力与直线运动--匀变速直线运动的推论及比例关系的应用 高频考点专项练-2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 聚焦匀变速直线运动推论及比例关系，通过逆向思维、比例公式等方法系统训练，强化运动观念与科学推理，适配高考一轮高频考点突破。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础推论应用|3题（如频闪照相、冰壶减速）|逆向思维法、平均速度公式|从基本公式推导位移差、中间时刻速度等推论| |比例关系计算|4题（如子弹穿水球、木块）|比例公式法（时间比、速度比）|初速度为零匀加速运动的位移-时间-速度关系链| |多过程运动分析|5题（如关卡闯关、汽车过ETC）|过程分段法、运动学公式联用|实际情境中匀加速、匀速、匀减速过程的衔接与计算|

力与直线运动--匀变速直线运动的推论及比例关系的应用 高频考点专项练 2027届高中物理高考一轮复习备考 一、单选题 1．一直径的小球在水平面做匀加速直线运动，有同学利用手机的频闪照相功能得到的照片如图所示，并用刻度尺测得图中数据、、，(、表示两小球球心的距离），频闪过程中两次拍照时间间隔不变，则小球从B到D的位移为（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为5s和2s．关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度2m/s2由静止加速到2m/s，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是（ ） A．关卡2 B．关卡3 C．关卡4 D．关卡5 3． 冬奥会上的冰壶项目是极具观赏性的一项比赛，将冰壶运动简化成如下模型：冰壶从A点以初速度掷出，沿直线AD做匀减速直线运动，恰好停在营垒中心点D处，AB=BC=CD，下列说法中错误的是（　　） A．冰壶在AB、BC、CD三段上运动的时间之比 B．冰壶在A、B、C处的速度大小之比 C．冰壶从A运动到D的平均速度为 D．冰壶运动到AD中点位置的速度为 4．道路交通安全法规定开车时严禁司机接打电话，原因是开车打电话会严重影响司机出现事故后的反应时间。假设某位测试员以m/s匀速行驶，发现前方模拟假人，经反应时间后汽车向前滑行一段距离停下；随后该测试员以相同的初速度边打电话边开车，同样发现模拟假人后汽车停下，经测量边打电话边开车时汽车滑行的距离比正常行驶多6.6m。假设汽车刹车可视为匀变速直线运动，则边打电话边开车比正常行驶反应时间长了（　　） A．0.15s B．0.27s C．0.32s D．0.44s 5．四个水球可以挡住一颗子弹！如图所示，是《国家地理频道》的实验示意图，直径相同（约30cm左右）的4个装满水的薄皮气球水平固定排列，子弹射入水球中并沿水平线做匀变速直线运动，恰好能穿出第4个水球，气球薄皮对子弹的阻力忽略不计。以下判断不正确的是（　　）    A．子弹在每个水球中的速度变化量相同 B．子弹依次穿过每个小球所用的时间之比为 C．子弹依次进入每个小球时的速度之比为2：：：1 D．子弹穿出第3个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等 6．如图所示，a、b、c、d为光滑斜面上的四个点。一小滑块M自a点由静止开始匀加速下滑，通过ab、bc、cd各段所用时间均相等。现让另一小滑块N自b点由静止开始匀加速下滑，则（　　） A．斜面上bc、cd段的长度之比为4:9 B．滑块N通过bc、cd段所用时间相等 C．滑块N通过c点的速度等于通过bd段的平均速度 D．滑块N通过c、d点的速度之比为 7．如图所示，已知、A、、为同一直线上的四点，间的距离为，间的距离为，一物体自点静止起出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过A、、三点。已知物体通过段与通过段所用时间相等。A与的距离为（　　） A． B． C． D． 8．如图所示，一辆赛车在平直赛道上做匀加速直线运动，途经、、、四个标志杆，其中。赛车手发现自己通过和这两段位移的时间均为，而通过段时间仅为，若将赛车看成质点，则以下说法中正确的是（　　） A．赛车做匀加速直线运动的加速度 B．赛车做匀加速直线运动的加速度 C．赛道上、间的距离为 D．利用以上数据可以计算出赛车经过点时的速度 9．如图所示，一颗子弹水平向右飞行，恰好能够依次穿过竖直固定着的厚度相同的3块木块，子弹在木块中的运动可以看做匀减速直线运动，下列分析正确的是（    ） A．子弹进入每块木块前的速度之比 B．子弹依次穿过三块木块的时间之比 C．改变木块的厚度，让子弹恰好穿过三块木块的时间相等，则三块木块的厚度之比 D．改变木块的厚度，让子弹恰好穿过三块木块的时间相等，则子弹进入每块木块前的速度之比 二、多选题 10．图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从A下落到B的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动，对出现的这种现象，下列说法正确的是（g取10m/s2）（　　） A．