第01讲 运动的描述、匀变速直线运动(专项训练)(天津专用)2027年高考物理一轮复习讲练测
2026-06-11
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3份
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45页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 运动的描述,匀变速直线运动 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.79 MB |
| 发布时间 | 2026-06-11 |
| 更新时间 | 2026-06-11 |
| 作者 | xuekwwuli |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-06-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58296041.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以运动学核心概念为逻辑起点,通过6类题型构建从基础概念到综合应用的递进训练体系,融合生活实际与科技情境,强化物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|质点、参考系等|5题|结合马拉松等实际情境,考查基本概念辨析|从运动描述的理想化模型(质点)到参考系选择,建立运动的相对性认知|
|平均速度、瞬时速度|5题|通过轨迹与时间关系,区分矢量与标量|衔接位移与速度,深化对运动状态的定量描述|
|速度、加速度|5题|结合曲线运动与直线运动,分析速度变化率|建立速度变化量与加速度的因果关系,强化矢量运算|
|匀变速直线运动规律|5题|含弹射、刹车等模型,应用公式与图像|整合运动学公式,形成规律应用的程序化思路|
|自由落体与竖直上抛|5题|涉及多过程运动,考查运动对称性|基于匀变速规律,拓展特殊运动形式的分析方法|
|追及、相遇问题|5题|通过v-t/x-t图像,分析临界条件|综合运动规律,培养多对象运动的关联分析能力|
内容正文:
第01讲 运动的描述(专项训练)
模拟·基础演练
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
B
C
D
C
AC
C
AB
C
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
答案
AD
C
A
B
C
A
A
A
19.【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据速度-时间关系可得:
解得
(2)刹车至停止时末速度,则刹车时间
(3)刹车到停止的总滑行距离
的速度取)
【答案】(1)96m
(2)73.5m
【详解】(1)已知起飞速度为
根据位移时间公式可得舰载机的弹射轨道
(2)已知母舰的速度为
若以母舰为参考系,则舰载机起飞的初速度为0,末速度为
由(1)可得加速度为
根据速度位移公式,可得舰载机安全起飞的弹射距离为
故舰载机安全起飞的弹射距离至少为73.5m。
题号
21
2
3
4
答案
BD
A
B
D
25【答案】(1);(2)
【详解】(1)分析可得小球两次经过A点和两次经过B点所用的时间分别是从最高点自由下落到A和从最高点自由下落到B所用时间和的两倍,即
,A、B两点的高度差h为
(2)设小球通过A、B点的速度分别为,则
,
由于小球在段做匀变速直线运动,故其平均速度为
题号
26
27
28
29
答案
D
C
B
C
30.【答案】(1)
(2)能
(3)
【详解】(1)甲同学做匀加速运动位移
应满足
其中
解得
(2)方法一:甲同学运动30m的时间
乙同学运动55m的时间
因为,所以可在接棒区相遇
方法二:甲同学加速时间满足
解得
在7.5s内,甲、乙两同学相遇时间应满足
解得或(由于需小于7.5s,故舍去)
由于有以内的解,因此可以在甲同学离开接棒区前相遇完成接棒。
(3)设相遇时间为,相遇需满足位移关系
相遇需满足速度关系
联立解得
重难·创新演练
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
B
C
D
C
B
C
CD
10.【答案】(1)
(2)能
(3)
【详解】(1)甲同学做匀加速运动位移
应满足
其中
解得
(2)方法一:甲同学运动30m的时间
乙同学运动55m的时间
因为,所以可在接棒区相遇
方法二:甲同学加速时间满足
解得
在7.5s内,甲、乙两同学相遇时间应满足
解得或(由于需小于7.5s,故舍去)
由于有以内的解,因此可以在甲同学离开接棒区前相遇完成接棒。
(3)设相遇时间为,相遇需满足位移关系
相遇需满足速度关系
联立解得
乙同学减速的最大加速度为。
11.【答案】(1)
(2)
【详解】(1)令,
酒驾车刹车时间
再次匀加速到历时5s;警车从静止加速到历时
故两车图如下
(2)令警车达到最大速度后再经过时间追上酒驾车辆,酒驾车减速阶段位移
交警发现时两车相距为
因此由图像可得追上时有
代入数据得
因此,从警车发现到追上用时
12.在平直的公路上有两辆汽车同时同向做匀速运动,B车前,A车在后,A车的速度大小为v1=10m/s,B车的速度大小为v2=20m/s。当A、B两车相距x0=20m时,B车因前方突发情况紧急刹车,已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动,加速度大小为a=2m/s2,从此时开始计时,求:
(1)A车追上B车之前,两者相距的最大距离?
(2)A车追上B车所用的时间?
【答案】(1)45m
(2)12s
【详解】(1)当A、B两车速度相等时,相距最远,则
解得
此过程中A车的位移为
B车的位移为
所以两者相距的最大距离为
(2)B车从刹车开始到运动停止所用时间为
此过程中A车的位移为
B车的位移为
由于可知A车追上B车时,B车已停止运动,所以
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第01讲 运动的描述 匀变速直线运动(专项训练)
目 录
模拟·基础演练 1
题型01 质点、参考系、时间与位移 1
题型02 平均速度、瞬时速度 5
题型03 速度、速度变化量与加速度 6
题型04 匀变速直线运动的基本规律及应用 8
题型05 自由落体运动和竖直上抛运动 9
题型06 追及、相遇问题 9
重难·创新演练 10
真题·实战演练 13
模拟·基础演练
考查重点:质点和参考系、速度和加速度、图像问题……
⏳题型01 质点、参考系、时间与位移
1.3月22日,在2026丽水马拉松比赛中,运动员从万地广场出发,沿规定路线跑完全程马拉松,到达东港路终点。已知全程赛道总长度为42.195km,武明瑶以2小时15分33秒的成绩夺得马拉松男子冠军,下列说法正确的是( )
A.2小时15分33秒是指时刻
B.以武明瑶为参考系,路旁的树木是运动的
C.武明瑶的平均速度约为18.7km/h
D.研究武明瑶长跑的技术动作时,可以将他视为质点
2.(25-26高一上·天津西青区·期末)在某校秋季田径运动会上,小明同学参加了高中生1500m长跑比赛。该项目于上午10时30分准时开始,小明从起点跑到终点,成绩为5分28秒。下列说法正确的是( )
A.“10时30分”指的是时间间隔
B.在“5分28秒”中的分是国际单位制的力学基本单位
C.研究该同学跑步的姿势时,不可以将该同学看成质点
D.跑步途中该同学感觉自己在后退,他可能是以地面为参考系
3.2026年3月28日至29日,张雪机车在世界超级摩托车锦标赛葡萄牙站比赛中,连夺两回合正赛冠军,实现了中国品牌在该项顶级赛事中的历史性突破。已知每圈赛道长度为4.653公里,共有15个弯道,绕行多圈才能完赛。下列说法正确的是( )
A.以大小不变的速度过弯道时,摩托车受力平衡
B.研究摩托车在比赛中的运动轨迹时,可将其视为质点
C.用比赛的轨迹长度和时间,可以计算摩托车平均速度的大小
D.以终点处的光电计时门为参考系,摩托车在接近终点过程中是静止的
4.(25-26高三下·辽宁多校·)2026年4月19日,在全球首个人形机器人半程马拉松赛事中,齐天大圣队的“闪电”机器人凭借50分26秒的成绩获得冠军,全程21.0975公里。其中50分26秒和21.0975公里分别指的是( )
A.时刻、路程 B.时刻、位移
C.时间间隔、路程 D.时间间隔、位移
5.青岛海湾大桥横跨青岛海湾,连接青岛市区与黄岛新区,总长约41.58公里,是世界上最长的海湾跨海大桥,青岛海湾大桥的最高时速为80km/h,从青岛市区到黄岛新区大约需要30min。下列说法正确的是( )
A.“41.58公里”指的是青岛市区到黄岛新区的位移
B.“80km/h”指的是从青岛市区到黄岛新区的平均速度
C.汽车在大桥上行驶时不能看成质点
D.汽车内的乘客说司机静止,是以汽车为参考系的
⏳题型02 平均速度、瞬时速度
6.凤凰“福道”是莆田首条环城“福道”,二中某同学沿该福道慢跑,从南湖公园附近的M点到绶溪公园附近的N点,如图所示。已知该同学从M点慢跑到N点的路程为5.4km, 用时1h,M、N间的直线距离为4.5km,则该同学从M点慢跑到N点的过程中( )
A.该同学的位移大小为5.4km B.该同学的平均速率为5.4m/s
C.该同学的平均速度大小为1.25m/s D.若以周边行人为参考系,则该同学是相对静止
7.(多选)如图,在北京“人形机器人”半程马拉松比赛中,一机器人在某段平直赛道上从静止开始,以的加速度做匀加速直线运动,达到最大速度后立即匀速,在距检修点处以大小为的加速度做匀减速直线运动,到检修点时速度恰好减为零。该机器人在上述运动过程中( )
A.最大速度大小为
B.加速阶段所用的时间为
C.加速阶段的位移大小为
D.加速阶段的平均速度大于减速阶段的平均速度
8.一质点做直线运动,在内瞬时速度大小,关于该质点的运动情况,下列说法正确的是( )
A.该质点运动的加速度随时间变化得越来越小
B.该质点在时的加速度大小为
C.该质点在内位移大小为
D.该质点在内平均速度大小为
9.(多选)贵州“村超”月日的一场比赛中,一名球员踢出了一记“圆月弯刀”击向球门死角,所谓“圆月弯刀”是指足球的飞行轨迹是一条优美的弧线。以下说法正确的是( )
A.比赛时间是当日:开始,观众提前入场。其中:是指时刻
B.研究足球的飞行轨迹时可以把足球看作质点
C.一名前排观众激动地说:“太精彩了,目测最大球速超过。”这里的球速是指平均速度
D.该足球的飞行轨迹长度就是它的位移
10.下面的文字来自一篇报道:“G1次中国标准动车组“复兴号”驶出北京南站,瞬间提速。15分钟后,激动人心的数字出现在屏幕上:350千米/小时!历经4小时28分钟的飞驰,抵达上海虹桥站。350公里时速的正式运营、标志着我国成为世界高铁商业运营速度最高的国家”。根据报道可知( )
A.该列车在前15分钟内的平均速率是350千米小时
B.报道中的“4时28分”表示的是到达虹桥站的时刻
C.屏幕上的数字“350千米小时”表示列车当时的瞬时速率
D.研究列车从北京南站到上海虹桥站的运行时间时不能将列车视作质点
⏳题型03 速度、速度变化量与加速度
11.(多选)将一篮球以某一初速度斜向上抛出,忽略空气阻力。从篮球被抛出到篮球再次回到初始高度的过程中,下列说法正确的是( )
A.篮球的加速度大小始终不变
B.篮球的加速度方向改变了一次
C.在最高点时,篮球处于平衡状态
D.篮球在上升过程中的速度变化量与下降过程中的速度变化量大小相等、方向相同
12.如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图,已知质点从A经过B运动到E,在最高点B点时的速度与加速度相互垂直,则下列说法中正确的是( )
A.从A点到B点,质点做加速运动
B.从C点到D点,质点做减速运动
C.从A点到D点,加速度与速度的夹角一直减小
D.从D点到E点,加速度与速度的夹角一直增大
13.列车进站做匀减速直线运动,进站时的速度为108km/h,经15s停下,列车行驶的加速度大小是( )
A.2.0m/s2 B.1.5m/s2
C.1.0m/s2 D.0.5m/s2
14.在武汉东湖实验室的一公里高速磁悬浮测试线,测试车在电磁力的推动下从静止开始加速至800 km/h,仅用5.3 s,再创短距离磁悬浮加速全球纪录。已知测试线为直线型轨道,这段时间内,测试车的平均加速度约为( )
A. B. C. D.
15.2025年11月12日,公安部组织起草了《机动车运行安全技术条件》征求意见稿,明确提出乘用车默认百公里加速时间(从静止加速到100km/h的时间)不低于5秒,此要求目的是限制车辆的( )
A.最大速度 B.最小速度 C.最大加速度 D.最小加速度
⏳题型04 匀变速直线运动的基本规律及应用
16.如图所示,某防弹衣由不同材料的防护层构成,A层的厚度是B层的2倍。固定防弹衣,若子弹先垂直打穿A层,会停在B层的正中间;若相同的子弹以一样大小的初速度先垂直打穿B层,在A层内前进的最大距离为其厚度的四分之一。子弹在A、B层中可看作加速度大小分别为、的匀减速直线运动,则( )
A. B. C. D.
17.2026人形机器人半程马拉松于4月19日在北京亦庄鸣枪开跑,这是全球首个人形机器人半程马拉松赛事,赛道全长公里。在其中某段平直道路上,一机器人的位移x与时间t的关系图像如图所示,其中0~1 s内图像为抛物线的一部分,1~2 s内图像为直线,两部分平滑相连。则该机器人在0~1 s内的加速度大小为( )
A.2 m/s2 B.4 m/s2 C.6 m/s2 D.8 m/s2
18.一混合动力汽车在某次启动时,先采用电动机为动力源,由静止开始做匀加速直线运动,经过位移速度达到;然后改为混合动力源,继续匀加速直线运动,经过时间后速度达到。则汽车在前后两个加速过程中的加速度大小之比为( )
A. B. C. D.
19.2025年9月3日,纪念抗战胜利80周年阅兵中,某主战坦克以匀速行驶,接到“定点停车”指令后,以匀减速至停止。求:
(1)刹车后末的瞬时速度;
(2)紧急刹车的总时间t;
(3)刹车到停止的总滑行距离x。
20.2025年8月,我国首次公开福建舰电磁弹射实战化测试画面。已知某舰载机安全起飞速度需达到(相对于空气),在无风环境中,可通过电磁弹射装置在2.4s内将舰载机由静止匀加速至安全起飞,求
(1)舰载机的弹射轨道至少多长?
(2)当母舰以20节速度航行,舰载机安全起飞的弹射距离至少多长?(节是国际通用的航海速度单位,一节的速度取)
⏳题型05 自由落体运动和竖直上抛运动
21.(多选)一大学生为备战2023年成都大运会跳高项目,在进行摸高跳训练时,为监测腿部肌肉力量的变化,某次运动员站在接有压力传感器的水平训练台上完成下蹲、起跳和回落动作,甲图中的小黑点表示人的重心,乙图是训练台所受压力随时间变化的图像,图中ab、bc、cd可视为直线。取重力加速度,下列说法中正确的是( )
A.乙图中cd段表示运动员一直处于失重状态
B.运动员跳离训练台后,重心上升的最大高度约
C.乙图中bcd段,运动员对训练台的冲量大小为
D.整个过程中,运动员加速度的最大值为22.5m/s2
22.如图所示,A点为空中一点,一长为L的竖直木棒静止于A点正上方,木棒下端与A点的距离为L。将木棒由静止释放,它通过A点的时间间隔为t1。若将木棒的释放位置竖直上移L,由静止释放后,它通过A点的时间间隔为t2。t1 :t2为( )
A. B.
C. D.
23.如图为茶水从茶壶中倒出的情景,若不考虑空气阻力,某一小段水柱在下落过程中( )
A.动量不变 B.速度变化率保持不变
C.相同时间内下降的高度相等 D.若遇到水平方向的风力,下落时间变长
24.杂技团进行高空抛接表演,演员将一只长为0.4m的空心竖直圆筒、以6m/s的初速度竖直向上抛出。经过0.4s后,演员在同一位置以相同的初速度竖直向上抛出一小球,忽略空气阻力,重力加速度g取10。则小球抛出后,经过多长时间能从圆筒上端穿出( )
A.0.1s B.0.25s C.0.35s D.0.5s
25.如图所示,将一小球竖直向上抛出,不计空气阻力,在小球经过路径上的A、B两点各安装一个光电门,测两次通过A点的时间差为,两次通过B点的时间差为,求:
(1)A、B两点的高度差h;
(2)小球在上升过程中从A运动到B阶段的平均速度的大小。
题型06 追及、相遇问题
26.在某次科技节遥控车漂移激情挑战赛中,红蓝两个遥控车沿同一方向做直线运动,初始时刻红蓝两车间距为,红车在前,两车运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.红车的初速度大小为 B.蓝车的加速度大小为
C.4s时两车相遇 D.两车相遇前最远距离为8m
27.在直线运动的图像分析中,t=0时刻,两辆并排的小车同时同方向运动,运动图像如图甲、乙所示,但由于纵坐标缺失,无法看出哪个是v-t图像,哪个是x-t图像,则下列分析正确的是( )
A.两小车在3s内的位移大小都为3m
B.两小车在3s内速度的方向都发生了变化
C.两小车在3s内会相遇一次
D.若图甲为x-t图像,则图甲中的小车在前1s内与后2s内加速度的大小之比为2:1
28.某公司为了测试摩托车的性能,让两驾驶员分别驾驶摩托车在一平直路面上行驶,利用速度传感器测出摩托车A、B的速度随时间变化的规律并将其描绘在计算机中,如图所示,两摩托车在t=25 s时同时到达目的地。下列说法正确的是( )
A.摩托车A的加速度是摩托车B的3倍
B.在t=0时刻,两辆摩托车距离最远
C.在0~25 s时间内,两辆摩托车间的最远距离为200 m
D.在0~25 s时间内,两辆摩托车间的最远距离为280 m
29.在某次训练中,运动员1、2(均视为质点)在相同起点、同向沿同一直线运动,他们从时刻起同时出发。运动员1做匀加速直线运动,其图像如图甲所示;运动员2做匀减速直线运动,整个运动过程的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.运动员1的初速度和加速度大小分别为、
B.运动员2的初速度和加速度大小分别为、
C.在时,运动员1在运动员2的前面
D.在时,运动员1在运动员2的前面
30.甲、乙两位同学练习米接力赛接棒技术。如图,沿练习跑道建立坐标系,m至m之间为接棒区。乙同学由m处开始向x轴正向运动,在甲同学起跑前,乙同学已达到最大速度。甲同学在m处由静止开始加速运动,且在m处恰好达到最大速度,二人需要在接棒区内相遇完成接棒。已知甲、乙两位同学跑步的最大速度均为8m/s,二人做加速、减速运动均视为匀变速运动。
(1)求甲同学的加速度。
(2)若乙同学经过m处时,甲同学开始起跑,且乙同学在完成接棒前不减速,那么甲、乙两位同学能否在接棒区完成接棒?
(3)若乙同学经过m处时,甲同学开始起跑,但乙同学由于体力不支开始减速,为了能完成接棒,乙同学做减速运动的加速度的大小不能超过多少?
重难·创新演练
设题创新:结合生活实际(T1);结合人工智能考查(T3);情景试题(T7);
1.“浙BA”篮球赛火遍全网,在2025年09月29日的比赛中,金华队以67∶46锁定胜局,豪取三连胜。在比赛进行到9分31秒时,一名运动员高高跳起,后仰将球投出,如图所示,下列说法正确的是( )
A.分析篮球运动轨迹时,不能将球看成质点
B.分析篮球在空中的旋转时,可将球看成质点
C.篮球出手瞬间,手给球的作用力是球形变产生的
D.篮球出手后上升过程中处于失重状态
2.2026年,中国自主研发的“泰山巡检机器人”在泰山景区正式投入使用。研究该“泰山巡检机器人” 从红门到南天门的运动过程,则( )
A.在研究机器人攀爬十八盘时的足部受力分布时,可将其视为质点
B.在研究机器人从红门到南天门的平均速率时,可将其视为质点
C.在研究机器人如何通过狭窄的山间石阶(宽度仅比机器人肩宽大10cm)时,可将其视为质点
D.无论研究机器人的哪种运动,都不能将其视为质点
3.如图为中国第一艘电磁弹射型航母海军福建舰航行的画面。下列说法正确的是( )
A.电磁弹射舰载机起飞时舰载机相对福建舰静止
B.福建舰进入船坞进行维护修理时不可以看成质点
C.福建舰在海上匀速率转弯时所受合外力为零
D.福建舰最快航行速度不低于30节,指的是平均速度
4.重庆李子坝轻轨站因“轻轨穿楼”吸引很多游客前去拍照打卡。轻轨站楼体被列车“穿越”的那一段长度约为132m,假设一列6节编组,长度约为90m的列车正以15m/s的速度匀速行驶,坐在车尾的乘客从看见车头到达楼体下方洞口,到看见列车完全穿出楼体,所经历的时间最接近( )
A.6s B.9s C.15s D.21s
5.一质点由静止开始沿直线运动,其加速度a随时间t变化的图像如图所示。关于加速度及该质点在第2s末的速度,下列说法正确的是( )
A.加速度是描述位置变化快慢的物理量;12m/s
B.加速度是描述速度变化快慢的物理量;12m/s
C.加速度是描述位置变化快慢的物理量;6m/s
D.加速度是描述速度变化快慢的物理量;6m/s
6.A、B两辆汽车从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动,它们速度的平方随位置的变化规律如图所示,下列判断正确的是( )
A.汽车A的加速度大小为
B.汽车B的加速度大小为
C.从开始到汽车A停止前,当时A、B相距最远
D.从开始到汽车A停止前,当时A、B相遇
7.2026年邵阳市第五届旅游发展大会将在新邵县召开,42路汽车是连接新邵县城与邵阳市区重要的公共交通工具之一。42路汽车由静止开始沿直线从A站开往B站,先做加速度大小为的匀加速运动,位移大小为,接着在时间内做匀速运动,最后做加速度大小为的匀减速运动,到达B站时速度恰好为0。已知A、B两站之间的距离为,则为( )
A. B. C. D.
8.甲、乙两辆汽车从平直公路上同一位置沿着同一方向做直线运动,它们的v-t图像如图所示,则( )
A.甲、乙两车同时从静止开始出发
B.在t=2 s时乙车追上甲车
C.在t=4 s时乙车追上甲车
D.甲、乙两车在公路上能相遇两次
二、多选题
9.用遥控器控制玩具汽车使其在平直的轨道上沿同一方向行驶,从时刻开始计时,位移传感器描绘了玩具车的位移()随时间()的变化规律,如图所示。图线为抛物线的一部分,其中一点为,点的切线过点。则下列说法正确的是( )
A.玩具车做匀加速直线运动
B.玩具车在时的速度为
C.玩具车的加速度为
D.玩具车在内的位移为
三、解答题
10.甲、乙两位同学练习米接力赛接棒技术。如图,沿练习跑道建立坐标系,m至m之间为接棒区。乙同学由m处开始向x轴正向运动,在甲同学起跑前,乙同学已达到最大速度。甲同学在m处由静止开始加速运动,且在m处恰好达到最大速度,二人需要在接棒区内相遇完成接棒。已知甲、乙两位同学跑步的最大速度均为8m/s,二人做加速、减速运动均视为匀变速运动。
(1)求甲同学的加速度。
(2)若乙同学经过m处时,甲同学开始起跑,且乙同学在完成接棒前不减速,那么甲、乙两位同学能否在接棒区完成接棒?
(3)若乙同学经过m处时,甲同学开始起跑,但乙同学由于体力不支开始减速,为了能完成接棒,乙同学做减速运动的加速度的大小不能超过多少?
11.一酒驾者驾车以144km/h的速度在平直公路上行驶,突然发现正前方处有一警车在执勤(此时取),于是他立即以的加速度刹车作匀减速运动,刹停后立即原地调头(原地调头用时10s)试图逃离。在他刚调完头欲再次以相同加速度大小加速时,被交警发现,于是交警驾车以的加速度匀加速行驶去追赶。若警车最大时速为180km/h,酒驾车辆最大时速为144km/h,两车达到最大时速后速率均保持不变,则:
(1)取警车行驶方向为正方向,画出两辆车的图像(无需标出追上时间),并标出相应坐标值(要有必要的计算过程);
(2)求从交警发现酒驾车辆到追上的时间。
12.在平直的公路上有两辆汽车同时同向做匀速运动,B车前,A车在后,A车的速度大小为v1=10m/s,B车的速度大小为v2=20m/s。当A、B两车相距x0=20m时,B车因前方突发情况紧急刹车,已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动,加速度大小为a=2m/s2,从此时开始计时,求:
(1)A车追上B车之前,两者相距的最大距离?
(2)A车追上B车所用的时间?
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第01讲 运动的描述 匀变速直线运动(专项训练)
目 录
模拟·基础演练 1
题型01 质点、参考系、时间与位移 1
题型02 平均速度、瞬时速度 5
题型03 速度、速度变化量与加速度 6
题型04 匀变速直线运动的基本规律及应用 8
题型05 自由落体运动和竖直上抛运动 9
题型06 追及、相遇问题 9
重难·创新演练 10
真题·实战演练 13
模拟·基础演练
考查重点:质点和参考系、速度和加速度、图像问题……
⏳题型01 质点、参考系、时间与位移
1.3月22日,在2026丽水马拉松比赛中,运动员从万地广场出发,沿规定路线跑完全程马拉松,到达东港路终点。已知全程赛道总长度为42.195km,武明瑶以2小时15分33秒的成绩夺得马拉松男子冠军,下列说法正确的是( )
A.2小时15分33秒是指时刻
B.以武明瑶为参考系,路旁的树木是运动的
C.武明瑶的平均速度约为18.7km/h
D.研究武明瑶长跑的技术动作时,可以将他视为质点
【答案】B
【详解】A.2小时15分33秒是时间间隔,不是时刻,故A错误;
B.以运动员为参考系,树木是运动的,故B正确;
C.18.7km/h是用路程除以时间得到的平均速率,而平均速度是用位移除以时间,小于该值,故C错误;
D.研究技术动作时,运动员的形状、姿态不能忽略,不能看成质点,故D错误。
故选B。
2.(25-26高一上·天津西青区·期末)在某校秋季田径运动会上,小明同学参加了高中生1500m长跑比赛。该项目于上午10时30分准时开始,小明从起点跑到终点,成绩为5分28秒。下列说法正确的是( )
A.“10时30分”指的是时间间隔
B.在“5分28秒”中的分是国际单位制的力学基本单位
C.研究该同学跑步的姿势时,不可以将该同学看成质点
D.跑步途中该同学感觉自己在后退,他可能是以地面为参考系
【答案】C
【详解】A.“10时30分”表示比赛开始的特定时间点,是时刻,故A错误;
B.分是时间的常用单位,但不是国际单位制的基本单位,故B错误;
C.研究跑步姿势需分析身体动作,大小和形状不可忽略,故不可视为质点,故C正确;
D.感觉后退时,参考系可能为相对运动的物体(如其他跑步者),而非地面,故D错误。
故选C。
3.2026年3月28日至29日,张雪机车在世界超级摩托车锦标赛葡萄牙站比赛中,连夺两回合正赛冠军,实现了中国品牌在该项顶级赛事中的历史性突破。已知每圈赛道长度为4.653公里,共有15个弯道,绕行多圈才能完赛。下列说法正确的是( )
A.以大小不变的速度过弯道时,摩托车受力平衡
B.研究摩托车在比赛中的运动轨迹时,可将其视为质点
C.用比赛的轨迹长度和时间,可以计算摩托车平均速度的大小
D.以终点处的光电计时门为参考系,摩托车在接近终点过程中是静止的
【答案】B
【详解】A.有向心加速度,受力不平衡,A错误;
B.研究运动轨迹时,可视为质点,B正确;
C.轨迹长度和时间之比为平均速率,C错误;
D.相对终点光电计时门,摩托车是运动的,D错误。
故选 B。
4.2026年4月19日,在全球首个人形机器人半程马拉松赛事中,齐天大圣队的“闪电”机器人凭借50分26秒的成绩获得冠军,全程21.0975公里。其中50分26秒和21.0975公里分别指的是( )
A.时刻、路程 B.时刻、位移
C.时间间隔、路程 D.时间间隔、位移
【答案】C
【详解】其中50分26秒是指时间间隔;21.0975公里指的是整个路径的长度,即路程。
故选C。
5.青岛海湾大桥横跨青岛海湾,连接青岛市区与黄岛新区,总长约41.58公里,是世界上最长的海湾跨海大桥,青岛海湾大桥的最高时速为80km/h,从青岛市区到黄岛新区大约需要30min。下列说法正确的是( )
A.“41.58公里”指的是青岛市区到黄岛新区的位移
B.“80km/h”指的是从青岛市区到黄岛新区的平均速度
C.汽车在大桥上行驶时不能看成质点
D.汽车内的乘客说司机静止,是以汽车为参考系的
【答案】D
【详解】A.“41.58公里”指的是青岛市区到黄岛新区的轨迹长度,则“41.58公里”指的是路程,而不是位移,故A错误;
B.“80km/h”指的是瞬时速度,故B错误;
C.汽车在大桥上行驶时,可以将汽车看成质点。故C错误;
D.汽车内的乘客说司机静止,是以自己或汽车为参考系,故D正确。
故选D。
⏳题型02 平均速度、瞬时速度
6.凤凰“福道”是莆田首条环城“福道”,二中某同学沿该福道慢跑,从南湖公园附近的M点到绶溪公园附近的N点,如图所示。已知该同学从M点慢跑到N点的路程为5.4km, 用时1h,M、N间的直线距离为4.5km,则该同学从M点慢跑到N点的过程中( )
A.该同学的位移大小为5.4km B.该同学的平均速率为5.4m/s
C.该同学的平均速度大小为1.25m/s D.若以周边行人为参考系,则该同学是相对静止
【答案】C
【详解】A.位移为从起始点指向终点的有向线段,M、N间的直线距离为4.5km,位移大小为4.5km,故A错误;
B.平均速率=路程÷时间=5.4km/h=1.5m/s,故B错误;
C.平均速度=位移÷时间=4.5 km/h=1.25m/s,故C正确;
D.由于该同学与周边行人的速度不会时时保持一致,他们之间的位置关系会随着该同学运动而变化,所以以周边行人为参考系,该同学也是相对运动的,故D错误。
故选C。
7.(多选)如图,在北京“人形机器人”半程马拉松比赛中,一机器人在某段平直赛道上从静止开始,以的加速度做匀加速直线运动,达到最大速度后立即匀速,在距检修点处以大小为的加速度做匀减速直线运动,到检修点时速度恰好减为零。该机器人在上述运动过程中( )
A.最大速度大小为
B.加速阶段所用的时间为
C.加速阶段的位移大小为
D.加速阶段的平均速度大于减速阶段的平均速度
【答案】AC
【详解】A.在距检修点处以大小为的加速度做匀减速直线运动,到检修点时速度恰好减为零,设最大速度为,有
其中,,可得最大速度大小为,故A正确;
B.加速阶段所用的时间为,故B错误;
C.加速阶段的位移大小为,故C正确;
D.加速阶段的平均速度为
减速阶段的平均速度为
可知加速阶段的平均速度等于减速阶段的平均速度,故D错误。
故选AC。
8.一质点做直线运动,在内瞬时速度大小,关于该质点的运动情况,下列说法正确的是( )
A.该质点运动的加速度随时间变化得越来越小
B.该质点在时的加速度大小为
C.该质点在内位移大小为
D.该质点在内平均速度大小为
【答案】C
【详解】A. 由变形得
可知图像为第一象限的四分之一圆,加速度是图像的斜率,由图像特征可知斜率绝对值随增大而增大,即加速度大小越来越大,故A错误;
B. 对速度公式求导得加速度大小
代入得,故B错误;
C.图像与时间轴围成的面积等于位移,该图像为半径的四分之一圆,位移大小,故C正确;
D. 平均速度等于总位移与总时间的比值,则,故D错误。
故选C。
9.(多选)贵州“村超”月日的一场比赛中,一名球员踢出了一记“圆月弯刀”击向球门死角,所谓“圆月弯刀”是指足球的飞行轨迹是一条优美的弧线。以下说法正确的是( )
A.比赛时间是当日:开始,观众提前入场。其中:是指时刻
B.研究足球的飞行轨迹时可以把足球看作质点
C.一名前排观众激动地说:“太精彩了,目测最大球速超过。”这里的球速是指平均速度
D.该足球的飞行轨迹长度就是它的位移
【答案】AB
【详解】A.16:30是比赛开始的时刻,故A正确;
B.研究足球的飞行轨迹时,足球的大小和形状可忽略,视为质点,故B正确;
C.“最大球速”对应瞬时速度,而非平均速度,故C错误;
D.飞行轨迹长度是路程,位移是起点到终点的直线距离,故D错误。
故选AB。
10.下面的文字来自一篇报道:“G1次中国标准动车组“复兴号”驶出北京南站,瞬间提速。15分钟后,激动人心的数字出现在屏幕上:350千米/小时!历经4小时28分钟的飞驰,抵达上海虹桥站。350公里时速的正式运营、标志着我国成为世界高铁商业运营速度最高的国家”。根据报道可知( )
A.该列车在前15分钟内的平均速率是350千米小时
B.报道中的“4时28分”表示的是到达虹桥站的时刻
C.屏幕上的数字“350千米小时”表示列车当时的瞬时速率
D.研究列车从北京南站到上海虹桥站的运行时间时不能将列车视作质点
【答案】C
【详解】AC.屏幕上的数字“350千米小时”表示列车当时的瞬时速率,该列车在前15分钟内的平均速率小于350千米小时,A错误,C正确;
B.报道中的“4时28分”表示的是时间间隔,B错误;
D.研究列车从北京南站到上海虹桥站的运行时间时,列车的大小形状可忽略不计,能将列车视作质点,D错误。
故选C。
⏳题型03 速度、速度变化量与加速度
11.(多选)将一篮球以某一初速度斜向上抛出,忽略空气阻力。从篮球被抛出到篮球再次回到初始高度的过程中,下列说法正确的是( )
A.篮球的加速度大小始终不变
B.篮球的加速度方向改变了一次
C.在最高点时,篮球处于平衡状态
D.篮球在上升过程中的速度变化量与下降过程中的速度变化量大小相等、方向相同
【答案】AD
【详解】A.忽略空气阻力,篮球全程仅受重力作用,加速度恒为重力加速度g,大小始终不变,故A正确;
B.重力方向始终竖直向下,因此篮球加速度方向始终竖直向下,未发生改变,故B错误;
C.平衡状态的充要条件是合力为零(加速度为零),最高点时篮球仍受重力,加速度为g,合力不为零,不处于平衡状态,故C错误;
D.速度变化量满足矢量关系
全程加速度(方向竖直向下),且斜抛运动上升过程和下降过程的时间相等,因此两个过程的速度变化量大小均,方向均竖直向下,故D正确。
故选AD。
12.如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图,已知质点从A经过B运动到E,在最高点B点时的速度与加速度相互垂直,则下列说法中正确的是( )
A.从A点到B点,质点做加速运动
B.从C点到D点,质点做减速运动
C.从A点到D点,加速度与速度的夹角一直减小
D.从D点到E点,加速度与速度的夹角一直增大
【答案】C
【详解】 A.质点做匀变速曲线运动,在最高点点时的速度与加速度相互垂直,可知加速度方向竖直向下。从点到点,速度方向斜向右上方,加速度方向竖直向下,两者夹角大于,合外力做负功,质点做减速运动,故A错误;
B.从点到点,速度方向斜向右下方,加速度方向竖直向下,两者夹角小于,合外力做正功,质点做加速运动,故B错误;
C.从点到点,速度方向由斜向右上方逐渐变为斜向右下方,加速度方向始终竖直向下,加速度与速度的夹角由钝角变为直角再变为锐角,且锐角逐渐减小,即夹角一直减小,故C正确;
D.从点到点,速度方向继续向下偏转,越来越接近竖直方向,加速度与速度的夹角继续减小,故D错误。
故选C。
13.列车进站做匀减速直线运动,进站时的速度为108km/h,经15s停下,列车行驶的加速度大小是( )
A.2.0m/s2 B.1.5m/s2
C.1.0m/s2 D.0.5m/s2
【答案】A
【详解】列车初速度
设初速度方向为正方向,根据加速度定义可知
负号表示方向与初速度方向相反,即大小为。
故选A。
14.在武汉东湖实验室的一公里高速磁悬浮测试线,测试车在电磁力的推动下从静止开始加速至800 km/h,仅用5.3 s,再创短距离磁悬浮加速全球纪录。已知测试线为直线型轨道,这段时间内,测试车的平均加速度约为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】,测试车初速度为0,故速度变化量
平均加速度的定义式为
代入公式得 ,故选B。
15.2025年11月12日,公安部组织起草了《机动车运行安全技术条件》征求意见稿,明确提出乘用车默认百公里加速时间(从静止加速到100km/h的时间)不低于5秒,此要求目的是限制车辆的( )
A.最大速度 B.最小速度 C.最大加速度 D.最小加速度
【答案】C
【详解】加速度是描述速度变化快慢的物理量,定义式为
乘用车默认百公里加速时间(从静止加速到100km/h的时间)不低于5秒,此要求目的是限制车辆的速度变化的快慢,即限制汽车的最大加速度。
故选C。
⏳题型04 匀变速直线运动的基本规律及应用
16.如图所示,某防弹衣由不同材料的防护层构成,A层的厚度是B层的2倍。固定防弹衣,若子弹先垂直打穿A层,会停在B层的正中间;若相同的子弹以一样大小的初速度先垂直打穿B层,在A层内前进的最大距离为其厚度的四分之一。子弹在A、B层中可看作加速度大小分别为、的匀减速直线运动,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设B层的厚度为 d,则A层的厚度为 2d,子弹先打在A层时
子弹先打在B层时
联立解得
故选A。
17.2026人形机器人半程马拉松于4月19日在北京亦庄鸣枪开跑,这是全球首个人形机器人半程马拉松赛事,赛道全长公里。在其中某段平直道路上,一机器人的位移x与时间t的关系图像如图所示,其中0~1 s内图像为抛物线的一部分,1~2 s内图像为直线,两部分平滑相连。则该机器人在0~1 s内的加速度大小为( )
A.2 m/s2 B.4 m/s2 C.6 m/s2 D.8 m/s2
【答案】A
【详解】由图像可知,机器人在内做匀速直线运动,其速度大小为
由于两部分图像平滑相连,可知机器人在内做匀加速直线运动且时的末速度与匀速阶段的速度相等,设内机器人的初速度为,加速度大小为,由运动学公式有,
其中,,代入数据联立解得,故A正确。
故选A。
18.一混合动力汽车在某次启动时,先采用电动机为动力源,由静止开始做匀加速直线运动,经过位移速度达到;然后改为混合动力源,继续匀加速直线运动,经过时间后速度达到。则汽车在前后两个加速过程中的加速度大小之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】第一个过程,由匀变速直线运动公式可得
解得加速度大小为
第二个过程,由匀变速直线运动公式可得
解得加速度大小为
则汽车在前后两个加速过程中的加速度大小之比为
故选A。
19.2025年9月3日,纪念抗战胜利80周年阅兵中,某主战坦克以匀速行驶,接到“定点停车”指令后,以匀减速至停止。求:
(1)刹车后末的瞬时速度;
(2)紧急刹车的总时间t;
(3)刹车到停止的总滑行距离x。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据速度-时间关系可得:
解得
(2)刹车至停止时末速度,则刹车时间
(3)刹车到停止的总滑行距离
20.2025年8月,我国首次公开福建舰电磁弹射实战化测试画面。已知某舰载机安全起飞速度需达到(相对于空气),在无风环境中,可通过电磁弹射装置在2.4s内将舰载机由静止匀加速至安全起飞,求
(1)舰载机的弹射轨道至少多长?
(2)当母舰以20节速度航行,舰载机安全起飞的弹射距离至少多长?(节是国际通用的航海速度单位,一节的速度取)
【答案】(1)96m
(2)73.5m
【详解】(1)已知起飞速度为
根据位移时间公式可得舰载机的弹射轨道
(2)已知母舰的速度为
若以母舰为参考系,则舰载机起飞的初速度为0,末速度为
由(1)可得加速度为
根据速度位移公式,可得舰载机安全起飞的弹射距离为
故舰载机安全起飞的弹射距离至少为73.5m。
⏳题型05 自由落体运动和竖直上抛运动
21.(多选)一大学生为备战2023年成都大运会跳高项目,在进行摸高跳训练时,为监测腿部肌肉力量的变化,某次运动员站在接有压力传感器的水平训练台上完成下蹲、起跳和回落动作,甲图中的小黑点表示人的重心,乙图是训练台所受压力随时间变化的图像,图中ab、bc、cd可视为直线。取重力加速度,下列说法中正确的是( )
A.乙图中cd段表示运动员一直处于失重状态
B.运动员跳离训练台后,重心上升的最大高度约
C.乙图中bcd段,运动员对训练台的冲量大小为
D.整个过程中,运动员加速度的最大值为22.5m/s2
【答案】BD
【详解】A.根据题意,由图乙中点可知,运动员的重力为,在点时,运动员对地板的压力大于自身的重力,处于超重状态,在d点时,运动员对地板的压力小于自身的重力,处于失重状态,则cd段表示运动员先超重后失重,故A错误;
B.由图乙可知,运动员在空中的时间为
重心上升的最大高度约
故B正确;
C.运动员对训练台的作用力与训练台对运动员的作用力为相互作用力,大小相等,方向相反,则运动员对训练台的冲量大小与训练台对运动员的冲量大小相等,图像的面积表示冲量,由图可得,bcd段训练台对运动员的冲量大小I满足
则运动员对训练台的冲量大小大于,故C错误;
D.由图乙可知,运动员对训练台的最大作用力为,由牛顿第三定律可知,训练台对运动员的最大作用力为,由牛顿第二定律有
又有
解得
故D正确。
故选BD。
22.如图所示,A点为空中一点,一长为L的竖直木棒静止于A点正上方,木棒下端与A点的距离为L。将木棒由静止释放,它通过A点的时间间隔为t1。若将木棒的释放位置竖直上移L,由静止释放后,它通过A点的时间间隔为t2。t1 :t2为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】从木棒第一次下落到其下端经过A点的过程中,有
从木棒第一次下落到其上端经过A点的过程中和从木棒第二次下落到其下端经过A点的过程中,有2L =
从木棒第二次下落到其上端经过A点的过程中,有3L =
,
解得,A正确。
23.如图为茶水从茶壶中倒出的情景,若不考虑空气阻力,某一小段水柱在下落过程中( )
A.动量不变 B.速度变化率保持不变
C.相同时间内下降的高度相等 D.若遇到水平方向的风力,下落时间变长
【答案】B
【详解】A.水柱做平抛运动,速度不断变化,所以动量不断变化,故A错误;
B.水柱在下落过程中只受重力,加速度为g且保持不变,加速度表示速度的变化率,所以速度变化率保持不变,故B正确;
C.水柱在竖直方向做加速运动,相同时间内下降的高度不同,故C错误;
D.若遇到水平方向的风力,不会影响竖直方向的运动,所以下落时间不变,故D错误。
故选B。
24.杂技团进行高空抛接表演,演员将一只长为0.4m的空心竖直圆筒、以6m/s的初速度竖直向上抛出。经过0.4s后,演员在同一位置以相同的初速度竖直向上抛出一小球,忽略空气阻力,重力加速度g取10。则小球抛出后,经过多长时间能从圆筒上端穿出( )
A.0.1s B.0.25s C.0.35s D.0.5s
【答案】D
【详解】设小球抛出后经过时间从圆筒上端穿出,此时圆筒的总运动时间为,取竖直向上为正方向,抛出点为位移原点,竖直上抛位移公式为
小球的位移
圆筒底部的位移:
圆筒上端位移为(为圆筒长度)
穿出时小球位移等于圆筒上端位移,联立得
展开消去同类项后解得
即
故选D。
25.如图所示,将一小球竖直向上抛出,不计空气阻力,在小球经过路径上的A、B两点各安装一个光电门,测两次通过A点的时间差为,两次通过B点的时间差为,求:
(1)A、B两点的高度差h;
(2)小球在上升过程中从A运动到B阶段的平均速度的大小。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)分析可得小球两次经过A点和两次经过B点所用的时间分别是从最高点自由下落到A和从最高点自由下落到B所用时间和的两倍,即
,A、B两点的高度差h为
(2)设小球通过A、B点的速度分别为,则
,
由于小球在段做匀变速直线运动,故其平均速度为
题型06 追及、相遇问题
26.在某次科技节遥控车漂移激情挑战赛中,红蓝两个遥控车沿同一方向做直线运动,初始时刻红蓝两车间距为,红车在前,两车运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.红车的初速度大小为 B.蓝车的加速度大小为
C.4s时两车相遇 D.两车相遇前最远距离为8m
【答案】D
【详解】A.由图像可得,红车的初速度满足
解得红车的初速度,A错误;
B.蓝车的加速度,B错误;
C.红车的加速度
设蓝车和红车分别运动和后相遇,运动时间为。
则有,,
解得,C错误;
D.当两车相遇前距离最远时,两车速度相同,设运动时间为,蓝车和红车运动距离分别为和。
则有
解得
此时二者的距离,D正确。
故选D。
27.在直线运动的图像分析中,t=0时刻,两辆并排的小车同时同方向运动,运动图像如图甲、乙所示,但由于纵坐标缺失,无法看出哪个是v-t图像,哪个是x-t图像,则下列分析正确的是( )
A.两小车在3s内的位移大小都为3m
B.两小车在3s内速度的方向都发生了变化
C.两小车在3s内会相遇一次
D.若图甲为x-t图像,则图甲中的小车在前1s内与后2s内加速度的大小之比为2:1
【答案】C
【详解】AB.x-t图像中的小车在3s内的位移大小为
且1s末速度方向变化;v-t图像的面积表示位移,在3s内的位移大小不为零,等于3m;v-t图像的纵轴一直为正,表示速度方向没有变化,故AB错误;
C.x-t图像中的小车在1s内运动了2m,v-t图像中的小车1s内运动了1m,未相遇;1s后x-t图像中的小车反向运动,v-t图像中的小车继续向前运动,故相遇一次,故C正确;
D.x-t图像的斜率表示速度,前1s内小车做匀速直线运动,加速度为零,故D错误。
故选C。
28.某公司为了测试摩托车的性能,让两驾驶员分别驾驶摩托车在一平直路面上行驶,利用速度传感器测出摩托车A、B的速度随时间变化的规律并将其描绘在计算机中,如图所示,两摩托车在t=25 s时同时到达目的地。下列说法正确的是( )
A.摩托车A的加速度是摩托车B的3倍
B.在t=0时刻,两辆摩托车距离最远
C.在0~25 s时间内,两辆摩托车间的最远距离为200 m
D.在0~25 s时间内,两辆摩托车间的最远距离为280 m
【答案】B
【详解】A.图像的斜率表示加速度,则A、B两摩托车的加速度分别为,
因为
所以摩托车B的加速度为摩托车A的5倍,故A错误;
B.由题图可知,在时两车达到相同的速度,在此之前摩托车A的速度一直大于摩托车B的速度,两辆摩托车的距离一直在缩小,所以在时刻,两辆摩托车距离最远,故B正确;
CD.两辆摩托车间的最远距离,故CD错误。
故选B。
29.在某次训练中,运动员1、2(均视为质点)在相同起点、同向沿同一直线运动,他们从时刻起同时出发。运动员1做匀加速直线运动,其图像如图甲所示;运动员2做匀减速直线运动,整个运动过程的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.运动员1的初速度和加速度大小分别为、
B.运动员2的初速度和加速度大小分别为、
C.在时,运动员1在运动员2的前面
D.在时,运动员1在运动员2的前面
【答案】C
【详解】A.匀加速直线运动位移公式为
由甲图可知当时,
当,时
代入解得 ,,故A错误;
B.匀减速直线运动速度位移公式为
可得
结合乙图可知时,
代入解得初速度
当时,
代入解得,故B错误;
CD.根据上述分析,运动员1的位移可写为
运动员2的位移可写为
运动员2总运动时间为
运动员2的位移公式在时成立,令,即
解得相遇时间
因此当时,运动员2在运动员1的前面;当时,二者位置相同;当时,运动员1在运动员2的前面,又
此时运动员1在运动员2的前面,故C正确,D错误。
故选C。
30.甲、乙两位同学练习米接力赛接棒技术。如图,沿练习跑道建立坐标系,m至m之间为接棒区。乙同学由m处开始向x轴正向运动,在甲同学起跑前,乙同学已达到最大速度。甲同学在m处由静止开始加速运动,且在m处恰好达到最大速度,二人需要在接棒区内相遇完成接棒。已知甲、乙两位同学跑步的最大速度均为8m/s,二人做加速、减速运动均视为匀变速运动。
(1)求甲同学的加速度。
(2)若乙同学经过m处时,甲同学开始起跑,且乙同学在完成接棒前不减速,那么甲、乙两位同学能否在接棒区完成接棒?
(3)若乙同学经过m处时,甲同学开始起跑,但乙同学由于体力不支开始减速,为了能完成接棒,乙同学做减速运动的加速度的大小不能超过多少?
【答案】(1)
(2)能
(3)
【详解】(1)甲同学做匀加速运动位移
应满足
其中
解得
(2)方法一:甲同学运动30m的时间
乙同学运动55m的时间
因为,所以可在接棒区相遇
方法二:甲同学加速时间满足
解得
在7.5s内,甲、乙两同学相遇时间应满足
解得或(由于需小于7.5s,故舍去)
由于有以内的解,因此可以在甲同学离开接棒区前相遇完成接棒。
(3)设相遇时间为,相遇需满足位移关系
相遇需满足速度关系
联立解得
乙同学减速的最大加速度为。
重难·创新演练
设题创新:结合生活实际(T1);结合人工智能考查(T3);情景试题(T7);
1.“浙BA”篮球赛火遍全网,在2025年09月29日的比赛中,金华队以67∶46锁定胜局,豪取三连胜。在比赛进行到9分31秒时,一名运动员高高跳起,后仰将球投出,如图所示,下列说法正确的是( )
A.分析篮球运动轨迹时,不能将球看成质点
B.分析篮球在空中的旋转时,可将球看成质点
C.篮球出手瞬间,手给球的作用力是球形变产生的
D.篮球出手后上升过程中处于失重状态
【答案】D
【详解】A.研究篮球的运动轨迹时,篮球的大小、形状相对于整个运动轨迹可以忽略,能将篮球看成质点,A错误;
B.分析篮球的旋转时,必须考虑篮球的大小和形状,不能忽略,因此不能将篮球看成质点,B错误;
C.弹力是施力物体形变产生的,手给球的作用力,施力物体是手,因此是手的形变产生的,不是球形变产生,C错误;
D.篮球出手后上升过程,忽略空气阻力时只受重力,加速度竖直向下,因此处于失重状态,D正确。
故选 D。
2.2026年,中国自主研发的“泰山巡检机器人”在泰山景区正式投入使用。研究该“泰山巡检机器人” 从红门到南天门的运动过程,则( )
A.在研究机器人攀爬十八盘时的足部受力分布时,可将其视为质点
B.在研究机器人从红门到南天门的平均速率时,可将其视为质点
C.在研究机器人如何通过狭窄的山间石阶(宽度仅比机器人肩宽大10cm)时,可将其视为质点
D.无论研究机器人的哪种运动,都不能将其视为质点
【答案】B
【详解】A.研究机器人足部受力分布时,需要考虑足部的结构、形状特征,其大小形状不可忽略,不能视为质点,故A错误;
B.研究机器人从红门到南天门的平均速率时,机器人的尺寸远小于运动总路程,其大小形状对平均速率的计算无影响,可视为质点,故B正确;
C.研究机器人通过仅比肩宽大10cm的狭窄石阶时,机器人的外形尺寸对能否通过石阶有决定性影响,大小形状不可忽略,不能视为质点,故C错误;
D.能否将机器人视为质点需要看具体研究的问题,例如研究从红门到南天门的平均速率时,可将机器人视为质点,故D错误。
故选 B。
3.如图为中国第一艘电磁弹射型航母海军福建舰航行的画面。下列说法正确的是( )
A.电磁弹射舰载机起飞时舰载机相对福建舰静止
B.福建舰进入船坞进行维护修理时不可以看成质点
C.福建舰在海上匀速率转弯时所受合外力为零
D.福建舰最快航行速度不低于30节,指的是平均速度
【答案】B
【详解】A.电磁弹射舰载机起飞时,舰载机相对福建舰的位置不断变化,因此舰载机相对福建舰是运动的,故A错误;
B.福建舰进入船坞维护修理时,需要关注船体各部位的状态,其大小、形状不可忽略,因此不能看成质点,故B正确;
C.福建舰匀速率转弯时,速度方向时刻改变,存在向心加速度,根据牛顿第二定律,其所受合外力不为零,故C错误;
D.“最快航行速度”描述的是某一时刻的速度大小,是瞬时速率,不是平均速度,故D错误。
故选B。
4.重庆李子坝轻轨站因“轻轨穿楼”吸引很多游客前去拍照打卡。轻轨站楼体被列车“穿越”的那一段长度约为132m,假设一列6节编组,长度约为90m的列车正以15m/s的速度匀速行驶,坐在车尾的乘客从看见车头到达楼体下方洞口,到看见列车完全穿出楼体,所经历的时间最接近( )
A.6s B.9s C.15s D.21s
【答案】C
【详解】列车做匀速直线运动,速度。
初始时刻,车头位于进洞口,此时车尾距离进洞口的距离等于列车长度;
末时刻(列车完全穿出楼体),车尾刚好离开楼体的出洞口,此过程车尾的位移大小为列车长度加楼体被穿越段长度
即
根据匀速直线运动公式
代入数据得 ,最接近。
故选C。
5.一质点由静止开始沿直线运动,其加速度a随时间t变化的图像如图所示。关于加速度及该质点在第2s末的速度,下列说法正确的是( )
A.加速度是描述位置变化快慢的物理量;12m/s
B.加速度是描述速度变化快慢的物理量;12m/s
C.加速度是描述位置变化快慢的物理量;6m/s
D.加速度是描述速度变化快慢的物理量;6m/s
【答案】D
【详解】速度是描述位置变化快慢的物理量,加速度是描述速度变化快慢的物理量;a-t图像中,图线与横轴所围的面积表示速度的变化量,因此第2 s末的速度。
故选D。
6.A、B两辆汽车从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动,它们速度的平方随位置的变化规律如图所示,下列判断正确的是( )
A.汽车A的加速度大小为
B.汽车B的加速度大小为
C.从开始到汽车A停止前,当时A、B相距最远
D.从开始到汽车A停止前,当时A、B相遇
【答案】C
【详解】AB.根据
整理可得
可知图像的斜率表示2a,则由图像A可知
即汽车A的加速度为
即汽车A的加速度大小为;由图像B可知
即汽车B的加速度为
即汽车B的加速度大小为,故AB错误;
D.根据
可得图像的纵截距表示初速度的平方,所以,
汽车A的刹车时间为
此时B车的位移为
故A车停止后B车才追上A车,故当时,A、B相遇,故D错误;
C.当两车速度相等时A、B相距最远,则有
解得
此时,故C正确。
故选C。
7.2026年邵阳市第五届旅游发展大会将在新邵县召开,42路汽车是连接新邵县城与邵阳市区重要的公共交通工具之一。42路汽车由静止开始沿直线从A站开往B站,先做加速度大小为的匀加速运动,位移大小为,接着在时间内做匀速运动,最后做加速度大小为的匀减速运动,到达B站时速度恰好为0。已知A、B两站之间的距离为,则为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】汽车在匀加速阶段:设加速结束的速度为,由匀变速直线运动速度-位移公式
可得
汽车在匀减速阶段:初速度为,末速度为0,加速度大小为,同理
解得
联立上式解得。汽车在整个过程中的总位移为,故匀速位移
匀速位移满足
即
可得
联立以上解得
故选B。
8.甲、乙两辆汽车从平直公路上同一位置沿着同一方向做直线运动,它们的v-t图像如图所示,则( )
A.甲、乙两车同时从静止开始出发
B.在t=2 s时乙车追上甲车
C.在t=4 s时乙车追上甲车
D.甲、乙两车在公路上能相遇两次
【答案】C
【详解】A.由图可知,乙车比甲车迟出发1s,故A错误;
B.根据速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移,知t=2s时,甲车的位移比乙的位移大,则知该时刻乙车还没有追上甲车,故B错误;
C.在0-4s内,甲车的位移
乙车的位移
所以,两者又是从同一位置沿着同一方向运动的,则在t=4s时乙车追上甲车,故C正确;
D.在t=4s时乙车追上甲车,由于t=4s时刻以后,甲车比乙车的速度大,两车不可能再相遇,所以两车只相遇一次,故D错误。
故选C。
二、多选题
9.用遥控器控制玩具汽车使其在平直的轨道上沿同一方向行驶,从时刻开始计时,位移传感器描绘了玩具车的位移()随时间()的变化规律,如图所示。图线为抛物线的一部分,其中一点为,点的切线过点。则下列说法正确的是( )
A.玩具车做匀加速直线运动
B.玩具车在时的速度为
C.玩具车的加速度为
D.玩具车在内的位移为
【答案】CD
【详解】A.因x-t图像为抛物线,且图像的斜率等于速度,可知玩具车做匀减速直线运动,A错误;
BC.根据因抛物线过点,可知
t=4s时的速度
联立解得玩具车在时的速度为,,即玩具车的加速度为,B错误,C正确;
D.玩具车停止的时间,则在内的位移等于5s内的位移,为,D正确。
故选CD。
三、解答题
10.甲、乙两位同学练习米接力赛接棒技术。如图,沿练习跑道建立坐标系,m至m之间为接棒区。乙同学由m处开始向x轴正向运动,在甲同学起跑前,乙同学已达到最大速度。甲同学在m处由静止开始加速运动,且在m处恰好达到最大速度,二人需要在接棒区内相遇完成接棒。已知甲、乙两位同学跑步的最大速度均为8m/s,二人做加速、减速运动均视为匀变速运动。
(1)求甲同学的加速度。
(2)若乙同学经过m处时,甲同学开始起跑,且乙同学在完成接棒前不减速,那么甲、乙两位同学能否在接棒区完成接棒?
(3)若乙同学经过m处时,甲同学开始起跑,但乙同学由于体力不支开始减速,为了能完成接棒,乙同学做减速运动的加速度的大小不能超过多少?
【答案】(1)
(2)能
(3)
【详解】(1)甲同学做匀加速运动位移
应满足
其中
解得
(2)方法一:甲同学运动30m的时间
乙同学运动55m的时间
因为,所以可在接棒区相遇
方法二:甲同学加速时间满足
解得
在7.5s内,甲、乙两同学相遇时间应满足
解得或(由于需小于7.5s,故舍去)
由于有以内的解,因此可以在甲同学离开接棒区前相遇完成接棒。
(3)设相遇时间为,相遇需满足位移关系
相遇需满足速度关系
联立解得
乙同学减速的最大加速度为。
11.一酒驾者驾车以144km/h的速度在平直公路上行驶,突然发现正前方处有一警车在执勤(此时取),于是他立即以的加速度刹车作匀减速运动,刹停后立即原地调头(原地调头用时10s)试图逃离。在他刚调完头欲再次以相同加速度大小加速时,被交警发现,于是交警驾车以的加速度匀加速行驶去追赶。若警车最大时速为180km/h,酒驾车辆最大时速为144km/h,两车达到最大时速后速率均保持不变,则:
(1)取警车行驶方向为正方向,画出两辆车的图像(无需标出追上时间),并标出相应坐标值(要有必要的计算过程);
(2)求从交警发现酒驾车辆到追上的时间。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)令,
酒驾车刹车时间
再次匀加速到历时5s;警车从静止加速到历时
故两车图如下
(2)令警车达到最大速度后再经过时间追上酒驾车辆,酒驾车减速阶段位移
交警发现时两车相距为
因此由图像可得追上时有
代入数据得
因此,从警车发现到追上用时
12.在平直的公路上有两辆汽车同时同向做匀速运动,B车前,A车在后,A车的速度大小为v1=10m/s,B车的速度大小为v2=20m/s。当A、B两车相距x0=20m时,B车因前方突发情况紧急刹车,已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动,加速度大小为a=2m/s2,从此时开始计时,求:
(1)A车追上B车之前,两者相距的最大距离?
(2)A车追上B车所用的时间?
【答案】(1)45m
(2)12s
【详解】(1)当A、B两车速度相等时,相距最远,则
解得
此过程中A车的位移为
B车的位移为
所以两者相距的最大距离为
(2)B车从刹车开始到运动停止所用时间为
此过程中A车的位移为
B车的位移为
由于可知A车追上B车时,B车已停止运动,所以
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