第一章 直线运动（综合训练）（福建专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 以直线运动为核心，整合概念辨析、图像分析、实验操作及实际应用，全面覆盖运动学知识体系，注重科学思维与问题解决能力。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念理解|2题|物理思想方法判断、运动基本概念辨析|从质点模型到匀变速规律，构建运动观念逻辑链| |图像分析|4题|v-t/x-t图像解读、多过程运动分析|图像斜率/面积与物理量的对应关系，强化科学推理| |实验探究|2题|加速度测量、力的合成规律|实验原理与误差分析，培养科学探究能力| |综合应用|3题|无人机返航、交通问题、追及相遇|运动学公式与实际情境结合，体现科学态度与责任|

第一章 直线运动 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：直线运动 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求的。 1．一辆汽车在平直的公路上行驶的图像如图所示，则下列说法正确的是（     ） A．汽车在时，运动方向改变 B．汽车前的加速度大小为 C．汽车在的位移为 D．汽车内的平均速度为 2．“物理”概念的思想源头，可追溯至先秦《庄子·天下》中“判天地之美，析万物之理”的论述。其中“析万物之理”一句，意为剖析天地间各类事物的内在法则，既蕴含了古人对自然现象的观察思考，也为“物理”一词的后续衍生奠定了思想基础。关于物理思想与方法，下列说法错误的是（　　） A．重心、合力的概念都体现了等效替代的思想 B．加速度的定义式为，用到了比值定义法 C．伽利略的理想斜面实验运用了在可靠的事实基础上进行合理外推的方法 D．玻尔原子模型通过引入能级跃迁的概念成功解释了氢原子光谱线状分布问题 3．为了筛选大小大致相同的脐橙，设计如图所示的橙子简易筛选装置。两根直杆处于同一倾斜平面内，上端间距小下端间距大，橙子沿两杆向下运动。大、中、小橙离开杆后，落入不同区域的接收桶中，脐橙可视为球体，不计阻力，则（　　） A．离开杆后，橙子在空中做一小段自由落体运动 B．离开杆后，大橙速度变化比小橙的快 C．前后两橙子沿杆运动过程中间距逐渐增大 D．橙子受到每根杆的弹力方向不变 4．如图所示的位移-时间图像和速度-时间图像中，给出四条图线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（     ） A．图线1表示物体做曲线运动 B．图像中，t1时刻 C．图像中，时间内3和4的平均速度大小相等 D．两图像中，、时刻分别表示2、4开始反向运动 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5．（多选）如图所示，一质点以不变的速率v沿半径为R的圆周顺时针运动。从经过P点开始计时，运动一周回到P点，PQ垂直于MN，则（　　） A．从P到M，所用时间为 B．从P到M，平均速度的大小为 C．从Q到P的过程中，位移大小为2R D．从Q到N过程的平均速度与从N到P过程的平均速度相同 6．（多选）伽利略对自由落体运动的研究是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，对这一过程的分析，下列叙述正确的是（　　） A．在伽利略时代，无法直接测定的瞬时速度是标量 B．甲图中小球的速度逐渐增大，加速度不变 C．甲图实验可“冲淡”重力的作用，更容易测时间 D．丁图是伽利略直接用小球自由下落的实验数据证实了自由落体运动是匀加速运动 7．（多选）下面图像描述的是A、B两物体做直线运动的相关图像。关于甲、乙、丙、丁四个图像，下列说法正确的是（     ） A．甲图中在时间内，A的平均速度大于B的平均速度 B．乙图中的物体可能做单向运动 C．丙图中两物体在、两个时刻相遇两次 D．由丁图可以求出运动物体的加速度 8．（多选）随着科技的发展，手机的功能越来越多，如图所示是小米同学随质量为货物乘坐电梯时利用手机软件制作的运动图像（竖直向上为正方向），取，下列判断正确的是（　　） A．货物处于失重状态 B．货物处于失重状态 C．内货物上升的距离为 D．