专题02 匀变速直线运动的研究-【好题汇编】备战2024-2025学年高一物理上学期期中真题分类汇编（新高考专用）

专题02 匀变速直线运动的研究 考点一 匀变速直线运动 1．（2023·奉贤期中）某一做匀加速直线运动的物体的初速度为v0=5m/s，加速度为a=2m/s2，则下列结论中正确的是（　　） A．它第3s初的速度是11m/s B．它第5s初的速度比第4s末的速度大4m/s C．它第2s内速度变化量为2m/s D．它前2s内速度增加量为2m/s 2．（2023·重庆期中）如图，某型号车尾部标有“40TFSI”字样，其中“40”就是从静止加速到100公里每小时的最大加速度乘以10，再四舍五入算出来的，称为G值。G值越大，加速越快。由此推算，则该车百公里的加速时间约为（    ） A．3s B．5s C．7s D．9s 3．（2023·株洲期中）一辆汽车测试性能，从A点开到B点，由静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，最后做匀减速直线运动，当速度减为零时刚好到达B点。从汽车启动开始计时，下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度。下列说法正确的是（　　） 时刻（s） 2.0 8.0 12.0 14.0 速度（m/s） 6.0 12.0 8.0 4.0 A．汽车匀加速直线运动时，加速度大小为 B．汽车匀速运动的总时间是6s C．汽车做匀加速运动过程中速度的变化量与匀减速运动过程中速度的变化量相同 D．汽车从开出到停止总共经历的时间为20s 4．（2024·南京期中）（多）做匀变速直线运动的物体的速度随位移的变化规律为，v与的单位分别为和，据此可知物体的初速度和加速度分别为（　　） A．初速度 B．初速度 C．加速度 D．加速度 5．（2023·成都期中）一物体做直线运动，其v—t图像如图所示，从图中可以看出，4～6s内物体的速度 （填速度变化特点），物体在6～8s内加速度与速度方向 ，加速度大小为 m/s2。 考点二 匀变速直线运动规律的应用 6．（2023·海淀期中）一质点沿直线运动，其图像如图所示。由图像可知（　　） A．在内质点做匀速直线运动 B．在内质点做匀减速直线运动 C．在内质点做匀速直线运动 D．在内质点做匀加速直线运动 7．（2023·株洲期中）如图所示为某物体沿某一直线运动的v­t图像，下列说法正确的是（　　） A．该物体在t=1s时刻的加速度大小为2m/s2 B．该物体在5s内的位移为20m C．该物体先沿正方向运动，再沿负方向运动 D．该物体一直做加速运动 8．（2023·湛江期中）（多）如图所示为某质点做直线运动的图像，关于这个质点在4s内的运动情况，下列说法中正确的是（    ） A．质点始终向同一方向运动 B．4s末质点离出发点最远 C．加速度大小不变，方向与初速度方向相反 D．4s内通过的路程为40m，而位移为0 9．（2023·昆明期中）（多）如图所示，用极薄的塑料膜片制成三个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹可视为在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第三个水球，则可以判定(忽略薄塑料膜片对子弹的作用)(　　) A．子弹在每个水球中运动的时间之比t1∶t2∶t3＝1∶1∶1 B．子弹在每个水球中运动的时间之比t1∶t2∶t3＝(－)∶(－1)∶1 C．子弹在穿入每个水球时的速度之比v1∶v2∶v3＝3∶2∶1 D．子弹在穿入每个水球时的速度之比v1∶v2∶v3＝∶∶1 10．（2023·宜宾期中）（多）汽车刹车过程可以看成匀减速直线运动，已知刹车3 s后停下，下列说法正确的有（　　） A．前1 s内、前2 s内、前3 s内的位移之比为1∶4∶9 B．第1 s末、第2 s末、第3 s末的速度之比为3∶2∶1 C．第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度之比为5∶3∶1 D．这连续三个1 s内的速度改变量之比为1∶1∶1 11．（2023·南京期中）（多）A、B两赛车在同一条平直赛道上展开追逐赛，时，两车速度均为0，A车的图像如图甲所示，B车的图像如图乙所示，时，两车刚好并排行驶，则（　　） A．时，A车在B车的前方 B．时，两车相距17.5m C．时，A车在B车的前方 D．由于A车加速度大，3s以后A车一直在B前方 12．（2023·成都期中）一小球在外力作用下沿一光滑斜面从静止开始以大小为的加速度向上做匀加速运动；经时间t后，撤去外力，小球再经时间t回到出发点（撤去外力后，小球做的仍为匀变速直线运动）。求 (1)小球沿斜面加速上升的位移的大小； (2)撤去外力后，小球的加速度的大小； (3)小球沿斜面向上运动的时间； (4)小球沿斜面向上运动的距离。 13．（2023·无锡期中）可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏，如图所示，有一企鹅在倾斜冰面上，先以加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，时，突然卧倒，肚皮贴着冰面匀减速向前滑行，加速度大小为，最后以加速度大小为加速返回滑到出发点，完成一次游戏（企鹅可看成质点）。求： (1)企鹅在8s时的速度大小； (2)企鹅沿冰面向上运动的总位移大小； (3)企鹅完成一次游戏所需的时间。 考点三 自由落体 竖直上抛 14．（2023·宜宾期中）质量为m的物体从高为3h处自由下落，开始的h用时为t，则（　　） A．物体落地时的速度为 B．物体落地时的速度为3gt C．物体落地所用的时间为 D．物体落地所用的时间为3t 15．（2023·江西期中）由于城市中有大量的高层建筑，高空坠物成了城市中仅次于交通肇事的危险行为。若有一个物体从高层由静止落下，经过下落总高度中正中间一段10m高度所用时间为0.5s，已知重力加速度大小为10m/s2，则该物体下落的总高度约为（　　） A．