专题01 直线运动-【好题汇编】2024年高考物理三模试题分类汇编（广东专用）

专题01 直线运动 一、单选题 1．（2024·广东·三模）智能寻迹小车目前被应用于物流配送等多个领域，为测试不同寻迹小车的刹车性能，让它们在图甲中A点获得相同的速度，并沿直线AB刹车，最终得分为刹车停止时越过的最后一条分值线对应的分数，每相邻分值线间距离为0.5m。某小车M测试时恰好停止于100分分值线，该车的位移和时间的比值与t之间的关系图像如图乙所示，小车均可视为质点。下列说法正确的是（　　） A．小车M刹车过程中加速度大小为 B．A点距100分分值线的距离为2m C．1s时小车M的速度为 D．若某小车恰好匀减速停止于96分分值线，则该车的加速度大小为 2．（2024·广东·三模）在非洲的干旱草原和半沙漠地带有一种猫科动物狞猫，狞猫跳跃能力极强，奔跑速度快，能捉降落或起飞时的鸟类。某次狞猫在捕食树上的鸟时，先慢慢趴低身体，使身体贴近地面，然后突然蹬地向上加速，重心上升后离地向上运动，狞猫在离开地面前，其加速度a与重心上升高度h的关系如图所示，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则狞猫离地后重心上升的最大高度为（    ） A．1.5m B．3m C．4.5m D．6m 一、单选题 3．（2024·河北·三模）某游泳运动员在时间内运动的图像如图所示。关于该运动员，下列说法正确的是（　　） A．在内所受的合力一直不为0 B．在内的位移大小为 C．在内一定处于超重状态 D．在内的位移大小为 4．（2024·山东青岛·三模）如图，多辆车在路口停止线后依次排列等候绿灯，第一辆车的前端刚好与路口停止线相齐，且每辆车的尾部与相邻后车的前端距离均为1m。为了安全，前车尾部与相邻后车前端距离至少为5m时后车才能开动。已知车长均为4m，开动后车都以2m/s2的加速度做匀加速直线运动直到离开路口。绿灯亮起瞬间，第一辆车立即开动，下列说法正确的是（　　） A．第二辆车刚开动时，第一辆车已行驶的时间至少为 B．第六辆车前端刚到达停止线时的速度大小为 C．从绿灯刚亮起到第六辆车刚开动所需时间至少为12s D．从绿灯刚亮起到第六辆车前端与停止线相齐所需最短时间为15s 5．（2024·江西南昌·三模）某物体在竖直方向做直线运动的图像如图所示，则物体在内的平均速度大小（　　） A．等于 B．大于 C．小于 D．等于 6．（2024·黑龙江·三模）在一次消防演习中，消防员从高的地方通过缓降器由静止开始下落，其下落过程的图像如图所示，落地瞬间速度恰好减为零。消防员的质量为60kg，加速和减速过程的加速度大小相等，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A．0~2s内，消防员处于超重状态 B．消防员匀速下落的位移大小为10m C．全程缓降器对消防员所做的功为1.5×10⁴J D．消防员整个下降过程所用的时间为4.5s 7．（2024·辽宁沈阳·三模）图甲所示的冰车是深受北方儿童喜爱的娱乐用具。冬天在空旷的水平冰面上，一儿童坐在冰车上从静止开始，连续三次“点冰”后达到最大速度，之后沿直线减速滑行停下。某同学用图像描述了上述运动过程，如图乙所示。若每次“点冰”，冰车获得的加速度相同；运动过程中空气阻力不计，冰车与冰面间的动摩擦因数不变，则（　　） A．儿童三次“点冰”共加速了 B．儿童“点冰”时，冰车加速度大小为 C．经三次“点冰”，冰车获得的最大速度为 D．冰车做匀减速运动的加速度大小为 8．（2024·贵州黔东南·三模）随着国产CT技术不断取得突破，国内医院不再依赖国外仪器，很大程度解决了老百姓看病难问题。假设检测时CT床的v-t图像如图所示，加速和减速阶段的加速度大小相等， 全程的位移为1.6m， 时间为1.2s， 最大速度v=2m/s。则CT床运动时的加速度大小为(　　) A．5m/s2 B．4m/s2 C．3m/s2 D．2m/s2 9．（2024·贵州遵义·三模）在2024年世界泳联跳水世界杯女子10m跳台的决赛中，中国选手再次夺冠。