前内电梯对货物的支持力恒为 三、填空题：本题共3小题，每个空格1分，共9分。 9．一物体做自由落体运动，在落地前的最后一秒内下落了35m，重力加速度g取10m/s2，则物体落地前最后一秒内的平均速度为__________m/s，物体下落的总高度为__________m，物体运动全过程的平均速度为__________m/s。 10．如图所示，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块做简谐运动的表达式为。t＝0时刻，一小球从距物块平衡位置h高处自由落下；t＝0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小g＝10m/s2。则简谐运动的周期________s；0.6s内物块运动的路程是____________m；小球距物块平衡位置h＝__________m。 11．有一艘质量为200kg的快艇在河中央向岸边运动，沿河流方向的图像和垂直岸边方向的图像分别如图甲、乙所示。由图可知，快艇做________（选填“匀速直线”“匀变速直线”或“匀变速曲线”）运动，初速度大小为________m/s，所受的合外力大小为________N。 四、实验题：本题共2小题，12题5分，13题7分，共12分。 12．小明为了测定气垫导轨上滑块的加速度，在滑块上安装了宽度为d的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为t，则： (1)滑块通过光电门1时的速度_________，滑块通过光电门2时的速度=___________。滑块的加速度a =___________（所有结果均用题中符号表示） (2)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2时的___________，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将遮光片的___________减小一些。 13．某学习小组在做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，主要步骤是： ①如图甲，橡皮条的一端连接轻质小圆环，另一端固定，橡皮条的长度为GE。 ②在图乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力F1、F2的共同作用，处于O点，橡皮条伸长的长度为EO。 ③撤去F1、F2，改用一个力F单独拉住小圆环，仍使它处于O点（图丙），力F单独作用，与F1、F2共同作用的效果是一样的，都能使小圆环保持静止，由于两次橡皮条伸长的长度相同，即橡皮条对小圆环的拉力相同，所以F等于F1、F2的合力。 请回答下列问题： (1)本实验采用的科学方法是（　　） A．控制变量法 B．建立物理模型法 C．等效替代法 D．理想实验法 (2)要探究F与F1、F2的关系，需要绘制_____（选填“力的图示”或“力的示意图”）． (3)若两个弹簧测力计的读数均为3.8N，且两弹簧测力计拉力的方向所成角为120°，则_____（选填“能”或“不能”）用一个量程为4N的弹簧测力计测量出它们的合力，理由是_____。 (4)图丁是测量中弹簧测力计的示数，读出该力大小为_____N（保留三位有效数字）． (5)为了制作一个弹簧测力计，某同学选了M、N两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图戊所示的图像，为了制作一个量程较大的弹簧测力计，应选弹簧_____（选填“M”或“N”）；为了制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧_____（选填“M”或“N”）。 五、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 14．（11分）某款国产民用无人机已实现全自动作业。如图所示，无人机完成某次任务后开始返航，此时所在位置与降落点的水平距离为120 m，竖直距离为90 m。无人机先以10 m/s的速度沿水平直线飞行至与降落点水平距离50 m处，然后沿原运动方向做匀减速直线运动至降落点正上方，随后用时33 s竖直下降至降落点，返航结束。