水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间相等 B．水滴在各点速度之比为1：2：3 C．水滴在相邻两点之间的位移之比为1：4：9 D．间歇发光的间隔时间是 11．如图所示，在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c，离桌面高度分别为h1∶h2∶h3＝3∶2∶1.若先后顺次释放a、b、c，三球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则(    ) A．三者到达桌面时的速度大小之比是 B．三者运动时间之比为3∶2∶1 C．b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差 D．三个小球运动的加速度与小球受到的重力成正比 12．如图所示，一个小球从光滑固定斜面顶端由静止下滑做匀加速直线运动，依次经过A、B、C、D四点，已知经过AB、BC和CD三段所用时间分别为t、2t和3t，通过BC段和CD段的位移分别为x1和x2，下列说法正确的是（　　） A．一定有 B．小球的加速度大小为 C．小球在C点的瞬时速度大小为 D．AB段位移大小为 13．如图所示，在水平面上固定着四个材料完全相同的木块，长度分别是、、、，一子弹以水平初速度射入木块，若子弹在木块中做匀减速直线运动，当穿透第四个木块时速度恰好为0，则（　　） A．子弹通过所有木块的平均速度和初速度之比为1∶2 B．子弹通过每个木块的速度的平方变化量之比为1∶4∶9∶16 C．子弹穿出第三个木块时的速度与穿出第一个木块时的速度之比为2∶3 D．子弹通过前两个木块的时间与通过后两个木块的时间之比为 三、解答题 14．智能机器人自动分拣快递包裹系统被赋予“惊艳世界的中国黑科技”称号。如图甲，当机器人抵达分拣口时，速度恰好减速为零，翻转托盘使托盘倾角缓慢增大，直至包裹滑下，将包裹投入分拣口中（最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度g大小取10m/s2）。如图乙，机器人把质量m=1kg的包裹从供包台由静止出发，沿直线运至相距L=30m的分拣口处，在运行过程中包裹与水平托盘保持相对静止。已知机器人运行最大加速度a=2m/s2，运行最大速度v=2m/s，机器人运送包裹途中看作质点。 (1)求机器人从供包台运行至分拣口所需的最短时间t； (2)若包裹与水平托盘的动摩擦因数为，则在机器人A到达投递口处，要使得包裹能够下滑，托盘的最小倾角θm应该是多少； 15．如图为某高速收费站的标识牌。一辆汽车正沿直线向收费站驶来，如果这辆汽车过ETC（电子不停车收费）通道，则需要在车辆识别装置前处减速至，匀速到达车辆识别装置后再以的加速度加速至行驶，假设汽车制动过程中所受阻力与其重力的比值，且制动时间，汽车进、出收费站的运动可视为水平面上的直线运动，g取。求： (1)汽车减速前的速度大小； (2)汽车到达车辆识别装置后加速运动的位移大小； (3)汽车从开始减速到加速结束的平均速度大小。 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C A D A D A D D ABD 题号 11 12 13 答案 AC BD AC 1．B 由匀变速直线运动规律可知 则有 故选B。 2．C 根据v=at可得，2m/s=2m/s2×t1，所以加速的时间为t1=1s； 加速的位移为 ， 之后匀速运动的时间为，到达关卡2的时间为 小于5s，放行；可以通过，所以可以通过关卡2继续运动，从第2关卡到第3关卡匀速运动时间 ， 所以到达第3关卡的时刻（从开始运动计时）为8.5s，7s＜8.5s＜12s，也是放行，可以通过，从第3关卡到第4关卡匀速运动时间仍然是４s，所以到达第4关卡的时刻（从开始运动计时）为到达关卡4的总时间为 1s+3.5s+4s+4s=12.5s， 12＜8.5＜14，关卡放行和关闭的时间分别为5s和2s，此时关卡4是关闭的，所以最先挡住他前进的是关卡4，所以C正确； 故选C。 【点睛】本题是对匀变速直线运动位移时间关系式的考查，注意开始的过程是匀加速直线运动，要先计算出加速运动的时间． 3．A A．冰壶运动过程为匀减速直线运动，且减速为零，运用逆行思维，可以将其看成反向的匀加速直线运动，设加速度为a，有 综上所述，整理有 故A错误； B．运用逆向思维，对CD段、BD段、AD段分别有 整理有 故B正确； C．因为冰壶AD段运动属于匀变速直线运动，根据匀变速直线运动的推论可知，冰壶从A运动到D的平均速度为 故C正确； D．设冰壶运动到AD中点位置的速度为v，则其前半段运动和后半段运动有 联立解得 故D正确。 故错误的选A。 4．D 设正常行驶的反应时间为，汽车滑行距离为，汽车刹车的加速度为a，由题意可知 同理，设边打电话边行驶的反应时间为，汽车滑行距离为，由题意可知 联立以上两式整理得 解得 故选D。 5．A A．子弹做匀减速运动，通过相同位移的时间逐渐增大，所以子弹在每个水球中运动的时间不同，而加速度相同，有知，子弹在每个水球中的速度变化量不同，故A错误； B．子弹的运动可看作反向的初速度为0的匀加速直线运动，对于初速度为零的匀加速直线运动，通过连续相等位移的时间之比为，则子弹依次穿过每个小球所用的时间之比为，故B正确； C．子弹的运动可看作反向的初速度为0的匀加速直线运动，根据x=at2可得逆向子弹依次进入每个小球时的时间之比为，根据可知逆向子弹依次进入每个小球时的速度之比为，则子弹依次进入每个小球时的速度之比为 ，故C正确； D．子弹恰好能穿出第4个水球，则根据B项分析知子弹穿过第4个水球的时间与子弹穿过前3个水球所用时间相同，则子弹穿出第3个水球时的瞬时速度即为中间时刻的速度，与全程的平均速度相等，故D正确。 故选A。 6．D A．小滑块M自a点由静止开始匀加速下滑，通过ab、bc、cd各段所用时间均相等，根据初速度为零的匀加速直线运动中，连续相等的时间内位移之比等于1:3:5:……，可知斜面上bc、cd段的长度之比为3:5，故A错误； B．由于斜面上bc、cd段的长度之比为3:5，不是1:3，所以小滑块N自b点由静止开始匀加速下滑，通过bc、cd段所用时间不相等，故B错误； C．根据B选项可知，c点不是小滑块N运动的时间中点，则滑块N通过c点的速度不等于通过bd段的平均速度，故C错误； D．设bc长度为3x，则cd长度为5x，滑块N通过c点的时，有 滑块N通过d点的时，有 所以滑块N通过c、d点的速度之比为，故D正确。 故选D。 7．A 设物体的加速度为a，根据匀变速直线运动速度与位移公式可得 已知物体通过段与通过段所用时间相等，则有 联立解得 故A与的距离为 故选A。 8．D AB．如图 设赛车通过的中间时刻对应位置为，通过的中间时刻对应位置为，则根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度，有 赛车从到的运动时间为，则加速度 故AB错误； C．根据速度—时间公式可得赛车经过点的瞬时速度为，由到做匀加速直线运动，故、间的距离为 ，故C错误； D．赛车经过点时的速度为，故D正确。 故选D。 9．D A．设木块的厚度均为d，子弹的加速度大小为a。将子弹的匀减速直线运动逆向看作是初速度为零的匀加速直线运动，根据 可得 所以子弹进入每块木块前的速度之比为，故A错误； B．将子弹的匀减速直线运动逆向看作是初速度为零的匀加速直线运动，根据 解得 可知子弹依次穿过三块木块的时间之比为，故B错误； C．将子弹的匀减速直线运动逆向看作是初速度为零的匀加速直线运动，根据 可得三块木块的厚度之比为，故C错误； D．将子弹的匀减速直线运动逆向看作是初速度为零的匀加速直线运动，根据 可得子弹进入每块木块前的速度之比，故D正确； 故选D。 10．ABD AC．水滴在相邻两点之间的位移满足 根据初速度为零的匀加速直线运动的等分规律得，A正确，C错误； B．由，水滴在各点速度之比为，B正确； D．由 得，间歇发光的间隔时间为，D正确。 故选ABD。 11．AC 【分析】三个小球均做自由落体运动，则由自由落体的运动规律得出通式，则可求得各项比值； A、设，则由，得，得到达桌面时的速度之比：，故A正确 B、由，则得三者运动时间之比：，故B错误； C、b与a开始下落时间差，c与b开始下落时间差，即b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差，故C正确； D、三个小球的加速度与重力和质量无关，等于重力加速度，故D错误． 【点睛】自由落体运动由于是初速度为零的匀加速直线运动，在公式应用中有一定的便利，故一般会在过程上有些复杂，解题时要注意过程的分析． 12．BD A．若A点速度为0，BC与CD位移之比恰等于8：27，但A点速度不为0，故A错误； BC．设C点速度为vC，根据位移—时间关系，BC段有x1=vC∙2t-a(2t)2 CD段有 x2=vC∙3t+a(3t)2 解得， 故B正确，C错误； D．AB位移满足，故D正确； 故选BD。 13．AC A．子弹通过所有木块的平均速度为，故子弹通过所有木块的平均速度和初速度之比为，故A正确； B．根据，有 故子弹通过每个木块的速度的平方变化量之比为，故B错误； C．根据，有， 整个过程有 联立解得， 故子弹穿出第三个木块时的速度与穿出第一个木块时的速度之比为，故C正确； D．将子弹的运动过程从右向左看，则成为初速度为零的匀加速直线运动，则子弹通过每个所用时间之比为，故子弹通过前两个木块的时间与通过后两个木块的时间之比为，故D错误。 故选AC。 14．(1) (2) （1）当机器人A先做匀加速直线运动加速至2m/s，然后做匀速直线运动，最后做匀减速直线运动至零时，机器人A从供包台运行至分拣口所需时间最短。做匀加速直线运动阶段根据运动学的公式可得 ， 匀减速直线运动阶段根据运动学的公式得 ， 匀速直线阶段根据运动学的公式得 运行总时间 （2）设要使包裹刚开始下滑，托盘的最小倾角，对包裹，受力分析得 ， 其中 解得托盘的最小倾角 15．(1) (2) (3) （1）设减速过程加速度大小为，由牛顿第二定律，有 由运动学规律，有 代入数据解得 （2）由运动学规律，有 代入数据解得 （3）加速过程的时间 匀速过程的时间 减速过程的位移大小 平均速度大小 学科网（北京）股份有限公司 $