拉力作用点的位移s = 8 m ，则拉力F 做功的大小为
10.58J 84J W Fs ==⨯=
平均功率
84W 21W 4
W P t '=
== 故D 错误。

故选C 。

2．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
根据
212
h gt =
知下落时间为
2s t =
== 最后一秒下降的高度为 2211120m 101m 15m 22
h h gt ∆=-=-⨯⨯= 重力做功为
1015J 150J W mg h =⋅∆=⨯=
根据
W P t
=
知物块在落地前1s 内重力做功的功率为 150W 150W 1
P =
= 故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

3．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
A ．小球下落的高度等于0﹣0.5s 时间内对应的v ﹣t 图象面积，则有
22故A 错误；
B ．小球落地时的速度大小v 0=5m/s ，弹起时速度的大小v =3m/s ，则小球碰撞过程中损失的机械能为
2201122
E mv mv ∆=
- 代入数据解得E ∆=-8J ，故B 错误； C ．小球弹起的高度等于0.5-0.8s 内v ﹣t 图象的面积，即
110.33m 0.45m 22
h vt ==⨯⨯= 故C 正确；
D ．小球只在上升过程克服重力做功，则有
W 克=mgh =1×10×0.45J=4.5J
故D 错误。

故选C 。

4．A
解析：A
【解析】
试题分析：设汽车刹车后做匀减速直线运动可以看做初速度为零的匀加速直线运动，那么在后半程和前半程所用的时间之比为：(
)1:
21-，由平均速度定义：指某段位移与所用时间的比值，因为位移相等， 由x v t
∆=∆，可得平均速度之比为：()21:1+，故A 正确， BCD 错误．
考点：平均速度 【名师点睛】平均速度的物理意义：反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，与一段位移或一段时间间隔相对应．平均速度的大小：由公式v ＝计算得出；计算时一定要指明是哪一段时间或哪一段位移内的平均速度．平均速度的方向：与该段过程的位移方向相同，与运动方向不一定相同．
5．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
因为s-t 图线的斜率等于物体的速度大小，故由图线可看出CD 段物体运动的最快，选项A 错误；由题干信息以及图像可知AB 段静止，B 正确；汽车在C 点返回，D 点位移为零，C 、D 项正确；本题选择错误的选项，应选A ．
考点：s-t 图线.
6．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
AB.根据v at ∆= 可知，图像与坐标轴围成的面积等于速度的变化量，则子弹离开枪膛的速度为：
351310210m/s 300m/s 2
v -=⨯⨯⨯⨯= 选项AB 错误；
CD.子弹在枪膛内的做加速度减小的加速运动，则平均速度大于
150m/s 2
v = ，故子弹在枪膛内运动的距离大于 3150310m 0.45m 2
v t -=⨯⨯= 故选项C 错误，D 正确；
故选D.
7．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．O 到d 过程中加速度始终为正，即始终向上，因此O 到d 整个过程中医护人员均处于超重状态，故A 错误，B 正确；
C ．O 到d 过程速度增量为08s 这段时间内a t -图像所围的面积，粗略计算为
()1284202
+⨯= 因不知ab 段的精确速度增量，因此无法知道速度增量的准确值，故C 错误； D ．由于未告诉初速度所以无法求出08s 这段时间直升机往上上升的高度，故D 错误。

故选B 。

8．A 解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
A ．由图可知，在t 2时刻，图线与时间轴围成的面积最大，则位移最大，离出发点最远，故A 错误，A 项符合题意；
B ．t 2~t 3时间内，图像的斜率为负，表示加速度沿负方向，故B 正确，B 项不合题意；
C ．在0～t 2与t 2～t 4这两段时间内，速度的正负相反，一正一负，则速度的方向即运动方向相反，故C 正确，C 项不符题意；
D ．在t 1～t 2与t 2～t 3这两段时间内，图线的斜率相同，则加速度的大小和方向相同，故D 正确，D 项不符题意。

本题选不正确的故选A 。

9．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．自由落体运动的特点是初速度为零，仅受重力，不受空气阻力的运动不一定是自由落体运动，故A 错误；
B ．做自由落体运动的物体仅受重力，故B 错误；
C ．自由落体的加速度恒为g ，根据
2t 2v gh =
可知，物体落地的速度的大小只与高度有关，与物体的质量无关。

故C 错误； D ．自由落体运动是初速度为0，只受重力，加速度恒为g 的匀加速直线运动。

故D 正确。

故选D 。

10．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
取竖直向上方向为正方向,当石块运动到抛出点上方离抛出点15m 时，位移为
15m x =
由
201
2
x v t gt =-
解得
11s t =
23s t =
当石块运动到抛出点下方离抛出点15m 时，位移为
15m x =-
由
201
2
x v t gt =-
解得
(
12s t = (
22()s t =舍去
故选B 。