求： (1)无人机沿水平方向做匀减速直线运动的加速度大小。 (2)无人机从开始返航到返航结束的位移大小和平均速度大小。 15．（12分）交通规则规定：绿灯亮起时，汽车可通行，绿灯结束时，车头已越过停车线的汽车允许通过。如图所示，停止线AB与前方斑马线CD间的距离为30m。红灯时，AB停止线拦下很多汽车，拦停的汽车笔直地排成一排。相邻两车车头相距L=8m，当绿灯显示“60”秒时，每辆车同时启动并做a1=3m/s2的匀加速直线运动，加速到v1=54km/h后匀速运动。 (1)求汽车从静止加速到v1的时间及位移大小？ (2)为了缓解早高峰期间堵车问题，该红绿灯处，在停止线前24m加入待行区域。在绿灯亮起前4秒，汽车开始启动并驶入待行区域。引入该举措相比原本绿灯亮起时才能通行，绿灯结束时多通过停止线的汽车数量？ (3)通过路口一段时间后，发现警察追捕一伙匪徒，警车和被劫车同向行驶，初始相距x0，被劫车从静止开始，经过90m的匀加速到最大速度30m/s，由于被劫车的限制，之后将匀速行驶；警车从静止经过100m的距离能匀加速到最大速度40m/s，警车在与匪徒追赶过程中发生故障，警车只能维持最大速度6s，之后做加速度大小为1m/s2的匀减速直线运动，警车发动1s后，匪徒才启动被劫车。若警车在加速阶段之后才追上被劫车，求x0的范围？ 16．（16分）已知某警车的最大速度为108km/h，警察发现正前方200m的地方有一个逃犯正准备开车逃跑，于是驾驶警车从静止开始，以加速度加速至最大速度追击逃犯，逃犯的车在警车出发3s后，就从静止开始以加速度加速至最大速度90km/h向正前方逃跑。两车均可看作质点，且只做直线运动。 (1)求警车在其加速到最大速度过程中所用的时间和位移大小； (2)若加速到最大速度后，都做匀速运动，求警车开始追击逃犯后第8s末，警车与逃犯的车之间的距离； (3)若警车由于突发故障，以最大速度追捕逃犯的极限时间为20s，之后只能以大小为的加速度做减速运动，而逃犯的车达到最大速度后，一直按照最大速度逃跑，假设只要警车能追上逃犯的车，警察就能成功抓捕该逃犯，通过计算判断能否抓捕成功。 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 直线运动 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：直线运动 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求的。 1．一辆汽车在平直的公路上行驶的图像如图所示，则下列说法正确的是（     ） A．汽车在时，运动方向改变 B．汽车前的加速度大小为 C．汽车在的位移为 D．汽车内的平均速度为 【答案】D 【详解】A．汽车在内速度一直为正，则汽车在时，运动方向不变，A错误； B．图像的斜率等于加速度，则汽车前的加速度大小为，B错误； C．图像与坐标轴围成的面积等于位移，可知汽车在的位移为，C错误；     D．汽车内的平均速度为，D正确。 故选D。 2．“物理”概念的思想源头，可追溯至先秦《庄子·天下》中“判天地之美，析万物之理”的论述。其中“析万物之理”一句，意为剖析天地间各类事物的内在法则，既蕴含了古人对自然现象的观察思考，也为“物理”一词的后续衍生奠定了思想基础。关于物理思想与方法，下列说法错误的是（　　） A．重心、合力的概念都体现了等效替代的思想 B．加速度的定义式为，用到了比值定义法 C．伽利略的理想斜面实验运用了在可靠的事实基础上进行合理外推的方法 D．玻尔原子模型通过引入能级跃迁的概念成功解释了氢原子光谱线状分布问题 【答案】B 【详解】A．重心将物体各部分重力等效为作用在重心一点的重力，合力等效替代多个分力的共同作用效果，两个概念都体现了等效替代的思想，A正确； B．加速度的定义式为，用的是比值定义法；是加速度的决定式，不是定义式，也不属于比值定义法，B错误； C．伽利略的理想斜面实验，以真实实验为可靠基础，再通过合理外推推导出结论，该方法符合史实，C正确； D．玻尔原子模型引入能级、跃迁的概念，成功解释了氢原子光谱的线状分布问题，D正确。 本题要求选择错误选项，故选B 。 3．为了筛选大小大致相同的脐橙，设计如图所示的橙子简易筛选装置。两根直杆处于同一倾斜平面内，上端间距小下端间距大，橙子沿两杆向下运动。