高考物理力学知识点之直线运动专项训练及答案(3)

高考物理力学知识点之直线运动专项训练及答案(3)
一、选择题
1．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
2．物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为16 m 的路程，第一段用时4 s ，第二段用时2 s ，则物体的加速度是
A ．22m/s 3
B ．24m/s 3
C ．28m/s 9
D ．216m/s 9
3．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 ．2:1
C ．()
1:21+ D ．1:2 4．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
5．2020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
6．汽车以10m/s 的速度在马路上匀速行驶，驾驶员发现正前方15m 处的斑马线上有行人，于是刹车礼让汽车恰好停在斑马线前，假设驾驶员反应时间为0.5s ．汽车运动的v-t 图如图所示，则汽车的加速度大小为
A ．220/m s
B ．26/m s
C ．25/m s
D ．24/m s
7．一质量为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
8．一汽车从静止开始做匀加速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动，直到停止．下列速度v 和位移x 的关系图象中，能描述该过程的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
9．跳伞运动员从高空悬停的直升机跳下，运动员沿竖直方向运动，其v-t 图象如图所示．下列说法正确的是（ ）
A ．运动员在010s -内的平均速度大小等于10/m s
B ．10s 末运动员的速度方向改变
C ．10末运动员打开降落伞
D ．1015s s -内运动员做加速度逐渐增加的减速运动
10．下列表述中符合实际情况的是（ ）
A ．小华正常步行的速度约为10m/s
B ．小强正常上楼时的功率约为0.2kW
C ．小球从10楼自由下落到地面，时间约为10s
D ．小明将一个鸡蛋举过头顶，克服重力做功约为10J
11．一物体作匀加速直线运动，通过一段位移x ∆所用的时间为1t ，紧接着通过下一段位移x ∆所用时间为2t ．则物体运动的加速度为
A ．1212122()()x t t t t t t ∆-+
B ．121212()()x t t t t t t ∆-+
C ．1212122()()x t t t t t t ∆+-
D ．121212()()
x t t t t t t ∆+- 12．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
13．甲、乙两车在同一直车道上运动，甲车在前，乙车在后．遇到红灯时它们同时开始作减速运动，并安全停车，两车v-t 图像如图所示，下列判断正确的是( )
A ．t=4s 时两车相距最远
B ．t=6s 时两车相距最近
C ．甲、乙两车加速度大小之比为3：2
D ．甲、乙两车之间的距离先减小后增大
14．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
15．甲乙两车在同一平直公路上同向运动。

零时刻起，甲车从静止出发做匀加速运动，乙做匀速运动，各自的位置x 随时间t 的变化情况如图所示，两条图线相切于P （t 1，x 1），其中t 2 =2t 1。

则（ ）
A ．在0到t 1时间内，甲车的位移是x 1
B ．在t 1时刻，甲车的瞬时速度大小是11
2x t C ．在t 1到t 2时间内，甲车的平均速度大小是
112x t D ．在t 2时刻，甲车的瞬时速度大小是11
2x t
16．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
17．甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，前1小时内的位移—时间图象如图所示，下列表述正确的是()
A．0.2～0.5小时内，甲的加速度比乙的大
B．0.2～0.5小时内，甲的速度比乙的大
C．0.6～0.8小时内，甲的位移比乙的小
D．0.8小时内，甲、乙骑行的路程相等
18．一辆小车从A点由静止开始做匀加速直线运动,先后经过B点和C点,已知它经过B点时的速度为v,经过C点时的速度为3v,则AB段与BC段位移之比为
A．1:3B．1:5
C．1:8D．1:9
19．甲、乙两车在同一地点同时做直线运动，其v—t图象如图所示，则（）
A．甲车做匀加速直线运动
B．乙车始终静止
C．0~t1时间内，甲的速度大于乙的速度
D．0~t1时间内，甲、乙两物体位移相同
20．1916年，爱因斯坦基于广义相对论预言了宇宙中存在引力波，他根据麦克斯韦的观点“电荷周围有电场，当电荷加速运动时，会产生电磁波”，提出了“当物体加速运动时，会辐射出引力波”的观点，这个研究过程采用了类比法。

