高考物理六安力学知识点之直线运动难题汇编附解析

高考物理六安力学知识点之直线运动难题汇编附解析
一、选择题
1．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2v kt =（式中k 为常量）。

关于物体的运动及拉力F 做功情况，下列说法正确的是（ ）
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
2．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 3．一质量为m =2.0 kg 的木箱静止在粗糙的水平地面上,木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2,现对木箱施加一沿水平方向的大小随时间变化的拉力F ,使木箱由静止开始运动,测得0～2s 内其加速度a 随时间t 变化的关系图象如图所示。

已知重力加速度g =10 m/s 2,下列关于木箱所受拉力F 的大小和运动速度v 随时间t 变化的图象正确的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
4．如图所示，直线a 与四分之一圆弧b 分别表示质点A 、B 从同一地点出发，沿同一方向做直线运动的v —t 图线。

当B 的速度为0时，A 恰好追上B ，则此时A 的速度为（ ）
A ．πm/s
B ．1.5πm/s
C ．3m/s
D ．6m/s 5．一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 + 6．如图所示运动图象，表明物体不处于平衡状态的是( )
A ．
B ．
C ．
D ．
7．一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=20-0.2v 2（m ），下列分析正确的是（ ）
A ．上述过程的加速度大小为10m/s 2
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
8．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
9．一子弹沿水平方向连续穿过三块厚度相同的同种材料制成的三块木块后，速度恰好为零，设子弹穿过木块的运动是匀变速直线运动，则子弹穿过三块木块经历的时间比为（ ）
A ．1231:2:3t t t =：：
B ．12332:21:1t t t =--：：
C ．1233:2:1t t t =：：
D ．1231:2:3t t t =：： 10．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 11．2019年9月13日，美国导弹驱逐舰“迈耶”号擅自进入中国西沙群岛海域。

我军组织有关海空兵力，依法依规对美舰进行了识别查证，予以警告，成功将其驱离。

如图是美国导弹驱逐舰“迈耶”号在海面上被我军驱离前后运动的速度—时间图像，则下列说法正确的是（ ）
A ．美舰在0~66 s 内的平均速度大小等于7.5 m/s
B ．美舰在66 s 末开始调头逃离
C ．美舰在66~96 s 内运动了225 m
D ．美舰在96~116 s 内做匀减速直线运动
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．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
14．如图所示是A 、B 两质点从同一地点运动的x -t 图象，则下列说法正确是（ ）
A ．A 质点做匀加速直线运动
B ．A 、B 两质点在8s 末相遇
C ．B 质点前4s 做减速运动，4秒后做加速运动
D ．B 质点先沿负方向做直线运动，后沿正方向做直线运动
15．下列关于物理学的发展史和物理规律说法正确的是（ ）
A ．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变
B ．伽利略通过逻辑推理和实验验证认为重物比轻物下落的快
C ．由万有引力定律122
m m F G
r 可得，两物体间的距离趋近于零时，万有引力趋近于无穷大
D ．从地球表面发射火星探测器的速度必须大于第二宇宙速度
16．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)∶1
B ．2－1)∶1
C ．1∶2＋1)
D ．1∶2－1) 17．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
18．一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地，汽车先作匀加速直线运动，接着作匀减速运动，开到乙地刚好停止，其速度—时间图象如图所示，那么在0~t 0和t 0~3t 0两段时间内（ ）
A ．加速度大小之比3:1
B ．位移大小之比为1:3
C ．平均速度大小之比为2:1
D ．平均速度大小之比为1:1
19．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11
2x t D ．在t 2时刻，甲车的瞬时速度大小是11
2x t 20．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/s 2，则刹车后6s 时汽车的速度为（ ）
A ．33m/s
B ．3m/s
C．3m/s
D．0
21．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．
22．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
23．一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．
24．某物体原先静止于一光滑水平面上，t=0时受水平外力作用开始沿直线运动，0~8s内其加速度a与时间t的关系如图所示，则下列说法正确的是（）
A．t=2s时，物体的速度大小为2m/s
B．0~2s内，物体通过的位移大小为2m
C．0~8s内物体的最大速度为7m/s
D．物体在t=8s时与在t=2s时的运动方向相反
25．一质点在t=0时刻从x=0处沿x轴正方向做直线运动，其运动的v-t图象如图所示，下列说法正确的是（）
A．第3s内和第4s内，质点动量的变化相同
B．0~2s内和0~4s内，质点的平均速度相同
C．2~4s质点受到的合力的冲量为零
D．t=4s时，质点在x=6m处
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．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。

故选B 。

2．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．
3．A
解析：A
【解析】
【详解】
由a-t 图像可知，a=4-2t(m/s 2)，由牛顿第二定律可知：F=ma+μmg=2(4-2t)+0.2×20=-
4t+12(N)，可知图像A 正确，B 错误；由v=at 可知，a-t 图像的“面积”等于速度的变化，则，当t=2s 时v=4m/s ；则选项CD 错误；故选A.
4．B
解析：B
【解析】
【详解】
在v t -图像中，图像与坐标轴围成的面积表示位移，又知道两者是从同一地点出发，故A 追上B 时，即在3s t =时两者相遇时，有
22113342
a π⨯=⨯ 解得
()21m/s 2
a π= 此时，A 的速度为
()A 13 1.5m/s 2
v at ππ==⨯= 故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