大、中、小橙离开杆后，落入不同区域的接收桶中，脐橙可视为球体，不计阻力，则（　　） A．离开杆后，橙子在空中做一小段自由落体运动 B．离开杆后，大橙速度变化比小橙的快 C．前后两橙子沿杆运动过程中间距逐渐增大 D．橙子受到每根杆的弹力方向不变 【答案】C 【详解】A．离开杆后，橙子速度不为0，故不做自由落体运动，故A错误； B．离开杆后，橙子的加速度均为重力加速度g，可知大橙速度变化与小橙速度变化一样快，故B错误； C．前后两橙子沿杆加速运动，前面橙子的速度始终大于后面橙子的速度，故前后两橙子沿杆运动过程中间距随时间而逐渐增大，故C正确； D．橙子受到杆的弹力方向垂直于杆表面指向球心。随着橙子向下运动，两杆间距逐渐增大，橙子在两杆间的位置逐渐降低，导致弹力方向与竖直方向（或斜面法线方向）的夹角发生变化，即弹力方向发生改变，故D错误。 故选C。 4．如图所示的位移-时间图像和速度-时间图像中，给出四条图线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（     ） A．图线1表示物体做曲线运动 B．图像中，t1时刻 C．图像中，时间内3和4的平均速度大小相等 D．两图像中，、时刻分别表示2、4开始反向运动 【答案】B 【详解】A．图线1是位移-时间图像，图像的斜率等于速度，可知图线1表示物体做变速直线运动，A错误； B．图线上某点斜率的绝对值的大小表示速度的大小，由题图可知t1时刻，B正确； C．图像中图像与坐标轴所围的面积表示位移，时间内3和4位移不同，所以平均速度大小不相等，C错误； D．时刻物体2开始反向运动，物体4的速度始终为正值，表明物体4始终向正方向运动，时刻物体4的运动方向不变，只是物体开始做减速运动，D错误。 故选B。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5．（多选）如图所示，一质点以不变的速率v沿半径为R的圆周顺时针运动。从经过P点开始计时，运动一周回到P点，PQ垂直于MN，则（　　） A．从P到M，所用时间为 B．从P到M，平均速度的大小为 C．从Q到P的过程中，位移大小为2R D．从Q到N过程的平均速度与从N到P过程的平均速度相同 【答案】BC 【详解】A．从P到M，所用的时间为，故A错误； B．从P到M，平均速度为，故B正确； C．从Q到P的过程中，位移应为QP之间的直线距离，大小为2R，故C正确； D．从Q到N过程的位移与从N到P过程的位移大小相等，方向不同；所用时间相等，所以从Q到N过程的平均速度与从N到P过程的平均速度大小相等，方向不同，故D错误。 故选BC。 6．（多选）伽利略对自由落体运动的研究是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，对这一过程的分析，下列叙述正确的是（　　） A．在伽利略时代，无法直接测定的瞬时速度是标量 B．甲图中小球的速度逐渐增大，加速度不变 C．甲图实验可“冲淡”重力的作用，更容易测时间 D．丁图是伽利略直接用小球自由下落的实验数据证实了自由落体运动是匀加速运动 【答案】BC 【详解】A．在伽利略时代，无法直接测定的瞬时速度是矢量，故A错误； B．甲图中小球做匀加速运动，速度逐渐增大，加速度不变，故B正确； C．甲图实验可“冲淡”重力的作用，更容易测时间，故C正确； D．伽利略猜想自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理得到的，故D错误。 故选BC。 7．（多选）下面图像描述的是A、B两物体做直线运动的相关图像。关于甲、乙、丙、丁四个图像，下列说法正确的是（     ） A．甲图中在时间内，A的平均速度大于B的平均速度 B．乙图中的物体可能做单向运动 C．丙图中两物体在、两个时刻相遇两次 D．由丁图可以求出运动物体的加速度 【答案】BD 【详解】A．甲图中在时间内，A、B两物体的位移大小均为，则平均速度也相同，故A错误； B．乙图中为加速度-时间图像，物体从静止开始运动，则物体在时间内沿正方向做匀加速直线运动，在时间内加速度方向与运动方向相反，物体继续沿正方向做匀减速直线运动，直至速度减到零，时间内加速度方向又变成正方向，物体又沿正方向做匀加速运动，在时间内加速度方向与运动方向相反，物体继续沿正方向做匀减速运动，因此物体一直沿着一个方向运动，B正确； C．