以下关于所用物理学的研究方法叙述不正确的是（）
A．合力、分力概念的建立体现了等效替代的思想
B．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的结果，能用实验直接验证
C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法D．研究变速运动时，把变速运动看成很多小段匀速直线运动的累加，采用了微元法
21．图甲为一运动员（可视为质点）进行3米板跳水训练的场景，某次跳水过程中运动员的v—t图像如图乙所示，t=0是其向上起跳的瞬间，此时跳板位于平衡位置，t3=5.5t1，不计空气阻力，重力加速度取10m/s2。

则（）
A．运动员入水时的速度大小为215m/s
B．运动员离开跳板后向上运动的位移大小为3 m 8
C．运动员在水中向下运动的加速度大小为2
15m/s
D．运动员入水的深度为1.5m
22．质量相等的甲、乙两物体放在光滑的水平地面上，分别在水平力F1、F2的作用下从同一地点，沿同一方向同时开始运动，图示为它们的v—t图像，则下列说法正确的是
（）
A．在0~2s内，F1越来越大
B．在4~6s内，乙在甲的前方
C．在0~4s内，拉力对甲乙做功一样多
D．在0~6s内两物体间的最大距离为8m
23．如图甲，现代城市里面高楼林立。

如图乙，是某地两高楼示意图，左边的楼高98m，右边的楼高200m，水平间距为136m。

左边楼顶一人拿着1kg的尽球，右边楼顶另一人拿着4kg的F球；若右边楼顶的人静止释放F球的同时大喊一声，左边楼顶的人一旦听到声音后即刻静止释放E球，不计空气阻力，人和球均看成质点，声音在空气中传播的速度为340m/s，则下列说法正确的是（本题取10 3.2
，本题仅供理论讨论，严禁高空抛物）（）
A．F球先落地
B．在两球均释放后且落地前的过程中，在相等的时间内E球的速度变化量小于F球的C．两球落地的时间差为1.92s
D．在E球落地的一瞬间，F球离地面的高度小于左边楼的高度
24．汽车刹车后做匀减速直线运动，最后停了下来，在刹车过程中，汽车前半程的运动时间与后半程的运动时间之比是（）
A．(2＋1)∶1B．(2－1)∶1
C．1∶(2＋1)D．1∶(2－1)
25．2018年10月2日至7日，中国汽车摩托车运动大会在武汉体育中心举办。

一辆摩托车由静止开始做直线运动，它的速度一时间图象如图所示（图中的曲线为拋物线的一部分），则（）
A．t1时刻摩托车的速度最大，加速度也最大
B．0~t1内摩托车做匀加速运动
C．摩托车在t1~t2内运动的速度与位移同向，速度与加速度反向
D．摩托车在0~t1内速度、加速度与位移反向
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一、选择题
1．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。

2．B
解析：B
【解析】
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，2s 时的瞬时速度等于0-4s 内的平均速度：116m 4m/s 4s v ==，5s 时的瞬时速度等于4-6s 内的平均速度：216m 8m/s 2s v =
=，两个中间时刻的时间间隔为：△t =2+1s=3s ，根据加速度定义可得：221844==m/s 33
v v a t --=∆，故B 正确，ACD 错误． 3．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．
4．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.
5．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 。

6．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
根据速度时间图像可以知道，在驾驶员反应时间内，汽车的位移为1100.55x vt m ==⨯=,
所以汽车在减速阶段的位移215510x m =-= 根据2202v ax -=- 可解得：25/a m s =
故C 对；ABD 错；
综上所述本题答案是：C
【点睛】
驾驶员在发应时间内做匀速运动，根据图像可以求出匀速过程的位移，再利用2202v ax -=-求出运动过程中的加速度的大小．
7．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
110.55m 1.25m 22
h vt ==⨯⨯= 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 。