20m B．31m C．35m D．41m 16．（2023·无锡期中）有一架照相机，其光圈（进光孔径）随被摄物体的亮度自动调节，而快门（曝光时间）是固定不变的。为估测这架照相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子从地面以上2.34m的高度下落，每块砖的平均厚度为6cm（砖之间的缝隙间距可忽略），则（   ） A．石子径迹表示的长度约Δx = 0.06m B．石子在径迹中点的速度约为v = 6m/s C．这架相机的曝光时间约为Δt = 0.01s D．若该石子从3m处落下，该相机拍摄的石子下落到相同位置的径迹更短 17．（2023·延边期中）某同学在高台边将一物块以某一速度竖直向上抛出，抛出后经2s物块上升到最高点，再经过3s物块落到地面。不计空气阻力的影响，g取，则以下说法正确的是（　　） A．物块抛出点距地面的高度为20m B．物块落地时的速度大小为30m/s C．物块刚抛出时的速度大小为10m/s D．物块在第3秒内的位移大小为10m 18．（2023·珠海期中）如图所示，两位同学在教学楼上做自由落体实验，甲同学在四楼先将小球A释放，当下落距离为h时，乙同学在三楼将小球B释放，小球B释放时间t后，两球恰好同时落地，小球A、B不在同一条竖直线上，每层楼高度相等，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　） A．小球A经过每层楼的时间之比为1：3：5 B．甲同学释放点离地高度为 C．若两位同学均各上一层楼重做以上实验，两小球仍能同时落地 D．若两位同学均各下一层楼重做以上实验，小球A先落地 19．（2023·广州期中）（多）将一个小球以25m/s的初速度从某一高处竖直向上抛出，空气阻力不计。重力加速度大小g=10m/s2，则小球（　　） A．任意1s内的速度变化量大小都是10m/s B．第3秒内的位移为零 C．位移大小为30m时，经历的时间可能为6s D．当速度大小为5m/s时，速度变化量的大小为20m/s 20．（2023·重庆期中）（多）如图所示，一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放，以加速度匀加速上升，时绳子突然断裂，绳子断裂后物体运动过程中不计空气阻力，重力加速度g取。下列说法正确的有（　　） A．物体从随气球开始运动到刚落地这一过程做匀变速直线运动 B．物体运动过程中距离地面最大高度为 C．和时，物体距离地面的高度都为，速度相同 D．物体从随气球开始运动到刚落地总共用时 21．（2023·成都期中）一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为1kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m（未落地），则： (1)小球在该星球上做自由落体运动的加速度为多少； (2)小球前5s内的位移是多少。 考点四 实验：研究匀变速直线运动的规律 22．（2023·鄂州期中）某探究小组的同学利用如图甲所示的装置“探究小车速度随时间变化的规律”，图乙是某次实验获取的一段纸带。请你根据题图回答以下问题：    （1）除了图甲中标出的器材外，还需要 。 A．弹簧测力计       B．刻度尺       C．天平       D．秒表 （2）本次实验选择的打点计时器是图 （选填“丙”或“丁”）中的计时器，该计时器的工作电压是 （选填“直流电”或“交流电”）。    （3）根据图乙中记录的实验数据，可以推算出此次实验所用的刻度尺是 。 A．毫米刻度尺        B．厘米刻度尺 （4）实验中打点计时器每隔0.02s打一个点，打出的纸带如图乙所示，则可大致判断出小车做 （选填“匀速直线”或“匀变速直线运动”），这是因为 。若纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出，则打B点时小车的速度大小是 m/s（计算结果保留两位有效数字），速度方向是 （选填“从A向C”或“从C向A”）。 23．（2023·大理期中）如图为做匀变速直线运动的小车带动纸带通过打点计时器打出的纸带，选出的部分计数点分别记为O、A、B、C、D、E、F，每相邻两计数点间还有四个点未画出来，打点计时器使用的是频率为50Hz的220V交流电。则： （1）从打O点到打F点所经历时间为 s。 （2）计数点“A”处的速度为 m/s（计算结果保留两位小数） （3）小车的加速度大小为 （计算结果保留三位有效数字） 24．（22023·榆林期中）在探究小车做匀变速直线运动的规律的实验中，用到如图甲、乙所示的两种打点计时器。 （1）图乙是 （填“电磁打点计时器”或“电火花打点计时器”），其电源采用的是 （填“交流约8V”或“交流220V”）。 （2）关于打点计时器的使用，下列说法正确的是 。 A．在测量物体速度时，应先让物体运动，后接通打点计时器的电源 B．电磁打点计时器和电火花打点计时器可以使用同样的电源 C．使用的电源频率越低，打点的时间间隔就越大 D．纸带上打的点越密，说明物体运动得越快 （3）某次实验中得到一条如图丙所示的纸带，纸带上相邻计数点间还有四个点没画出来，用刻度尺测得、、、间的距离分别为，，，，计时器打点频率为50Hz。则相邻两个计数点间的时间间隔为 s。从O点到C点纸带的平均速度大小为 m/s；打点B时小车的速度大小 m/s；小车运动的加速度大小 m/s（保留两位小数）。 25．（2023·新疆期中）在研究匀变速直线运动规律的实验中，图示纸带记录的是小车的运动情况，A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T=0.04s，电源铭牌显示该电源频率为50Hz（计算结果均保留两位有效数字）。 （1）下列说法正确的有 （填选项代号）。 A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器 B．应先释放小车，后接通电源 C．电火花计时器应使用低压交流电源 D．打点计时器应放在长木板上有滑轮一端 （2）打纸带上D点时小车的瞬时速度大小为 m/s。 （3）小车的加速度大小为 m/s2。 26．（2023·佛山期中）某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带并用一把毫米刻度尺测量了各计数点间的距离，如图所示，则图中四个数据中不符合正确读数要求的是 cm（填读数值）。若纸带上两相邻计数点间均有4个点未画出，已知打点计时器所用交变电源的频率为50Hz，每两个计数点之间的时间间隔为 s，则D点对应的小车速度 m/s，小车运动的加速度大小 。（计算结果均保留小数点后2位） 27．（2023·无锡期中）A、B两物体沿同一直线同向运动，0时刻开始计时，A、B两物体的 图像如图所示，已知在t = 10 s时A、B在同一位置，根据图像信息，下列说法中正确的是（　　） A．B做匀加速直线运动，加速度大小为1 m/s2 B．A、B在0时刻相距10 m C．t = 2s时，A、B在同一位置 D．在0~10 s内A、B之间的最大距离为49 m 28．（2023·浙江期中）如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（    ） A．甲图中，物体在0~t0这段时间内的平均速度等于 B．乙图中，物体做匀减速直线运动，其加速度大小为 C．丙图中，若物体从静止开始运动，则在0~6s内物体的位移等于18m D．丁图中，物体做匀加速直线运动，其加速度大小为 29．（2023·期中）小张同学发现了一张自己以前为研究机动车的运动情况而绘制的 图像（如图）。已知机动车运动轨迹是直线，则下列说法合理的是（　　） A．机动车处于匀加速状态 B．机动车的初速度为-4m /s C．机动车的加速度大小为20m/s2 D．机动车在前 3秒的位移是25m 30．（2023·延边期中）某兴趣小组的同学为探究蓝牙设备的通信情况，通过测试发现两蓝牙设备通信的最远距离。本小组用安装有蓝牙设备的遥控玩具小车A、B进一步研究运动。A、B两车开始时处于同一平直路段上相距的两点O1、O2，A车从O1点由静止开始以加速度向右做匀加速运动，B车从O2点以初速度、加速度向右做匀加速运动，两车同时开始运动。忽略信号传递的时间。已知两小车可视为质点，相遇时擦肩而过，不会相撞。求： （1）A、B两车相遇前达到最大距离的时间及最大距离； （2）A、B两车能保持通信的时间（结果可用根号表示）； （3）若两车运动的最大速度均为15m/s，达到最大速度后均做匀速直线运动，则A、B之间最后所保持的距离及在B车速度达到最大前A、B两车能保持通信的时间。 31．（2023·南平期中）汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以的速度朝收费站沿直线行驶，如果走ETC通道，需要在距收费站中心线前处正好匀减速至，匀速通过中心线后，再匀加速至正常行驶；如果走人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过缴费成功后，再启动汽车匀加速至正常行驶。设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为。求： （1）汽车走人工收费通道，应在离收费站中心线多远处开始减速； （2）汽车走ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小； （3）汽车走ETC通道比走人工收费通道节约的时间。 32．（2023·柳州期中）如图所示，离地面足够高处有一竖直空管，管长为，M、N为空管的上、下两端面。空管以恒定的速度向下做匀速直线运动，同时在距空管N端面正下方处有一小球开始做自由落体运动，取，求： （1）若经过 ，小球与N端面等高，求空管的速度大小v1； （2）若经过 ，小球在空管内部，求空管的速度大小v2应满足什么条件； （3）若小球运动中未穿过M端面，为使小球在空管内部运动的时间最长，求的大小，并求出这个最长时间。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 匀变速直线运动的研究 考点一 匀变速直线运动 1．（2023·奉贤期中）某一做匀加速直线运动的物体的初速度为v0=5m/s，加速度为a=2m/s2，则下列结论中正确的是（　　） A．它第3s初的速度是11m/s B．它第5s初的速度比第4s末的速度大4m/s C．它第2s内速度变化量为2m/s D．它前2s内速度增加量为2m/s 【答案】C 【详解】A．它第3s初的速度即第2s末的速度为 v2=v0+at=（5+2×2）m/s=9m/s 故A错误； B．第5s初与第4s末是同一时刻，则第5s初的速度与第4s末的速度相等，故B错误； C．由Δv=at得第2s内速度变化量 Δv=2×1m/s=2m/s 故C正确； D．前2s内速度增加量为 Δv′=at′=2×2m/s=4m/s 故D错误。 故选C。 2．（2023·重庆期中）如图，某型号车尾部标有“40TFSI”字样，其中“40”就是从静止加速到100公里每小时的最大加速度乘以10，再四舍五入算出来的，称为G值。G值越大，加速越快。由此推算，则该车百公里的加速时间约为（    ） A．3s B．5s C．7s D．9s 【答案】C 【详解】根据题意可知，该车的最大加速度为 该车的末速度为 则该车百公里的加速时间约为 故选C。 3．（2023·株洲期中）一辆汽车测试性能，从A点开到B点，由静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，最后做匀减速直线运动，当速度减为零时刚好到达B点。从汽车启动开始计时，下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度。下列说法正确的是（　　） 时刻（s） 2.0 8.0 12.0 14.0 速度（m/s） 6.0 12.0 8.0 4.0 A．汽车匀加速直线运动时，加速度大小为 B．汽车匀速运动的总时间是6s C．汽车做匀加速运动过程中速度的变化量与匀减速运动过程中速度的变化量相同 D．汽车从开出到停止总共经历的时间为20s 【答案】AB 【详解】A．汽车匀减速直线运动时，加速度大小为 故A正确； B．汽车匀减速直线运动时，加速度大小为 可知8s时的速度既不是加速阶段也不是减速阶段，匀加速的时间 匀减速时 解得 即汽车在时刻开始匀减速，则汽车匀速的时间间隔是从到，共6s的时间，故B正确； C．汽车做匀加速运动过程中速度的变化量与匀减速运动过程中速度的变化量方向不同、大小相同，故C错误； D．汽车减速到停止的时间 汽车从开出到停止总共经历的时间为 故D错误； 故选AB。 4．（2024·南京期中）（多）做匀变速直线运动的物体的速度随位移的变化规律为，v与的单位分别为和，据此可知物体的初速度和加速度分别为（　　） A．初速度 B．初速度 C．加速度 D．加速度 【答案】AC 【详解】根据位移速度公式有 对比 由此可得 ， 故选AC。 5．（2023·成都期中）一物体做直线运动，其v—t图像如图所示，从图中可以看出，4～6s内物体的速度 （填速度变化特点），物体在6～8s内加速度与速度方向 ，加速度大小为 m/s2。 【答案】 正方向减小再负方向增大 相反 1.5 【详解】[1]从图中可以看出，4～6s内物体的速度先正方向减小再负方向增大； [2]物体在6～8s内做负方向的匀减速直线运动，故加速度与速度方向相反； [3]根据v-t图像的斜率表示加速度，则有 故加速度的大小为。 考点二 匀变速直线运动规律的应用 6．（2023·海淀期中）一质点沿直线运动，其图像如图所示。由图像可知（　　） A．在内质点做匀速直线运动 B．在内质点做匀减速直线运动 C．在内质点做匀速直线运动 D．在内质点做匀加速直线运动 【答案】A 【详解】AB．由题图可知在内质点做匀速直线运动，故A正确，B错误； CD．由题图可知在内质点做匀减速直线运动，故CD错误。 故选A。 7．（2023·株洲期中）如图所示为某物体沿某一直线运动的v­t图像，下列说法正确的是（　　） A．该物体在t=1s时刻的加速度大小为2m/s2 B．该物体在5s内的位移为20m C．该物体先沿正方向运动，再沿负方向运动 D．该物体一直做加速运动 【答案】A 【详解】A．速度—时间图像的斜率表示加速度，则由所给图像知，该物体在t=1s时刻的加速度大小为 故A正确； B．速度—时间图像与坐标轴围成的面积代表位移，则该物体在5s内的位移为 故B错误； C．在时间轴上方表示速度方向为正方向，时间轴下方表示速度方向为负方向，则物体一直沿正方向运动，故C错误； D．2~4s内，物体的速度不变，做匀速直线运动，4~5s内，物体做减速运动，故D错误。 故选A。 8．（2023·湛江期中）（多）如图所示为某质点做直线运动的图像，关于这个质点在4s内的运动情况，下列说法中正确的是（    ） A．质点始终向同一方向运动 B．4s末质点离出发点最远 C．加速度大小不变，方向与初速度方向相反 D．4s内通过的路程为40m，而位移为0 【答案】CD 【详解】A．速度时间图像中横轴以上速度为正，横轴以下速度为负，所以在0−2s内物体速度方向为负方向，在2s时刻以后速度为正方向，故A错误； B．运动图像的面积表示位移大小，横轴以上面积为正，横轴以下面积为负，所以在4s时刻图像的面积为零，位移为零，质点回到出发地点，故B错误； C．图线的斜率表示加速度大小，所以加速度大小不变，斜率的正负表示加速度方向，由此可知加速度方向与正方向相同，但初速度为负，故C正确； D．图线的面积表示位移，在前半段时间内通过的路程为20m，后半段时间路程也为20m，所以路程为40m，但在4s时刻图像的面积为零，位移为零，质点回到出发地点，故D正确。 故选CD。 9．（2023·昆明期中）（多）如图所示，用极薄的塑料膜片制成三个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹可视为在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第三个水球，则可以判定(忽略薄塑料膜片对子弹的作用)(　　) A．子弹在每个水球中运动的时间之比t1∶t2∶t3＝1∶1∶1 B．子弹在每个水球中运动的时间之比t1∶t2∶t3＝(－)∶(－1)∶1 C．子弹在穿入每个水球时的速度之比v1∶v2∶v3＝3∶2∶1 D．子弹在穿入每个水球时的速度之比v1∶v2∶v3＝∶∶1 【答案】BD 【详解】CD．把子弹的运动看作逆向的初速度为零的匀加速直线运动。根据 子弹由右向左依次“穿出”3个水球的速度之比为 则子弹实际运动从左到右依次穿入每个水球时的速度之比为 故C错误，D正确； AB．根据 子弹从右向左通过每个水球的时间之比为 故则子弹从左向右实际运动穿过每个水球的时间之比为 故A错误，B正确。 故选BD。 10．（2023·宜宾期中）（多）汽车刹车过程可以看成匀减速直线运动，已知刹车3 s后停下，下列说法正确的有（　　） A．前1 s内、前2 s内、前3 s内的位移之比为1∶4∶9 B．第1 s末、第2 s末、第3 s末的速度之比为3∶2∶1 C．第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度之比为5∶3∶1 D．这连续三个1 s内的速度改变量之比为1∶1∶1 【答案】CD 【详解】A. 采用逆向思维，根据知，第1s内、第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为，所以连续三个1s内的位移之比为，可得前1s内、前2s内、前3s内的位移之比为，A错误； B. 由于第3s末的速度为零，所以第1s末、第2s末的速度之比为2:1，B错误； C. 根据且第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为5:3:1，则第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为5:3:1，C正确； D. 根据可知，这连续三个1s内的速度改变量之比为1:1:1，D正确。 故选CD。 11．（2023·南京期中）（多）A、B两赛车在同一条平直赛道上展开追逐赛，时，两车速度均为0，A车的图像如图甲所示，B车的图像如图乙所示，时，两车刚好并排行驶，则（　　） A．时，A车在B车的前方 B．时，两车相距17.5m C．时，A车在B车的前方 D．由于A车加速度大，3s以后A车一直在B前方 【答案】AB 【详解】由甲图可知，A车在0~2s的速度为0，在2s后加速度为10m/s2，B车加速度为 则在图乙中做出A车的v-t图像，如图所示 AB．s时，两车刚好并排行驶，则 m=22.5m m=5m 故时，A车在B车的前方，且两车相距 m 故AB正确； CD．s时，两车位移 m=20m =40m 则两车相距 40m-20m-17.5m=2.5m 故B车在前面，故CD错误。 故选AB。 12．（2023·成都期中）一小球在外力作用下沿一光滑斜面从静止开始以大小为的加速度向上做匀加速运动；经时间t后，撤去外力，小球再经时间t回到出发点（撤去外力后，小球做的仍为匀变速直线运动）。求 (1)小球沿斜面加速上升的位移的大小； (2)撤去外力后，小球的加速度的大小； (3)小球沿斜面向上运动的时间； (4)小球沿斜面向上运动的距离。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）根据运动学公式可知，小球沿斜面加速上升的位移的大小 （2）撤去外力，小球再经时间t回到出发点，根据运动学公式可得 联立解得撤去外力后，小球的加速度的大小为 （3）撤去外力后，小球沿斜面继续向上运动的时间为 则小球沿斜面向上运动的时间为 （4）撤去外力后，小球沿斜面继续向上运动的位移大小为 则小球沿斜面向上运动的距离为 13．（2023·无锡期中）可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏，如图所示，有一企鹅在倾斜冰面上，先以加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，时，突然卧倒，肚皮贴着冰面匀减速向前滑行，加速度大小为，最后以加速度大小为加速返回滑到出发点，完成一次游戏（企鹅可看成质点）。求： (1)企鹅在8s时的速度大小； (2)企鹅沿冰面向上运动的总位移大小； (3)企鹅完成一次游戏所需的时间。 【答案】(1)4m/s (2)18m (3)15s 【详解】（1）企鹅在8s时的速度大小为 （2）第一段位移为 第二段位移为 则企鹅沿冰面向上运动的总位移大小为 （3）第二段所用时间为 下滑过程中根据 解得 故企鹅完成一次游戏所需的时间为 考点三 自由落体 竖直上抛 14．（2023·宜宾期中）质量为m的物体从高为3h处自由下落，开始的h用时为t，则（　　） A．物体落地时的速度为 B．物体落地时的速度为3gt C．物体落地所用的时间为 D．物体落地所用的时间为3t 【答案】C 【详解】CD．物体做自由落体运动，则有 ， 解得 AB．根据速度公式有 结合上述解得 故AB错误。 故选C。 15．（2023·江西期中）由于城市中有大量的高层建筑，高空坠物成了城市中仅次于交通肇事的危险行为。若有一个物体从高层由静止落下，经过下落总高度中正中间一段10m高度所用时间为0.5s，已知重力加速度大小为10m/s2，则该物体下落的总高度约为（　　） A．20m B．31m C．35m D．41m 【答案】D 【详解】设经过中间10m之前运动的时间为t0，则 则下落的总高度 故选D。 16．（2023·无锡期中）有一架照相机，其光圈（进光孔径）随被摄物体的亮度自动调节，而快门（曝光时间）是固定不变的。为估测这架照相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子从地面以上2.34m的高度下落，每块砖的平均厚度为6cm（砖之间的缝隙间距可忽略），则（   ） A．石子径迹表示的长度约Δx = 0.06m B．石子在径迹中点的速度约为v = 6m/s C．这架相机的曝光时间约为Δt = 0.01s D．若该石子从3m处落下，该相机拍摄的石子下落到相同位置的径迹更短 【答案】B 【详解】A．由题图可看出 Δx = 2d = 0.12m 故A错误； B．当石子落到中点由 其中 x = 2.34－0.06 × 9m = 1.8m 解得 v = 6m/s 故B正确； C．当石子落到轨迹上端时 h1 = 2.34m－0.06 × 10m = 1.74m 由，得 当石子落到轨迹下端时 h2 = 2.34－0.06 × 8m = 1.86m 同理得 t2 = 0.61s 则这架相机的曝光时间约为 Δt = t2－t1 = 0.02s 故C错误； D．设石子下落初始位置距离地面的距离为H，下落到某位置距离地面的距离为h，则该相机拍摄的石子下落到相同位置的径迹 可知石子下落初始位置距离地面的距离H越大，该相机拍摄的石子下落到相同位置的径迹更长，故D错误。 故选B。 17．（2023·延边期中）某同学在高台边将一物块以某一速度竖直向上抛出，抛出后经2s物块上升到最高点，再经过3s物块落到地面。不计空气阻力的影响，g取，则以下说法正确的是（　　） A．物块抛出点距地面的高度为20m B．物块落地时的速度大小为30m/s C．物块刚抛出时的速度大小为10m/s D．物块在第3秒内的位移大小为10m 【答案】B 【详解】AC．物块向上运动的过程可以反向看成自由落体，物块上升过程 物块刚抛出时的速度大小为 物块下落的高度 物块抛出点距地面的高度 故AC错误； B．物块下落的过程为自由落体，故物块落地时的速度大小为 故B正确； D．物块运动的第3秒是物块下落过程的第1秒，故物块在第3秒内的位移大小为 故D错误。 故选B。 18．（2023·珠海期中）如图所示，两位同学在教学楼上做自由落体实验，甲同学在四楼先将小球A释放，当下落距离为h时，乙同学在三楼将小球B释放，小球B释放时间t后，两球恰好同时落地，小球A、B不在同一条竖直线上，每层楼高度相等，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　） A．小球A经过每层楼的时间之比为1：3：5 B．甲同学释放点离地高度为 C．若两位同学均各上一层楼重做以上实验，两小球仍能同时落地 D．若两位同学均各下一层楼重做以上实验，小球A先落地 【答案】B 【详解】A．小球A做自由落体运动，初速度为0，经过相等位移的时间比为 A错误； B．设小球A下落h所用时间为，有 解得 小球A下落的总时间为 下落的总高度为 B正确； C．由于题目中实验时两球同时落地，但A球运动时间长，根据 可知，落地时，A球速度大，若两位同学均各上一层楼重做以上实验，假设两位同学不动，相当于地面下降了一层楼，两球同时到达原来的地面位置且A球速度大，所以可判断出A球先落地，C错误； D．若两位同学均各下一层楼重做以上实验，假设两位同学不动，相当于二楼就是地面，由于两球加速度相同，原来落地时A球速度大，从二楼到一楼，根据 可知，到二楼时A球速度大，根据 可知，A球从二楼到地面所用时间短，又因为两球同时落地，所以B球先落到二楼，D错误。 故选B。 19．（2023·广州期中）（多）将一个小球以25m/s的初速度从某一高处竖直向上抛出，空气阻力不计。重力加速度大小g=10m/s2，则小球（　　） A．任意1s内的速度变化量大小都是10m/s B．第3秒内的位移为零 C．位移大小为30m时，经历的时间可能为6s D．当速度大小为5m/s时，速度变化量的大小为20m/s 【答案】ABC 【详解】A．任意1s内的速度变化量大小为 故A正确； B．小球以25m/s的初速度竖直向上抛，2s末，有 第3s内的位移是 故B正确； C．小球以25m/s的初速度竖直向上抛，位移为30m时，有 代入数据解得 或 位移为-30m时，有 代入数据解得 或（舍去） 故C正确； D．小球以25m/s的初速度竖直向上抛，速度为5m/s时，有 速度为-5m/s时，有 故D错误。 故选ABC。 20．（2023·重庆期中）（多）如图所示，一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放，以加速度匀加速上升，时绳子突然断裂，绳子断裂后物体运动过程中不计空气阻力，重力加速度g取。下列说法正确的有（　　） A．物体从随气球开始运动到刚落地这一过程做匀变速直线运动 B．物体运动过程中距离地面最大高度为 C．和时，物体距离地面的高度都为，速度相同 D．物体从随气球开始运动到刚落地总共用时 【答案】BD 【详解】A．物体从随气球开始运动到绳子断裂前加速度负向向上，大小为；绳子断裂后到刚落地过程，物体的加速度为重力加速度，方向向下，故A错误； B．绳子断裂时，物体离地面的高度为 此时物体的速度为 绳子断裂后，物体继续上升的高度为 则物体运动过程中距离地面最大高度为 故B正确； C．，物体的速度为 物体距离地面的高度为 时，物体的速度为 物体距离地面的高度为 可知和时，物体的速度大小相等，方向相反，故C错误； D．绳子断裂后，物体继续上升阶段的所用时间为 物体从最高点落回地面所用时间为 则物体从随气球开始运动到刚落地总共用时 故D正确。 故选BD。 21．（2023·成都期中）一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为1kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m（未落地），则： (1)小球在该星球上做自由落体运动的加速度为多少； (2)小球前5s内的位移是多少。 【答案】(1) (2)50m 【详解】（1）小球第5s内的位移是18m，则有 其中，，解得 （2）根据自由落体运动规律，可得小球前5s内的位移为 考点四 实验：研究匀变速直线运动的规律 22．（2023·鄂州期中）某探究小组的同学利用如图甲所示的装置“探究小车速度随时间变化的规律”，图乙是某次实验获取的一段纸带。请你根据题图回答以下问题：    （1）除了图甲中标出的器材外，还需要 。 A．弹簧测力计       B．刻度尺       C．天平       D．秒表 （2）本次实验选择的打点计时器是图 （选填“丙”或“丁”）中的计时器，该计时器的工作电压是 （选填“直流电”或“交流电”）。    （3）根据图乙中记录的实验数据，可以推算出此次实验所用的刻度尺是 。 A．毫米刻度尺        B．厘米刻度尺 （4）实验中打点计时器每隔0.02s打一个点，打出的纸带如图乙所示，则可大致判断出小车做 （选填“匀速直线”或“匀变速直线运动”），这是因为 。若纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出，则打B点时小车的速度大小是 m/s（计算结果保留两位有效数字），速度方向是 （选填“从A向C”或“从C向A”）。 【答案】 B 丁 交流电 A 匀变速直线运动 在连续相等时间间隔内位移差大致相等，满足 0.40 从C向A 【详解】（1）[1]需要测量小车的位移及速度，打点计时器可测量时间，只需要测量位移，所以仅需要刻度尺，ACD错误，B正确。 故选B。 （2）[2]题图甲信息给出的本次实验用的是电火花计时器，因此打点计时器是图丁电火花计时器。 [3]电火花计时器，它的工作电压是220V的交流电。 （3）[4]根据题图乙中的数据，可知刻度尺的精确度是毫米，因此刻度尺是毫米刻度尺，A正确，B错误。 故选A。 （4）[5]计算出AB、BC、CD、DE、EF、FG相邻间的位移差分别是0.77cm、0.81cm、0.79cm、0.81cm、0.82cm，在误差允许范围内可认为相等，因此小车做匀变速直线运动。 [6]因为小车的运动规律满足，所以小车做匀变速直线运动。 [7]若纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出，可知纸带上相邻两计数点的时间间隔为 T=0.02×5s=0.1s 由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得打B点时小车的速度大小是 [8]小车做加速运动，先打A点，因此速度方向是从C向A。 23．（2023·大理期中）如图为做匀变速直线运动的小车带动纸带通过打点计时器打出的纸带，选出的部分计数点分别记为O、A、B、C、D、E、F，每相邻两计数点间还有四个点未画出来，打点计时器使用的是频率为50Hz的220V交流电。则： （1）从打O点到打F点所经历时间为 s。 （2）计数点“A”处的速度为 m/s（计算结果保留两位小数） （3）小车的加速度大小为 （计算结果保留三位有效数字） 【答案】 0.6 0.36 1.60 【详解】（1）[1]打点计时器使用的是频率为50Hz的交流电，纸带上每相邻两计数点间还有四个点未画出来，因此每相邻两计数点间的时间间隔为 则有从打O点到打F点所经历时间为 （2）[2]由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得计数点“A”处的速度为 （3）[3]由匀变速直线运动的推论，可得小车的加速度大小为 24．（22023·榆林期中）在探究小车做匀变速直线运动的规律的实验中，用到如图甲、乙所示的两种打点计时器。 （1）图乙是 （填“电磁打点计时器”或“电火花打点计时器”），其电源采用的是 （填“交流约8V”或“交流220V”）。 （2）关于打点计时器的使用，下列说法正确的是 。 A．在测量物体速度时，应先让物体运动，后接通打点计时器的电源 B．电磁打点计时器和电火花打点计时器可以使用同样的电源 C．使用的电源频率越低，打点的时间间隔就越大 D．纸带上打的点越密，说明物体运动得越快 （3）某次实验中得到一条如图丙所示的纸带，纸带上相邻计数点间还有四个点没画出来，用刻度尺测得、、、间的距离分别为，，，，计时器打点频率为50Hz。则相邻两个计数点间的时间间隔为 s。从O点到C点纸带的平均速度大小为 m/s；打点B时小车的速度大小 m/s；小车运动的加速度大小 m/s（保留两位小数）。 【答案】 电火花打点计时器 交流220V C 0.1 0.54 0.55 0.20 【详解】（1）[1]图乙是电火花打点计时器。 [2]电火花计时器电源采用的是交流220V。 （2）[3]A．在测量物体速度时，应先接通打点计时器的电源，再让物体运动，A错误； B．电磁打点计时器和电火花打点计时器可以使用的电源电压不一样，B错误； C．使用的电源频率越低，打点的时间间隔就越大，C正确； D．纸带上打的点越密，说明物体运动得越慢，D错误。 故选C。 （3）[4]纸带上相邻计数点间还有四个点没画出来，相邻两个计数点间的时间间隔为 [5]从O点到C点的时间间隔 从O点到C点纸带的平均速度大小为 [6]打点B时 [7]由逐差法，有小车的加速度大小 25．（2023·新疆期中）在研究匀变速直线运动规律的实验中，图示纸带记录的是小车的运动情况，A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T=0.04s，电源铭牌显示该电源频率为50Hz（计算结果均保留两位有效数字）。 （1）下列说法正确的有 （填选项代号）。 A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器 B．应先释放小车，后接通电源 C．电火花计时器应使用低压交流电源 D．打点计时器应放在长木板上有滑轮一端 （2）打纸带上D点时小车的瞬时速度大小为 m/s。 （3）小车的加速度大小为 m/s2。 【答案】 A 0.85 2.5 【详解】（1）[1]在释放小车前，小车要靠近打点计时器，先接通电源的，再释放小车，以能在纸带上打出更多的点，有利于实验数据处理和误差减小。故BCD错误，A正确。 （2）[2]纸带上D点时小车的瞬时速度大小等于CE间的平均速度 （3）[3]由逐差法，小车的加速度大小为 26．（2023·佛山期中）某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带并用一把毫米刻度尺测量了各计数点间的距离，如图所示，则图中四个数据中不符合正确读数要求的是 cm（填读数值）。若纸带上两相邻计数点间均有4个点未画出，已知打点计时器所用交变电源的频率为50Hz，每两个计数点之间的时间间隔为 s，则D点对应的小车速度 m/s，小车运动的加速度大小 。（计算结果均保留小数点后2位） 【答案】 5.4 0.1 0.21 0.21 【详解】[1]毫米刻度尺的最小分度值为1mm，读数时应估读到0.1mm，因此不符合正确读数要求的是5.4cm。 [2]纸带上两相邻计数点间均有4个点未画出，已知打点计时器所用交变电源的频率为50Hz，每两个计数点之间的时间间隔为 [3]由某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得D点对应的小车速度 [4]由匀变速直线运动的推论，可得小车运动的加速度大小 27．（2023·无锡期中）A、B两物体沿同一直线同向运动，0时刻开始计时，A、B两物体的 图像如图所示，已知在t = 10 s时A、B在同一位置，根据图像信息，下列说法中正确的是（　　） A．B做匀加速直线运动，加速度大小为1 m/s2 B．A、B在0时刻相距10 m C．t = 2s时，A、B在同一位置 D．在0~10 s内A、B之间的最大距离为49 m 【答案】D 【详解】A．根据 可得 结合图像可得 解得 由相似三角形可知，图线B与纵轴的交点坐标为4m/s，即初速度。 故A错误； B．对比A物体的图线可知，A物体做匀速直线运动，速度为10m/s，在t = 10 s时时A、B的位移分别为 ， 此时到达同一位置，故在0时刻， 即A在B前40m处。故B错误； C．t = 2s时，有 ， 可得 即A、B不在同一位置。故C错误； D．当A、B速度相等时，相距最远 解得 可得 故D正确。 故选D。 28．（2023·浙江期中）如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（    ） A．甲图中，物体在0~t0这段时间内的平均速度等于 B．乙图中，物体做匀减速直线运动，其加速度大小为 C．丙图中，若物体从静止开始运动，则在0~6s内物体的位移等于18m D．丁图中，物体做匀加速直线运动，其加速度大小为 【答案】D 【详解】A．若为初速度为0的匀变速直线运动，速度—时间图像应为过原点的一条倾斜的直线，其在0~t0这段时间内的平均速度等于，而该图像在任一时刻的速度（不包括始末）都大于做匀变速直线运动的物体的速度，因此可知其平均速度大于，故A错误； B．根据速度与位移之间的关系式 整理可得 可知该图像的斜率为 解得 由此可知，乙图中，物体做匀减速直线运动，其加速度大小为5m/s2，故B错误； C．如果物体做加速度为2m/s2的匀加速直线运动，位移为 可得在0～6s内的位移为 但根据图像可知，物体做加速度增大的变加速运动，因此可知，其在0～6s内的位移大于18m，故C错误； D．根据 可知图线斜率 则加速度 故D正确。 故选D。 29．（2023·期中）小张同学发现了一张自己以前为研究机动车的运动情况而绘制的 图像（如图）。已知机动车运动轨迹是直线，则下列说法合理的是（　　） A．机动车处于匀加速状态 B．机动车的初速度为-4m /s C．机动车的加速度大小为20m/s2 D．机动车在前 3秒的位移是25m 【答案】D 【详解】ABC．根据匀变速直线运动的位移—时间公式 变形可得： 可知的图像斜率 k=v0=m/s=20m/s 纵轴截距为 b=-4m/s2= 可得 a=-8m/s2 所以机动车处于匀减速状态，加速度大小为8m/s2，初速度为20m/s，故ABC错误； D．根据速度—时间公式，当速度刚 可得机动车匀减速运动的总时间为 s 则机动车在前3秒的位移等于机动车在前2.5秒的位移，可得机动车在前3秒的位移为 m 故D正确。 故选D。 30．（2023·延边期中）某兴趣小组的同学为探究蓝牙设备的通信情况，通过测试发现两蓝牙设备通信的最远距离。本小组用安装有蓝牙设备的遥控玩具小车A、B进一步研究运动。A、B两车开始时处于同一平直路段上相距的两点O1、O2，A车从O1点由静止开始以加速度向右做匀加速运动，B车从O2点以初速度、加速度向右做匀加速运动，两车同时开始运动。忽略信号传递的时间。已知两小车可视为质点，相遇时擦肩而过，不会相撞。求： （1）A、B两车相遇前达到最大距离的时间及最大距离； （2）A、B两车能保持通信的时间（结果可用根号表示）； （3）若两车运动的最大速度均为15m/s，达到最大速度后均做匀速直线运动，则A、B之间最后所保持的距离及在B车速度达到最大前A、B两车能保持通信的时间。 【答案】（1），8.5m；（2）；（3）， 【详解】（1）A、B两车相遇前达到最大距离时，速度相等，则 A、B两车相遇前达到最大距离的时间为 最大距离为 （2）当B车在A车前面，且距离为时，有 解得 ， 当A车在B车前面，且距离为时，有 解得 A、B两车能保持通信的时间 （3）A车到达最大速度所需的时间 B车到达最大速度所需的时间 达到最大速度后均做匀速直线运动，则A、B之间最后所保持的距离 B车速度达到最大前A、B两车能保持通信的时间 31．（2023·南平期中）汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以的速度朝收费站沿直线行驶，如果走ETC通道，需要在距收费站中心线前处正好匀减速至，匀速通过中心线后，再匀加速至正常行驶；如果走人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过缴费成功后，再启动汽车匀加速至正常行驶。设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为。求： （1）汽车走人工收费通道，应在离收费站中心线多远处开始减速； （2）汽车走ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小； （3）汽车走ETC通道比走人工收费通道节约的时间。 【答案】（1）72m；（2）138m；（3）25s 【详解】（1）走人工收费通道时，开始减速时离中心线的距离为 解得 （2）走ETC通道时，减速的位移为 加速的位移 故总的位移 （3）走ETC通道时，汽车做匀减速的时间 汽车做匀加速的时间 汽车匀速的时间为 走ETC通道时所用的总时间为 走人工收费通道时，汽车做匀减速的时间 汽车做匀加速的时间 走人工收费通道时所用的总时间为 走人工收费通道时所用的总位移为 二者的位移差 走ETC通道通过所用的时间为 汽车走ETC通道比走人工收费通道节约的时间为 32．（2023·柳州期中）如图所示，离地面足够高处有一竖直空管，管长为，M、N为空管的上、下两端面。空管以恒定的速度向下做匀速直线运动，同时在距空管N端面正下方处有一小球开始做自由落体运动，取，求： （1）若经过 ，小球与N端面等高，求空管的速度大小v1； （2）若经过 ，小球在空管内部，求空管的速度大小v2应满足什么条件； （3）若小球运动中未穿过M端面，为使小球在空管内部运动的时间最长，求的大小，并求出这个最长时间。 【答案】（1）3.0m/s；（2）；（3）3.0m/s，0.4s 【详解】（1）当球与N点等高时 解得 （2）若v2最小时，球恰好运动到与N点等高 求得 若v0最大时，球恰好运动到与M点等高 解得 空管的速度大小v0应满足； （3）当小球运动到M处恰好与管共速，小球在空管内部运动的时间最长，则 解得 小球与N点等高时，则 解得 或 即时，小球刚进入空管N端，时，小球恰好离开空管N端，则小球在空管内部运动的最长时间为 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$