丙图中，v-t图像与时间轴围成的面积表示位移，两物体在、两个时刻速度相同，不是位移相同，且时间内A的位移始终大于B的位移，故C错误； D．丁图是速度平方-位移图像，由速度位移关系公式可知，图像斜率 因此可以求出运动物体的加速度大小为，故D正确。 故选BD。 8．（多选）随着科技的发展，手机的功能越来越多，如图所示是小米同学随质量为货物乘坐电梯时利用手机软件制作的运动图像（竖直向上为正方向），取，下列判断正确的是（　　） A．货物处于失重状态 B．货物处于失重状态 C．内货物上升的距离为 D．前内电梯对货物的支持力恒为 【答案】BD 【详解】A．根据题图分析可知，0～10s货物向上加速运动，加速度方向向上，处于超重状态，故A错误； B．根据题图分析可知，30s～36s货物向上减速运动，加速度方向向下，处于失重状态，故B正确； C．根据题意分析可知，由v-t图像与横轴围成的面积表示位移，可知46s末货物上升的距离为，故C错误； D．根据题意分析可知，由加速度定义式有，前10s内货物的加速度大小为 根据牛顿第二定律可得N-mg=ma 解得电梯对货物的支持力为N=1010N，故D正确。 故选BD。 三、填空题：本题共3小题，每个空格1分，共9分。 9．一物体做自由落体运动，在落地前的最后一秒内下落了35m，重力加速度g取10m/s2，则物体落地前最后一秒内的平均速度为__________m/s，物体下落的总高度为__________m，物体运动全过程的平均速度为__________m/s。 【答案】 35 80 20 【详解】[1]物体落地前最后一秒内的平均速度为 [2]设自由落体的总时间为，则有 解得 则物体下落的总高度为 [3]则物体运动全过程的平均速度为 10．如图所示，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块做简谐运动的表达式为。t＝0时刻，一小球从距物块平衡位置h高处自由落下；t＝0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小g＝10m/s2。则简谐运动的周期________s；0.6s内物块运动的路程是____________m；小球距物块平衡位置h＝__________m。 【答案】 0.8 0.6 1.6 【详解】[1]根据 可得角频率 由周期公式 解得 [2]由表达式得振幅 时物块在平衡位置，时，物块从平衡位置开始运动，个周期的路程为 ，即 [3]时，代入物块位移公式得 故物块在平衡位置下方 处， 小球做自由落体运动，总下落距离为 解得 11．有一艘质量为200kg的快艇在河中央向岸边运动，沿河流方向的图像和垂直岸边方向的图像分别如图甲、乙所示。由图可知，快艇做________（选填“匀速直线”“匀变速直线”或“匀变速曲线”）运动，初速度大小为________m/s，所受的合外力大小为________N。 【答案】 匀变速曲线 5 300 【详解】[1][2]由图像可得沿河流方向快艇做匀速运动， 由图像可得垂直岸边方向快艇做匀减速运动， 则初速度大小为 初速度方向与河流方向夹角 加速度大小 加速度方向与方向相反，与方向不共线，故快艇做匀变速曲线运动。 [3]由牛顿第二定律可得 代入数据得 四、实验题：本题共2小题，12题5分，13题7分，共12分。 12．小明为了测定气垫导轨上滑块的加速度，在滑块上安装了宽度为d的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为t，则： (1)滑块通过光电门1时的速度_________，滑块通过光电门2时的速度=___________。滑块的加速度a =___________（所有结果均用题中符号表示） (2)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2时的___________，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将遮光片的___________减小一些。 