11．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
A ．前2s 内与后4s 内平均速度都是5m/s ，因此摩擦力的平均功率相同，平均速度相同，A 不正确；
B ．图像的斜率表示加速度，由图像可知，在前2s 内，加速度大小为
a 1=5m/s 2
后4s 内加速度大小
a 2=2.5m/s 2
根据牛顿第二定律
1F f ma -=
2f ma =
整理可得
7.5N F = ， 2.5N f =
因此
:3:1F f =
B 正确；
C ．由于整个过程中动能变化为零，根据动能定理，合外力做的功等于零；整个过程中动量的变化为零，根据动量定理，合外力的冲量为零，C 正确；
D ．由图像可知，4s 时物体的速度为5m/s ，此时克服摩擦做功的功率
12.5W P fv ==
D 正确。

故不正确的选A 。

12．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．已知地球表面的重力加速度为
2GM g R
=
质量与地球质量相同，半径为地球半径两倍的天体上，重力加速度为地球上的四分之一，
又跳高运动员挑起的高度为
2
2v h g
=
所以跳高运动员跳得更高，成绩会更好，但是不符合题意，所以A 错误；
B ．重力为mg ，所以用弹簧秤称体重时，体重数值会变为原来的四分之一，但是不符合题意，所以B 错误；
C ．有自由落体运动可知，落地速度为
v
由于g 变小，所以v 变小，但是不符合题意，所以C 错误；
D ．用手投出的篮球，水平方向不受力，由于惯性做匀速直线运动，速度不变，符合题意，所以D 正确。

故选D 。

13．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
A ．在2s~4s 内，物体做匀速运动，因此外力F 等于物体受到的摩擦力，故A 错误；
B ．在0~2s 内，图线的斜率逐渐减小，物体做加速度逐渐减小的加速运动，根据牛顿第二定律得
F f ma -=
所以有
F f ma =+
可知力F 逐渐减小，故B 错误；
C ．撤去外力，物体做匀减速运动的加速度大小为
224
m /s 2m /s 2
v a t ∆=
==∆ 根据牛顿第二定律得
f m
g ma μ==
解得0.2μ=，故C 正确；
D ．在0~2s 内的位移大于4m ，在2~6s 内的位移为
1
(42)4122
x m m =⨯+⨯=
则0~6s 内的总位移大于16m ，故D 错误。

故选C 。

14．B
解析：B 【解析】
【分析】 【详解】
AB ．伽利略最初猜想沿斜面向下运动的物体的运动的速度与时间成正比
v kt =
由此伽利略推论位移的位移与时间的平方成正比，则
'2x k t =
即
'2
x k t =
结合以上的分析，则比较
2x t 即可，考虑到测量的误差等原因，可以认为2
x t 是一个常数，即位移与时间的平方成正比，A 错误B 正确； C ．以时间为横坐标，距离为纵坐标，即
2x kt =
其图像是一条抛物线线，C 错误；
D ．以时间的二次方为横坐标，距离为纵坐标，即
2x kt =
其图像是一条直线，D 错误。

故选B 。

15．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
A ．根据x -t 图象的斜率表示速度，知甲做匀速直线运动，乙做减速直线运动，故A 错误；
B ．根据x -t 图象的斜率表示速度，图中虚线与甲图线平行，知在0～t 0时间内的某时刻，甲、乙两质点的速度大小相等，故B 正确；
C ．甲、乙两质点从x =2x 0位置同时出发，乙先到达x =0位置，故C 错误；
D ．在0～t 0时间内，乙的速度先大于甲的速度，再等于甲的速度，后小于甲的速度，t 0时刻后，乙的速度小于甲的速度，故D 错误。

故选B 。

16．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
A ．速度－时间图像的斜率表示加速度，前3s 内货物的加速度
22m/s v
a t
∆=
=∆ 故A 正确；
B ．最后2s 内，货物做匀减速直线运动，加速度大小为
'226
m/s 3m/s 2
a ==
小于重力加速度g ，故受到重力和向上的拉力作用，故B 错误； C ．前3s 内的平均速度为
16
m/s 3m/s 2
v ==
最后2s 内的平均速度
26
m/s 3m/s 2
v ==
故两者平均速度相同，故C 正确；
D ．速度－时间图像围成的面积表示位移，7s 内货物的位移
27
6m 27m 2
x +=
⨯= 故D 正确。

本题选不正确的，故选B 。

17．B
解析：B 【解析】 【详解】
A .由图可知，两物体的速度均沿正方向，故两物体的运动方向相同，故A 项错误；
B .由图可知，时两图线相交，知A 、B 两物体的速度相同，故B 项正确；
C .前
内，B 的速度比A 的大，则B 比A 运动得快，故C 项错误；
D .由图象可知，图象的斜率表示加速度大小，则有A 物体的加速度小于B 物体的加速度，故D 项错误。

