高考物理毕节力学知识点之直线运动分类汇编
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高考物理毕节力学知识点之直线运动分类汇编
一、选择题
1.一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 + 2.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 .15倍
B .25倍
C .38倍
D .58
倍 3.一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 .
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
5.一辆汽车以v 0=8m/s 的初速度前进,突然发现前面有石块,便以大小为4m/s 2的加速度刹车,则刹车后2.5s 内的位移为( )
A .8m
B .10m
C .12m
D .15m
6.2020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
7.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.t1时刻离出发点最远
B.t2~t3时间内,加速度沿负方向
C.在0~t2与t2~t4这两段时间内,物体的运动方向相反
D.在t1~t2与t2~t3时间内,物体的加速度大小和方向都相同
8.如图所示,四个相同的小球在距地面相同的高度以相同的速率分别竖直下抛,竖直上抛,平抛和斜抛,不计空气阻力,则下列关于这四个小球从抛出到落地过程的说法中正确的是()
A.每个小球在空中的运动时间相同
B.每个小球落地时的速度相同
C.重力对每个小球做的功相同
D.重力对每个小球落地时做功的瞬时功率相同
9.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.
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~t0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=2x0位置同时出发,同时到达x=0位置
D.在0~t0时间内,乙的速度大于甲的速度,t0时刻后,乙的速度小于甲的速度11.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
12.质点做直线运动的v-t 图像如图所示,则下列说法正确的是()
A.1 秒末质点的速度方向发生变化
B.3 秒末质点回到出发点
C.质点前7秒的平均速度大小为1
7
m/s
D.第 2 秒内质点的加速度与第 5 秒内加速度等大反向
13.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
v 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
14.小铁块在粗糙的水平面上,从A点在外力作用力下开始做匀速直线运动,到达B点以后由于撤去外力,做匀减速直线运动,到达C点停下来.已知BC段做匀减速直线运动的位
移x和速度v的关系图线如图所示,A、C两点之间的距离为400 m,则 ( )
A.B、C两点之间的距离为200 m
B.BC 段做匀变速运动的加速度大小为4 m/s2
C.AB 段匀速运动所用时间为10 s
D.AC 段所经历的时间为25 s
15.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/s2,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
16.两相同小球距地面高度相同,其中一个水平抛出,另一个以相同速率竖直上抛,不计空气阻力,下列说法正确的是()
A.两小球落地时动量相同
B.两小球落地时重力的瞬时功率相等
C.两小球落地时动能相等
D.从抛出到落地,两小球重力的冲量相等
17.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18.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
19.随着无人机航拍风靡全球,每天都有新的航拍爱好者在社交媒体上分享成果.在某次
航拍时,无人机起飞时竖直方向的速度随时间变化的规律如图所示,下列说法中正确的是
( )
A .无人机经5s 达到最高点
B .无人机经15s 达到最高点
C .无人机飞行的最大高度为75m
D .无人机飞行的最大高度为90m
20.如图所示,光滑斜面上有A 、B 、C 、D 四点,其中CD =10AB 。
一可看成质点的物体从A 点由静止释放,通过AB 和CD 段所用时间均为t ,则物体通过BC 段所用时间为( )
A .1.5t
B .2.5t
C .3.5t
D .4.5t
21.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
22.从某一高度先后由静止释放两个相同的小球甲和乙,若两球被释放的时间间隔为1s ,在不计空气阻力的情况下,它们在空中的运动过程中( )
A .甲、乙两球的距离越来越大,甲、乙两球的速度之差越来越大
B .甲、乙两球的距离始终保持不变,甲、乙两球的速度之差保持不变
C .甲、乙两球的距离越来越大,甲、乙两球的速度之差保持不变
D .甲、乙两球的距离越来越小,甲、乙两球的速度之差越来越小
23.小明从某砖墙前的高处由静止释放一个石子,让其自由落下,拍摄到石子下落过程中的一张照片如图所示,由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹.已知每层砖的平均厚度为6.0cm ,照相机本次拍照曝光时间为21.510s ,由此估算出位置A 距石子下落起始位置的距离为( )
A.1.6m B.2.5m C.3.2m D.4.5m
24.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
25.某同学欲估算飞机着陆时的速度,他假设飞机在平直跑道上做匀减速运动,飞机在跑道上滑行的距离为s,从着陆到停下来所用的时间为t,实际上,飞机的速度越大,所受的阻力越大,则飞机着陆时的速度应是()
A.v=s t
B.
2 v=
s
t
C.
2 v>
s
t
D.
2 <v<
s s t t
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一、选择题
1.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
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 。
2.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 0212
v v v += 02542
x v x += 解得
012105
x v v =
= 故ACD 错误,B 正确。
故选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.