8．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
开始时汽车做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动速度位移关系有：v ，故选
项C 、D 错误；刹车后做匀减速直线运动，有：v A 正确；
选项B 错误．
9．C
解析：C
【解析】
【详解】
若运动员在0-10s 内做匀变速直线运动，则平均速度20m /s 10m /s 22
v v ===，运动员在0～10s 内的位移大于匀加速直线运动到20m/s 的位移，所以平均速度大于10m/s ．故A 错误；在整个过程中，速度都是正值，运动员的速度方向未改变．故B 错误；从10s 末开始运动员做减速运动，则知10末运动员打开降落伞，故C 正确；10～15 s 内图线的斜率逐渐减小，则加速度逐渐减小，运动员做加速度逐渐减小的减速运动．故D 错误；
10．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A ．小华步行的速度不可能达到10m/s ，故A 错误；
B ．小强正常上楼的功率等于克服重力做功的功率，根据
P =mgv
知
P =500×0.5W=250W
故B 正确；
C ．小球从10楼自由下落到地面，高度约为40m ，则有
212
h gt =
可得时间为
3s t =
≈ 故C 错误； D ．鸡蛋的质量大约0.05kg ，举过头顶，克服重力做功大约
W =mgh =0.05×10×0.5J=0.25J
故D 错误。

故选B 。

11．A
解析：A
【解析】
试题分析：物体作匀加速直线运动在前一段x ∆所用的时间为1t ，平均速度为：11
x v t ∆=，即为12
t 时刻的瞬时速度；物体在后一段x ∆所用的时间为2t ，平均速度为：22 x v t ∆=，即为22
t 时刻的瞬时速度．速度由1 v 变化到2 v 的时间为：122t t t +∆=，所以加速度为：()()
122112122 x t t v v a t t t t t ∆--==∆+，A 正确； 考点：考查了匀变速直线运动规律的应用
【名师点睛】本题若设初速度和加速度，结合位移时间公式列方程组求解，可以得出加速度的大小，但是计算较复杂，没有运用匀变速直线运动的推论解决简捷．
12．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 。

13．A
解析：A
A. 甲车在前，乙车在后，在t =4s 前，甲的速度大于乙的速度，故两者间的距离逐渐增大，故t =4s 时两车相距最远，故A 正确；
B. 在4−6s 内甲的速度小于乙的速度，故两者间的距离逐渐减小，6s 时，甲车停止，乙车继续靠近甲车直到8s 时停止，所以8s 时两车相距最近，故B 错误；
C. 在v −t 图象中,斜率代表加速度,则a 甲=△v/△t =（0−15）/6m /s 2=−2.5m /s 2,乙的加速度为a 乙=△v/△t =（0−10）/8m /s 2=−1.25m /s 2,故a 甲：a 乙=2：1，故C 错误；
D. 根据AB 可知，甲乙间的距离先增大后减小，故D 错误；
故选A
点睛：在v-t 图象中，可以判断出速度的变化关系，判断出甲乙的速度大小，当速度相等时，距离最大；斜率代表加速度，即可判断．
14．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 。

15．D
解析：D
【解析】
【分析】
A ．从图象上可以看出从0到1t 时间内，甲车位移小于1x ，故A 错误；
B ．图象的斜率大小表示速度的大小，根据图象可知在1t 时刻两车速度相等，甲车的瞬时速度大小是
111
x x v t t ∆=
=∆ 故B 错误； C ．甲车从静止出发做匀加速运动，则甲车的加速度为
11211
0v x v a t t t -∆===∆ 根据匀变速直线运动的在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，在1t 到2t 时间内甲车的平均速度大小为
1111
3122x v v at t =+
= 故C 错误；
D ．在2t 时刻，甲车的瞬时速度大小为 12111
2x v v at t =+=
故D 正确；
故选D 。

16．D
解析：D
【解析】
【详解】
汽车从刹车开始到停下所用时间为：
000015s 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．
17．B
解析：B
【解析】
A 、由图知，0.2-0.5小时内甲乙都做匀速直线运动，加速度均为零，故A 错误；
B 、s t -图象的斜率表示速度，甲的斜率大，则甲的速度比乙的大，故B 正确；
C 、物体的位移等于s 的变化量．则知0.6-0.8小时内，甲的位移比乙的大，故C 错误；
D 、0-0.6小时内，甲的位移比乙的大，0.6-0.8小时内，甲的位移比乙的大，所以0.8小时内，甲的路程比乙的大，故D 错误．
点睛：该题考查了对位移--时间图象的理解和应用，要掌握：在位移-时间图象中，图象的斜率表示质点运动的速度的大小，纵坐标的变化量表示位移．
18．C
解析：C
【解析】
【分析】
,
【详解】
ABCD 、根据v at = 可知小车到达B 点和C 点的时间之比为1:3，再根据212
s at =
，可知位移之比为1:9，那么AB 段与BC 段位移之比为1；8，故C 正确；ABD 错误；故选C
19．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】 A ．根据速度时间图线的斜率表示加速度，直线的斜率不变，可知甲车的加速度不变，即甲车做匀加速直线运动，故A 正确；
B ．乙车的速度不变，做匀速直线运动，故B 错误；
C ．由图可知，10t 时间内，甲的速度小于乙的速度，故C 错误；
D ．根据速度图线与时间轴围成的面积表示位移，可知10t 时间内，甲的位移小于乙的位移，故D 错误。

