内容正文:
作业1 运动的描述 匀变速直线运动的研究
考点1 匀变速直线运动的规律及应用
◆运动的描述
1.(2025湖南卷,2)如图,物
块以某一初速度滑上足够长
的固定光滑斜面,物块的水
平位移、竖直位移、水平速
度、竖直速度分别用x、y、vx、vy 表示.物块向上
运动过程中,下列图像可能正确的是 ( )
A B C D
2.(2023山东卷,6)如图所示,电动公交车做匀
减速直线运动进站,连续经过R、S、T 三点,已
知ST 间的距离是RS 的两倍,RS段的平均速
度是10m/s,ST 段的平均速度是5m/s,则公
交车经过T 点时的瞬时速度为 ( )
A.3m/s B.2m/s
C.1m/s D.0.5m/s
3.(2023浙江卷,2)在足球运动中,
足球入网如图所示,则 ( )
A.踢香蕉球时足球可视为质点
B.足球在飞行和触网时惯性不变
C.足球在飞行时受到脚的作用力和重力
D.触网时足球对网的力大于网对足球的力
◆运动学关系
4.(2025安徽卷,4)汽车由静止开始沿直线从
甲站开往乙站,先做加速度大小为a的匀加速
运动,位移大小为x;接着在t时间内做匀速运
动;最后做加速度大小也为a的匀减速运动,
到达乙站时速度恰好为0.已知甲、乙两站之
间的距离为8x,则 ( )
A.x=118at
2 B.x=116at
2
C.x=18at
2 D.x=12at
2
5.(2024山东卷,3)如图所示,
固定的光滑斜面上有一木板,
其下端与斜面上A 点距离为
L.木板由静止释放,若木板长度为L,通过A
点的时间间隔为Δt1;若木板长度为2L,通过
A 点的时间间隔为Δt2.Δt2∶Δt1 为 ( )
A.(3-1)∶(2-1)B.(3- 2)∶(2-1)
C.(3+1)∶(2+1)D.(3+ 2)∶(2+1)
6.(2023全国乙卷,14)一同学将排球自O点垫
起,排球竖直向上运动,随后下落回到O点.设
排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度
大小成正比,则该排球 ( )
A.上升时间等于下落时间
B.被垫起后瞬间的速度最大
C.达到最高点时加速度为零
D.下落过程中做匀加速运动
7.(2023浙江卷,4)图为
“玉兔二号”巡视器在月
球上从O处行走到B 处
的照片.轨迹OA 段是直
线,AB 段是曲线,巡视
器质量为 135kg,则巡
视器 ( )
A.受到月球的引力为1350N
B.在AB 段运动时一定有加速度
C.OA 段与AB 段的平均速度方向相同
D.从O到B 的位移大小等于OAB 轨迹长度
8.(2025福建卷,14)某运动员进行游泳训练,
他的运动为直线运动,运动的vGt图像如图所
示,各阶段图像均为直线.求:
(1)运动员0~2s内的平均速度大小;
(2)运动员44.2~462s内的加速度大小;
(3)运动员442~46.2s内的位移大小.
2
物理
考点2 运动图像 追及与相遇问题
◆xGt图像
1.(2025陕晋青宁卷,3)某智能物流系统中,质
量为20kg的分拣机器人沿水平直线轨道运
动,受到的合力沿轨道方向,合力F 随时间t
的变化如图所示,则下列图像可能正确的是
( )
A B
C D
2.(2024新课标卷,14)一质点做直线运动,下
列描述其位移x或速度v 随时间t变化的图
像中,可能正确的是 ( )
3.(2023全国甲卷,16)一小车沿直线运动,从t
=0开始由静止匀加速至t=t1 时刻,此后做
匀减速运动,到t=t2 时刻速度降为零.在下列
小车位移x与时间t的关系曲线中,可能正确
的是 ( )
◆vGt图像
4.(2024河北卷,3)篮球比赛前,常通过观察篮
球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断
篮球的弹性.某同学拍摄了该过程,并得出了
篮球运动的vGt图像,如图所示.图像中a、b、c、
d四点中对应篮球位置最高的是 ( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
5.(2023江苏卷,1)电梯上升过程中,某同学用
智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系,
如图所示.电梯加速上升的时段是 ( )
A.从20.0s到30.0s
B.从30.0s到40.0s
C.从40.0s到50.0s
D.从50.0s到60.0s
6.(2023辽宁卷,3)如图(a),从高处 M 点到地
面N 点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道.两相同小物块