如图所示为中国选手（可视为质点）跳水过程简化的v﹣t图像，以离开跳台时作为计时起点，取竖直向上为正方向，关于运动员说法正确的是（    ） A．时刻达到最高点 B．时刻到达最低点 C．时间段与时间段的加速度方向相同 D．时间段的平均速度比时间段的平均速度大 10．（2024·辽宁·三模）一同学乘电梯上楼，从静止开始出发，用手机内置传感器测得某段时间内电梯的加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为加速度的正方向，则（    ）    A．时地板对该同学的支持力最小 B．时电梯对该同学的支持力为零 C．6~8s内电梯上升的高度约为4m D．6~8s内电梯上升的高度约为9m 11．（2024·安徽合肥·三模）A、B两个质点在同一地点沿同一方向运动，运动的位移x随时间t变化规律如图所示，A的图像为抛物线，B的图像为倾斜直线，两图像相切于P点，则0~3s内，A、B两质点的最大距离为（　　） A．4.5m B．6m C．9m D．13.5m 12．（2024·黑龙江哈尔滨·三模）一物体从开始由静止做直线运动，物体运动的加速度a随时间t变化的图象如图所示。在内，下列说法正确的是（    ） A．在内，物体做匀加速直线运动 B．在内，物体所受合力不断减小 C．在第末，物体离出发点最远，速率最大 D．在第末，物体的速度和加速度都为零，且离出发点最远 13．（2024·福建龙岩·三模）甲车和乙车从同一位置出发，它们运动的速度v随时间t变化的图像分别为如图所示的直线甲和曲线乙，时，两图线刚好相切。有关两车在0~5s内的运动，下列说法正确的是（　　） A．甲车做直线运动，乙车做曲线运动 B．时两车之间的距离为3m C．时两车相遇 D．两车之间的距离先增大后减小 解答题 14．（2024·福建莆田·三模）小明同学站在平直街道旁A点，发现一辆公交车正以10m/s速度，从身旁匀速驶过，此时小明立刻先匀加速后匀减速追赶公交车。A点与公交车站B点的距离为50m，公交车在行驶中到距车站30m处开始刹车（视为匀减速运动），刚好到B点停下，此时小明也恰好到B点停下。设小明匀加速和匀减速运动的加速度大小相等。求： （1）公交车刹车过程的时间； （2）小明追赶公交车过程的加速度大小。 15．（2024·湖南益阳·三模）如图，倾角为37°的足够长斜面底端有一弹性挡板P，O为斜面底端，离O处为L的斜面上有一点A，在A处有三个弹性滑块，均可视为质点，，其中3与斜面间动摩擦因数，1、2与斜面光滑，现让三个滑块从A静止释放，重力加速度为g，所有碰撞均为弹性。求： （1）3刚要与挡板碰撞时速度大小； （2）它们完成第一次碰撞后，1沿斜面向上滑行的最大位移（相对O）。 试卷第8页，共17页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！9 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 直线运动 一、单选题 1．（2024·广东·三模）智能寻迹小车目前被应用于物流配送等多个领域，为测试不同寻迹小车的刹车性能，让它们在图甲中A点获得相同的速度，并沿直线AB刹车，最终得分为刹车停止时越过的最后一条分值线对应的分数，每相邻分值线间距离为0.5m。某小车M测试时恰好停止于100分分值线，该车的位移和时间的比值与t之间的关系图像如图乙所示，小车均可视为质点。下列说法正确的是（　　） A．小车M刹车过程中加速度大小为 B．A点距100分分值线的距离为2m C．1s时小车M的速度为 D．若某小车恰好匀减速停止于96分分值线，则该车的加速度大小为 【答案】B 【详解】A．根据题意，由公式整理可得 结合图像可得 ， 解得 即小车M刹车过程中加速度大小为，故A错误； BC．A点距100分分值线的距离为 1s时小车M的速度为 故B正确，C错误； D．若某小车恰好匀减速停止于96分分值线，则刹车距离为 则该车的加速度大小为 故D错误。 