【答案】(1) (2) 平均速度 宽度 【详解】（1）[1]在极短的时间内的平均速度可近似地认为等于瞬时速度，可得滑块通过光电门1时的速度为 [2]滑块通过光电门2时的速度为 [3]滑块的加速度为 （2）[1][2]由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2时的平均速度；要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将遮光片的宽度减小一些。 13．某学习小组在做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，主要步骤是： ①如图甲，橡皮条的一端连接轻质小圆环，另一端固定，橡皮条的长度为GE。 ②在图乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力F1、F2的共同作用，处于O点，橡皮条伸长的长度为EO。 ③撤去F1、F2，改用一个力F单独拉住小圆环，仍使它处于O点（图丙），力F单独作用，与F1、F2共同作用的效果是一样的，都能使小圆环保持静止，由于两次橡皮条伸长的长度相同，即橡皮条对小圆环的拉力相同，所以F等于F1、F2的合力。 请回答下列问题： (1)本实验采用的科学方法是（　　） A．控制变量法 B．建立物理模型法 C．等效替代法 D．理想实验法 (2)要探究F与F1、F2的关系，需要绘制_____（选填“力的图示”或“力的示意图”）． (3)若两个弹簧测力计的读数均为3.8N，且两弹簧测力计拉力的方向所成角为120°，则_____（选填“能”或“不能”）用一个量程为4N的弹簧测力计测量出它们的合力，理由是_____。 (4)图丁是测量中弹簧测力计的示数，读出该力大小为_____N（保留三位有效数字）． (5)为了制作一个弹簧测力计，某同学选了M、N两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图戊所示的图像，为了制作一个量程较大的弹簧测力计，应选弹簧_____（选填“M”或“N”）；为了制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧_____（选填“M”或“N”）。 【答案】(1)C (2)力的图示 (3) 能 合力没有超过弹簧测力计的量程 (4)2.78/2.79/2.80/2.81/2.82 (5) N M 【详解】（1）在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，两个拉力的作用效果相同，采用的科学方法为等效替代法。故选C。 （2）要探究与、的关系，需要绘制力的图示，因为力的图示既可以表示大小，也可以表示方向。 （3）[1][2]若两个弹簧测力计的读数均为，所成角为，则根据平行四边形定则可知其合力大小为，能用一个量程为的弹簧测力计测量出它们的合力，原因是合力没有超过弹簧测力计的量程。 （4）根据图丁测力计的分度值为，读出力的值为； （5）由图戊图像可知弹簧M在弹力大于后，图像开始弯曲，不再满足胡克定律；弹簧N在弹力大于后，图像开始弯曲，不再满足胡克定律，故为了制作一个量程较大的弹簧测力计，应选弹簧N；由图像的斜率倒数表示弹簧的劲度系数，可知弹簧M的劲度系数小于弹簧N的劲度系数，在相同拉力作用下，弹簧M的伸长量大，弹簧M较灵敏，为了制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧M。 五、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 14．（11分）某款国产民用无人机已实现全自动作业。如图所示，无人机完成某次任务后开始返航，此时所在位置与降落点的水平距离为120 m，竖直距离为90 m。无人机先以10 m/s的速度沿水平直线飞行至与降落点水平距离50 m处，然后沿原运动方向做匀减速直线运动至降落点正上方，随后用时33 s竖直下降至降落点，返航结束。求： (1)无人机沿水平方向做匀减速直线运动的加速度大小。 (2)无人机从开始返航到返航结束的位移大小和平均速度大小。 【答案】(1)1m/s2 (2)150m，3m/s 【详解】（1）（1）根据匀变速直线运动公式，代入数据有 可得匀减速直线运动的加速度大小为 （2）无人机从开始返航到返航结束的位移大小 无人机匀速时需要的时间为 匀减速阶段的时间为 由于竖直方向运动时间为 所以全程的平均速度为 15．