高考物理新力学知识点之直线运动经典测试题及答案

高考物理新力学知识点之直线运动经典测试题及答案
一、选择题
1．2019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2．汽车以10m/s的速度在水平路面上做匀速直线运动，后来以2m/s2的加速度刹车，那么刹车后6s内的位移是（）
A．24m B．25m C．96m D．96m或24m
3．静止在粗糙水平地面上的物块，在恒定水平拉力的作用下开始运动，当位移为2x0时撤去外力，此时动能为E k0，继续滑行x0后停下来，其动能随位移变化的关系如图所示。

根据图像中己知信息，不能确定的物理量是（）
A．恒定水平拉力的大小B．物块与水平地面之间的动摩擦因数C．物块加速运动和减速运动的时间之比D．物块加速运动和减速运动的加速度大小之比
4．如图所示为甲、乙两个质点沿同一方向做直线运动的位移—时间图像（x—t图像），甲做匀速直线运动，乙做匀加速直线运动，t=4s时刻图像乙的切线交时间轴t=1.5s点处，由此判断质点乙在t=0时刻的速度是质点甲速度的（）
A．1
5
倍B．
2
5
倍C．
3
8
倍D．
5
8
倍
5．一物体做匀加速直线运动，通过一段位移所用时间为，紧接着通过下一段位移
所用时间为，则物体运动加速度的大小为（ ） A ．
B ．
C ．
D ．
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．有一个勇敢的跳水者走到跳台边缘时，先释放一个石子来测试一下跳台的高度，由于空气阻力的影响，现测出石子在空中下落的时间为1.0s ，当地重力加速度g =9.8m/s 2，则跳台实际离水面的高度可能为（ ） A ．4.7m B ．4.9m C ．5.0m D ．9.8m
8．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
9．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2
10m /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
10．如图所示，分别为汽车甲的位移-时间图象和汽车乙的速度-时间图象，则( )
A．甲的加速度大小为2
5/
m s B．乙的加速度大小为2
5/
m s
C．甲在4s内的位移大小为40 m D．乙在4 s内的位移大小为20 m
11．一质点在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
12．一质点以某一初速度开始做直线运动，从质点开始运动计时，经时间t质点的位移为
x
，其x
t t
-图象如图所示。

下列说法正确的是（）
A．质点做匀加速直线运动
B．任意相邻的0.2s内，质点位移差的大小均为0.04m
C．任意1s内，质点速度增量的大小均为0.5m/s
D．质点在1s末与3s末的速度方向相同
13．一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．12
1212
2()
()
x t t
t t t t
∆-
+B．
12
1212
()
()
x t t
t t t t
∆-
+C．
12
1212
2()
()
x t t
t t t t
∆+
-D．
12
1212
()
()
x t t
t t t t
∆+
-
14．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
15．一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
16．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1
1
2x t
C ．在t 1到t 2时间内，甲车的平均速度大小是1
1
2x t D ．在t 2时刻，甲车的瞬时速度大小是
1
1
2x t 17．一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 ．
18．某质点沿一直线运动，其速度的二次方（v 2）与位移（x ）的关系图线如图所示，则该质点在0~12m 的运动过程中（ ）
A ．加速度越来越大
B ．所用的时间为3s
C ．经过x =6m 时的速度大小为4m/s
D ．0~6m 和6~12m 所用的时间之比为1：1
19．A 、B 两物体沿同一直线运动，运动过程中的x -t 图像如图所示，下列说法正确的是
（ ）
A ．t =4s 时A 物体的运动方向发生改变
B ．0~6s 内B 物体的速度逐渐减小
C ．0~5s 内两物体的平均速度大小相等
D ．0-6s 内某时刻两物体的速度大小相等
20．从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球，一个竖直上抛，一个竖直下抛，另一个平抛，则它们从抛出到落地（ ） A ．运行的时间相等 B ．加速度不相同
C ．落地时的速度相同
D ．落地时的动能相等
21．一质点做匀加速直线运动，在时间间隔t 内位移为x ，动能变为原来的4倍，则该质点
的加速度为（ ） A ．
2
x t B ．
2
23x t C ．
2
32x t D ．
2
2x t 22．某做直线运动的质点的位移—时间图像（抛物线）如图所示，P （2，12）为图线上的一点，PQ 为过P 点的切线，与x 轴交于点Q （0，4），已知t =0时质点的速度大小为8m/s ，则下列说法正确的是（ ）
A ．质点做匀减速直线运动
B ．2s 时，质点的速度大小为6m/s
C ．质点的加速度大小为0.5m/s 2
D ．0~1s 内，质点的位移大小为4m
23．两辆汽车同时由同一地点沿同一方向做直线运动，甲车匀速前进，乙车匀加速前进，它们的v -t 图像如图所示，则下列判断不正确的是（ ）
A ．前2s 甲车速度大，后2s 乙车的速度比甲车速度大
B ．前2s 甲车在乙车前，后2s 乙车超过甲车
C ．在4s 内两车的平均速度相等
D ．距离出发点40m 远处两车相遇
24．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12
2m 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 25．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
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．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
015
m/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 。

2．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
设汽车从刹车到停止运动的时间为t ，则有
010
s 5s 2
v t a =
== 故刹车后6s 内的位移为
22011
105(2)5m 25m 22
s v t at =+=⨯+⨯-⨯=
故ACD 错误，B 正确。

故选B 。

3．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】 AB ．从00
2x 过程由动能定理得
00k022F x f x E ⋅-⋅=
从0023x x 过程程由动能定理得
0k00fx E -=-
联立可解得水平拉力F 和摩擦力f ，由于物体的质量未知，则无法确定动摩擦因数，故A 正确，B 错误；
C ．设运动过程中最大速度为max v ，则有
max
0122
v x t = max
022
v x t =
则可求得物块加速运动和减速运动的时间之比，故C 正确； D ．由
00k022F x f x E ⋅-⋅= 0k00fx E -=-
可解得
3=
2
F f 物块加速运动和减速运动的加速度大小之比
1212F f a m f a m
-==
故D 正确。

本题选不能确定的物理量，故选B 。

4．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
设4s 内两质点运动的位移为x ，则甲的速度为
14
x x v t =
= 乙在4s t =时刻的速度为
224 1.55
x x
v =
=- 设乙在0t =时刻的速度为0v ，则
02
12
v v v +=
2542
x v x += 解得
012
105
x v v =
= 故ACD 错误，B 正确。

故选B 。

5．B
解析：B 【解析】
试题分析：根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，求出两段过程中的平均速度，结合时间求出加速度的大小． 在第一段
内的平均速度为
，在第二段
内的平均速度为
，因为某段时间
内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则两个中间时刻的时间差为：
．则加速度为
，B 正确．
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：
351
310210m/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．A
解析：A
【解析】 【分析】 【详解】
由于跳水者在向下运动的过程中要受到空气的阻力，所以他向下的运动的加速度要略小于重力加速度g ，如果是自由落体运动，则
2211
9.81m 4.9m 22
h gt =
=⨯⨯≈ 计算的结果比实际的高度偏大，可知实际的高度要小于4.9m ，故A 符合实际的情况。

故选A 。

8．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 。

9．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 。

10．B
解析：B 【解析】
A 、在x t -图象中，斜率表示速度，由图象可知：甲做匀速直线运动，加速度为0，故A 错误；
B 、在速度-时间图象中，斜率表示加速度，乙的加速度大小为 a 2220/5/4
v a m s m s t =
==，故B 正确； C 、甲在4s 内的位移大小为20020x m m =-=，故C 错误；
D 、由v t -图象与时间轴围成的面积表示位移可知：乙在4s 内的位移大小为
204
402
x m m ⨯=
=，故D 错误． 点睛：本题的关键要明确x t -图象与v t -图象的区别，知道v-t 图象的斜率表示加速度，
x t -图象的斜率表示速度，两种图象不能混淆．
11．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 2x +=
⨯= 由于2-4s 内总位移为零，因此在0~4s 内，质点的位移
2 4.5m 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 。

12．B
解析：B 【解析】 【详解】
A ．假设物体做匀加速直线运动，由位移公式可得
201
2
x v t at =+，
变形可得
01
2
x at v t =+， 其表达式与
x
t t
-图象相对应可求得02m/s v = 2102m/s 240
a -=-， 可求得:
21m/s a =-，
说明质点做匀减速直线运动，故A 错误； B ．任意相邻的0.2s 内，质点位移差的大小
()2
210.2m 0.04m x at ∆==⨯=，
故B 正确；
C ．任意1s 内，质点速度增量的大小
11m/s 1m/s v at ∆==⨯=
故C 错误；
D ．质点做匀减速运动，初速度02m/s v =，设经过时间1t 速度减为零，则有
012
s 2s 1
v t a =
==， 物体运动2s 速度减为零，然后开始反向运动，则物体在1s 末与3s 末的速度方向相反，故D 错误。

故选B 。

13．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1
2t 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
2
2
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．
14．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 。

15．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
00
1200
::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 。

16．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
1
11
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
11
211
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
31
22x v v at t =+
= 故C 错误；
D ．在2t 时刻，甲车的瞬时速度大小为
1
2111
2x v v at t =+=
故D 正确； 故选D 。

17．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．
18．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
A ．根据速度位移关系
22
02v v ax -=
代入图中数据可得22m/s a =，01m/s v =，故质点的加速度不变，故A 错误； B ．根据速度位移关系
2202v v ax -=
解得末速度为7m/s v = 所用的时间为
071
s=3s 2
v v t a --=
= 故B 正确； C ．将x =6m 带入
2202v v ax -=
解得65m/s x v ==，故C 错误；
D ．经过x =6m 时的速度大小为5m/s ，根据速度时间关系 0~6m 所用的时间
1151
s=2s 2v t a ∆-=
= 6~12m 所用的时间
2275s=1s 2
v t a ∆-=
= 0~6m 和6~12m 所用的时间之比为2：1，故D 错误。

故选B 。

19．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．x -t 图像的斜率表示速度，斜率的正负表示速度的方向，所以A 物体的运动方向不变，A 错误；
B ．x -t 图线斜率的绝对值表示速度大小，由题图可知，0~6s 内B 物体的速度增大，B 错
误；
C ．由题图可知，0~5s 内A 物体的位移大于B 物体的位移，由公式x
v t
=可知，A 物体的平均速度大于B 物体的平均速度，C 错误；
D ．0~6s 内存在某时刻两图线斜率的绝对值相等，则存在某时刻两物体的速度大小相等，D 正确。

故选D 。

20．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．竖直上抛的小球在竖直方向
2
02
gt h v t =-+ 竖直下抛的小球在竖直方向
2
02
gt h v t =+ 平抛的小球在竖直方向
2
2
gt h = 显然竖直下抛的小球从抛出到落地运行的时间最短，故A 错误；
B ．三个小球在运动过程中都只受重力作用，加速度都为重力加速度g ，故三者加速度相同，故B 错误；
C ．速度相同包括大小和方向都相同，竖直上抛和竖直下抛两小球落地的速度方向竖直向下，而平抛运动的小球落地速度与竖直方向有一定的夹角，故三个小球落地速度不相同，故C 错误；
D ．从抛出到落地的过程中由动能定理，有
22
01122
mv mv mgh -= 由题意可知，三个球的h 、m 、v 0都相同，所以落地时末速度的大小相等，即落地时的动能相等，故D 正确。

故选D 。

21．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
由题意可知，末动能为初动能的4倍，则
222111
422
mv mv =⨯ 由平均速度公式得
12 2v v x
v t +=
= 由加速度公式得
21
v v a t
-=
联立以上三式，解得
2
23x a t =
故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

22．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
AC ．质点的位置-时间图象为抛物线，结合匀变速直线运动位移公式2012
x v t at =+
，v 0=8m/s ，时刻t =2s 时位移x =12m ，代入解得a =－2m/s 2，图中图象对应的函数关系为x =8t －t 2，即质点做匀减速直线运动，质点的加速度大小为2m/s 2，故A 正确，C 错误； B ．2s 时，质点的速度大小为
[]08(2)2m/s 4m/s v v at =+=+-⨯=
故B 错误； D ．t =1s 时质点位移
2187m x t t =-=
故D 错误。

故选A 。

23．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
A ．由图可知，前2s 甲车速度大，后2s 乙车的速度比甲车速度大，A 选项不合题意，故A 错误；
B ．图像与时间轴围成的面积大小等于物体的位移，由图可知，前4s 内甲一直在乙的前面，4s 末时两车相遇，B 选项符合题意，故B 正确；
C ．由图像的面积表示位移可知，4s 内两车的位移相等，用时相等，则平均速度相等，C 选项不合题意，故C 错误；
D ．4s 末时两车相遇，由图像的面积表示位移可知
10440m S =⨯=
所以距离出发点40m 远处两车相遇，D 选项不合题意，故D 错误。

故选B 。

24．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12
2
m 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 。

25．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 。