甲、乙同时从 M 点由静止释放,沿不同轨道滑
到N 点,其速率v与时间t的关系如图(b)所
示.由图可知,两物块在离开 M 点后、到达 N
点前的下滑过程中 ( )
A.甲沿Ⅰ下滑且同一时刻甲的动能比乙的大
B.甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小
C.乙沿Ⅰ下滑且乙的重力功率一直不变
D.乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大
◆追及与相遇问题
7.(2024湖南卷,10)(多选)如图,光滑水平面
内建立直角坐标系xOy.A、B两小球同时从O
点出发,A球速度大小为v1、方向沿x轴正方
向,B球速度大小为v2=2m/s、方向与x轴正
方向夹角为θ.坐标系第一象限中有一个挡板
3
作业1 运动的描述 匀变速直线运动的研究
L,与x轴夹角为α.B球与挡板L 发生碰撞,
碰后B球速度大小变为1m/s,碰撞前后B球
的速度方向与挡板L法线的夹角相同,且分别
位于法线两侧.不计碰撞时间和空气阻力,若
A、B两小球能相遇,下列说法正确的是( )
A.若θ=15°,则v1 的最大值为 2m/s,且α
=15°
B.若θ=15°,则v1 的最大值为23 3m
/s,且α
=0°
C.若θ=30°,则v1 的最大值为23 3m
/s,且α
=0°
D.若θ=30°,则v1 的最大值为 2 m/s,且α
=15°
实验一 速度、加速度的测量
◆创新型实验
(2023全国甲卷,23)(10分)某同学利用如
图(a)所示的实验装置探究物体做直线运动时
平均速度与时间的关系.让小车左端和纸带相
连.右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连.钩码
下落,带动小车运动,打点计时器打出纸带.某
次实验得到的纸带和相关数据如图(b)所示.
(1)已知打出图(b)中相邻两个计数点的时间
间隔均为0.1s.以打出A 点时小车的位置为
初始位置,将打出B、C、D、E、F 各点时小车的
位移Δx填到表中,小车发生对应位移所用时
间和平均速度分别为 Δt和v.表中 ΔxAD =
cm,vAD= cm/s.
位移区间 AB AC AD AE AF
Δx(cm) 6.60 14.60 ΔxAD 34.9047.30
v(cm/s) 66.0 73.0 vAD 87.3 94.6
(2)根据表中数据,得到小车平均速度v随时
间Δt的变化关系,如图(c)所示.图中补全实
验点.
(3)从实验结果可知,小车运动的v-Δt图线
可视为一条直线,此直线用方程v=kΔt+b表
示,其中k= cm/s2,b= cm/s
(结果均保留3位有效数字).
(4)根据(3)中的直线方程可以判定小车做
匀加速直线运动,得到打出A 点时小车的速
度大小vA= ,小车的加速度大小a
= .(结果用字母k、b表示)
4
物理
详解详析(物理)
作业1 运动的描述 匀变速
直线运动的研究
考点1 匀变速直线运动的规律及应用
1.C 根据题意可知,物块沿斜面向上做匀减速直线运动,
设初速度为v0,加速度大小为a,斜面倾角为θ,物块在水
平方向上做匀减速直线运动,初速度为v0x=v0cosθ,加
速度大小为ax=acosθ,则有v2x-v20x=-2ax ,整理可
得vx= (v0cosθ)2-2acosθx,
可知,vx-x图像为类似抛物线的一部分,故 A、B错误;
物块 在 竖 直 方 向 上 做 匀 减 速 直 线 运 动,速 度 为v0y =
v0sinθ,加 速 度 大 小 为 ay =asinθ,则 有 v2y -v20y =
-2ay ,
整理可得vy= (v0sinθ)2-2asinθy,可知,vy-y 图
像为类似抛物线的一部分,故 C正确,D错误.故选 C.
2.C 由题知,电动公交车做匀减速直线运动,设RS 间的
距离为x,则根据题意有vRS =
x
t1
=
vR+vS
2
,vST =
2x
t2
=
vS+vT
2
,联立解得t2=4t1,vT=vR-10,
再根据匀变速直线运动速度与时间的关系有vT =vR-
a5t1,则at1=2m/s,其中还有vt1
2
=vR-a
t1
2
,解
得vR=11m/s,联立解得vT=1m/s,故选 C.
3.B A.在研究如何踢出“香蕉球”时,需要考虑踢在足球
上的位置与角度,所以不可以把足球看作质点,故 A 错
误;B.惯性只与质量有关,足球在飞行和触网时质量不
变,则惯性不变,故B正确;C.足球在飞行时脚已经离开
足球,故在忽略空气阻力的情况下只受重力,故 C错误;
D.触网时足球对网的力与网对足球的力是相互作用力,
大小相等,故 D错误.故选B.
4.A 由题意可知,设匀加速直线运动时间为t′,匀速运动
的速度为v,
匀加速直线运动阶段,由位移公式x=v2t′
,
根据逆向思维,匀减速直线运动阶段的位移等于匀加速
直线运动阶段的位移,
则匀速直线运动阶段有8x-x-x=vt,
联立解得t′=t3
,再根据x=12at′
2,解得x=
1
18at
2,B、C、D错误,A正确.故选 A.
5.A 木板在斜面上运动时,木板的加速度不变,设加速度
为a,木板从静止释放到下端到达A 点的过程,根据运动
学公式有L=12at
2
0,
木板从静止释放到上端到达A 点的过程,当木板长度为
L时,有2L=12at
2
1,
当木板长度为2L时,有3L=12at
2
2,
又 Δt1=t1-t0,Δt2=t2-t0,
联立解得 Δt2∶Δt1=(3-1)∶(2-1).
6.B A.上升过程和下降过程的位移大小相同,上升过程
的末状态和下降过程的初状态速度均为零.对排球受力
分析,上升过程的重力和阻力方向相同,下降过程中重
力和阻力方向相反,根据牛顿第二定律可知,上升过程
中任意位置的加速度比下降过程中对应位置的加速度
大,则上升过程的平均加速度较大.由位移与时间关系
可知,上升时间比下落时间短,A 错误;B.上升过程排球
做减速运动,下降过程排球做加速运动.在整个过程中
空气阻力一直做负功,小球机械能一直在减小,下降过
程中的最低点的速度小于上升过程的最低点的速度,故
排球被垫起时的速度最大,B正确;C.达到最高点速度
为零,空气阻力为零,此刻排球所受合力为重力,加速度
不为零,C错误;D.下落过程中,排球速度在变,所受空
气阻力在变,故排球所受的合外力在变化,排球在下落
过程中做变加速运动,D错误.故选B.
7.B A.在月球上的g 与地球不同,故质量为135kg的巡
视器受到月球的引力不是1350N,故 A错误;B.由于在
AB 段运动时做曲线运动,速度方向一定改变,一定有加
速度,故B正确;C.平均速度的方向与位移方向相同,由
图可知OA 段与AB 段位移方向不同,故平均速度方向
不相同,故 C错误;D.根据位移的定义可知从O 到B 的
位移大小等于OB 的连线长度,故 D错误.故选B.
8.解析:(1)0~2s内的平均速度v=2.8+2.02 m
/s=
2.4m/s,方向与正方向相同;
(2)44.2~46.2s内的加速度a= 2.2-2.046.2-44.2m
/s2=0.
1m/s2,方向与正方向相同;
(3)44.2~46.2s内的位移x=
(2.2+2.0)×2
2 m=4.2m
,
方向与正方向相同.
答案:(1)2.4m/s,方向与正方向相同
(2)0.1m/s2,方向与正方向相同
(3)4.2m,方向与正方向相同
考点2 运动图像 追及与相遇问题
1.A 根据牛顿第二定律和题图的FGt图画出如图所示的
aGt图像
可知机器人在0~1s和2~3s内加速度大小均为1m/s2,
方向相反,由vGt图线的斜率表示加速度可知 A正确.故
选 A.
2.C AB.物体做直线运动,位移与时间是成函数关系,AB
选项中一个时间对应2个以上的位移,故不可能,故 AB
错误;CD.同理 D选项中一个时间对应2个速度,只有 C
选项速度与时间成函数关系,故 C正确,D错误.
3.D xGt图像的斜率表示速度,小车先做匀加速运动,因
此速度变大,即0~t1 图像斜率变大,t1~t2 做匀减速运
动则图像的斜率变小,在t2 时刻停止,图像的斜率变为
零.故选 D.
4.A 由题图图像可知,篮球从某一高度由静止释放后,速
度负向增大,落地反弹后上升至a点,此时速度第一次向
上减为零,故此时到达离地最高处,A正确.
5.A 因电梯上升,由速度图像可知,电梯加速上升的时间
段为20.0s到30.0s.故选 A.
6.B AB.由 图 可 知,甲 下 滑 过 程 中,甲 做 匀 加 速 直 线 运
动,则甲沿Ⅱ下滑,乙做加速度逐渐减小的加速运动,乙
沿Ⅰ下滑,任意时刻甲的速度都小于乙的速度,可知同
一时刻甲的动能比乙的小,A 错误,B正确;CD.乙沿Ⅰ
下滑,开始时乙速度为0,到 N 点时乙竖直方向速度为
零,根据瞬时功率公式P=mgvy 可知重力瞬时功率先增
大后减小,CD错误.故选B.
7.AC 由于水平面光滑,则两小球均做匀速直线运动,若
A、B两小球能相遇,则绘出运动轨迹图如图
001
物理
则根据正弦定理有
v2t1
sin(2α+θ)=
v2′t2
sinθ
=
(t1+t2)v1
sin[180°-(2α+2θ)]
,
AB.若θ=15°,代入数据v2=2m/s,v2′=1m/s,解得当
α=15°,v1 取得最大值为 2m/s,故 A正确、B错误;CD.
若θ=30°,代入数据v2=2m/s,v2′=1m/s,解得当α=
0°,v1 取得 最 大 值 为
2
3 3 m
/s,故 C 正 确、D 错 误.故
选 AC.
实验一 速度、加速度的测量
解析:(1)根据纸带的数据可得 ΔxAD =xAB+xBC+xCD =
6.60cm+8.00cm+9.40cm=24.00cm
平均速度为vAD =
xAD
3T=80.0cm
/s
(2)根据第(1)小题结果补充表格和补全实验点图像得
(3)从实验结果可知,小车运动的v-Δt图线可视为一条
直线,图像为
此直线用方 程v=kΔt+b表 示,由 图 像 可 知 其 中k=
101.0-59.0
0.6 cm
/s2=70.0cm/s2,b=59.0cm/s,
(4)小球做匀变速直线运动,由位移公式x=v0t+
1
2at
2,
整理得x
t =v0+
1
2at
即v=vA+
1
2at
故根据图像斜率和截距可得vA=b,a=2k.
答案:(1)24.00 80.0
(2) (3)70.0 59.0
(4)b 2k
作业2 相互作用
考点1 重力 弹力 摩擦力
力的合成与分解
1.B 根据题意可知机器人“天工”它可以在倾 角 不 大 于
30°的斜坡上稳定地站立和行走,对“天工”分析有mgsin
30°≤μmgcos30°,可得μ≥tan30°=
3
3.
2.C A.当墨条速度方向水平向左时,墨条相对于砚台向
左运动,故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右,故 A 错
误;B.根据牛顿第三定律,墨条对砚台的摩擦力方向水
平向左,由于砚台处于静止状态,故桌面对砚台的摩擦
力方向水平向右,故B错误;C.由于砚台处于静止状态,
水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力,故
C正确;D.桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加
上墨条对其的压力,故桌面对砚台的支持力大于墨条对
砚台的压力,故 D错误.
3.B 由题知,取走一 个 盘 子,稳 定 后 余 下 的 正 好 升 高 补
平,则说明一个盘子的重力可以使弹簧形变相邻两盘间
距,则有mg=3kx,
解得k=100N/m,故选B.
4.解析:②将橡皮条的一端固定在木板上,另一端系在轻
质小圆环上.将两细线也系在小圆环上,它们的另一端
均挂上测力计.用互成一定角度、方向平行于木板、大小
适当的力拉动两个测力计,小圆环停止时由两个测力计
的示数得到两拉力F1 和F2 的大小,还需要用铅笔在白
纸上标记出小圆环的位置以及用铅笔在白纸上标记出
两细线的方向.故选 CD.
③撤掉一个测力计,用另一个测力计把小圆环拉到相同
位置,由测力计的示数得到拉力F 的大小,沿细线标记
此时F 的方向;
⑤比较F′和F 的大小和方向,从而判断本次实验是否验
证了力的平行四边形定则.
答案:②CD ③标记位置 ⑤大小和方向
考点2 静态平衡问题
1.A 无风时,地面对风动石的作用力方向竖直向上,与重
力平衡,大小为F1=mg,当受到一个水平风力时,风动
石受到地面对风动石的作用力、竖直向下的重力及水平
方向的风力F,这三力平衡,根据平衡条件可知,地面对
风动石的作用力大小为F2= F2+(mg)2,故F2 大于
F1.故选 A.
2.D 对钢管受力分析,如图所示
若钢管受到 地 面 的 摩 擦 力,则 钢 管 水 平 方 向 受 力 不 平
衡,钢管不可能处于静止状态,故地面对钢管左端的摩
擦力大小为零.A、B、C错误,D正确.故选 D.
3.A 对球体受力分析如图所示:
101
详解详析