5．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
2012
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
2012
x v t gt =- 解得
(
12s t =
(
22()s t =舍去
故选B 。

6．B
【解析】
【详解】
A ．位移与时间成正比，即速度不变，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，故A 项错误；
B ．物体做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可知，不平衡，故B 项正确；
C ．位移不变，物体处于静止状态，合力为0，即平衡状态，故C 项错误；
D ．速度不变，物体做匀速直线运动，物体处于平衡状态，故D 项错误。

7．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
AC ．根据匀变速直线运动规律
2202v v ax -=
得
2202v 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
=- 20202v 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 。

8．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
22110.54m 4m 22
x at ==⨯⨯= 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 。

9．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
将子弹的运动看作是反向的初速度为零的匀加速直线运动，由题意可知，物体通过了三段相临相等的距离；而由初速度为零的匀加速直线运动，物体通过相临相等的位移内的时间
之比为：)11；则由运动学公式的推论可知，
1231):1t t t =：：，故选项B 正确。

故选B 。

10．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 。

11．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
A ．v t -图像的斜率为加速度，若美舰在0~66 s 内做匀加速直线运动，平均速度大小为015m/s 7.5m/s 2
v +==，根据图像可知美舰做加速度减小的加速运动，所以平均速度大小大于7.5m/s ，A 错误；
B ．美舰在96s 末速度开始反向，此时开始调头逃离，B 错误；
C ．v t -图线与时间轴围成的面积为位移，则66~96 s 内运动了
1(9666)15m 225m 2
x =⨯-⨯= C 正确；
D ．美舰在96~116 s 内做反向的匀加速直线运动，D 错误。

故选C 。

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
2
GM 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．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
'226m/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
16m/s 3m/s 2
v == 最后2s 内的平均速度
26m/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
276m 27m 2
x +=
⨯= 故D 正确。

本题选不正确的，故选B 。

14．C
解析：C
【解析】
【分析】
x t -图：斜率表示速度
【详解】
A 、质点斜率不变，速度不变，故A 错；
B 、纵坐标表示位置，故4s 末，AB 相遇，故B 错；
C 、斜率代表速度，从图像上可以看出：B 质点前4s 做减速运动，4秒后做加速运动,故C 对；
D 、B 质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动．故D 错；
故本题答案是：C
【点睛】
图像的斜率表示速度大小，所以根据斜率可以知道物体运动的速度大小变化，从图像上可以直接看出物体的位置坐标，则可以知道何时相遇．
15．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．亚里士多德认为有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就静止，故A 错误；
B ．伽利略通过逻辑推理和实验验证认为，重物和轻物下落的一样快，故B 错误；
C ．公式122m m F G r
=中从数学角度讲：当r 趋近于零时其值是趋于无穷大，然而万有引力定律公式只适合于两个可以看做质点的物体，即，物体（原子）的自身半径相对两者的间距可以忽略时适用；而当距离无穷小时，相临的两个物体（原子）的半径远大于这个距离，它们不再适用万有引力公式，故C 错误；
D ．火星探测器前往火星，脱离地球引力束缚，还在太阳系内，则发射速度应大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度，故D 正确。

故选D 。

16．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 。

17．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 。

18．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．根据v t -图象的斜率等于加速度大小，则有在00t 和003t t ~两段时间内加速度大小
之比为 001200
::2:12v v a a t t =
= 故A 错误； B ．根据v t -图象与横坐标围成的面积等于位移大小，则有位移之比为
12000011::21:222
x x v t v t =
⋅= 故B 错误；
CD ．平均速度大小之比为 001200::1:122
v v v v ++=
= 故C 错误，D 正确。

故选D 。

19．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
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 。

20．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．
21．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/s 2.
位移为：x=v 0(t −1)+
12a(t −1)2=1×(t −1)+ 12×(−1)(t −1)2=−t 2+2t −32
， 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/s 2 位移为：x=v 0(t −3)+12
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
22．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．
23．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．
24．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
A ．02s 内物体做匀加速直线运动，2s 时速度为
1122m/s 4m/s v at ==⨯=
A 错误；
B ．02s 内物体的位移为
2211122m 4m 22
x at ==⨯⨯= B 错误；
C．根据加速度的定义式
∆
=
∆
v
a
t
可知a t-图线和时间轴围成的面积为v∆，根据图像结合
对称性可知物体在5s末速度达到最大，即
max 25
2m/s7m/s 2
v
+
=⨯=
C正确；
D．根据图像面积可知，8s末和2s末图像与时间轴围成的面积相等，所以速度相等，运动方向相同，D错误。

故选C。

25．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
A．第3s内质点的速度由3m/s减小到0，第4s内质点的速度由0增大到-3m/s，质点动量的变化相同，A正确；
BD．在—
v t图象中，图象与时间轴围成的面积等于质点的位移，因此在0~2s内，质点的位移
1(12)
3 4.5m 2
x
+
=⨯=
由于2-4s内总位移为零，因此在0~4s内，质点的位移
24.5m
x=
位移相同但时间不同，因此平均速度不同；且t=4s时，物体位于2 4.5m
x=处，BD错误；
C．在2~4s内质点速度由3m/s变为-3m/s，动量发生变化，根据动量定理，合力的冲量不为零，C错误。

故选A。