（12分）交通规则规定：绿灯亮起时，汽车可通行，绿灯结束时，车头已越过停车线的汽车允许通过。如图所示，停止线AB与前方斑马线CD间的距离为30m。红灯时，AB停止线拦下很多汽车，拦停的汽车笔直地排成一排。相邻两车车头相距L=8m，当绿灯显示“60”秒时，每辆车同时启动并做a1=3m/s2的匀加速直线运动，加速到v1=54km/h后匀速运动。 (1)求汽车从静止加速到v1的时间及位移大小？ (2)为了缓解早高峰期间堵车问题，该红绿灯处，在停止线前24m加入待行区域。在绿灯亮起前4秒，汽车开始启动并驶入待行区域。引入该举措相比原本绿灯亮起时才能通行，绿灯结束时多通过停止线的汽车数量？ (3)通过路口一段时间后，发现警察追捕一伙匪徒，警车和被劫车同向行驶，初始相距x0，被劫车从静止开始，经过90m的匀加速到最大速度30m/s，由于被劫车的限制，之后将匀速行驶；警车从静止经过100m的距离能匀加速到最大速度40m/s，警车在与匪徒追赶过程中发生故障，警车只能维持最大速度6s，之后做加速度大小为1m/s2的匀减速直线运动，警车发动1s后，匪徒才启动被劫车。若警车在加速阶段之后才追上被劫车，求x0的范围？ 【答案】(1)5s，37.5m (2)8 (3)60m≤x0≤180m 【详解】（1）汽车从静止加速到v1的时间 由题意知 代入数据得 汽车从静止加速到v1的位移 （2）原本绿灯亮起时才能通行的情况下，60s内汽车运动的距离为 60s内通过停止线汽车的数量满足 绿灯结束时，车头已越过停车线的汽车允许通过，故通过停止线汽车的数量为108辆。加入待行区域后，4s内汽车运动的距离为 由于待行区刚好为24m，该辆车不必减速，可以直接通过，64s内汽车运动的距离为 则过停止线汽车的数量满足 同理通过停止线汽车的数量为116辆。因此，设置待行区域后，绿灯结束时多通过停止线的汽车数量为8辆。 （3）设被劫车加速度为a1，加速阶段位移为x1，最大速度为v1，加速时间为t1，根据匀变速直线运动的规律有， 联立解得， 设警车加速度为a2，加速阶段位移为x2，最大速度为v2，加速时间为t2，同理可得， 解得， 可知，当警车速度达到最大时，被劫车还在加速；假设警车速度刚好达到最大时追上被劫车，因警车发动1s后，匪徒才启动被劫车，则该情况下被劫车的运动时间为 则两车间距x0满足 解得 假设速度相等时，警车刚好追上被劫车。设警车从匀速到减速追上被劫车所需时间为t′，警车做匀减速运动的加速度为a，由题意知a=1m/s2显然被劫车在这段时间内先加速后匀速，且由于被劫车与警车加速所需时间差值为 又因警车发动1s后，匪徒才启动被劫车，故被劫车匀速运动的时间为 则根据匀变速直线运动的规律可知， 联立解得 故要使警车在加速阶段之后才追上被劫车，x0的范围为60m≤x0≤180m 16．（16分）已知某警车的最大速度为108km/h，警察发现正前方200m的地方有一个逃犯正准备开车逃跑，于是驾驶警车从静止开始，以加速度加速至最大速度追击逃犯，逃犯的车在警车出发3s后，就从静止开始以加速度加速至最大速度90km/h向正前方逃跑。两车均可看作质点，且只做直线运动。 (1)求警车在其加速到最大速度过程中所用的时间和位移大小； (2)若加速到最大速度后，都做匀速运动，求警车开始追击逃犯后第8s末，警车与逃犯的车之间的距离； (3)若警车由于突发故障，以最大速度追捕逃犯的极限时间为20s，之后只能以大小为的加速度做减速运动，而逃犯的车达到最大速度后，一直按照最大速度逃跑，假设只要警车能追上逃犯的车，警察就能成功抓捕该逃犯，通过计算判断能否抓捕成功。 【答案】(1)， (2) (3)能抓捕成功 【详解】（1）警车最大速度 达到最大速度所需要的时间为 位移大小为 （2）警车在第时间内的位移大小为 警车在前8s的总位移大小为 逃犯的车最大速度为 达到最大速度需要的时间为 则逃犯的车在内静止，在内做匀加速运动至最大速度。则逃犯的车位移大小为 故第8s末，两车之间的距离为 （3）按题意分析，警察只有在警车最大速度的极限时间内或者在警车做减速运动时的速度大于等于逃犯的车的最大速度时追上逃犯的车才能抓捕成功，其他情况均不能成功。 故先分析在警车极限时间内是否可以抓捕成功，警车在前24s的位移大小为 逃犯的车在前24 s的位移大小为 则在警车达到极限时间时两车之间的距离为 故在极限时间内未能追上。 