故选B。 2．（2024·广东·三模）在非洲的干旱草原和半沙漠地带有一种猫科动物狞猫，狞猫跳跃能力极强，奔跑速度快，能捉降落或起飞时的鸟类。某次狞猫在捕食树上的鸟时，先慢慢趴低身体，使身体贴近地面，然后突然蹬地向上加速，重心上升后离地向上运动，狞猫在离开地面前，其加速度a与重心上升高度h的关系如图所示，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则狞猫离地后重心上升的最大高度为（    ） A．1.5m B．3m C．4.5m D．6m 【答案】B 【详解】根据题意，设狞猫离地时速度为，根据动力学公式 整理得 可知图像与坐标轴围成的面积表示，则 解得 狞猫离地后，根据动力学公式 解得狞猫离地后重心上升的最大高度为 故选B。 一、单选题 3．（2024·河北·三模）某游泳运动员在时间内运动的图像如图所示。关于该运动员，下列说法正确的是（　　） A．在内所受的合力一直不为0 B．在内的位移大小为 C．在内一定处于超重状态 D．在内的位移大小为 【答案】D 【详解】A．图像的斜率代表加速度，由图像可知，在该运动员的有加速度，由牛顿第二定律可知 在与运动员并无加速度，即此时合力为零，综上所述，运动员在与所受合力为零，在，所受合力不为零，故A项错误； B．由于图像与坐标轴围成的面积表示位移，所以在内的位移为 故B项错误； C．由之前的分析，在结合图像可知，其加速度为 由于不知道运动员运动方向，只知道该时间内运动员加速度方向与运动员的运动方向相同，而超重则加速度方向为竖直向上，所以其不一定是超重状态，故C项错误； D．结合之前的分析，在的位移为 故D项正确。 故选D。 4．（2024·山东青岛·三模）如图，多辆车在路口停止线后依次排列等候绿灯，第一辆车的前端刚好与路口停止线相齐，且每辆车的尾部与相邻后车的前端距离均为1m。为了安全，前车尾部与相邻后车前端距离至少为5m时后车才能开动。已知车长均为4m，开动后车都以2m/s2的加速度做匀加速直线运动直到离开路口。绿灯亮起瞬间，第一辆车立即开动，下列说法正确的是（　　） A．第二辆车刚开动时，第一辆车已行驶的时间至少为 B．第六辆车前端刚到达停止线时的速度大小为 C．从绿灯刚亮起到第六辆车刚开动所需时间至少为12s D．从绿灯刚亮起到第六辆车前端与停止线相齐所需最短时间为15s 【答案】D 【详解】A．当第一辆车向前行驶4m时，第二辆车开始启动，根据位移时间关系可得 代入数据解得 故A错误； B．第六辆车前端距离停止线25m，根据速度位移关系可得 解得 故B错误； C．前面一辆车开始启动2s后，后面一辆车开始启动，所以从绿灯刚亮起到第六辆车刚开动所需时间至少为 故C错误； D．由于第六辆车前端距离停止线25m，根据位移时间关系可得 解得 从绿灯刚亮起到第六辆车前端与停止线相齐所需最短时间为 故D正确。 故选D。 5．（2024·江西南昌·三模）某物体在竖直方向做直线运动的图像如图所示，则物体在内的平均速度大小（　　） A．等于 B．大于 C．小于 D．等于 【答案】B 【详解】0∼2s内如果物体沿正反向先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，最大速度为，图线如图所示 则0∼2s内，物体的平均速度大小为 但物体先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，又因为图线与横轴所围成的面积表示位移，由图可知，0∼2s内物体的实际位移大于匀变速运动时的位移，故0∼2s内物体的实际平均速度大小大于。 故选B。 6．（2024·黑龙江·三模）在一次消防演习中，消防员从高的地方通过缓降器由静止开始下落，其下落过程的图像如图所示，落地瞬间速度恰好减为零。消防员的质量为60kg，加速和减速过程的加速度大小相等，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A．0~2s内，消防员处于超重状态 B．消防员匀速下落的位移大小为10m C．全程缓降器对消防员所做的功为1.5×10⁴J D．消防员整个下降过程所用的时间为4.5s 【答案】D 【详解】A．内，消防员加速下降，加速度方向向下，故处于失重状态，A错误； B．消防员加速阶段的位移大小为 因加速和减速过程的加速度大小相等，故减速阶段的位移也为，则消防员匀速下落的位移大小为 B错误； C．整个过程，由动能定理有 解得 C错误； D．消防员整个下降过程所用的时间为 D正确。 故选D。 7．（2024·辽宁沈阳·三模）图甲所示的冰车是深受北方儿童喜爱的娱乐用具。冬天在空旷的水平冰面上，一儿童坐在冰车上从静止开始，连续三次“点冰”后达到最大速度，之后沿直线减速滑行停下。某同学用图像描述了上述运动过程，如图乙所示。若每次“点冰”，冰车获得的加速度相同；运动过程中空气阻力不计，冰车与冰面间的动摩擦因数不变，则（　　） A．儿童三次“点冰”共加速了 B．儿童“点冰”时，冰车加速度大小为 C．经三次“点冰”，冰车获得的最大速度为 D．冰车做匀减速运动的加速度大小为 【答案】B 【详解】A．由题图可知儿童三次“点冰”共加速了，A错误； C．依题意，根据图像，可知小孩在这一过程中，做匀减速直线运动，根据有 求得 C错误； D．在内，由可知，冰车做匀减速运动的加速度大小为 D错误； B．根据图像可知，在内，小孩加速的时间为，减速时间为，设小孩“点冰”时“冰爬犁”加速度的大小为，“冰爬犁”减速时的加速度大小为，则有 由于 可求得 B正确。 故选B。 8．（2024·贵州黔东南·三模）随着国产CT技术不断取得突破，国内医院不再依赖国外仪器，很大程度解决了老百姓看病难问题。假设检测时CT床的v-t图像如图所示，加速和减速阶段的加速度大小相等， 全程的位移为1.6m， 时间为1.2s， 最大速度v=2m/s。则CT床运动时的加速度大小为(　　) A．5m/s2 B．4m/s2 C．3m/s2 D．2m/s2 【答案】A 【详解】v-t图像面积为位移大小，由运动学公式得 解得 a=5m/s2 故选A。 9．（2024·贵州遵义·三模）在2024年世界泳联跳水世界杯女子10m跳台的决赛中，中国选手再次夺冠。如图所示为中国选手（可视为质点）跳水过程简化的v﹣t图像，以离开跳台时作为计时起点，取竖直向上为正方向，关于运动员说法正确的是（    ） A．时刻达到最高点 B．时刻到达最低点 C．时间段与时间段的加速度方向相同 D．时间段的平均速度比时间段的平均速度大 【答案】A 【详解】A．时间段向上做减速运动，时刻达到最高点，选项A正确； B．时刻运动员到达水面，时刻到达水内最低点，选项B错误； C．图像的斜率等于加速度，可知时间段与时间段的加速度方向相反，选项C错误； D．时间段的位移比时间段的位移小，但是时间段比时间段长，根据可知，时间段的平均速度比时间段的平均速度小，选项D错误。 故选A。 10．（2024·辽宁·三模）一同学乘电梯上楼，从静止开始出发，用手机内置传感器测得某段时间内电梯的加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为加速度的正方向，则（    ）    A．时地板对该同学的支持力最小 B．时电梯对该同学的支持力为零 C．6~8s内电梯上升的高度约为4m D．6~8s内电梯上升的高度约为9m 【答案】C 【详解】A．时，加速度向上且最大，则该同学处于超重状态，根据牛顿第二定律可得 可知地板对该同学的支持力最大，故A错误； B．时，加速度为0，根据受力平衡可知，电梯对该同学的支持力等于同学的重力，故B错误； CD．根据图像与横轴围成的面积表示速度变化量，由图可知，内围成的面积大约有4个小方格，则时的速度为 由图像可知，6~8s内电梯的加速度为0，做匀速运动，上升的高度约为 故C正确，D错误。 故选C。 11．（2024·安徽合肥·三模）A、B两个质点在同一地点沿同一方向运动，运动的位移x随时间t变化规律如图所示，A的图像为抛物线，B的图像为倾斜直线，两图像相切于P点，则0~3s内，A、B两质点的最大距离为（　　） A．4.5m B．6m C．9m D．13.5m 【答案】A 【详解】由题图可知，A做的是初速度为零的匀加速运动，B做的是匀速直线运动，时A、B的速度大小相等，为 A的加速度 由于前，A的速度总比B的速度小，因此时A、B间的距离最大，即最大距离 故选A。 12．（2024·黑龙江哈尔滨·三模）一物体从开始由静止做直线运动，物体运动的加速度a随时间t变化的图象如图所示。在内，下列说法正确的是（    ） A．在内，物体做匀加速直线运动 B．在内，物体所受合力不断减小 C．在第末，物体离出发点最远，速率最大 D．在第末，物体的速度和加速度都为零，且离出发点最远 【答案】D 【详解】A．由图可得，在0~1s内，物体的加速度大小在增大，所以物体做变加速直线运动，故A错误； B．由图可得，在2~3s内，物体的加速度大小在增大，根据牛顿第二定律 物体所受合力不断增大，故B错误； CD．根据 可得，图线与t轴围成的面积表示物体的速度变化量，由图可得0~2s内物体加速，当时，物体的速度最大，内与t轴围成的面积为负，表示物体在减速，且0~2s内和2~4s内图线与坐标轴围成的面积相等，故时，物体速度减小为零，由图可知，此时加速度也为零，物体距离出发点最远，故C错误，D正确。 故选D。 13．（2024·福建龙岩·三模）甲车和乙车从同一位置出发，它们运动的速度v随时间t变化的图像分别为如图所示的直线甲和曲线乙，时，两图线刚好相切。有关两车在0~5s内的运动，下列说法正确的是（　　） A．甲车做直线运动，乙车做曲线运动 B．时两车之间的距离为3m C．时两车相遇 D．两车之间的距离先增大后减小 【答案】B 【详解】A．图像描述的都是直线运动，甲车做匀加速直线运动，乙车做变加速直线运动，故A错误； B．图像的斜率表示加速度 时甲车的位移 由于甲车和乙车从同一位置出发，所以时两车之间的距离为3m，故B正确； C．图像下与坐标轴围成的面积表示位移，时甲车的位移大，甲车在乙车前面，故C错误； D．乙车的速度一直不大于甲车的速度，两车之间的距离一直增大，故D错误。 故选B。 解答题 14．（2024·福建莆田·三模）小明同学站在平直街道旁A点，发现一辆公交车正以10m/s速度，从身旁匀速驶过，此时小明立刻先匀加速后匀减速追赶公交车。A点与公交车站B点的距离为50m，公交车在行驶中到距车站30m处开始刹车（视为匀减速运动），刚好到B点停下，此时小明也恰好到B点停下。设小明匀加速和匀减速运动的加速度大小相等。求： （1）公交车刹车过程的时间； （2）小明追赶公交车过程的加速度大小。 【答案】（1）6s；（2） 【详解】（1）设x=30m，v=10m/s，则公交车刹车过程的时间 解得 t=6s （2）公交车匀速运动的时间为 设小明匀加速运动的收尾速度为v0，则 解得 小明追赶公交车过程的加速度大小为 15．（2024·湖南益阳·三模）如图，倾角为37°的足够长斜面底端有一弹性挡板P，O为斜面底端，离O处为L的斜面上有一点A，在A处有三个弹性滑块，均可视为质点，，其中3与斜面间动摩擦因数，1、2与斜面光滑，现让三个滑块从A静止释放，重力加速度为g，所有碰撞均为弹性。求： （1）3刚要与挡板碰撞时速度大小； （2）它们完成第一次碰撞后，1沿斜面向上滑行的最大位移（相对O）。 【答案】（1）；（2）7L 【详解】（1）由静止下滑，设，对整体由牛顿第二定律 解得 由运动学公式 解得3刚要与挡板碰撞时速度大小为 （2）3与挡板碰后以反弹，然后3与2碰，设3与2碰后的速度分别为、，取向上为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律得 联立解得 ， 同理对2与1碰撞，由动量守恒定律和能量守恒定律得 联立解得 ， 碰后1获得的速度沿斜面向上运动，由运动学公式可得 解得1沿斜面向上滑行的最大位移为 试卷第8页，共17页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！9 学科网（北京）股份有限公司 $$