18．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
AB ．速度v 随时间t 变化的规律是2v kt =（式中k 为常量），则物体的加速度随时间越来越大，即物体做加速度越来越大的加速运动，故A 错误，B 正确；
C ．物体做加速度越来越大的加速运动，则每经连续相等时间，位移增大，力F 也增大，根据W =Fx 可知，拉力做功增大，故C 错误；
D ．物体做加速度越来越大的加速运动，根据牛顿第二定律可知，力F 也越来越大，根据W =Fx 可知，每经连续相等位移，拉力F 做功越大，故D 错误。

19．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
A ．乙车的速度一直为正，说明乙车的运动方向没有发生改变，选项A 错误；
B ．第20s 末，甲、乙两车运动速度相同，都为20m/s ，选项B 正确；
C ．在第20s 前，甲车的速度比乙车的大，两者间距一直增大，选项C 错误；
D ．甲、乙两辆汽车从同一位置出发，在第20s 末前两者间距一直增大，此后，由于乙做匀加速运动，甲做匀速运动，乙可能追上甲并超过甲，故只能相遇一次，选项D 错误。

故选B 。

20．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．根据牛顿第二定律，有
mg-f=ma
速度时间图线上某点的切线的斜率表示该点对应时刻物体的加速度，t 0时刻之前，乙的加速度不断减小，先是大于甲的加速度，然后减小到等于、小于甲的加速度；故乙物体受到的空气阻力不断变大，先是小于甲的阻力，然后等于、大于甲的阻力，故A 错误； B ．t 0时刻之后，乙的加速度一直小于甲的加速度，故乙受到的阻力一直大于甲受到的阻力，故B 错误；
CD ．速度时间图线与时间轴包围的面积表示位移，故t 0时刻甲下降的高度小于乙下降的高度，故C 错误，D 正确。

故选D 。

21．D
解析：D 【解析】 【详解】
汽车从刹车开始到停下所用时间为：
000015
s 5s 3
v t a --=
-＝＝， 则知刹车5s 汽车停止运动．故汽车在刹车后6s 末的速度为0，故D 正确，ABC 错误。

故选D 。

【点睛】
本题考查了运动学中的刹车问题，是道易错题，注意汽车速度减为零后不再运动．
22．B
【解析】 【分析】 【详解】
AC ．根据匀变速直线运动规律
2202v v ax -=
得
22
02v v x a
-=
于题目中的运动位移与速度的关系式比较系数可得
2
20.22v v a =- 2
0202v a
-= 计算得出
22.5m/s a =-
010m/s v =
负号表示与运动方向相反，故AC 错误； B ．根据
0v v at =+
代入数据，解得刹车过程持续的时间为
4s t =
故B 正确； D ．根据
012
x t v =
代入数据，解得刹车过程的位移为
20m x =
故D 错误。

故选B 。

23．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．物体在1s 时和3s 时速度方向不变，加速度方向改变，故A 错误；
B ．2s 时质点的速度方向发生变化，加速度方向不变，故B 错误；
C ．3s~4s 时间内，v-t 图像的斜率不变，合外力不变，但速度不断变小，故合外力的功率不断减小，故C 错误；
D ．0~2s 时间内，动量变化量为零，由动量定理可知，合外力的冲量等于动量的变化量，故0~2s 时间内合外力的冲量为零，故D 正确。

故选D 。

24．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】 小球释放时的高度
11
0.5 4.5m=1.125m 2
h =⨯⨯
下落时的加速度
221 4.5m/s 9m/s 0.5
v a t ∆=
==∆ 由牛顿第二定律 下降过程
1mg f ma -=
上升阶段
2mg f ma +=
解得
2211m/s a =
则上升的时间
222 3.30.3s 11
v t a =
== 反弹的高度
21
0.3 3.3m=0.495m 2
h =⨯⨯
则球的位移
120.63m x h h =-=
球的运动路程为
12 1.62m s h h =+=
则选项C 正确。

ABD 错误。

故选C 。

25．A
解析：A 【解析】
【详解】
由v−t图象知，0−1s内，物体做匀速直线运动，加速度a=0，位移x=vt，x与t成正比；1−3s内,物体的加速度不变，做匀变速直线运动，有：a=△v/△t=（−1−1）/（3−1）
=−1m/s2.
位移为：x=v0(t−1)+1
2
a(t−1)2=1×(t−1)+
1
2
×(−1)(t−1)2=−t2+2t−
3
2
，
x−t图象是开口向下的抛物线；
3−5s内,物体沿负方向做匀减速直线运动，有：a′=△v/△t=（0+1）/2=0.5m/s2
位移为：x=v0(t−3)+1
2
a′(t−3)2，x−t图象是开口向上的抛物线；
由数学知识知，A图象正确，BCD错误．故选A。