专题02 匀变速直线运动(10年汇编)(全国通用)2017-2026年高考物理真题分类汇编
2026-07-14
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2份
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60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-试题汇编 |
| 知识点 | 匀变速直线运动 |
| 使用场景 | 高考复习-真题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 12.62 MB |
| 发布时间 | 2026-07-14 |
| 更新时间 | 2026-07-14 |
| 作者 | 数理天下 |
| 品牌系列 | 好题汇编·高考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-07-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58810472.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
汇编2017-2026年高考物理匀变速直线运动真题,聚焦规律应用与运动图像,以CR450动车组制动、无人机返航等真实科技场景为载体,强化模型提炼与多过程分析能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择|36题|匀变速规律(如多过程运动、相对速度)、运动图像(v-t/x-t图像分析)|以CR450动车组、智能飞行器为情境,考查公式适配与图像信息提取|
|非选择|18题|分段运动计算、加速度与位移关联|结合无人机返航、滑雪运动等场景,要求完整解题链条(场景拆解-数据处理)|
内容正文:
专题02 匀变速直线运动
考点分类
十年考情(2017-2026)
命题规律
考点1 匀变速直线运动的规律
2026广东卷2026四川卷
2025广西卷2025江苏卷
2024海南卷2024北京卷2024甘肃卷2024广西卷2024山东卷2023山东卷2022湖北卷2022全国卷2021湖北卷2020上海卷2019全国卷2018海南卷2017海南卷
. 真实情境深度渗透:以CR450动车组制动、新能源汽车加速、航天返回舱着陆等前沿科技场景为载体,不再使用纯理论裸模型出题,要求学生从复杂场景中提炼匀变速运动模型。
. 综合关联属性突出:不再孤立考查运动学公式,会联动受力分析、牛顿运动定律、打点计时器实验等考点,强化“运动场景拆解-公式适配-数据计算”的完整解题链条。
. 能力导向持续强化:弱化机械套公式的固化考法,重点考查多过程匀变速运动的分段分析、v-t图像的信息提取与推导能力,规避死记硬背公式的刷题套路。
考点2 运动图像
2026山东卷2026河北卷
2025·福建卷2025·海南卷2024重庆卷2023江苏卷2024河北卷2024甘肃卷2024全国卷2024福建卷2023广东高考真题2023全国卷2022河北卷2021辽宁卷2019浙江卷2018浙江卷2017浙江卷
考点01 匀变速直线运动的规律
1.(2026·广东·高考真题)足球比赛中,某队员为接应传球,由静止开始沿直线跑动,先匀加速冲刺,后匀减速至接球点停止。全程用时5 s,位移大小为20 m,则该队员在某时刻的速度和加速度的大小可能是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【详解】根据题意,设运动过程中最大速度为,则有
代入数据解得
根据题意可知,加速过程或减速过程的最大时间均小于总时间,则有
解得加速过程或减速过程的最小加速度
综上所述,该球员某时刻的速度不可能为,加速度大小不可能为。所以根据题意和选项速度和加速度大小可能是,。
故选A。
2.(2026·四川·高考真题)小车在水平地面上做匀速直线运动。零时刻、站在小车上的甲沿与小车运动方向平行的方向抛出一个小球,乙站在小车侧方水平地面上观测到小球做直线运动直至落地。忽略空气阻力。则( )
A.乙观测到小球的运动轨迹与地面垂直
B.乙观测到小球的加速度为零
C.甲抛球方向与小车前进方向相同
D.小球相对地面的初速度不为零
【答案】A
【详解】B.根据题意可知,小球抛出后受重力作用,加速度为重力加速度,方向竖直向下,故B错误;
ACD.由于乙站在小车侧方水平地面上观测到小球做直线运动直至落地,可知,小球相对地面做自由落体运动,乙观测到小球的运动轨迹与地面垂直,则小球相对地面的初速度为零,即甲抛球方向与小车前进方向相反,相对小车的速度大小与小车运动的速度大小相等,故A正确,CD错误。
故选A。
3.(2026·贵州·高考真题)某同学乘坐列车时,在自己的座位上利用车厢内信息屏和手机秒表估算隧道长度。该同学进隧道时速度为,出隧道时速度为,总用时。若列车在隧道中做匀减速直线运动,则该隧道长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】列车在隧道内做匀减速直线运动,匀变速直线运动的平均速度满足
位移等于平均速度乘以运动时间,即
代入已知条件、、
计算得
故选C。
4.(2026·河南·高考真题)(多选)智能飞行器飞行表演中,两飞行器M、N位于同一高度,沿同一直线同向匀速飞行。依据表演要求,M保持飞行速度不变,N先匀加速后匀减速调整与M的间距,20 s以内完成调整。从开始调整时计时,N传回的数据如表所示,则调整过程中( )
时间
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
间距
281
294
297
290
273
248
227
212
203
200
200
A.10 s末N的速度达到最大值
B.7 s末N与M的间距为281.5 m
C.N加速阶段的加速度大小为
D.N与M的相对速度的最大值为
【答案】CD
【详解】ACD.以M飞行器为参考系,分别求出N在相邻2s内相对M的位移如表
时间区间
0-2s
2-4s
4-6s
6-8s
8-10s
10-12s
12-14s
14-16s
16-18s
18-20s
相对位移
X1
X2
X3
X4
X5
X6
X7
X8
X9
X10
13m
3m
-7m
-17m
-25m
-21m
-15m
-9m
-3m
0
由于,,
故内N做匀加速直线运动,同理内N以另一加速度做匀减速直线运动,8s至10s内的某时刻,N匀加速运动结束开始做匀减速,所以内的某时刻,N的速度达到最大值,设加速阶段的加速度为,则由
可得
设减速阶段的加速度为,则由
解得
以M飞行器为参考系,N在第6s时的速度
第12s时的速度
则由
解得
即第9s时N的速度最大,N相对于M的速度最大值为,故A错误,CD正确;
B.7s末时N与M的间距为,故B错误。
故选CD。
5.(2026·四川·高考真题)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
6.(2025·全国卷·高考真题)我国自主研发的CR450动车组试验时的速度可达450km/h。若以120m/s的初速度在平直轨道上行驶的CR450动车组,匀减速运行14.4km后停止,则减速运动中其加速度的大小为( )
A.0.1m/s2 B.0.5m/s2 C.1.0m/s2 D.1.5m/s2
【答案】B
【详解】根据速度位移关系
其中,
代入数据可得减速运动中其加速度的大小
故选B。
7.(2025·重庆·高考真题)“魔幻”重庆的立体交通层叠交错,小明选取其中两条线探究车辆的运动。如图所示,轻轨列车与汽车以速度分别从M和N向左同时出发,列车做匀速直线运动,汽车在长为s的NO段做匀减速直线运动并以速度进入半经为R的OP圆弧段做匀速圆周运动。两车均视为质点,则( )
A.汽车到O点时,列车行驶距离为s B.汽车到O点时,列车行驶距离为
C.汽车在OP段向心加速度大小为 D.汽车在OP段向心加速度大小为
【答案】B
【详解】AB.对汽车,根据速度位移关系
可得匀减速运动的加速度大小
汽车做减速运动的时间
这段时间列车行驶距离为
B正确,A错误;
CD.根据
可得汽车在OP段向心加速度大小为
CD错误。
故选B。
8.(2025·安徽·高考真题)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,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意可知,设匀加速直线运动时间为,匀速运动的速度为,
匀加速直线运动阶段,由位移公式
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
联立解得
再根据
解得
BCD错误,A正确。
故选A。
9.(2025·江苏·高考真题)新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物立刻制动,做匀减速直线运动。内速度由减至0。该过程中加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据运动学公式,代入数值解得
故加速度大小为。
故选C。
10.(2025·广西·高考真题)某乘客乘坐的动车进站时,动车速度从36km/h减小为0,此过程可视为匀减速直线运动,期间该乘客的脉搏跳动了70次。已知他的脉搏跳动每分钟约为60次,则此过程动车行驶距离约为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】火车运动的时间为
火车共行驶的距离
故选B。
11.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)(多选)如图(a),倾角为的足够长斜面放置在粗糙水平面上。质量相等的小物块甲、乙同时以初速度沿斜面下滑,甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为、,整个过程中斜面相对地面静止。甲和乙的位置x与时间t的关系曲线如图(b)所示,两条曲线均为抛物线,乙的曲线在时切线斜率为0,则( )
A.
B.时,甲的速度大小为
C.之前,地面对斜面的摩擦力方向向左
D.之后,地面对斜面的摩擦力方向向左
【答案】AD
【详解】B.位置与时间的图像的斜率表示速度,甲乙两个物块的曲线均为抛物线,则甲物体做匀加速运动,乙物体做匀减速运动,在时间内甲乙的位移可得
可得时刻甲物体的速度为,B错误;
A.甲物体的加速度大小为
乙物体的加速度大小为
由牛顿第二定律可得甲物体
同理可得乙物体
联立可得,A正确
C.设斜面的质量为,取水平向左为正方向,由系统牛顿第二定理可得
则之前,地面和斜面之间摩擦力为零,C错误;
D.之后,乙物体保持静止,甲物体继续沿斜面向下加速,由系统牛顿第二定律可得
即地面对斜面的摩擦力向左,D正确。
故选AD。
12.(2025·福建·高考真题)在2024年巴黎奥运会上,我国游泳运动员创造了男子百米自由 泳新的世界纪录。在此次比赛中,运动员起跳后于时刻入水。入水后 的运动过程可近似分为三个阶段:段的前程游为匀减速直线运动, 段为匀速游,段的冲刺游为匀加速直线运动;速率随时间变化的图像如图所示。已知,,,,求该运动员在
(1)段的平均速度大小;
(2)段的加速度大小;
(3)段的位移大小。
【答案】(1)
(2)
(3)4.2m
【详解】(1)段内的平均速度
(2)段内的加速度
(3)段内的位移
13.(2024·海南·高考真题)商场自动感应门如图所示,人走进时两扇门从静止开始同时向左右平移,经4s恰好完全打开,两扇门移动距离均为2m,若门从静止开始以相同加速度大小先匀加速运动后匀减速运动,完全打开时速度恰好为0,则加速度的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设门的最大速度为,根据匀变速直线运动的规律可知加速过程和减速过程的平均速度均为,且时间相等,均为2s,根据
可得
则加速度
故选C。
14.(2024·北京·高考真题)一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶,制动后做匀减速直线运动,经2s停止,汽车的制动距离为( )
A.5m B.10m C.20m D.30m
【答案】B
【详解】速度公式汽车做末速度为零的匀减速直线运动,则有
故选B。
15.(2024·广西·高考真题)让质量为的石块从足够高处自由下落,在下落的第末速度大小为,再将和质量为的石块绑为一个整体,使从原高度自由下落,在下落的第末速度大小为,g取,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】重物自由下落做自由落体运动,与质量无关,则下落1s后速度为
故选B。
16.(2024·山东·高考真题)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;若木板长度为2L,通过A点的时间间隔为。为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】木板在斜面上运动时,木板的加速度不变,设加速度为,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
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
当木板长度为时,有
又
,
联立解得
故选A。
17.(2024·湖南·高考真题)(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,则v1的最大值为,且
B.若,则v1的最大值为,且
C.若,则v1的最大值为,且
D.若,则v1的最大值为,且
【答案】AC
【详解】方法一:由于水平面光滑,则A球做以速度匀速直线运动,B球碰前、碰后分别做速度大小为、的匀速直线运动,设B球和挡板L的碰撞点为Q点,A、B两小球能相遇点为P点。根据几何关系,可得各个角度关系如图所示,设B球从O点出发和挡板L的碰撞用时,B球和挡板碰后和A球相遇用时,则由正弦定理可得
则
则
对求导可得
解得,即此时最大,
当,此时,v1的最大值为,故A正确,B错误;
当,此时,v1的最大值为,故C正确,D错误;
故选AC。
方法二:由设B球和挡板L的碰撞点为Q点,A、B两球能相遇点为P点。过Q点作的高,长度即,则由几何关系可得
则
后续同方法一求解。
方法三:因为A、B两球相遇,则第一阶段B球相对于A球的速度为;第二阶段B球相对于A球的速度为方向必定相反,速度矢量关系如图所示。则面积为
则
后续同方法一求解。
【点睛】
18.(2024·广西·高考真题)如图,轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒,锥筒间距,某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时,从2号锥筒运动到3号锥筒用时。求该同学
(1)滑行的加速度大小;
(2)最远能经过几号锥筒。
【答案】(1);(2)4
【详解】(1)根据匀变速运动规律某段内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知在1、2间中间时刻的速度为
2、3间中间时刻的速度为
故可得加速度大小为
(2)设到达1号锥筒时的速度为,根据匀变速直线运动规律得
代入数值解得
从1号开始到停止时通过的位移大小为
故可知最远能经过4号锥筒。
19.(2024·全国甲卷·高考真题)为抢救病人,一辆救护车紧急出发,鸣着笛沿水平直路从时由静止开始做匀加速运动,加速度大小,在时停止加速开始做匀速运动,之后某时刻救护车停止鸣笛,时在救护车出发处的人听到救护车发出的最后的鸣笛声。已知声速,求:
(1)救护车匀速运动时的速度大小;
(2)在停止鸣笛时救护车距出发处的距离。
【答案】(1)20m/s;(2)680m
【详解】(1)根据匀变速运动速度公式
可得救护车匀速运动时的速度大小
(2)救护车加速运动过程中的位移
设在时刻停止鸣笛,根据题意可得
停止鸣笛时救护车距出发处的距离
代入数据联立解得
20.(2023·河北·高考真题)某科研团队通过传感器收集并分析运动数据,为跳高运动员的技术动作改进提供参考。图为跳高运动员在起跳过程中,其单位质量受到地面的竖直方向支持力随时间变化关系曲线。图像中至内,曲线下方的面积与阴影部分的面积相等。已知该运动员的质量为,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A.起跳过程中运动员的最大加速度约为
B.起跳后运动员重心上升的平均速度大小约为
C.起跳后运动员重心上升的最大高度约为
D.起跳过程中运动员所受合力的冲量大小约为
【答案】C
【详解】A.由图像可知,运动员受到的最大支持力约为
根据牛顿第二定律可知,起跳过程中运动员的最大加速度约为
故A错误;
BCD.根据图像可知,起跳过程中支持力的冲量为
起跳过程中运动员所受合力的冲量大小约为
根据动量定理可得
解得起跳离开地面瞬间的速度为
则起跳后运动员重心上升的平均速度为
起跳后运动员重心上升的最大高度为
故BD错误,C正确。
故选C。
21.(2023·山东·高考真题)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
【答案】C
【详解】由题知,电动公交车做匀减速直线运动,且设RS间的距离为x,则根据题意有
,
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-a∙5t1
则
at1= 2m/s
其中还有
解得
联立解得
故选C。
22.(2023·上海·高考真题)炮管发射数百次炮弹后报废,炮弹飞出速度为1000m/s,则炮管报废前炮弹在炮管中运动的总时长约为( )
A.5秒 B.5分钟 C.5小时 D.5天
【答案】A
【详解】设炮管的长度为10m,且炮弹在炮管中做匀变速运动,则有
解得
t = 0.02s
由题知炮管发射数百次炮弹后报废,则则炮管报废前炮弹在炮管中运动的总时长约为5s。
故选A。
23.(2023·江苏·高考真题)滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑,到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄,频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比,图甲中滑块( )
A.受到的合力较小 B.经过A点的动能较小
C.在A、B之间的运动时间较短 D.在A、B之间克服摩擦力做的功较小
【答案】C
【详解】A.频闪照片时间间隔相同,图甲相邻相等时间间隔内发生的位移差大,根据匀变速直线运动的推论,可知图甲中滑块加速度大,根据牛顿第二定律可知图甲中滑块受到的合力较大,故A错误;
B.设斜面倾角为,动摩擦因数为,上滑阶段根据牛顿第二定律有
下滑阶段根据牛顿第二定律有
可知上滑阶段阶段加速度大于下滑阶段加速度,图甲为上滑阶段,从图甲中的A点到图乙中的A点,先上升后下降,重力不做功,摩擦力做负功,根据动能定理可知图甲经过A点的动能较大,故B错误;
C.由逆向思维,由于图甲中滑块加速度大,根据
可知图甲在A、B之间的运动时间较短,故C正确;
D.由于无论上滑或下滑均受到滑动摩擦力大小相等,故图甲和图乙在A、B之间克服摩擦力做的功相等,故D错误。
故选C。
24.(2022·湖北·高考真题)我国高铁技术全球领先,乘高铁极大节省了出行时间。假设两火车站W和G间的铁路里程为1080 km,W和G之间还均匀分布了4个车站。列车从W站始发,经停4站后到达终点站G。设普通列车的最高速度为108 km/h,高铁列车的最高速度为324 km/h。若普通列车和高铁列车在进站和出站过程中,加速度大小均为0.5 m/s2,其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动,两种列车在每个车站停车时间相同,则从W到G乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为( )
A.6小时25分钟 B.6小时30分钟
C.6小时35分钟 D.6小时40分钟
【答案】B
【详解】108 km/h=30m/s,324 km/h=90m/s
由于中间4个站均匀分布,因此节省的时间相当于在任意相邻两站间节省的时间的5倍为总的节省时间,相邻两站间的距离
普通列车加速时间
加速过程的位移
根据对称性可知加速与减速位移相等,可得匀速运动的时间
同理高铁列车加速时间
加速过程的位移
根据对称性可知加速与减速位移相等,可得匀速运动的时间
相邻两站间节省的时间
因此总的节省时间
故选B。
25.(2022·山东·高考真题)无人配送小车某次性能测试路径如图所示,半径为的半圆弧与长的直线路径相切于B点,与半径为的半圆弧相切于C点。小车以最大速度从A点驶入路径,到适当位置调整速率运动到B点,然后保持速率不变依次经过和。为保证安全,小车速率最大为。在段的加速度最大为,段的加速度最大为。小车视为质点,小车从A到D所需最短时间t及在段做匀速直线运动的最长距离l为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】在BC段的最大加速度为a1=2m/s2,则根据
可得在BC段的最大速度为
在CD段的最大加速度为a2=1m/s2,则根据
可得在CD段的最大速度为
可知在BCD段运动时的速度为v=2m/s,在BCD段运动的时间为
AB段从最大速度vm减速到v的时间
位移
在AB段匀速的最长距离为
l=8m-3m=5m
则匀速运动的时间
则从A到D最短时间为
故选B。
26.(2022·全国甲卷·高考真题)长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶,速率为v0,要通过前方一长为L的隧道,当列车的任一部分处于隧道内时,列车速率都不允许超过v(v < v0)。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a,则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由题知当列车的任一部分处于隧道内时,列车速率都不允许超过v(v < v0),则列车进隧道前必须减速到v,则有
v = v0 - 2at1
解得
在隧道内匀速有
列车尾部出隧道后立即加速到v0,有
v0 = v + at3
解得
则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为
故选C。
27.(2021·湖北·高考真题)2019年,我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。某轮比赛中,陈芋汐在跳台上倒立静止,然后下落,前5 m完成技术动作,随后5 m完成姿态调整。假设整个下落过程近似为自由落体运动,重力加速度大小取10 m/s2,则她用于姿态调整的时间约为( )
A.0.2 s B.0.4s C.1.0 s D.1.4s
【答案】B
【分析】本题考查自由落体运动。
【详解】陈芋汐下落的整个过程所用的时间为
1.4s
下落前5 m的过程所用的时间为
则陈芋汐用于姿态调整的时间约为
故选B。
28.(2021·河北·高考真题)铯原子钟是精确的计时仪器,图1中铯原子从O点以的初速度在真空中做平抛运动,到达竖直平面所用时间为;图2中铯原子在真空中从P点做竖直上抛运动,到达最高点Q再返回P点,整个过程所用时间为,O点到竖直平面、P点到Q点的距离均为,重力加速度取,则为( )
A.100∶1 B.1∶100 C.1∶200 D.200∶1
【答案】C
【详解】铯原子做平抛运动,水平方向上做匀速直线运动,即
解得
铯原子做竖直上抛运动,抛至最高点用时,逆过程可视为自由落体,即
解得
则
故选C。
29.(2021·福建·高考真题)一火星探测器着陆火星之前,需经历动力减速、悬停避障两个阶段。在动力减速阶段,探测器速度大小由减小到0,历时。在悬停避障阶段,探测器启用最大推力为的变推力发动机,在距火星表面约百米高度处悬停,寻找着陆点。已知火星半径约为地球半径的,火星质量约为地球质量的,地球表面重力加速度大小取,探测器在动力减速阶段的运动视为竖直向下的匀减速运动。求:
(1)在动力减速阶段,探测器的加速度大小和下降距离;
(2)在悬停避障阶段,能借助该变推力发动机实现悬停的探测器的最大质量。
【答案】(1),;(2)
【详解】(1)设探测器在动力减速阶段所用时间为t,初速度大小为,末速度大小为,加速度大小为a,由匀变速直线运动速度公式有
①
代入题给数据得
②
设探测器下降的距离为s,由匀变速直线运动位移公式有
③
联立②③式并代入题给数据得
④
(2)设火星的质量、半径和表面重力加速度大小分别为、和,地球的质量、半径和表面重力加速度大小分别为、和由牛顿运动定律和万有引力定律,对质量为m的物体有
⑤
⑥
式中G为引力常量。设变推力发动机的最大推力为F,能够悬停的火星探测器最大质量为,由力的平衡条件有
⑦
联立⑤⑥⑦式并代入题给数据得
⑧
在悬停避障阶段,该变推力发动机能实现悬停的探测器的最大质量约为。
30.(2021·天津·高考真题)一玩具以初速度从水平地面竖直向上抛出,达到最高点时,用遥控器将玩具内压缩的轻弹簧弹开,该玩具沿水平方向分裂成质量之比为1∶4的两部分,此时它们的动能之和与玩具从地面抛出时的动能相等。弹簧弹开的时间极短,不计空气阻力。求
(1)玩具上升到最大高度时的速度大小;
(2)两部分落地时速度大小之比。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)设玩具上升的最大高度为h,玩具上升到高度时的速度大小为v,重力加速度大小为g,以初速度方向为正,整个运动过程有
玩具上升到最大高度有
两式联立解得
(2)设玩具分开时两部分的质量分别为、,水平速度大小分别为、。依题意,动能关系为
玩具达到最高点时速度为零,两部分分开时速度方向相反,水平方向动量守恒,有
分开后两部分做平抛运动,由运动学关系,两部分落回地面时,竖直方向分速度大小为,设两部分落地时的速度大小分别为、,由速度合成公式,有
,
结合,解得
31.(2021·河北·高考真题)如图,一滑雪道由和两段滑道组成,其中段倾角为,段水平,段和段由一小段光滑圆弧连接,一个质量为的背包在滑道顶端A处由静止滑下,若后质量为的滑雪者从顶端以的初速度、的加速度匀加速追赶,恰好在坡底光滑圆弧的水平处追上背包并立即将其拎起,背包与滑道的动摩擦因数为,重力加速度取,,,忽略空气阻力及拎包过程中滑雪者与背包的重心变化,求:
(1)滑道段的长度;
(2)滑雪者拎起背包时这一瞬间的速度。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)设斜面长度为,背包质量为,在斜面上滑行的加速度为,由牛顿第二定律有
解得
滑雪者质量为,初速度为,加速度为,在斜面上滑行时间为,落后时间,则背包的滑行时间为,由运动学公式得
联立解得
或
故可得
(2)背包和滑雪者到达水平轨道时的速度为、,有
滑雪者拎起背包的过程,系统在光滑水平面上外力为零,动量守恒,设共同速度为,有
解得
32.(20-21高三上·陕西渭南·阶段检测)钥匙从距离水面20m高的桥面自由落体竹筏前端在钥匙下落瞬间正好位于它的正下方。该竹筏以2m/s的速度匀速前进,若钥匙可以落入竹筏中,不考虑竹筏的宽度,则竹筏至少长( )
A.2m B.4m C.6m D.8m
【答案】B
【详解】钥匙下落的时间,根据
可得
这段时间内竹筏前进的距离
若钥匙可以落入竹筏中,则竹筏至少长4m,B正确,ACD错误。
故选B。
33.(2020·海南·高考真题)(多选)小朋友玩水枪游戏时,若水从枪口沿水平方向射出的速度大小为,水射出后落到水平地面上。已知枪口离地高度为,,忽略空气阻力,则射出的水( )
A.在空中的运动时间为
B.水平射程为
C.落地时的速度大小为
D.落地时竖直方向的速度大小为
【答案】BD
【详解】A.根据得,运动时间
故A错误;
B.水平射程为
故B正确;
CD.竖直方向分速度为
水平分速度为
落地速度为
故C错误,D正确。
故选BD。
34.(2019·海南·高考真题)汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶.前方突遇险情,司机紧急刹车,汽车做匀减速运动,加速度大小为8m/s2.从开始刹车到汽车停止,汽车运动的距离为( )
A.10m B.20m C.25m D.50m
【答案】C
【详解】汽车做匀减速运动,根据v02=2ax解得,故选C.
35.(2019·全国I卷·高考真题)如图,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高度为H。上升第一个所用的时间为t1,第四个所用的时间为t2。不计空气阻力,则满足( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】运动员起跳到达最高点的瞬间速度为零,又不计空气阻力,故可逆向处理为自由落体运动,根据初速度为零匀加速运动,连续相等的相邻位移内时间之比等于
可知
即
故选C。
36.(2019·浙江·高考真题)甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动,位移-时间图象如图所示,则在0~t1时间内
A.甲的速度总比乙大
B.甲、乙位移相同
C.甲经过的路程比乙小
D.甲、乙均做加速运动
【答案】B
【详解】A.因x-t图像的斜率等于速度,可知在0~t1时间内开始时甲的速度大于乙,后来乙的速度大于甲,选项A错误;
B.由图像可知在0~t1时间内甲、乙位移相同,选项B正确;
C.甲乙均向同方向做直线运动,则甲乙的路程相同,选项C错误;
D.由斜率等于速度可知,甲做匀速运动,乙做加速运动,选项D错误.
37.(2017·海南·高考真题)汽车紧急刹车后,停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止,在地面上留下的痕迹称为刹车线。由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度。已知汽车刹车减速运动的加速度大小为8.0m/s2,测得刹车线长25m。汽车在刹车前的瞬间的速度大小为( )
A.10m/s B.15m/s C.20m/s D.30m/s
【答案】C
【详解】由题可知末速度v=0,加速度a=-8m/s2,位移x=25m,根据
解得
故C正确,ABD错误。
故选C。
考点02 运动图像
1.(2026年高考物理真题完全解读(河北卷))我国科技爱好者复原了春秋战国时期带有刃车軎(wéi)的马车;并对其性能进行了测试。在时间内,若马车以恒定功率在水平路面上沿直线运动,速度从加速到,假定马车所受阻力不变,则马车运动的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】马车以恒定功率运动,阻力不变,由功率公式
结合牛顿第二定律
整理得加速度
随着速度增大,恒定功率不变,因此加速度逐渐减小
图像的斜率表示加速度,因此图的斜率应逐渐减小,图像越来越平缓。
故选C。
2.(2026·山东·高考真题)如图甲所示,汽车在平直公路上行驶,路边有等间距的树木,车载摄像机记录了沿途景色。某同学根据一段视频绘制了图乙,横坐标为树木序号,纵坐标为对应树木出现的时刻,内汽车通过隧道。关于汽车的运动,下列说法合理的是( )
A.内做加速运动
B.内做减速运动
C.内的路程小于内的路程
D.内的路程大于内的路程
【答案】B
【详解】树木是等间距的,故图像可类比图像
AB.根据可知,图像斜率的倒数表示速度,由图知时间内斜率增大,则速度减小,做减速运动,故A错误,B正确;
C.由图可知内的路程为4d,大于内的路程3d,故C错误;
D.内的路程3d,等于内的路程3d,故D错误。
故选B。
3.(2026·湖南·高考真题)某舰载机起飞时,在第2s内的v—t图像如图所示,该段时间内舰载机加速度的大小为( )
A.10m/s2 B.20m/s2 C.30m/s2 D.40m/s2
【答案】B
【详解】根据加速度的定义式
故选B。
4.(2025·贵州·高考真题)为测试人形机器人的稳定性和灵活性,让人形机器人按指令在一条直线上“跑步”,如图(a)所示。人形机器人在一段时间内的位置—时间图像如图(b)所示,设该机器人在内的位移为、速度为内的位移为、速度为,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】根据图像可知,内的位移为
速度为
内的位移为
速度为
所以
故选D。
5.(2025·海南·高考真题)ETC是电子不停车收费系统的简称,常见于高速公路出入口,只要在车挡风玻璃上安装一个打卡装置,就能实现快速收费,提高通行效率。如图所示是一辆汽车通过ETC通道运动过程的速度—时间图像,其中时间内的图线是一条平行于轴的直线,则( )
A.汽车在时间内做匀减速直线运动
B.汽车在时间内处于静止状态
C.汽车在和时间内的加速度方向相同
D.汽车在和时间内的速度方向相反
【答案】A
【详解】A.由图可知图像的斜率表示加速度,时间内加速度为负且恒定,速度为正,加速度方向与速度方向相反,故时,汽车做匀减速直线运动,故A正确;
B.内,汽车做匀速直线运动,故B错误;
C.内加速度为负,内加速度为正,故和内,汽车加速度方向相反,故C错误;
D.和内,汽车速度方向相同,均为正,故D错误。
故选A。
6.(2024·重庆·高考真题)如图所示,某滑雪爱好者经过M点后在水平雪道滑行。然后滑上平滑连接的倾斜雪道,当其达到N点时速度为0,水平雪道上滑行视为匀速直线运动,在倾斜雪道上的运动视为匀减速直线运动。则M到N的运动过程中,其速度大小v随时间t的变化图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】滑雪爱好者在水平雪道上做匀速直线运动,滑上平滑连接(没有能量损失,速度大小不变)的倾斜雪道,在倾斜雪道上做匀减速直线运动。
故选C。
7.(2024·甘肃·高考真题)小明测得兰州地铁一号线列车从“东方红广场”到“兰州大学”站的图像如图所示,此两站间的距离约为( )
A.980m B.1230m C.1430m D.1880m
【答案】C
【详解】图像中图线与横轴围成的面积表示位移,故可得
故选C。
8.(2024·河北·高考真题)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
【答案】A
【详解】由图像可知,图像第四象限表示向下运动,速度为负值。当向下运动到速度最大时篮球与地面接触,运动发生突变,速度方向变为向上并做匀减速运动。故第一次反弹后上升至a点,此时速度第一次向上减为零,到达离地面最远的位置。故四个点中篮球位置最高的是a点。
故选A。
9.(2024·新疆河南·高考真题)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( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】AB.物体做直线运动,位移与时间成函数关系,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选项速度与时间是成函数关系,故C正确,D错误。
故选C。
10.(2024·福建·高考真题)某公司在封闭公路上对一新型电动汽车进行直线加速和刹车性能测试,某次测试的速度一时间图像如图所示。已知和内图线为直线,内图线为曲线,则该车( )
A. 在的平均速度为 B.在做匀减速直线运动
C.在内的位移比在内的大 D.在的加速度大小比的小
【答案】D
【详解】A.根据图像可知,在内汽车做匀加速直线运动,3s末时速度大于30m/s,则平均速度
故A错误;
B.根据图像可知,在内速度一时间图像为曲线,汽车做非匀变速运动,在内图像为倾斜的直线,汽车做匀减速直线运动,故B错误;
C.根据图像与横轴围成的面积表示位移大小,在图中做一条辅助线,如图所示:
可得在汽车的位移大小为
在汽车的位移大小
可知的位移比的小,故C错误。
D.根据图像的斜率绝对值表示加速度大小,由C选项中图可知,辅助线的加速度大小与在的加速度大小相等,在的汽车加速度大于辅助线的加速度大小,则在的加速度大小比的小,故D正确。
故选D。
11.(2023·广东·高考真题)铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中,可视为质点的铯原子团在激光的推动下,获得一定的初速度。随后激光关闭,铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动,到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度或加速度随时间变化的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】AB.铯原子团仅在重力的作用,加速度g竖直向下,大小恒定,在图像中,斜率为加速度,故斜率不变,所以图像应该是一条倾斜的直线,故选项AB错误;
CD.因为加速度恒定,且方向竖直向下,故为负值,故选项C错误,选项D正确。
故选D。
12.(2023·江苏·高考真题)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
【答案】A
【详解】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。
13.(2023·全国甲卷·高考真题)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( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】x—t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。
14.(2022·上海·高考真题)两质点由静止开始做直线运动,它们的位移x与时间t的图像均为抛物线。t0时刻它们的速度分别为vI和vII,加速度分别为aI和aII。则( )
A.vI>vII,aI>aII B.vI>vII,aI<aII
C.vI<vII,aI>aII D.vI<vII,aI<aII
【答案】A
【详解】根据位移图线切线的斜率表示瞬时速度可知,在t0时刻,图像I对应的速度大于图像II对应的速度,即
vI>vII
根据题述它们的位移x与时间t的图像均为抛物线,可知两质点均做初速度为零的匀加速直线运动,由
v=at
可知,图像I对应的加速度大于图像II对应的加速度,即
aI>aII
故选A。
15.(2022·河北·高考真题)科学训练可以提升运动成绩,某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中,速度v与时间t的关系图像如图所示。由图像可知( )
A.时间内,训练后运动员的平均加速度大
B.时间内,训练前、后运动员跑过的距离相等
C.时间内,训练后运动员的平均速度小
D.时刻后,运动员训练前做减速运动,训练后做加速运动
【答案】D
【详解】A.根据图像的斜率表示加速度,由题图可知时间内,训练后运动员的平均加速度比训练前的小,故A错误;
B.根据图像围成的面积表示位移,由题图可知时间内,训练前运动员跑过的距离比训练后的大,故B错误;
C.根据图像围成的面积表示位移,由题图可知时间内,训练后运动员的位移比训练前的位移大,根据平均速度等于位移与时间的比值,可知训练后运动员的平均速度大,故C错误;
D.根据图像可直接判断知,时刻后,运动员训练前速度减小,做减速运动;时刻后,运动员训练后速度增加,做加速运动,故D正确。
故选D。
16.(2021·重庆·高考真题)质量相同的甲、乙两小球(视为质点)以不同的初速度竖直上抛,某时刻两球发生正碰。图中实线和虚线分别表示甲、乙两球位置随时间变化的曲线,其中虚线关于左右对称,实线两个顶点的纵坐标相同,若小球运动中除碰撞外仅受重力,则( )
A.时刻,甲的速率大于乙的速率
B.碰撞前后瞬间,乙的动量不变
C.碰撞前后瞬间,甲的动能不变
D.碰撞后甲的机械能大于乙的机械能
【答案】C
【详解】A.根据位移图像斜率表示速度可知,时刻,甲的速率小于乙的速率,故A错误;
BC.根据甲乙两球位移图像可知,碰撞前后瞬间,两球交换速度,方向反向。根据题述,虚线(乙的位移图像)关于左右对称,所以碰撞前后瞬间,乙的动量大小不变,方向变化,甲的动能不变,故B错误C正确;
D.根据题述,实线两个顶点的纵坐标相同,可知碰撞后甲的机械能与乙的机械能相等,故D错误。
故选C。
17.(2021·辽宁·高考真题)某驾校学员在教练的指导下沿直线路段练习驾驶技术,汽车的位置x与时间t的关系如图所示,则汽车行驶速度v与时间t的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】图象斜率的物理意义是速度,在时间内,图象斜率增大,汽车的速度增大;在时间内,图象斜率不变,汽车的速度不变;在时间内,图象的斜率减小,汽车做减速运动,综上所述可知A中图象可能正确。
故选A。
18.(2019·浙江·高考真题)一辆汽车沿平直道路行驶,其v-t图像如图所示。在t=0到t=40s这段时间内,汽车的位移是( )
A.0 B.30m C.750m D.1200m
【答案】C
【详解】在v-t图像中图线与时间轴围成的面积表示位移,故在40s内的位移为
故选C。
19.(2017·浙江·高考真题)汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶,驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人,于是刹车礼让汽车恰好停在斑马线前,假设驾驶员反应时间为0.5s.汽车运动的图如图所示,则汽车的加速度大小为
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据速度时间图像可以知道,在驾驶员反应时间内,汽车的位移为,所以汽车在减速阶段的位移 根据 可解得: 故C对;ABD错;
综上所述本题答案是:C
【点睛】驾驶员在发应时间内做匀速运动,根据图像可以求出匀速过程的位移,再利用求出运动过程中的加速度的大小.
试卷第1页,共3页
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专题02 匀变速直线运动
考点分类
十年考情(2017-2026)
命题规律
考点1 匀变速直线运动的规律
2026广东卷2026四川卷
2025广西卷2025江苏卷
2024海南卷2024北京卷2024甘肃卷2024广西卷2024山东卷2023山东卷2022湖北卷2022全国卷2021湖北卷2020上海卷2019全国卷2018海南卷2017海南卷
. 真实情境深度渗透:以CR450动车组制动、新能源汽车加速、航天返回舱着陆等前沿科技场景为载体,不再使用纯理论裸模型出题,要求学生从复杂场景中提炼匀变速运动模型。
. 综合关联属性突出:不再孤立考查运动学公式,会联动受力分析、牛顿运动定律、打点计时器实验等考点,强化“运动场景拆解-公式适配-数据计算”的完整解题链条。
. 能力导向持续强化:弱化机械套公式的固化考法,重点考查多过程匀变速运动的分段分析、v-t图像的信息提取与推导能力,规避死记硬背公式的刷题套路。
考点2 运动图像
2026山东卷2026河北卷
2025·福建卷2025·海南卷2024重庆卷2023江苏卷2024河北卷2024甘肃卷2024全国卷2024福建卷2023广东高考真题2023全国卷2022河北卷2021辽宁卷2019浙江卷2018浙江卷2017浙江卷
考点01 匀变速直线运动的规律
1.(2026·广东·高考真题)足球比赛中,某队员为接应传球,由静止开始沿直线跑动,先匀加速冲刺,后匀减速至接球点停止。全程用时5 s,位移大小为20 m,则该队员在某时刻的速度和加速度的大小可能是( )
A., B.,
C., D.,
2.(2026·四川·高考真题)小车在水平地面上做匀速直线运动。零时刻、站在小车上的甲沿与小车运动方向平行的方向抛出一个小球,乙站在小车侧方水平地面上观测到小球做直线运动直至落地。忽略空气阻力。则( )
A.乙观测到小球的运动轨迹与地面垂直
B.乙观测到小球的加速度为零
C.甲抛球方向与小车前进方向相同
D.小球相对地面的初速度不为零
3.(2026·贵州·高考真题)某同学乘坐列车时,在自己的座位上利用车厢内信息屏和手机秒表估算隧道长度。该同学进隧道时速度为,出隧道时速度为,总用时。若列车在隧道中做匀减速直线运动,则该隧道长为( )
A. B. C. D.
4.(2026·河南·高考真题)(多选)智能飞行器飞行表演中,两飞行器M、N位于同一高度,沿同一直线同向匀速飞行。依据表演要求,M保持飞行速度不变,N先匀加速后匀减速调整与M的间距,20 s以内完成调整。从开始调整时计时,N传回的数据如表所示,则调整过程中( )
时间
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
间距
281
294
297
290
273
248
227
212
203
200
200
A.10 s末N的速度达到最大值
B.7 s末N与M的间距为281.5 m
C.N加速阶段的加速度大小为
D.N与M的相对速度的最大值为
时间区间
0-2s
2-4s
4-6s
6-8s
8-10s
10-12s
12-14s
14-16s
16-18s
18-20s
相对位移
X1
X2
X3
X4
X5
X6
X7
X8
X9
X10
13m
3m
-7m
-17m
-25m
-21m
-15m
-9m
-3m
0
5.(2026·四川·高考真题)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。
6.(2025·全国卷·高考真题)我国自主研发的CR450动车组试验时的速度可达450km/h。若以120m/s的初速度在平直轨道上行驶的CR450动车组,匀减速运行14.4km后停止,则减速运动中其加速度的大小为( )
A.0.1m/s2 B.0.5m/s2 C.1.0m/s2 D.1.5m/s2
7.(2025·重庆·高考真题)“魔幻”重庆的立体交通层叠交错,小明选取其中两条线探究车辆的运动。如图所示,轻轨列车与汽车以速度分别从M和N向左同时出发,列车做匀速直线运动,汽车在长为s的NO段做匀减速直线运动并以速度进入半经为R的OP圆弧段做匀速圆周运动。两车均视为质点,则( )
A.汽车到O点时,列车行驶距离为s B.汽车到O点时,列车行驶距离为
C.汽车在OP段向心加速度大小为 D.汽车在OP段向心加速度大小为
8.(2025·安徽·高考真题)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,则( )
A. B. C. D.
9.(2025·江苏·高考真题)新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物立刻制动,做匀减速直线运动。内速度由减至0。该过程中加速度大小为( )
A. B. C. D.
10.(2025·广西·高考真题)某乘客乘坐的动车进站时,动车速度从36km/h减小为0,此过程可视为匀减速直线运动,期间该乘客的脉搏跳动了70次。已知他的脉搏跳动每分钟约为60次,则此过程动车行驶距离约为( )
A. B. C. D.
11.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)(多选)如图(a),倾角为的足够长斜面放置在粗糙水平面上。质量相等的小物块甲、乙同时以初速度沿斜面下滑,甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为、,整个过程中斜面相对地面静止。甲和乙的位置x与时间t的关系曲线如图(b)所示,两条曲线均为抛物线,乙的曲线在时切线斜率为0,则( )
A.
B.时,甲的速度大小为
C.之前,地面对斜面的摩擦力方向向左
D.之后,地面对斜面的摩擦力方向向左
12.(2025·福建·高考真题)在2024年巴黎奥运会上,我国游泳运动员创造了男子百米自由 泳新的世界纪录。在此次比赛中,运动员起跳后于时刻入水。入水后 的运动过程可近似分为三个阶段:段的前程游为匀减速直线运动, 段为匀速游,段的冲刺游为匀加速直线运动;速率随时间变化的图像如图所示。已知,,,,求该运动员在
(1)段的平均速度大小;
(2)段的加速度大小;
(3)段的位移大小。
13.(2024·海南·高考真题)商场自动感应门如图所示,人走进时两扇门从静止开始同时向左右平移,经4s恰好完全打开,两扇门移动距离均为2m,若门从静止开始以相同加速度大小先匀加速运动后匀减速运动,完全打开时速度恰好为0,则加速度的大小为( )
A. B. C. D.
14.(2024·北京·高考真题)一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶,制动后做匀减速直线运动,经2s停止,汽车的制动距离为( )
A.5m B.10m C.20m D.30m
15.(2024·广西·高考真题)让质量为的石块从足够高处自由下落,在下落的第末速度大小为,再将和质量为的石块绑为一个整体,使从原高度自由下落,在下落的第末速度大小为,g取,则( )
A. B.
C. D.
16.(2024·山东·高考真题)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;若木板长度为2L,通过A点的时间间隔为。为( )
A.
B.
C.
D.
17.(2024·湖南·高考真题)(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,则v1的最大值为,且
B.若,则v1的最大值为,且
C.若,则v1的最大值为,且
D.若,则v1的最大值为,且
18.(2024·广西·高考真题)如图,轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒,锥筒间距,某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时,从2号锥筒运动到3号锥筒用时。求该同学
(1)滑行的加速度大小;
(2)最远能经过几号锥筒。
19.(2024·全国甲卷·高考真题)为抢救病人,一辆救护车紧急出发,鸣着笛沿水平直路从时由静止开始做匀加速运动,加速度大小,在时停止加速开始做匀速运动,之后某时刻救护车停止鸣笛,时在救护车出发处的人听到救护车发出的最后的鸣笛声。已知声速,求:
(1)救护车匀速运动时的速度大小;
(2)在停止鸣笛时救护车距出发处的距离。
20.(2023·河北·高考真题)某科研团队通过传感器收集并分析运动数据,为跳高运动员的技术动作改进提供参考。图为跳高运动员在起跳过程中,其单位质量受到地面的竖直方向支持力随时间变化关系曲线。图像中至内,曲线下方的面积与阴影部分的面积相等。已知该运动员的质量为,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A.起跳过程中运动员的最大加速度约为
B.起跳后运动员重心上升的平均速度大小约为
C.起跳后运动员重心上升的最大高度约为
D.起跳过程中运动员所受合力的冲量大小约为
21.(2023·山东·高考真题)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
22.(2023·上海·高考真题)炮管发射数百次炮弹后报废,炮弹飞出速度为1000m/s,则炮管报废前炮弹在炮管中运动的总时长约为( )
A.5秒 B.5分钟 C.5小时 D.5天
23.(2023·江苏·高考真题)滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑,到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄,频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比,图甲中滑块( )
A.受到的合力较小 B.经过A点的动能较小
C.在A、B之间的运动时间较短 D.在A、B之间克服摩擦力做的功较小
24.(2022·湖北·高考真题)我国高铁技术全球领先,乘高铁极大节省了出行时间。假设两火车站W和G间的铁路里程为1080 km,W和G之间还均匀分布了4个车站。列车从W站始发,经停4站后到达终点站G。设普通列车的最高速度为108 km/h,高铁列车的最高速度为324 km/h。若普通列车和高铁列车在进站和出站过程中,加速度大小均为0.5 m/s2,其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动,两种列车在每个车站停车时间相同,则从W到G乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为( )
A.6小时25分钟 B.6小时30分钟
C.6小时35分钟 D.6小时40分钟
25.(2022·山东·高考真题)无人配送小车某次性能测试路径如图所示,半径为的半圆弧与长的直线路径相切于B点,与半径为的半圆弧相切于C点。小车以最大速度从A点驶入路径,到适当位置调整速率运动到B点,然后保持速率不变依次经过和。为保证安全,小车速率最大为。在段的加速度最大为,段的加速度最大为。小车视为质点,小车从A到D所需最短时间t及在段做匀速直线运动的最长距离l为( )
A.
B.
C.
D.
26.(2022·全国甲卷·高考真题)长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶,速率为v0,要通过前方一长为L的隧道,当列车的任一部分处于隧道内时,列车速率都不允许超过v(v < v0)。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a,则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为( )
A. B.
C. D.
27.(2021·湖北·高考真题)2019年,我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。某轮比赛中,陈芋汐在跳台上倒立静止,然后下落,前5 m完成技术动作,随后5 m完成姿态调整。假设整个下落过程近似为自由落体运动,重力加速度大小取10 m/s2,则她用于姿态调整的时间约为( )
A.0.2 s B.0.4s C.1.0 s D.1.4s
28.(2021·河北·高考真题)铯原子钟是精确的计时仪器,图1中铯原子从O点以的初速度在真空中做平抛运动,到达竖直平面所用时间为;图2中铯原子在真空中从P点做竖直上抛运动,到达最高点Q再返回P点,整个过程所用时间为,O点到竖直平面、P点到Q点的距离均为,重力加速度取,则为( )
A.100∶1 B.1∶100 C.1∶200 D.200∶1
29.(2021·福建·高考真题)一火星探测器着陆火星之前,需经历动力减速、悬停避障两个阶段。在动力减速阶段,探测器速度大小由减小到0,历时。在悬停避障阶段,探测器启用最大推力为的变推力发动机,在距火星表面约百米高度处悬停,寻找着陆点。已知火星半径约为地球半径的,火星质量约为地球质量的,地球表面重力加速度大小取,探测器在动力减速阶段的运动视为竖直向下的匀减速运动。求:
(1)在动力减速阶段,探测器的加速度大小和下降距离;
(2)在悬停避障阶段,能借助该变推力发动机实现悬停的探测器的最大质量。
30.(2021·天津·高考真题)一玩具以初速度从水平地面竖直向上抛出,达到最高点时,用遥控器将玩具内压缩的轻弹簧弹开,该玩具沿水平方向分裂成质量之比为1∶4的两部分,此时它们的动能之和与玩具从地面抛出时的动能相等。弹簧弹开的时间极短,不计空气阻力。求
(1)玩具上升到最大高度时的速度大小;
(2)两部分落地时速度大小之比。
31.(2021·河北·高考真题)如图,一滑雪道由和两段滑道组成,其中段倾角为,段水平,段和段由一小段光滑圆弧连接,一个质量为的背包在滑道顶端A处由静止滑下,若后质量为的滑雪者从顶端以的初速度、的加速度匀加速追赶,恰好在坡底光滑圆弧的水平处追上背包并立即将其拎起,背包与滑道的动摩擦因数为,重力加速度取,,,忽略空气阻力及拎包过程中滑雪者与背包的重心变化,求:
(1)滑道段的长度;
(2)滑雪者拎起背包时这一瞬间的速度。
32.(20-21高三上·陕西渭南·阶段检测)钥匙从距离水面20m高的桥面自由落体竹筏前端在钥匙下落瞬间正好位于它的正下方。该竹筏以2m/s的速度匀速前进,若钥匙可以落入竹筏中,不考虑竹筏的宽度,则竹筏至少长( )
A.2m B.4m C.6m D.8m
33.(2020·海南·高考真题)(多选)小朋友玩水枪游戏时,若水从枪口沿水平方向射出的速度大小为,水射出后落到水平地面上。已知枪口离地高度为,,忽略空气阻力,则射出的水( )
A.在空中的运动时间为
B.水平射程为
C.落地时的速度大小为
D.落地时竖直方向的速度大小为
34.(2019·海南·高考真题)汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶.前方突遇险情,司机紧急刹车,汽车做匀减速运动,加速度大小为8m/s2.从开始刹车到汽车停止,汽车运动的距离为( )
A.10m B.20m C.25m D.50m
35.(2019·全国I卷·高考真题)如图,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高度为H。上升第一个所用的时间为t1,第四个所用的时间为t2。不计空气阻力,则满足( )
A. B. C. D.
36.(2019·浙江·高考真题)甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动,位移-时间图象如图所示,则在0~t1时间内
A.甲的速度总比乙大
B.甲、乙位移相同
C.甲经过的路程比乙小
D.甲、乙均做加速运动
37.(2017·海南·高考真题)汽车紧急刹车后,停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止,在地面上留下的痕迹称为刹车线。由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度。已知汽车刹车减速运动的加速度大小为8.0m/s2,测得刹车线长25m。汽车在刹车前的瞬间的速度大小为( )
A.10m/s B.15m/s C.20m/s D.30m/s
考点02 运动图像
1.(2026年高考物理真题完全解读(河北卷))我国科技爱好者复原了春秋战国时期带有刃车軎(wéi)的马车;并对其性能进行了测试。在时间内,若马车以恒定功率在水平路面上沿直线运动,速度从加速到,假定马车所受阻力不变,则马车运动的图像可能是( )
A. B.
C. D.
2.(2026·山东·高考真题)如图甲所示,汽车在平直公路上行驶,路边有等间距的树木,车载摄像机记录了沿途景色。某同学根据一段视频绘制了图乙,横坐标为树木序号,纵坐标为对应树木出现的时刻,内汽车通过隧道。关于汽车的运动,下列说法合理的是( )
A.内做加速运动
B.内做减速运动
C.内的路程小于内的路程
D.内的路程大于内的路程
3.(2026·湖南·高考真题)某舰载机起飞时,在第2s内的v—t图像如图所示,该段时间内舰载机加速度的大小为( )
A.10m/s2 B.20m/s2 C.30m/s2 D.40m/s2
4.(2025·贵州·高考真题)为测试人形机器人的稳定性和灵活性,让人形机器人按指令在一条直线上“跑步”,如图(a)所示。人形机器人在一段时间内的位置—时间图像如图(b)所示,设该机器人在内的位移为、速度为内的位移为、速度为,则( )
A.
B.
C.
D.
5.(2025·海南·高考真题)ETC是电子不停车收费系统的简称,常见于高速公路出入口,只要在车挡风玻璃上安装一个打卡装置,就能实现快速收费,提高通行效率。如图所示是一辆汽车通过ETC通道运动过程的速度—时间图像,其中时间内的图线是一条平行于轴的直线,则( )
A.汽车在时间内做匀减速直线运动
B.汽车在时间内处于静止状态
C.汽车在和时间内的加速度方向相同
D.汽车在和时间内的速度方向相反
6.(2024·重庆·高考真题)如图所示,某滑雪爱好者经过M点后在水平雪道滑行。然后滑上平滑连接的倾斜雪道,当其达到N点时速度为0,水平雪道上滑行视为匀速直线运动,在倾斜雪道上的运动视为匀减速直线运动。则M到N的运动过程中,其速度大小v随时间t的变化图像可能是( )
A. B.
C. D.
7.(2024·甘肃·高考真题)小明测得兰州地铁一号线列车从“东方红广场”到“兰州大学”站的图像如图所示,此两站间的距离约为( )
A.980m B.1230m C.1430m D.1880m
8.(2024·河北·高考真题)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
9.(2024·新疆河南·高考真题)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( )
A. B.
C. D.
10.(2024·福建·高考真题)某公司在封闭公路上对一新型电动汽车进行直线加速和刹车性能测试,某次测试的速度一时间图像如图所示。已知和内图线为直线,内图线为曲线,则该车( )
A. 在的平均速度为 B.在做匀减速直线运动
C.在内的位移比在内的大 D.在的加速度大小比的小
11.(2023·广东·高考真题)铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中,可视为质点的铯原子团在激光的推动下,获得一定的初速度。随后激光关闭,铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动,到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度或加速度随时间变化的图像是( )
A. B.
C. D.
12.(2023·江苏·高考真题)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
13.(2023·全国甲卷·高考真题)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( )
A. B.
C. D.
14.(2022·上海·高考真题)两质点由静止开始做直线运动,它们的位移x与时间t的图像均为抛物线。t0时刻它们的速度分别为vI和vII,加速度分别为aI和aII。则( )
A.vI>vII,aI>aII B.vI>vII,aI<aII
C.vI<vII,aI>aII D.vI<vII,aI<aII
15.(2022·河北·高考真题)科学训练可以提升运动成绩,某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中,速度v与时间t的关系图像如图所示。由图像可知( )
A.时间内,训练后运动员的平均加速度大
B.时间内,训练前、后运动员跑过的距离相等
C.时间内,训练后运动员的平均速度小
D.时刻后,运动员训练前做减速运动,训练后做加速运动
16.(2021·重庆·高考真题)质量相同的甲、乙两小球(视为质点)以不同的初速度竖直上抛,某时刻两球发生正碰。图中实线和虚线分别表示甲、乙两球位置随时间变化的曲线,其中虚线关于左右对称,实线两个顶点的纵坐标相同,若小球运动中除碰撞外仅受重力,则( )
A.时刻,甲的速率大于乙的速率
B.碰撞前后瞬间,乙的动量不变
C.碰撞前后瞬间,甲的动能不变
D.碰撞后甲的机械能大于乙的机械能
17.(2021·辽宁·高考真题)某驾校学员在教练的指导下沿直线路段练习驾驶技术,汽车的位置x与时间t的关系如图所示,则汽车行驶速度v与时间t的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
18.(2019·浙江·高考真题)一辆汽车沿平直道路行驶,其v-t图像如图所示。在t=0到t=40s这段时间内,汽车的位移是( )
A.0 B.30m C.750m D.1200m
19.(2017·浙江·高考真题)汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶,驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人,于是刹车礼让汽车恰好停在斑马线前,假设驾驶员反应时间为0.5s.汽车运动的图如图所示,则汽车的加速度大小为
A. B. C. D.
试卷第1页,共3页
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