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.A
解析:A
【解析】
【分析】
【详解】
汽车速度减为零的时间为
008s=2s 4
v t a == 即汽车经2s 后速度为零,故刹车后2.5s 内的位移等于刹车后2s 内的位移,则有
002
v x t = 代入数据解得x =8m ,故A 正确,BCD 错误。
故选A 。
6.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 。
7.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 。
8.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
A .四个小球抛出后,加速度都是g ,竖直方向都做匀变速直线运动,设高度为h ,对于第1个球2012
h v t gt =+,第二个球先上升后下落,返回出发点时,速率等于v 0,则知竖直上
抛小球的运动时间大于竖直下抛小球运动时间,第三个球做平抛运动212
h gt =,第四个球竖直方向:做竖直上抛运动,运动时间比平抛运动的时间长,可知竖直下抛的小球运动时间最短,竖直上抛的小球运动时间最长,故A 错误;
B .平抛和斜抛的两个小球,落地时速度方向与竖直上抛和竖直下抛的小球速度方向不同,则每个小球落地时的速度不全相同,故B 错误;
C .重力做功W G =mgh ,高度h 相等,重力相等,则重力对每个小球做的功相同,故C 正确;
D .重力对小球落地时做功的瞬时功率公式为P =mgv y ,v y 是竖直方向的分速度,四个球落地时竖直方向的分速度不全相同,竖直下抛、竖直上抛最大,重力落地时重力的功率最大,故D 错误。
故选C 。
9.B
解析: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。
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.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
204402
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.
12.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
A .由v t -图象秒可知1末质点的速度仍为正值,方向没有发生变化,故A 错误;
B .由v t -图象秒可知3秒末质点速度第一次减小到零,距离出发点最远,故B 错误;
C .在v t - 图象中图象与时间轴围成的面积等于物体位移,在前3s 内物体位移
1132m 3m 2
s =⨯⨯= 在3~7s 内位移
()2142m 4m 2
s =⨯⨯-=- 因此前7s 内位移大小为1m ,因此平均速度大小为17
m/s ,故C 正确; D .在v t -图象中图象的斜率表示加速度,在2~5s 时间内图象斜率不变,因此加速度大小和方向都不变,故D 错误。
故选C 。
13.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 。
14.D
解析:D
【解析】
【详解】
BC 段做匀变速运动的加速度大小为a ,由题可得初速度 v 0=20m/s ,末速度v=0,位移x=100 m ,所以B 、C 两点之间的距离为100m .故A 错误;在BC 段,由运动学公式得:v 02=2ax ,得:a=2 m/s 2,故B 错误;AB 段位移为:x 1=300 m ,速度为:v=v 0=20m/s ,所以AB 段匀速运动所用时间为:113001520x t s s v =
==,故C 错误;BC 段做匀变速运动,有:v 0=at 2,所用时间为:0220102
v t s s a =
==,AC 段所经历的时间为:t=t 1+t 2=25s ,故D 正确.故选D.
【点睛】
解决本题的关键是明确图象的信息,根据匀减速运动的规律求加速度、时间,要熟练掌握运动学公式,并能熟练运用. 15.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
22119.81m 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 。
16.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
A .两个小球在运动的过程中都是只有重力做功,机械能守恒,所以根据机械能守恒可以知两物体落地时速度大小相等,方向不同,所以速度不同,两小球落地时动量不同,A 错误;
B .两小球落地时重力的瞬时功率
y P mgv =
竖直方向速度大小不同,瞬时功率不相等 ,B 错误;
C .两球质量相等,但落地时速度大小相等,根据动能表达式
212
k E mv =
可知两小球落地时动能相同,C 正确; D .两小球从抛出到落地时间不同,两小球重力的冲量不相等,D 错误;
故选C .
17.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
2201122
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 。
18.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 。
19.D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
AB .在v t - 图像中图像所包围的面积代表了位移的大小,所以无人机经20s 达到最高点,故AB 错误;
CD .无人机飞行的最大高度为:
(1020)6902
h m +⨯=
= 故C 错D 对;
综上所述本题答案是:D 20.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
由运动学规律可得,AB 段时间中点的瞬时速度
1x v t
= CD 段时间中点的瞬时速度
210x v t
= 则AB 段时间中点到CD 段时间中点所用时间
211v v t a
-=
又因为 212
x at =
联立解得 1 4.5t t =
因此BC 段所用时间
21t t t =-
代入数据解得
2 3.5t t =
故ABD 错误,C 正确。
故选C 。
21.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2012x 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 。
22.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
甲乙两球均做自由落体运动,由位移公式列出它们的距离与时间关系的表达式,再求出速度之差与时间的关系.解答:解:设乙运动的时间为t ,则甲运动时间为t+1, 则两球的距离()22111x g t 1gt gt g 222
=
+-=+,可见,两球间的距离随时间推移,越来越大.两球速度之差为v g t 1gt g =+-=(),所以甲乙两球速度之差保持不变. 所以C 选项正确.
故选C .
23.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
由图可以看出,在曝光的时间内,物体下降了大约有两层砖的厚度,即12cm(0.12m),曝
光时间为1.5×
10−2s ,设经过A 点的速度为v ,根据位移时间关系,有:
212h vt gt =+
代入数据解得: v =8.0m/s
由22v gh =可得下降的高度大约为h ,则:
22
8.0m 3.2m 2210
v h g ===⨯ A. 1.6m .故A 项错误;
B. 2.5m .故B 项错误;
C. 3.2m .故C 项正确;
D. 4.5m .故D 项错误.
24.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 。
25.C
解析:C
【解析】
【详解】
由题意知,当飞机的速度减小时,所受的阻力减小,因而它的加速度会逐渐变小.画出相
应的v -
t 图象大致如图所示.
根据图象的意义可知,实线与坐标轴包围的“面积”表示的位移为x ,虚线(匀减速运动)下方的“面积”表示的位移为
2v t ,应有2v t >x ,所以v >2x t
,所以选项C 正确. 【点睛】
本题通过速度时间图线,结合图线与时间轴围成的面积表示位移,结合平均速度推论分析
比较方便.。