故选A 。

20．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A ．合力与分力的作用效果相同，因此可以用合力替代分力，也可能用分力替代合力，体现了等效替代的思想，A 正确；
B ．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的结果，不能用实验直接验证，B 错误；
C ．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体是为了抓住事物体的主要矛盾，忽略次要因素，这种方法叫理想模型法，C 正确；
D ．研究变速运动时，把变速运动分成很多小段，每一小段看成匀速直线运动再将这些运动累加，这种方法叫微元法，D 正确。

故不正确的选B 。

21．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．设运动员离开跳板后向上运动的位移大小为x ，由图乙知运动员入水前向上运动的位移大小为向下运动位移大小的19
，即 139
x x =+ 可得
3m 8
x = 运动员入水前向下运动的位移大小
13273m m m 88
h =+= 由公式
212v gh =
得运动员入水时的速度大小
m/s v =
故A 错误，B 正确； C ．由图乙知运动员在水中运动的加速度大小是空中的2倍，即运动员在水中向下运动的加速度大小
220m/s =a
选项C 错误；
D ．运动员入水的深度为
2227m 216
v h a == 故D 错误。

故选B 。

22．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
A ．在0～2 s 内，甲物体速度时间图线的斜率逐渐减小，则其加速度逐渐减小，根据牛顿第二定律知，F 1逐渐减小，故A 错误；
B ．在0～4s 内，甲的速度大于乙的速度，两物体之间的距离逐渐增大，4～6s 内，乙的速度大于甲的速度，两物体之间的距离逐渐减小，且由v —t 图像与坐标轴所围面积表示位移可知，0～6s 内甲的位移大于乙的位移，则甲在乙前方，故B 错误；
C ．由图可知，甲、乙两物体在4s 末的速度相等，由动能定理可知，拉力F 对甲乙做功一样多，故C 正确；
D ．0～6s 内，当两者速度相同时，相距最大，此时乙的位移为
144m 8m 2
x =⨯⨯=乙 甲的位移
44m 16m x <⨯=甲
则两者的最大距离小于8m ，由于位移之差等于两者间距，可知，最大距离小于8m ，故错误。

故选C 。

23．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
AC ．根据
212
h gt =
解得F 球落地的时间为
F 6.4s t == E 球从听到声音释放小球到小球落地所用时间为
E 136s 4.775s 340
t =
+= 即 4.775s 6.4s <
则E 球先落地，两球落地的时间差为
1.625s t ∆=
故AC 错误；
B ．根据
v gt =
可知两球都只受重力作用，加速度等于重力加速度，在相等的时间内E 球的速度变化量等于F 球的，故B 错误；
D ．在
E 球落地的一瞬间，
F 球离地面的高度为
E 211200m 86m 98m 2
h gt =-≈< 故D 正确。

故选D 。

24．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
将汽车刹车看作是初速度为零的匀加速直线运动，根据初速度为零的匀加速直线的比例式
可知，相等位移所用的时间之比为1:)1，故前半程的运动时间与后半程的运动时间
之比是1):1，故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

25．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
A ．由图可知，t 1时刻摩托车的速度最大，加速度为零，故A 错误；
B ．0~t 1内图像斜率在不断减小，说明物体做加速度减小的变加速运动，故B 错误；
C ．由图可知，摩托车在t 1~t 2内速度与位移沿正方向，加速度沿负方向，故C 正确；
D ．摩托车在0~t 1内速度、加速度与位移都沿正方向，故D 错误。

故选C 。