再分析警车做减速运动时的情况，警车减速到与逃犯的车速度相同所用的时间为 根据 可得警车的位移大小为 逃犯的车位移大小为 则此时两者之间的距离为 故此次能抓捕成功。 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 直线运动 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 第Ⅰ卷(选择题，共40分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D B C B BC BC BD BD 第Ⅱ卷(非选择题，共60分) 三、填空题：本题共3小题，每个空格1分，共9分。 9． 35 80 20 10． 0.8 0.6 1.6 11． 匀变速曲线 5 300 四、实验题：本题共2小题，12题5分，13题7分，共12分。 12．(1) (2) 平均速度 宽度 13．(1)C (2)力的图示 (3) 能 合力没有超过弹簧测力计的量程 (4)2.78/2.79/2.80/2.81/2.82 (5) N M 五、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 14．（11分）(1)1m/s2 (2)150m，3m/s 【详解】（1）（1）根据匀变速直线运动公式，代入数据有 可得匀减速直线运动的加速度大小为（4分） （2）无人机从开始返航到返航结束的位移大小 无人机匀速时需要的时间为 匀减速阶段的时间为 由于竖直方向运动时间为 所以全程的平均速度为（11分） 15．（12分）(1)5s，37.5m (2)8 (3)60m≤x0≤180m 【详解】（1）汽车从静止加速到v1的时间 由题意知 代入数据得 汽车从静止加速到v1的位移（4分） （2）原本绿灯亮起时才能通行的情况下，60s内汽车运动的距离为 60s内通过停止线汽车的数量满足 绿灯结束时，车头已越过停车线的汽车允许通过，故通过停止线汽车的数量为108辆。加入待行区域后，4s内汽车运动的距离为 由于待行区刚好为24m，该辆车不必减速，可以直接通过，64s内汽车运动的距离为 则过停止线汽车的数量满足 同理通过停止线汽车的数量为116辆。因此，设置待行区域后，绿灯结束时多通过停止线的汽车数量为8辆。（7分） （3）设被劫车加速度为a1，加速阶段位移为x1，最大速度为v1，加速时间为t1，根据匀变速直线运动的规律有， 联立解得， 设警车加速度为a2，加速阶段位移为x2，最大速度为v2，加速时间为t2，同理可得， 解得， 可知，当警车速度达到最大时，被劫车还在加速；假设警车速度刚好达到最大时追上被劫车，因警车发动1s后，匪徒才启动被劫车，则该情况下被劫车的运动时间为 则两车间距x0满足 解得 假设速度相等时，警车刚好追上被劫车。设警车从匀速到减速追上被劫车所需时间为t′，警车做匀减速运动的加速度为a，由题意知a=1m/s2显然被劫车在这段时间内先加速后匀速，且由于被劫车与警车加速所需时间差值为 又因警车发动1s后，匪徒才启动被劫车，故被劫车匀速运动的时间为 则根据匀变速直线运动的规律可知， 联立解得 故要使警车在加速阶段之后才追上被劫车，x0的范围为60m≤x0≤180m（12分） 16．（16分）(1)，(2)(3)能抓捕成功 【详解】（1）警车最大速度 达到最大速度所需要的时间为 位移大小为（5分） （2）警车在第时间内的位移大小为 警车在前8s的总位移大小为 逃犯的车最大速度为 达到最大速度需要的时间为 则逃犯的车在内静止，在内做匀加速运动至最大速度。则逃犯的车位移大小为 故第8s末，两车之间的距离为（10分） （3）按题意分析，警察只有在警车最大速度的极限时间内或者在警车做减速运动时的速度大于等于逃犯的车的最大速度时追上逃犯的车才能抓捕成功，其他情况均不能成功。 故先分析在警车极限时间内是否可以抓捕成功，警车在前24s的位移大小为 逃犯的车在前24 s的位移大小为 则在警车达到极限时间时两车之间的距离为 故在极限时间内未能追上。 再分析警车做减速运动时的情况，警车减速到与逃犯的车速度相同所用的时间为 根据 可得警车的位移大小为 逃犯的车位移大小为 则此时两者之间的距离为 故此次能抓捕成功。（16分） 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $