专题02 匀变速直线运动的研究(期中真题汇编,安徽专用)高一物理上学期
2026-09-10
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摘要:
**基本信息**
高一物理期中专题试题汇编,聚焦匀变速直线运动6大高频考点,精选安徽皖南八校、合肥一中、安庆一中名校期中真题,注重实验操作与实际情境结合,适配高一上学期期中复习需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择(单/多选)|多题|实验仪器使用、运动公式应用、图像分析|结合电磁/电火花打点计时器辨析,如考点1第1题;联系冰壶减速运动(考点2第2题),体现科学思维|
|实验题|多题|纸带数据处理、加速度计算|注重实验操作规范与误差分析,如考点1第4题结合电源频率变化对加速度测量的影响|
|计算题|多题|追及相遇、自由落体、位移公式|融入舰载机弹射(考点2第7题)、高空坠物(考点4第9题)等真实情境,考查综合应用能力|
内容正文:
专题02 匀变速直线运动的研究
6大高频考点
1. 实验:探究小车速度随时间变化的规律
2. 匀变速直线运动的速度与时间的关系
3. 匀变速直线运动的位移与时间的关系
4. 自由落体运动
5. 运动学图像问题
6. 追及、相遇问题
考点1 实验:探究小车速度随时间变化的规律
1.(25-26高一上·安徽皖南八校·期中)甲、乙两图是高中阶段常用的两种打点计时器,下列说法正确的是( )
A. 甲图是电火花打点计时器;乙图是电磁打点计时器
B. 由于打点不清晰,需要把振针调低,此时振针可以看成质点
C. 打点周期取决于电源的频率,数值等于频率的倒数
D. 乙图中夹了两条纸带,是为了让墨粉纸盘转动,打出点迹出现在上面纸带上
2.(25-26高一上·六安第一中学·期中)某学生采用如图甲所示的实验装置,让槽码通过细绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。小王同学挑选了一条点迹清晰的纸带,并选取了部分点为计数点(计数点间的距离如图乙)。由于不小心,纸带被撕断了,如下图所示。已知打点计时器打点的时间间隔T= 0.02s,图中标注的长度是指相邻两计数点间距离(单位 cm)。
(1)在A、B、C、D四段纸带中选出从图乙纸带上撕下的那段应是 ;
A.
B.
C.
D.
(2)打纸带时,小车的加速度大小是 m/s²(保留两位有效数字)。
3.(25-26高一上·安徽安庆一中·期中)(多选)打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请你完成下列有关问题:
(1)甲图是: (填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”)。
(2)电火花计时器使用的电源是 (填“交变8V”或“交变220V”)电源,实验室使用我国民用50Hz交流电,如果相邻的计数点间还有4个点未标出,则相邻的两个计数点的时间间隔为 s。
(3)关于本实验,下列说法或者做法正确的是( )
A、纸带上打的点越密,说明物体运动的速度越小
B、纸带上打的点越疏,说明物体运动的速度越小
C、在测量物体速度时,先让物体运动,再接通电源
D、在测量物体速度时,先接通电源,再让物体运动
4.(25-26高一上·合肥一中·期中)某同学在研究小车运动实验中,获得一条点迹清楚的纸带,已知打点计时器每隔0.02秒打一个计时点,该同学选择A、B、C、D、E、F六个计数点,对计数点进行测量的结果记录在图中,单位是cm。
(1)①打下C点时小车的瞬时速度 m/s(保留2位有效数字);
②小车的加速度 。(保留2位有效数字)
(2)关于打点计时器的时间间隔,下列是四位同学各自发表的看法,其中正确的是( )
A. 电源电压越高,每打两个点的时间间隔就越短
B. 纸带速度越大,每打两个点的时间间隔就越短
C. 打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的周期决定
D. 如果将交流电改为直流电,打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变
(3)如果当时电网中交变电流的周期稍有变小,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比 (选填:偏大、偏小或不变)。
5.(25-26高一上·合肥六中·期中)如图所示为某次使用电火花打点计时器做实验得到的一条纸带,从O开始每5个点取一个测量点,分别为A、B、C、D、E、F各点间距如图所示。电火花打点计时器的电源是 电源(“直流”,“交流”),电压是 V,vA= m/s,vC= m/s;(结果均保留三位有效数字)加速度a= m/s2。(结果保留两位有效数字)
6.(2025-2026高一上·安徽滁州·期中)如图所示为做匀变速直线运动的小车带动纸带通过打点计时器打出的纸带,选出的部分计数点分别记为O、A、B、C、D、E、F,每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出,打点计时器使用的电源频率为50Hz。
(1)从打O点到打F点所经历的时间为 s;
(2)若纸带的左端与小车相连,则小车做 运动(填“减速”或“加速”);
(3)BE段小车的平均速度 m/s(计算结果保留两位小数);
(4)在打点计时器打C点时,小车的速度v= m/s(计算结果保留三位有效数字);
(5)利用纸带上的数据求出小车运动的加速度大小a= m/s2(计算结果保留三位有效数字)。
7.(25-26高一上·安徽皖南八校·期中)(多选)某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律,实验装置如图所示。
(1)关于本实验,下列说法正确的是______。
A. 释放纸带的同时,接通电源
B. 先接通电源打点,后释放纸带运动
C. 先释放纸带运动,后接通电源打点
D. 纸带上的点迹越密集,说明纸带运动的速度越小
(2)要测量小车的速度,除打点计时器(含所用电源、纸带、墨粉纸盘)外还必须使用的测量工具是 。
(3)该小组在规范操作下得到一条点迹清晰的纸带如图所示,在纸带上依次选出7个计数点,分别标上A、B、C、D、E、F和G,每相邻的两个计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源的频率是50Hz。(以下结果均保留两位小数)
打D点时小车的速度 m/s,小车加速度 m/s。
(4)实验完毕后,某同学发现实验时电源的实际频率小于50Hz,那么速度的测量值比实际值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
8.(25-26高一上·芜湖一中·期中)(多选)某同学利用图丙所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离后停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每隔4个点取一个计数点,相邻计数点间的距离如图丁(纸带左端与物块连接)所示,打点计时器电源的频率为50Hz。
(1)所用实验器材除电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端带有滑轮的长木板、绳、钩码、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有 (填选项代号)
A. 电压为220V的交流电源
B. 电压8V的交流电源
C. 刻度尺
D. 秒表
E. 天平
(2)计算纸带上计数点9对应的速度大小 (保留两位有效数字)。
(3)物块加速运动过程中加速度的大小 (保留两位有效数字)。
(4)整个运动过程中物块的最大速度 (保留三位有效数字)。
9.(25-26高一上·安徽鼎尖名校大联考·期中)(多选)某实验小组研究小车匀变速直线运动规律的实验装置如图甲所示,实验所获得一条纸带如图乙所示:每隔4个点取一个计数点,交流电的周期为0.02s,,,,。
(1)下列说法正确的是________(填选项字母)。
A. 实验时要先接通电源,后释放纸带
B. 为了充分利用纸带,小车要靠近打点计时器
C. 纸带上打的相邻计时点间距不受细线上所挂钩码个数的影响
D. 本实验若使用的是电火花打点计时器,需要输出电压为的交流电源
(2)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔 s。
(3)图乙中计数点2对应的瞬时速度大小 (保留两位有效数字)。
(4)小车的加速度大小 (保留两位有效数字)。
(5)若实验时交流电源的真实频率为,则小车的加速度测量值 真实值(填“大于”、“小于”或“等于”)。
10.(2025-2026高一上·安徽·期中)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点时小车位置为初始位置,将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移填到表中,小车发生对应位移和平均速度分别为和,表中 cm, 。
位移区间
AB
AC
AD
AE
AF
6.60
14.60
34.90
47.30
66.0
73.0
87.3
94.6
(2)根据表中数据得到小车平均速度随时间的变化关系,如图(c)所示。在答题卡上的图中补全实验点 。
(3)根据图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点时小车速度大小 cm/s,小车的加速度大小 。(结果均保留3位有效数字)
考点2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
1.(25-26高一上·安徽安庆一中·期中)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.
2.(25-26高一上·六安第一中学·期中)2025年第九届亚洲冬季运动会于2025年2月7日至14日在中国黑龙江省哈尔滨市举行。如图甲所示,比赛中冰壶被投掷出后可认为做匀减速直线运动,依次通过A、B、C三点,且AB=2BC,如图乙所示。已知冰壶通过AB、BC所用时间之比为3∶2,通过A、B、C三点的速度分别为vA、vB、vC,则下列关系式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
3.(25-26高一上·合肥六校联盟·期中)有一辆汽车在一个沙尘暴天气中以的速度匀速行驶。司机突然模糊看到正前方十字路口有一个老人跌倒在地。他立即刹车,刹车后加速度大小为,则( )
A. 经汽车速度的大小变为
B. 汽车刹车后内的位移为
C. 汽车在第末、第末、第末的速度之比为::3
D. 汽车第一个内,第二个内,第三个内,第四个内位移之比为:::
4.(25-26高一上·安徽鼎尖名校大联考·期中)一物体做匀加速直线运动,某段过程的初速度大小为,末速度大小为。关于此段过程,下列说法正确的是( )
A. 中间时刻的速度大小为
B. 中间位置的速度大小为
C. 前一半位移与后一半位移所用的时间之比为
D. 前一半时间与后一半时间通过的位移大小之比为
5.(25-26高一上·合肥一中·期中)以的速度匀速直线行驶的汽车,刹车后可近似看成加速度不变的匀减速直线运动,经速度大小减为匀速时速度大小的一半,求:
(1)汽车刹车时的加速度大小;
(2)汽车由刹车到停止时的位移大小;
(3)汽车刹车后12s末的速度大小。
6.(25-26高一上·合肥六校联盟·期中)马鞍山长江大桥西起姥桥枢纽,上跨长江水道,东至马鞍山东枢纽,桥面为双向六车道高速公路。如图为一辆轿车通过马鞍山长江大桥时的照片,此时车的速度为4m/s,从此刻开始计时,该车之后的一段运动过程可以看作加速度大小为的匀加速直线运动,求:
(1)该车第2s末的速度大小;
(2)该车5s内的位移大小;
(3)该车第3s内的平均速度大小。
7.(25-26高一上·安徽皖南八校·期中)2025年9月22日,中国海军宣布,歼-15T、歼-35和空警-600三型舰载机,已于此前完成在福建舰上首次弹射起飞和着舰训练,标志着福建舰具备了电磁弹射和回收能力。某次弹射舰载机时,福建舰匀速运动速度为,舰载机能起飞的最小速度为v,福建舰电磁弹射轨道长,假设弹射阶段加速度大小为,电磁弹射轨道末端到航母边缘可供加速的跑道长度为,在加速跑道上舰载机的加速度至少达到多大,舰载机才能正常起飞?
考点3 匀变速直线运动的位移与时间的关系
1.(25-26高一上·安徽皖南八校·期中)(多选)某物体做匀变速直线运动,满足,下列说法正确的是( )
A. 关系式中x指的是物体的位移
B. 1s内的位移大小为10m
C. 2s内的平均速度大小为13m/s
D. 2s末速度大小为23m/s
2.(25-26高一上·安徽鼎尖名校大联考·期中)一物体由静止开始以加速度大小为做匀加速直线运动,运动后,加速度大小突然变为,方向反向,再经过一段时间回到出发点。则此段时间为( )
A.
B.
C.
D.
3.(25-26高一上·淮北实验高级中学·期中)某汽车刹车后的位移随时间的变化规律的关系是:x=20t-2t2,x与t的单位分别为m和s,则下列说法正确的是( )
A. 汽车的加速度大小为2m/s2
B. 刹车后2s汽车的速度为12m/s
C. 汽车经过10s停下来
D. 刹车后6s内的位移为48m
4.(25-26高一上·淮北实验高级中学·期中)(多选)小明将一小球从固定斜面上的A点由静止释放,小球沿斜面匀加速下滑,下滑经过B点,又下滑经过C点,已知小球通过和两段所用的时间均为,则下列说法正确的是( )
A. 经过B点时的速度大小为
B. 经过B点时的速度大小为
C. 小球沿斜面下滑的加速度大小为
D. 小球沿斜面下滑的加速度大小为
5.(25-26高一上·安徽安庆江南十校·期中)如图所示,将质量为的小球从固定斜面的A点由静止释放,小球做匀加速直线运动,下方距离A点L处有一长为的固定圆筒(内径略大于小球直径),小球穿过圆筒的时间为。若把小球沿斜面上移到距离A点L处的B点再由静止释放,穿过圆筒的时间记为,则为( )
A.
B.
C.
D.
6.(25-26高一上·合肥一中·期中)24届北京“冬奥会”于2022年2月4日由北京市和张家口市联合举办。在“冬奥会”冰上项目中冰壶比赛是极具观赏性的一个项目。如图所示,在一次训练中,冰壶(可视为质点)以某一速度沿虚线做匀减速直线运动,垂直进入四个完全相同的矩形区域,离开第四个矩形区域边缘的E点时速度恰好为零。冰壶从A点运动到B点和从D点运动到E点的时间分别为t1和t2,则t1与t2的比值为( )
A.
B.
C.
D.
7.(25-26高一上·合肥一中·期中)如图所示,物体自点由静止开始做匀加速直线运动,、、、为其运动轨迹上的四点,测得,,且物体通过、、所用的时间均为,则下列说法正确的是( )
A. 物体在点时的速度为
B. 物体的加速度为
C.
D.
8.(25-26高一上·合肥六中·期中)彩虹滑道是近年来新兴的游玩项目,游客坐在橡皮圈上随之一起滑下,如图所示。假设游客(设为质点)从时刻由静止开始做匀加速直线运动,已知0~3s内的位移为9m(此时尚未到达底部),则( )
A. 该游客在0~2s内速度增量的大小为2m/s
B. 该游客第3s末的瞬时速度大小为4.5m/s
C. 该游客前3s内的平均速度大小为3m/s
D. 该游客第2s内与第1s内的位移差为1.5m
9.(25-26高一上·安徽鼎尖名校大联考·期中)电动车刹车时做直线运动的位移与时间的函数关系式为(式中和的单位分别为和)。关于该电动车的运动,下列说法正确的是( )
A. 电动车的初速度大小为
B. 电动车的加速度大小为
C. 电动车刹车速度减到0所用时间为
D. 电动车从0时刻到时刻发生的位移大小为
10.(2025-2026高一上·安徽·期中)随着社会的发展,人民生活水平提高了,越来越多的人喜欢旅游。某森林公园的玻璃栈道直线长米,宽米。假设某名游客从该栈道的一端由静止出发,先匀加速后匀速,加速度,最大速度为,则该游客从该栈道的一端到另一端的最短时间为( )
A.
B.
C.
D.
考点4 自由落体运动
1.(25-26高一上·安徽皖南八校·期中)关于“伽利略对自由落体运动的研究”,下列说法不正确的是( )
A. 伽利略通过逻辑推理否定了亚里士多德“重的物体下落得快”的论断
B. 伽利略巧妙“冲淡”重力,通过实验直接得出自由落体运动是匀变速直线运动
C. 伽利略没能计算出重力加速度的精确数值
D. 伽利略没有直接研究速度与时间的关系,而是研究位移与时间的关系,进而推导出速度与时间关系
2.(2025-2026高一上·安徽滁州·期中)下列说法正确的是( )
A. 古希腊哲学家亚里士多德认为物体越重,下落得越快
B. 笛卡尔认为如果没有空气阻力,重物与轻物应该下落得同样快
C. 重力加速度的方向指向地心,地球表面不同的地方重力加速一般不同
D. 物体只在重力作用下的运动一定是自由落体运动
3.(25-26高一上·安徽安庆一中·期中)(多选)将一石块以5m/s的初速度从地面竖直向上抛出又落回到抛出点,不计空气阻力,取g=10m/s2,则( )
A. 物体到达最高点时,速度为零,加速度也为零
B. 物体下降过程可看作自由落体运动
C. 石块上升的时间为0.5s
D. 石块上升的最大高度为0.5m
4.(25-26高一上·合肥一中·期中)调节家中水龙头,让水一滴一滴由静止开始不断下落,每两个相邻水滴之间时间间隔相等,忽略空气阻力和水滴间的相互影响,则在水滴落地前,下列说法正确的是( )
A. 1、2两水滴之间的距离保持不变
B. 1、2两水滴在下落过程中距离越来越小
C. 1、2两水滴之间的速度差保持不变
D. 以水滴3为参考系,水滴1做匀加速直线运动
5.(25-26高一上·芜湖一中·期中)一个从地面竖直上抛的物体,它两次经过一个较低点a的时间间隔为Ta,两次经过一个较高点b的时间间隔为Tb,则a、b之间的距离为( )
A.
B.
C.
D.
6.(25-26高一上·芜湖一中·期中)如图为在晚自习时间做的演示实验,调节滴水管,使水滴一滴一滴地均匀往下落,旁边固定一把竖直的刻度尺,关闭教室中的电灯,开启左侧的频闪仪(每隔一定时间发出短暂的强烈闪光照亮水滴),这时同学们看到一种奇特的现象:水滴似乎不再下落,仿佛是凝固在图中的、、、四个位置不动。已知点在管口且与0刻度对齐,不考虑空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 频闪仪闪光的时间间隔为
B. 相邻水滴之间的时间间隔为
C. 水滴在、、点速度之比为1∶3∶5
D. 若将频闪仪闪光时间间隔缩短一半,则能在间看到七个不动水滴(包含)
7.(25-26高一上·淮北实验高级中学·期中)一小球从离地面高h=0.8m的水平桌面边缘无初速度掉落,最终静止在厚度不计的地毯上。假设整个过程中无反弹,小球可看成质点,空气阻力不计,取
(1)求小球的下落时间;
(2)求小球与地毯接触前瞬间的速度v的大小;
(3)若小球与地毯撞击过程用时t=0.1s后静止,求此过程中小球的平均加速度大小。
8.(25-26高一上·芜湖一中·期中)如图为“眼疾手快”游戏装置示意图,游戏者需接住从支架上随机落下的圆棒。已知圆棒长为0.4m,圆棒下端距水平地面2.1m,某次游戏中一未被接住的圆棒下落经过A、B两点,A、B间距0.4m,B点距离地面1.25m。圆棒下落过程中始终保持竖直,不计空气阻力。求:
(1)圆棒下端到达A点时的速度大小;
(2)圆棒经过AB段所需的时间。
9.(25-26高一上·合肥六中·期中)高空坠物是威胁他人生命安全的违法行为,被称为“悬在城市上空的痛”。一业主不慎将一个苹果从家中阳台掉落,苹果从静止开始自由下落,过程中忽略空气阻力(不考虑气流干扰),最终以v=40m/s的速度砸向地面,虽未造成人员伤亡,但让路过居民心有余悸。已知当地重力加速度g=10m/s2,通过以下计算可直观感受高空坠物的危害:
(1)该业主家阳台距离地面的高度h;
(2)苹果从阳台下落至地面所用的时间t;
(3)苹果下落时间为总时间一半时的位移大小。
10.(2025-2026高一上·安徽滁州·期中)假设伽利略当年从比萨斜塔距地面高45m处由静止释放小铁球,忽略空气阻力,g取10m/s2,求:
(1)小铁球落到地面所用的时间;
(2)小铁球落到地面时的速度大小;
(3)小铁球在下落过程中最后1s内位移大小。
考点5 运动学图像问题
1.(25-26高一上·安徽安庆一中·期中)甲、乙、丙是三个在同一直线上运动的物体,它们运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲与丙的运动方向相反
B. 乙与丙的运动方向相反
C. 乙的加速度大于甲的加速度
D. 丙的加速度大小小于乙的加速度大小
2.(25-26高一上·合肥一中·期中)(多选)甲、乙两个质点分别在两个并排直轨道上运动,其速度随时间的变化规律分别如图中、所示,图线是直线,图线是抛物线,则下列说法正确的是( )
A. 时刻甲、乙相遇,时刻乙的速度方向发生了改变
B. 时间内,甲减速时的位移小于乙加速时的位移
C. 时间内,甲的加速度不变,乙的加速度先减后增
D. 若时刻甲、乙相遇,则时刻甲、乙一定再次相遇
3.(25-26高一上·安徽鼎尖名校大联考·期中)(多选)冰壶(Curling)是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目,被大家喻为冰上的“国际象棋”,属于冬奥会比赛项目。某次比赛中冰壶以初速度在冰面上滑行,其速度-时间图像()如图所示。关于该冰壶的运动,下列说法正确的是( )
A. 在0到时间内的位移小于
B. 在0到时间内冰壶的加速度在变大
C. 在0到时间内的平均速度为
D. 在0到时间内的平均加速度大小为
4.(25-26高一上·安徽安庆江南十校·期中)下面为4个物体分别做直线运动的图像。在丙图图像中,时该物体的速度为零,则下列说法正确的是( )
A. 第4s末有3个物体速度为零
B. 第4s末有2个物体速度为零
C. 第2s末甲、乙两个物体速度相等
D. 第2s末甲、丙两个物体速度相等
5.(25-26高一上·合肥六中·期中)智能机器人已经广泛应用于宾馆、医院等服务行业,用于给客人送餐、导引等服务,深受广大消费者喜爱。如图甲所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊运动,图乙是该机器人在某段时间内的位置-时间图像(其中20~30s时间内的图线为曲线,其余为直线)。下列说法正确的是( )
A. t=5s时机器人的速度大小为1.5m/s
B. 10~20s内,机器人做匀减速直线运动
C. 10~20s内,机器人的加速度大小为1.5m/s2
D. 20~30s内,机器人做曲线运动
6.(25-26高一上·合肥六中·期中)一物块沿直线运动的速度-时间(v-t)图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 5s内的位移大小为17.5m
B. 3s到5s内的位移为5m
C. 第4s内与第5s内的加速度不相同
D. 前4s的平均速度大小为3.75m/s
7.(25-26高一上·安徽鼎尖名校大联考·期中)在物理学中常用位移—时间()图像表示物体的运动,相比较文字描述,它有直观性强、易于分析和适用于复杂运动等优势。某物体在0时刻到这段时间的图像如图所示。关于该物体的运动,下列说法正确的是( )
A. 前一直做匀加速运动
B. 第内一直在远离出发点
C. 最远位置距离出发点为
D. 的平均速度大小小于的平均速度大小
8.(25-26高一上·六安第一中学·期中)某物体沿一直线运动,时刻开始计时,物体运动的图象如图所示,根据图象信息,下列说法正确的是( )
A. 物体在前内的位移是
B. 物体的加速度大小是
C. 物体在前内的位移是
D. 物体在时的速度是
9.(2025-2026高一上·安徽·期中)一汽车做直线运动,其位置与时间的关系如图所示。下列图像可能与之对应的是( )
A.
B.
C.
D.
10.(2025-2026高一上·安徽·期中)小球从空中某处从静止开始自由下落,与水平地面碰撞后上升到空中某一高度处,此过程中小球速度随时间变化的关系如图所示,则( )
A. 在下落和上升两个过程中,小球的加速度大小不同
B. 整个过程中小球的位移为1.0m
C. 小球开始下落处离地面的高度为0.8m
D. 整个过程中小球的平均速度大小为2m/s
考点6 追及、相遇问题
1.(25-26高一上·安徽安庆江南十校·期中)道路交通法提醒机动车驾驶员驾车时要集中注意力,时刻保持安全距离。甲、乙两车同车道同向行驶,甲车在前,乙车在后。驾驶员们观察到前方由于道路施工变窄,两车同时刹车,均做匀减速直线行驶,减速前两车相距24m,如图是两车减速运动的图像,以下分析正确的是( )
A. 甲、乙两车加速度大小之比为
B. 两车在刹车后1s时相距16m
C. 两车未相撞
D. 两车在第4s末相撞
2.(25-26高一上·芜湖一中·期中)(多选)甲乙两车在一平直道路上同向运动,其v-t图像如图所示,图中和 面积分别为s1和s2(s2>s1)初始时,甲车在乙车前方s0处。( )
A. 若s0=s1,两车相遇1次
B. 若s0=s2,两车相遇1次
C. 若s0=s1+s2,两车不会相遇
D. 若s0< s1,两车相遇2次
3.(25-26高一上·安徽皖南八校·期中)甲、乙两辆汽车在同一直线上运动,从t=0时刻起同时出发,甲做初速度为0的匀加速直线运动,x-t图像如图(a)所示。乙做刹车运动,整个运动过程的x-v2图像如图(b)所示。则下列说法正确的是( )
A. 甲汽车的加速度大小为3m/s2
B. 乙汽车的加速度大小为10m/s2
C. 经过,甲追上乙
D. 甲追上乙之前两车相距最远的距离为
4.(25-26高一上·六安第一中学·期中)在两条相邻平行的直公路上,分别有一辆自行车与汽车同向行驶,自行车在前,汽车在后,相距12.5m时汽车开始刹车,它们的位移随时间变化的规律为:汽车为自行车为,则下列说法正确的是( )
A. 刹车后汽车做匀减速直线运动,初速度为20m/s,加速度为2.5m/s2
B. 汽车刹车后6s内的位移大小是30m
C. 刹车后汽车和自行车第一次相遇时,汽车的速度为15m/s
D. 刹车后汽车和自行车两次相遇的时间分别是1s和5s
5.(25-26高一上·六安第一中学·期中)(多选)a、b两物体均沿x轴正方向从静止开始做匀变速直线运动,t=0时刻两物体同时出发,a物体的位置x随速率平方的变化关系如图甲,b物体的位置x随运动时间t的变化关系如图乙,则( )
A. a物体的加速度大小为1m/s2
B. t=1s时,两物体相距0.5m
C. 2s~4s内a物体的平均速度大小为1.5m/s
D. 两物体相遇时,a、b物体的速度分别为2m/s、1m/s
6.(25-26高一上·安徽皖南八校·期中)甲、乙两车相距3m,乙车在前,速度大小为16m/s,甲车在后,速度大小为20m/s,甲、乙同时刹车,加速度大小分别是、,试通过计算说明甲、乙两车是否相撞。
7.(25-26高一上·芜湖一中·期中)自动驾驶是基于通信技术实现网联式全域感知、协同决策与智慧云控,相当于有了“千里眼”的感知能力,同时,网络超低延时的特性,让“汽车大脑”可以实时接收指令,极大提高了汽车运行的安全性。A、B两辆自动驾驶的小测试车,在同一直线上向右匀速运动,B车在A车前,A车的速度大小为,B车的速度大小为,如图所示。当A、B两车相距时,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,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;
(3)如果B车刹车后,为避免两车相撞,A车也要刹车,且加速度大小也为,在B车刹车后到A车接受指令刹车经过的最长时间。
8.(25-26高一上·合肥六中·期中)2025年9月30日上午,G312合六路全线贯通,合肥⇌六安全程“无红绿灯”一小时直达互通。如图所示,有两车道合并一车道的对接口CD,当汽车到C点之前必须变道成功,否则会出现安全事故,A、B两车相距s0=4m时,B车正以vB=4m/s速度匀速行驶,车正以vA=8m/s的速度借道超越同向行驶的B车,此时车司机发现前方距离车头s=18m处的并道对接口,、B两车长度均为L=4m,且不考虑A车变道过程的影响。
(1)若车司机加速超车,车的最大加速度为a=2m/s2,请通过计算分析车能否实现安全超车。
(2)若车司机放弃超车,而立即驶入与B车相同的行驶车道,车至少以多大的加速度刹车匀减速,才能避免与B车相撞。
9.(2025-2026高一上·安徽滁州·期中)无人驾驶汽车已完成国内首次城市、环路及高速道路混合路况下的全自动驾驶。
(1)无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达,就像车辆的“鼻子”,随时“嗅”着前方80m范围内车辆和行人的“气息”。若无人驾驶汽车在某路段刹车时的加速度为2.5m/s2,为不撞上前方静止的障碍物,汽车在该路段匀速行驶时的最大速度是多少?
(2)若有人驾驶的汽车以30m/s的速度一直匀速行驶,无人驾驶的汽车以20m/s的速度行驶。某一时刻有人驾驶的汽车在无人驾驶汽车的正后方8m处,由于距离较近,前方无人驾驶汽车立即以5m/s2的加速度做匀加速运动,试通过计算判断两车能否避免相撞?
(3)无人驾驶的汽车正在以30m/s的速度在平直公路上行驶。某一时刻无人驾驶汽车监测到前方有一辆有人驾驶的汽车突然变道到同一车道,此时有人驾驶的汽车行驶速度为20m/s。由于距离较近,后方无人驾驶汽车立即以2.5m/s2的加速度一直做匀减速运动。减速2s后,前方有人驾驶的汽车司机发现了后车,立即以2.5m/s2的加速度做匀加速运动(不计司机的反应时间)。若两车最近时相距0.5m,求无人驾驶汽车刚开始匀减速运动时与正前方有人驾驶的汽车两车之间的距离。
10.(25-26高一上·淮北实验高级中学·期中)无人驾驶技术,作为现代交通运输领域的一项革命性创新,我国近年来取得了显著的发展。“智驾”系统,实现了对各种障碍物的高精度识别,包括行人、车辆、自行车等,以及对异形物体的识别能力。当车距小于一定值时,汽车主动刹车系统启动预判:车载电脑通过雷达采集数据,该车经分析计算,若保持原有运动状态在0.6s后发生碰撞,汽车会主动刹车,若保持原有运动状态在0.6s后不发生碰撞,汽车会继续行驶。某智驾汽车以的速度匀速行驶,在汽车正前方s=20m处有一大货车,正以的速度匀速行驶,求:
(1)经过多长时间,汽车主动刹车?
(2)若刹车时汽车的加速度大小为10m/s2,通过计算判断是否会与货车相撞?若不会相撞,求两车之间的最小距离。若会相撞,求汽车从刹车开始,经过多长时间二者相撞?
(3)若下雪天,汽车的刹车时的加速度因路面打滑变为,汽车刹车时,货车发现后立刻做匀加速直线运动,那么,货车加速度至少为多大,才可以避免两车相撞?
试卷第1页,共3页
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专题02 匀变速直线运动的研究
6大高频考点
1. 实验:探究小车速度随时间变化的规律
2. 匀变速直线运动的速度与时间的关系
3. 匀变速直线运动的位移与时间的关系
4. 自由落体运动
5. 运动学图像问题
6. 追及、相遇问题
考点1 实验:探究小车速度随时间变化的规律
1.(25-26高一上·安徽皖南八校·期中)甲、乙两图是高中阶段常用的两种打点计时器,下列说法正确的是( )
A. 甲图是电火花打点计时器;乙图是电磁打点计时器
B. 由于打点不清晰,需要把振针调低,此时振针可以看成质点
C. 打点周期取决于电源的频率,数值等于频率的倒数
D. 乙图中夹了两条纸带,是为了让墨粉纸盘转动,打出点迹出现在上面纸带上
【答案】C
【详解】
A.甲图是电磁打点计时器,乙图是电火花打点计时器,故A错误;
B.由于打点不清晰,需要把振针调低,振针的形状大小不能忽略不计,不可以看成质点,故B错误;
C.根据可知,打点周期取决于电源的频率,数值等于频率的倒数,故C正确;
D.乙图中夹了两条纸带,是为了让墨粉纸盘转动,打出点迹出现在下面纸带上,故D错误。
故选C。
2.(25-26高一上·六安第一中学·期中)某学生采用如图甲所示的实验装置,让槽码通过细绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。小王同学挑选了一条点迹清晰的纸带,并选取了部分点为计数点(计数点间的距离如图乙)。由于不小心,纸带被撕断了,如下图所示。已知打点计时器打点的时间间隔T= 0.02s,图中标注的长度是指相邻两计数点间距离(单位 cm)。
(1)在A、B、C、D四段纸带中选出从图乙纸带上撕下的那段应是 ;
A.
B.
C.
D.
(2)打纸带时,小车的加速度大小是 m/s²(保留两位有效数字)。
【答案】(1)A (2) 【讲解】(1) 小问详解:
根据图乙可知
根据匀变速直线运动的规律可知,相邻两计数点之间的距离应依次增加,由于
所以,从图乙纸带上撕下的那段相邻两计数点之间的距离应为。
故选A。
(2) 小问详解:
打纸带时,小车的加速度大小为
3.(25-26高一上·安徽安庆一中·期中)(多选)打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请你完成下列有关问题:
(1)甲图是: (填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”)。
(2)电火花计时器使用的电源是 (填“交变8V”或“交变220V”)电源,实验室使用我国民用50Hz交流电,如果相邻的计数点间还有4个点未标出,则相邻的两个计数点的时间间隔为 s。
(3)关于本实验,下列说法或者做法正确的是( )
A、纸带上打的点越密,说明物体运动的速度越小
B、纸带上打的点越疏,说明物体运动的速度越小
C、在测量物体速度时,先让物体运动,再接通电源
D、在测量物体速度时,先接通电源,再让物体运动
【答案】① 电火花计时器 ② 交变220V ③ 0.1 ④ AD DA
【详解】
(1)[1]甲图是电火花计时器。
(2)[2][3]电火花计时器使用的电源是交变220V电源,实验室使用我国民用50Hz交流电,如果相邻的计数点间还有4个点未标出,则相邻的两个计数点的时间间隔为
T=0.02s×5=0.1s
(3)[4]AB、纸带上打的点越密,说明物体运动的速度越小,选项A正确,B错误;
CD、在测量物体速度时,先接通电源,等打点稳定后再让物体运动,选项C错误,D正确。
故选AD。
4.(25-26高一上·合肥一中·期中)某同学在研究小车运动实验中,获得一条点迹清楚的纸带,已知打点计时器每隔0.02秒打一个计时点,该同学选择A、B、C、D、E、F六个计数点,对计数点进行测量的结果记录在图中,单位是cm。
(1)①打下C点时小车的瞬时速度 m/s(保留2位有效数字);
②小车的加速度 。(保留2位有效数字)
(2)关于打点计时器的时间间隔,下列是四位同学各自发表的看法,其中正确的是( )
A. 电源电压越高,每打两个点的时间间隔就越短
B. 纸带速度越大,每打两个点的时间间隔就越短
C. 打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的周期决定
D. 如果将交流电改为直流电,打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变
(3)如果当时电网中交变电流的周期稍有变小,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比 (选填:偏大、偏小或不变)。
【答案】(1)① 0.70 ② 5.0 (2)C (3)偏小 【讲解】(1) 小问详解:
①[1] 根据匀变速直线运动某段的平均速度等于其中间时刻的速度可得,打点计时器打C点时小车的速度
② [2]根据逐差法可知加速度为
(2) 小问详解:
ABC.打点计时器打点时间间隔与频率决定,与电压大小、纸带速度无关,故AB错误,C正确;
D.如果将交流电源改为直流电源,打点计时器将不能正常工作,故D错误。
故选C。
(3) 小问详解:
如果交变电流的周期稍有变小,在计算的时候还是按照0.02s计算,则计算时所用的时间偏大,根据加速度表达式可知加速度的测量值将小于实际值。
5.(25-26高一上·合肥六中·期中)如图所示为某次使用电火花打点计时器做实验得到的一条纸带,从O开始每5个点取一个测量点,分别为A、B、C、D、E、F各点间距如图所示。电火花打点计时器的电源是 电源(“直流”,“交流”),电压是 V,vA= m/s,vC= m/s;(结果均保留三位有效数字)加速度a= m/s2。(结果保留两位有效数字)
【答案】① 交流 ② 220 ③ 0.161 ④ 0.320 ⑤ 0.80
【详解】
[1][2]电火花打点计时器的电源是交流220V;
[3]每5个点取一个测量点,则T=0.1s
打A点时的速度
[4]打C点时的速度
[5]加速度为
6.(2025-2026高一上·安徽滁州·期中)如图所示为做匀变速直线运动的小车带动纸带通过打点计时器打出的纸带,选出的部分计数点分别记为O、A、B、C、D、E、F,每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出,打点计时器使用的电源频率为50Hz。
(1)从打O点到打F点所经历的时间为 s;
(2)若纸带的左端与小车相连,则小车做 运动(填“减速”或“加速”);
(3)BE段小车的平均速度 m/s(计算结果保留两位小数);
(4)在打点计时器打C点时,小车的速度v= m/s(计算结果保留三位有效数字);
(5)利用纸带上的数据求出小车运动的加速度大小a= m/s2(计算结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)0.6 (2)加速 (3)0.76 (4)0.680 (5)1.60 【讲解】(1) 小问详解:
打点计时器使用的电源频率为50Hz,则打点周期为
每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出,则相邻计数点的时间间隔为
所以从打O点到打F点所经历的时间为
(2) 小问详解:
因为纸带的左端与小车相连,故纸带上相等时间内的位移越来越大,所以小车做加速运动。
(3) 小问详解:
根据平均速度的公式可得BE段的平均速度为
(4) 小问详解:
根据匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,可得打点计时器打C点时小车的速度为
(5) 小问详解:
由逐差法可得小车运动的加速度大小为
7.(25-26高一上·安徽皖南八校·期中)(多选)某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律,实验装置如图所示。
(1)关于本实验,下列说法正确的是______。
A. 释放纸带的同时,接通电源
B. 先接通电源打点,后释放纸带运动
C. 先释放纸带运动,后接通电源打点
D. 纸带上的点迹越密集,说明纸带运动的速度越小
(2)要测量小车的速度,除打点计时器(含所用电源、纸带、墨粉纸盘)外还必须使用的测量工具是 。
(3)该小组在规范操作下得到一条点迹清晰的纸带如图所示,在纸带上依次选出7个计数点,分别标上A、B、C、D、E、F和G,每相邻的两个计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源的频率是50Hz。(以下结果均保留两位小数)
打D点时小车的速度 m/s,小车加速度 m/s。
(4)实验完毕后,某同学发现实验时电源的实际频率小于50Hz,那么速度的测量值比实际值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)BD (2)刻度尺 (3)① 0.26 ② 0.50 (4)偏大 【讲解】(1) 小问详解:
ABC.应先接通电源打点,待打点稳定后,再释放纸带运动,这样纸带可以得到充分利用,记录更多的数据,以减小实验误差,故AC错误,B正确;
D.纸带上相邻两计数点间的时间间隔相同,纸带上的点迹越密集,说明在相同时间内纸带通过的距离越小,因此说明纸带运动的速度越小,故D正确。
故选BD。
(2) 小问详解:
要测量小车的速度,除打点计时器(含所用电源、纸带、墨粉纸盘)外还必须使用的测量工具是刻度尺,刻度尺用来测量纸带上计数点间距离。
(3) 小问详解:
[1]纸带上每相邻的两个计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源的频率是50Hz,可知两计数点间的时间间隔为
根据匀变速直线运动某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,可得打D点时小车的速度为
[2]根据逐差法可得小车加速度大小为
(4) 小问详解:
实验时电源的实际频率小于50赫兹,则实际两计数点间的时间间隔大于0.1s,若仍按0.1s计算,那么速度的测量值比实际值偏大。
8.(25-26高一上·芜湖一中·期中)(多选)某同学利用图丙所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离后停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每隔4个点取一个计数点,相邻计数点间的距离如图丁(纸带左端与物块连接)所示,打点计时器电源的频率为50Hz。
(1)所用实验器材除电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端带有滑轮的长木板、绳、钩码、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有 (填选项代号)
A. 电压为220V的交流电源
B. 电压8V的交流电源
C. 刻度尺
D. 秒表
E. 天平
(2)计算纸带上计数点9对应的速度大小 (保留两位有效数字)。
(3)物块加速运动过程中加速度的大小 (保留两位有效数字)。
(4)整个运动过程中物块的最大速度 (保留三位有效数字)。
【答案】(1)BC (2)0.66 (3)2.0 (4)1.18 【讲解】(1) 小问详解:
电磁打点计时器需要电压8V的交流电源,另外还需要刻度尺;故选BC;
(2) 小问详解:
纸带上计数点9对应的速度大小
(3) 小问详解:
物块加速运动过程中加速度的大小
(4) 小问详解:
物块减速运动过程中加速度的大小
纸带上计数点4对应的速度大小
设从4点开始经过时间t达到最大速度,则经过时间0.5s-t的时间从最大速度减到v9,则
解得
t=0.24s
vm=1.18m/s
9.(25-26高一上·安徽鼎尖名校大联考·期中)(多选)某实验小组研究小车匀变速直线运动规律的实验装置如图甲所示,实验所获得一条纸带如图乙所示:每隔4个点取一个计数点,交流电的周期为0.02s,,,,。
(1)下列说法正确的是________(填选项字母)。
A. 实验时要先接通电源,后释放纸带
B. 为了充分利用纸带,小车要靠近打点计时器
C. 纸带上打的相邻计时点间距不受细线上所挂钩码个数的影响
D. 本实验若使用的是电火花打点计时器,需要输出电压为的交流电源
(2)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔 s。
(3)图乙中计数点2对应的瞬时速度大小 (保留两位有效数字)。
(4)小车的加速度大小 (保留两位有效数字)。
(5)若实验时交流电源的真实频率为,则小车的加速度测量值 真实值(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1)AB (2)0.1 (3)1.3 (4)2.0 (5)大于 【讲解】(1) 小问详解:
A.实验时要先接通电源,等打点稳定后再释放纸带,A正确;
B.为了充分利用纸带,小车要靠近打点计时器,B正确;
C.所挂钩码个数越多,则小车的加速度越大,纸带上打的相邻计时点间距越大,C错误;
D.本实验若使用的是电火花打点计时器,需要输出电压为220V的交流电源,D错误。
故选AB。
(2) 小问详解:
因每隔4个点取一个计数点,可知图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔
(3) 小问详解:
图乙中计数点2对应的瞬时速度大小
(4) 小问详解:
小车的加速度大小
(5) 小问详解:
若实验时交流电源的真实频率为,则打点周期偏大,而计算时仍用0.02s计算,则由可知加速度的测量值大于真实值。
10.(2025-2026高一上·安徽·期中)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点时小车位置为初始位置,将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移填到表中,小车发生对应位移和平均速度分别为和,表中 cm, 。
位移区间
AB
AC
AD
AE
AF
6.60
14.60
34.90
47.30
66.0
73.0
87.3
94.6
(2)根据表中数据得到小车平均速度随时间的变化关系,如图(c)所示。在答题卡上的图中补全实验点 。
(3)根据图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点时小车速度大小 cm/s,小车的加速度大小 。(结果均保留3位有效数字)
【答案】① 24.00 ② 80.0 ③ ④ 59.0 ⑤ 140
【详解】
(1)[1]根据纸带的数据可得
[2]平均速度为
(2)[3]根据第(1)小题结果补充表格和补全实验点图像得
(3)[4][5]从实验结果可知,小车运动的图线可视为一条直线,图像为
此直线用方程表示,由图像可知其中
,
小球做匀变速直线运动,由位移公式,整理得
即
故根据图像斜率和截距可得
,
考点2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
1.(25-26高一上·安徽安庆一中·期中)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。
2.(25-26高一上·六安第一中学·期中)2025年第九届亚洲冬季运动会于2025年2月7日至14日在中国黑龙江省哈尔滨市举行。如图甲所示,比赛中冰壶被投掷出后可认为做匀减速直线运动,依次通过A、B、C三点,且AB=2BC,如图乙所示。已知冰壶通过AB、BC所用时间之比为3∶2,通过A、B、C三点的速度分别为vA、vB、vC,则下列关系式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】
设冰壶通过AB、BC所用时间分别为3t、2t,根据匀变速直线运动的规律有
整理得
故选B。
3.(25-26高一上·合肥六校联盟·期中)有一辆汽车在一个沙尘暴天气中以的速度匀速行驶。司机突然模糊看到正前方十字路口有一个老人跌倒在地。他立即刹车,刹车后加速度大小为,则( )
A. 经汽车速度的大小变为
B. 汽车刹车后内的位移为
C. 汽车在第末、第末、第末的速度之比为::3
D. 汽车第一个内,第二个内,第三个内,第四个内位移之比为:::
【答案】C
【详解】
A.规定初速度方向为正方向,题意知车的初速度,加速度,故车从刹车到停下所需时间
故6s时车已经停止,即速度为0,故A错误;
B.由匀变速直线运动速度位移关系可知,刹车后内位移
故B错误;
C.结合所以分析,根据匀变速直线运动速度时间关系得
故第末、第末、第末的速度分别为
5m/s、10m/s、15m/s
故汽车在第末、第末、第末的速度之比为
故C正确;
D.以上分析可知,汽车刹车4s后速度减为0,根据逆向思维法,可把车的减速过程看成为初速度为0的匀加速过程,由匀变速直线运动规律可知,初速度为0的匀加速直线运动,在连续相等的时间内位移比为
所以汽车第一个内,第二个内,第三个内,第四个内位移之比为
故D错误。
故选 C。
4.(25-26高一上·安徽鼎尖名校大联考·期中)一物体做匀加速直线运动,某段过程的初速度大小为,末速度大小为。关于此段过程,下列说法正确的是( )
A. 中间时刻的速度大小为
B. 中间位置的速度大小为
C. 前一半位移与后一半位移所用的时间之比为
D. 前一半时间与后一半时间通过的位移大小之比为
【答案】D
【详解】
A.匀加速直线运动中,中间时刻的速度等于初速度和末速度的平均值,故A错误;
B.匀加速直线运动中,中间位置的速度公式为,故B错误。
C.设总位移为x,加速度为a,则有
根据上述分析可知,前一半位移的末速度,则有
后一半位移初速度为,则有
联立解得前一半位移与后一半位移所用的时间之比为
即,故C错误;
D.设总时间为,则有
前一半时间的位移
后一半时间的初速度为中间时刻速度
位移
联立解得,故D正确。
故选D。
5.(25-26高一上·合肥一中·期中)以的速度匀速直线行驶的汽车,刹车后可近似看成加速度不变的匀减速直线运动,经速度大小减为匀速时速度大小的一半,求:
(1)汽车刹车时的加速度大小;
(2)汽车由刹车到停止时的位移大小;
(3)汽车刹车后12s末的速度大小。
【答案】(1) (2)100m (3)0 【讲解】(1) 小问详解:
由题意可知汽车初速度,刹车时的速度
规定初速度方向为正方向,故加速度大小
故加速度大小为
(2) 小问详解:
根据速度位移关系,车由刹车到停止时的位移大小为
(3) 小问详解:
汽车刹车到速度减为0的过程,根据速度时间关系得
解得
所以刹车后12s的速度为零。
6.(25-26高一上·合肥六校联盟·期中)马鞍山长江大桥西起姥桥枢纽,上跨长江水道,东至马鞍山东枢纽,桥面为双向六车道高速公路。如图为一辆轿车通过马鞍山长江大桥时的照片,此时车的速度为4m/s,从此刻开始计时,该车之后的一段运动过程可以看作加速度大小为的匀加速直线运动,求:
(1)该车第2s末的速度大小;
(2)该车5s内的位移大小;
(3)该车第3s内的平均速度大小。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】
(1)根据匀变速直线运动速度时间公式可得该车第2s末的速度大小为
(2)根据匀变速直线运动位移时间公式可得该车5s内的位移大小为
(3)该车第3s末的速度大小为
则该车第3s内的平均速度大小为
7.(25-26高一上·安徽皖南八校·期中)2025年9月22日,中国海军宣布,歼-15T、歼-35和空警-600三型舰载机,已于此前完成在福建舰上首次弹射起飞和着舰训练,标志着福建舰具备了电磁弹射和回收能力。某次弹射舰载机时,福建舰匀速运动速度为,舰载机能起飞的最小速度为v,福建舰电磁弹射轨道长,假设弹射阶段加速度大小为,电磁弹射轨道末端到航母边缘可供加速的跑道长度为,在加速跑道上舰载机的加速度至少达到多大,舰载机才能正常起飞?
【答案】
【详解】
选择航母为参考系,弹射阶段有
加速跑道上有
联立解得
考点3 匀变速直线运动的位移与时间的关系
1.(25-26高一上·安徽皖南八校·期中)(多选)某物体做匀变速直线运动,满足,下列说法正确的是( )
A. 关系式中x指的是物体的位移
B. 1s内的位移大小为10m
C. 2s内的平均速度大小为13m/s
D. 2s末速度大小为23m/s
【答案】CD
【详解】
A.关系式中x指的是物体的位置,位移是位置的变化量,故A错误;
B.结合匀变速直线运动位置时间关系
可得物体的初速度和加速度分别为,
1s内的位移大小为,故B错误;
CD.物体在第末的速度大小为
物体在内的平均速度大小为,故CD正确;
故选CD。
2.(25-26高一上·安徽鼎尖名校大联考·期中)一物体由静止开始以加速度大小为做匀加速直线运动,运动后,加速度大小突然变为,方向反向,再经过一段时间回到出发点。则此段时间为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】
物体从静止开始,加速度(设正方向为初始运动方向),当物体末速度
物体的位移(正方向)
当物体的加速度为时,则有
解得
故选B。
3.(25-26高一上·淮北实验高级中学·期中)某汽车刹车后的位移随时间的变化规律的关系是:x=20t-2t2,x与t的单位分别为m和s,则下列说法正确的是( )
A. 汽车的加速度大小为2m/s2
B. 刹车后2s汽车的速度为12m/s
C. 汽车经过10s停下来
D. 刹车后6s内的位移为48m
【答案】B
【详解】
匀变速直线运动位移公式为,结合题意
可得,,即加速度,负号表示加速度与运动方向相反
汽车刹车到速度减为0的时间,根据
当时,,即汽车5s后停止运动
A.加速度大小为,不是,A错误;
B.刹车后2s时,仍在运动,速度,B正确;
C.汽车经过5s就停下,不是10s,C错误;
D.因汽车经过5s就停下,刹车后6s内的位移等于5s内的位移,即,D错误。
故选B。
4.(25-26高一上·淮北实验高级中学·期中)(多选)小明将一小球从固定斜面上的A点由静止释放,小球沿斜面匀加速下滑,下滑经过B点,又下滑经过C点,已知小球通过和两段所用的时间均为,则下列说法正确的是( )
A. 经过B点时的速度大小为
B. 经过B点时的速度大小为
C. 小球沿斜面下滑的加速度大小为
D. 小球沿斜面下滑的加速度大小为
【答案】BC
【详解】
AB.根据匀变速直线运动的推论可知:小球经过B点的速度等于AC段的平均速度
故A错误,B正确;
CD.由BC-AB=aT2得
故C正确,D错误。
故选BC。
5.(25-26高一上·安徽安庆江南十校·期中)如图所示,将质量为的小球从固定斜面的A点由静止释放,小球做匀加速直线运动,下方距离A点L处有一长为的固定圆筒(内径略大于小球直径),小球穿过圆筒的时间为。若把小球沿斜面上移到距离A点L处的B点再由静止释放,穿过圆筒的时间记为,则为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】
由初速度为零的匀加速直线运动规律可知:从A点下降时,两段L时间之比为
由B点处下降时,三段L时间之比为
每次第一L时间相同,则
故选A。
6.(25-26高一上·合肥一中·期中)24届北京“冬奥会”于2022年2月4日由北京市和张家口市联合举办。在“冬奥会”冰上项目中冰壶比赛是极具观赏性的一个项目。如图所示,在一次训练中,冰壶(可视为质点)以某一速度沿虚线做匀减速直线运动,垂直进入四个完全相同的矩形区域,离开第四个矩形区域边缘的E点时速度恰好为零。冰壶从A点运动到B点和从D点运动到E点的时间分别为t1和t2,则t1与t2的比值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】
采取逆向思维,看成初速度为零的匀加速直线运动,初速度为零的匀加速直线运动经过连续相等位移所用时间之比为,则
故选A。
7.(25-26高一上·合肥一中·期中)如图所示,物体自点由静止开始做匀加速直线运动,、、、为其运动轨迹上的四点,测得,,且物体通过、、所用的时间均为,则下列说法正确的是( )
A. 物体在点时的速度为
B. 物体的加速度为
C.
D.
【答案】C
【详解】
A.点为的中间时刻,因此点的速度等于段的平均速度
,故A错误;
B.根据
,可得
故B错误;
C.根据
可知,匀变速运动在连续相同时间的位移差相等,则可知
故C正确;
D:根据
可得,故D错误。
故选C。
8.(25-26高一上·合肥六中·期中)彩虹滑道是近年来新兴的游玩项目,游客坐在橡皮圈上随之一起滑下,如图所示。假设游客(设为质点)从时刻由静止开始做匀加速直线运动,已知0~3s内的位移为9m(此时尚未到达底部),则( )
A. 该游客在0~2s内速度增量的大小为2m/s
B. 该游客第3s末的瞬时速度大小为4.5m/s
C. 该游客前3s内的平均速度大小为3m/s
D. 该游客第2s内与第1s内的位移差为1.5m
【答案】C
【详解】
A.根据
代入数据,解得
则内速度增量的大小,故A错误;
B.游客第3s末的瞬时速度为,故B错误;
C.前3s内的平均速度为,故C正确;
D.根据可知游客第2s内与第1s内的位移差为,故D错误。
故选C。
9.(25-26高一上·安徽鼎尖名校大联考·期中)电动车刹车时做直线运动的位移与时间的函数关系式为(式中和的单位分别为和)。关于该电动车的运动,下列说法正确的是( )
A. 电动车的初速度大小为
B. 电动车的加速度大小为
C. 电动车刹车速度减到0所用时间为
D. 电动车从0时刻到时刻发生的位移大小为
【答案】A
【详解】
A.根据匀变速直线运动的位移公式
对比
初速度,,初速度大小为,故A正确;
B.加速度为,大小为,故B错误;
C.速度减为0时,由
解得,故C错误;
D.由运动学分析,车在时速度减为0并停止,位移为
之后保持静止,故从0到5 s位移为,故D错误。
故选A。
10.(2025-2026高一上·安徽·期中)随着社会的发展,人民生活水平提高了,越来越多的人喜欢旅游。某森林公园的玻璃栈道直线长米,宽米。假设某名游客从该栈道的一端由静止出发,先匀加速后匀速,加速度,最大速度为,则该游客从该栈道的一端到另一端的最短时间为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】
游客的运动分为匀加速和匀速两阶段,加速阶段,加速时间
位移为
匀速阶段位移为
匀速时间为
可知运动的最短时间为
故选A。
考点4 自由落体运动
1.(25-26高一上·安徽皖南八校·期中)关于“伽利略对自由落体运动的研究”,下列说法不正确的是( )
A. 伽利略通过逻辑推理否定了亚里士多德“重的物体下落得快”的论断
B. 伽利略巧妙“冲淡”重力,通过实验直接得出自由落体运动是匀变速直线运动
C. 伽利略没能计算出重力加速度的精确数值
D. 伽利略没有直接研究速度与时间的关系,而是研究位移与时间的关系,进而推导出速度与时间关系
【答案】B
【详解】
A.伽利略通过思想实验(如轻重物体绑在一起的逻辑推理)否定了亚里士多德“重的物体下落得快”的观点,这符合历史事实,故A说法正确,不符合题意;
B.伽利略确实通过斜面实验“冲淡”重力,但实验直接得出的是沿斜面的运动是匀加速运动,而非自由落体运动本身。他通过类比和推理间接推断自由落体是匀变速直线运动,并非“直接得出”。故B说法错误,符合题意;
C.伽利略证明了自由落体加速度恒定,但受限于实验条件(如计时工具不精确),未计算出重力加速度的具体数值,这由后人完成,故C说法正确,不符合题意;
D.伽利略的实验主要测量位移与时间的关系,并由此数学推导出速度与时间关系,而非直接研究速度与时间关系,故D说法正确,不符合题意。
故选B。
2.(2025-2026高一上·安徽滁州·期中)下列说法正确的是( )
A. 古希腊哲学家亚里士多德认为物体越重,下落得越快
B. 笛卡尔认为如果没有空气阻力,重物与轻物应该下落得同样快
C. 重力加速度的方向指向地心,地球表面不同的地方重力加速一般不同
D. 物体只在重力作用下的运动一定是自由落体运动
【答案】A
【详解】
A.亚里士多德确实提出物体的下落速度与重量成正比的观点,故A正确;
B.笛卡尔并未明确提出此结论,该观点由伽利略通过实验和推理得出,故B错误;
C.重力加速度的方向实际并不严格指向地心(受地球自转影响),但不同地点的重力加速度大小一般不同。由于方向描述错误,故C错误;
D.自由落体运动特指初速度为零且仅受重力作用的运动。若物体有初速度(如平抛运动),则不属于自由落体运动,故D错误。
故选A。
3.(25-26高一上·安徽安庆一中·期中)(多选)将一石块以5m/s的初速度从地面竖直向上抛出又落回到抛出点,不计空气阻力,取g=10m/s2,则( )
A. 物体到达最高点时,速度为零,加速度也为零
B. 物体下降过程可看作自由落体运动
C. 石块上升的时间为0.5s
D. 石块上升的最大高度为0.5m
【答案】BC
【详解】
A.物体到达最高点时,速度为零,加速度为g,故A错误;
B.物体下降过程可看作自由落体运动,故B正确;
C.上升的时间为,故C正确;
D.石块上升的最大高度为,故D错误;
故选BC。
4.(25-26高一上·合肥一中·期中)调节家中水龙头,让水一滴一滴由静止开始不断下落,每两个相邻水滴之间时间间隔相等,忽略空气阻力和水滴间的相互影响,则在水滴落地前,下列说法正确的是( )
A. 1、2两水滴之间的距离保持不变
B. 1、2两水滴在下落过程中距离越来越小
C. 1、2两水滴之间的速度差保持不变
D. 以水滴3为参考系,水滴1做匀加速直线运动
【答案】C
【详解】
A.设两滴水滴之间的时间间隔为,则第2滴水下落时间t时刻两滴水的距离为
可以发现随着时间t的增加1、2两水滴在下落过程中距离越来越大。故A错误;
C.1、2两水滴之间的速度差满足
故速度差不随时间改变。故C正确;
D.以水滴3为参考系,因水滴的加速度均相同,可知水滴1做匀速直线运动。故D错误。
故选C。
5.(25-26高一上·芜湖一中·期中)一个从地面竖直上抛的物体,它两次经过一个较低点a的时间间隔为Ta,两次经过一个较高点b的时间间隔为Tb,则a、b之间的距离为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】
小球做竖直上抛运动,根据运动时间的对称性得,物体从最高点自由下落到a点的时间为
物体从最高点自由下落到b点的时间为
竖直上抛运动的加速度
由匀变速直线运动的位移公式,可得最高点到a点的距离为
最高点到b点的距离为
a点在b点下方,则a、b之间的距离为
故选A。
6.(25-26高一上·芜湖一中·期中)如图为在晚自习时间做的演示实验,调节滴水管,使水滴一滴一滴地均匀往下落,旁边固定一把竖直的刻度尺,关闭教室中的电灯,开启左侧的频闪仪(每隔一定时间发出短暂的强烈闪光照亮水滴),这时同学们看到一种奇特的现象:水滴似乎不再下落,仿佛是凝固在图中的、、、四个位置不动。已知点在管口且与0刻度对齐,不考虑空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 频闪仪闪光的时间间隔为
B. 相邻水滴之间的时间间隔为
C. 水滴在、、点速度之比为1∶3∶5
D. 若将频闪仪闪光时间间隔缩短一半,则能在间看到七个不动水滴(包含)
【答案】D
【详解】
AB.若调节频闪仪闪光时间间隔正好与水滴从a下落到b的时间相同,看到水滴似乎不再下落,知相邻两个点的时间间隔相等;由图可知,各点之间的位移差为
根据
则有s
频闪仪闪光的时间间隔和相邻水滴之间的时间间隔均为,
故AB错误;
C.根据得
故C错误;
D.调整两个水滴依次滴落的时间和频闪仪闪光时间间隔相同,可以看到水滴似乎不再下落的现象。若将频闪仪闪光时间间隔缩短一半,则每次闪光时间为0.05s,根据
第一个水滴在0.05s下降的位移为cm
第一个水滴在0.1s下降的位移为cm
第一个水滴在0.15s下降的位移为cm
同理cm,,cm
每隔0.05s拍一次,则在第一水滴到达d点时,在d上面有六个水滴,将频闪仪闪光时间间隔缩短一半,则能在ad间(包含)看到7个不动水滴,故D正确。
故选D。
7.(25-26高一上·淮北实验高级中学·期中)一小球从离地面高h=0.8m的水平桌面边缘无初速度掉落,最终静止在厚度不计的地毯上。假设整个过程中无反弹,小球可看成质点,空气阻力不计,取
(1)求小球的下落时间;
(2)求小球与地毯接触前瞬间的速度v的大小;
(3)若小球与地毯撞击过程用时t=0.1s后静止,求此过程中小球的平均加速度大小。
【答案】(1) (2) (3) 【讲解】(1) 小问详解:
根据
代入题中数据,解得
(2) 小问详解:
小球与地毯接触前瞬间的速度v的大小
(3) 小问详解:
此过程中小球的平均加速度大小
8.(25-26高一上·芜湖一中·期中)如图为“眼疾手快”游戏装置示意图,游戏者需接住从支架上随机落下的圆棒。已知圆棒长为0.4m,圆棒下端距水平地面2.1m,某次游戏中一未被接住的圆棒下落经过A、B两点,A、B间距0.4m,B点距离地面1.25m。圆棒下落过程中始终保持竖直,不计空气阻力。求:
(1)圆棒下端到达A点时的速度大小;
(2)圆棒经过AB段所需的时间。
【答案】(1);(2)
【详解】
(1)圆棒底部距离A点高度为
圆棒做自由落体运动下落到A点有
解得
则圆棒下端到达A点时的速度大小为
(2)圆棒上端距离B点高度为
圆棒做自由落体运动,当圆棒上端下落到B点有
解得
则圆棒经过AB段所需的时间为
9.(25-26高一上·合肥六中·期中)高空坠物是威胁他人生命安全的违法行为,被称为“悬在城市上空的痛”。一业主不慎将一个苹果从家中阳台掉落,苹果从静止开始自由下落,过程中忽略空气阻力(不考虑气流干扰),最终以v=40m/s的速度砸向地面,虽未造成人员伤亡,但让路过居民心有余悸。已知当地重力加速度g=10m/s2,通过以下计算可直观感受高空坠物的危害:
(1)该业主家阳台距离地面的高度h;
(2)苹果从阳台下落至地面所用的时间t;
(3)苹果下落时间为总时间一半时的位移大小。
【答案】(1)80m (2)4s (3)20m 【讲解】(1) 小问详解:
该业主家阳台距离地面的高度为
(2) 小问详解:
苹果做自由落体运动,根据可得苹果从阳台下落至地面所用的时间为
(3) 小问详解:
苹果下落一半的时间位移大小为
10.(2025-2026高一上·安徽滁州·期中)假设伽利略当年从比萨斜塔距地面高45m处由静止释放小铁球,忽略空气阻力,g取10m/s2,求:
(1)小铁球落到地面所用的时间;
(2)小铁球落到地面时的速度大小;
(3)小铁球在下落过程中最后1s内位移大小。
【答案】(1)3s (2)30m/s (3)25m 【讲解】(1) 小问详解:
根据
可得小铁球落到地面所用的时间
(2) 小问详解:
由
可知小铁球落到地面时的速度
(3) 小问详解:
小铁球在下落过程中最后1s内的位移大小
考点5 运动学图像问题
1.(25-26高一上·安徽安庆一中·期中)甲、乙、丙是三个在同一直线上运动的物体,它们运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲与丙的运动方向相反
B. 乙与丙的运动方向相反
C. 乙的加速度大于甲的加速度
D. 丙的加速度大小小于乙的加速度大小
【答案】C
【详解】
A.由图看出,甲和丙的速度均为正值,说明甲丙都沿正方向运动,它们的运动方向相同,故A错误;
B.由图看出,乙和丙的速度均为正值,说明乙丙都沿正方向运动,它们的运动方向相同,故B错误;
C.由图可知,乙的斜率比甲大,所以乙的加速度大于甲的加速度,故C正确;
D.由图可知,乙的斜率比丙的斜率的绝对值小,所以丙的加速度大小大于乙的加速度大小,故D错误。
故选C。
2.(25-26高一上·合肥一中·期中)(多选)甲、乙两个质点分别在两个并排直轨道上运动,其速度随时间的变化规律分别如图中、所示,图线是直线,图线是抛物线,则下列说法正确的是( )
A. 时刻甲、乙相遇,时刻乙的速度方向发生了改变
B. 时间内,甲减速时的位移小于乙加速时的位移
C. 时间内,甲的加速度不变,乙的加速度先减后增
D. 若时刻甲、乙相遇,则时刻甲、乙一定再次相遇
【答案】BC
【详解】
A.由于甲、乙初始位置未知,故时刻不一定相遇。由图可知,时刻乙的运动方向没有发生改变,故A错误;
B.图像中图线与轴所围图形面积为位移,由图可知,时间内,甲减速时的位移小于乙加速时的位移,故B正确;
C.图像中图线的斜率表示加速度,由图可知,时间内,甲的加速度不变,乙的加速度先减后增,故C正确;
D.图像中图线与轴所围图形面积为位移,若时刻甲、乙相遇,则时刻,乙车在前,甲车在后,故D错误。
故选BC。
3.(25-26高一上·安徽鼎尖名校大联考·期中)(多选)冰壶(Curling)是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目,被大家喻为冰上的“国际象棋”,属于冬奥会比赛项目。某次比赛中冰壶以初速度在冰面上滑行,其速度-时间图像()如图所示。关于该冰壶的运动,下列说法正确的是( )
A. 在0到时间内的位移小于
B. 在0到时间内冰壶的加速度在变大
C. 在0到时间内的平均速度为
D. 在0到时间内的平均加速度大小为
【答案】AD
【详解】
A.如图,由图像的面积等于位移可知,时间的位移,A正确;
B.图像的斜率等于加速度,可知内加速度在减小,B错误;
C.在0到时间内的平均速度为,C错误;
D.在0到时间内的平均加速度,D正确。
故选AD。
4.(25-26高一上·安徽安庆江南十校·期中)下面为4个物体分别做直线运动的图像。在丙图图像中,时该物体的速度为零,则下列说法正确的是( )
A. 第4s末有3个物体速度为零
B. 第4s末有2个物体速度为零
C. 第2s末甲、乙两个物体速度相等
D. 第2s末甲、丙两个物体速度相等
【答案】B
【详解】
AB.甲图为位移—时间图像可知做匀速直线运动,
丙图为图像面积代表大小;丁图由
变形可得
即,
则4s时,的物体是乙、丙,故A错误,B正确;
CD.第2s末乙、丙速度相等,;甲速度为,故CD错误。
故选B。
5.(25-26高一上·合肥六中·期中)智能机器人已经广泛应用于宾馆、医院等服务行业,用于给客人送餐、导引等服务,深受广大消费者喜爱。如图甲所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊运动,图乙是该机器人在某段时间内的位置-时间图像(其中20~30s时间内的图线为曲线,其余为直线)。下列说法正确的是( )
A. t=5s时机器人的速度大小为1.5m/s
B. 10~20s内,机器人做匀减速直线运动
C. 10~20s内,机器人的加速度大小为1.5m/s2
D. 20~30s内,机器人做曲线运动
【答案】A
【详解】
A.x-t图像的斜率表示速度,则机器人在t=5s时的速度,故A正确;
BC.10~20s内,机器人向负方向做匀速运动,加速度为零,故BC错误;
D.x-t图像只能描述直线运动,即使x-t图像是一条曲线,物体的运动也是直线运动,故D错误。
故选A。
6.(25-26高一上·合肥六中·期中)一物块沿直线运动的速度-时间(v-t)图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 5s内的位移大小为17.5m
B. 3s到5s内的位移为5m
C. 第4s内与第5s内的加速度不相同
D. 前4s的平均速度大小为3.75m/s
【答案】D
【详解】
A.因为v-t图像的面积等于位移,则5s内的位移大小为,选项A错误;
B.因上方图像面积表示正位移,下方图像面积表示负位移,可知3s到5s的位移为0,选项B错误;
C.因为v-t图像的斜率等于加速度,则第4s内与第5s内的加速度相同,选项C错误;
D.前4s内的位移大小为x′=(2+4)×5 m=15m
则平均速度大小为,选项D正确。
故选D。
7.(25-26高一上·安徽鼎尖名校大联考·期中)在物理学中常用位移—时间()图像表示物体的运动,相比较文字描述,它有直观性强、易于分析和适用于复杂运动等优势。某物体在0时刻到这段时间的图像如图所示。关于该物体的运动,下列说法正确的是( )
A. 前一直做匀加速运动
B. 第内一直在远离出发点
C. 最远位置距离出发点为
D. 的平均速度大小小于的平均速度大小
【答案】D
【详解】
A.图像斜率表示速度,前斜率不变,说明该物体做匀速运动,A错误;
B.第内的斜率为0,说明该物体静止,B错误;
C.初位置,最远位置离出发点,C错误;
D.前的平均速度
后的平均速度
负号不表示大小,的平均速度大小小于的平均速度大小,D正确。
故选D。
8.(25-26高一上·六安第一中学·期中)某物体沿一直线运动,时刻开始计时,物体运动的图象如图所示,根据图象信息,下列说法正确的是( )
A. 物体在前内的位移是
B. 物体的加速度大小是
C. 物体在前内的位移是
D. 物体在时的速度是
【答案】C
【详解】
A.根据函数图像可得
代入数据求得,物体在前内的位移是,A错误;
B.由匀变速直线运动的位移公式可得
根据图像分析,解得
B错误;
C.物体在前内的位移
C正确;
D.物体在时的速度是
D错误。
故选C。
9.(2025-2026高一上·安徽·期中)一汽车做直线运动,其位置与时间的关系如图所示。下列图像可能与之对应的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】
ABCD.由图像的斜率表示速度,可知汽车一直沿轴正方向运动,时间内图像的斜率变大,则汽车做加速直线运动;时间内,图像是倾斜的直线,斜率不变,汽车做匀速直线运动;时间内,图像斜率变小,汽车做减速直线运动;
综上分析可知汽车沿轴正方向先做加速,再匀速,再减速直线运动,图像可能正确的是A图。
故选A。
10.(2025-2026高一上·安徽·期中)小球从空中某处从静止开始自由下落,与水平地面碰撞后上升到空中某一高度处,此过程中小球速度随时间变化的关系如图所示,则( )
A. 在下落和上升两个过程中,小球的加速度大小不同
B. 整个过程中小球的位移为1.0m
C. 小球开始下落处离地面的高度为0.8m
D. 整个过程中小球的平均速度大小为2m/s
【答案】C
【详解】
A.在下落过程小球的加速度大小
上升过程小球的加速度大小
课件下落和上升两个过程中,小球的加速度大小相同,选项A错误;
BC.下落的高度
反弹上升的位移
整个过程中小球的位移
x=x1+x2=0.6m
选项C正确,B错误;
D.整个过程中小球的平均速度大小
选项D错误。
故选C。
考点6 追及、相遇问题
1.(25-26高一上·安徽安庆江南十校·期中)道路交通法提醒机动车驾驶员驾车时要集中注意力,时刻保持安全距离。甲、乙两车同车道同向行驶,甲车在前,乙车在后。驾驶员们观察到前方由于道路施工变窄,两车同时刹车,均做匀减速直线行驶,减速前两车相距24m,如图是两车减速运动的图像,以下分析正确的是( )
A. 甲、乙两车加速度大小之比为
B. 两车在刹车后1s时相距16m
C. 两车未相撞
D. 两车在第4s末相撞
【答案】D
【详解】
A.由图像斜率大小代表加速度大小,即,
可得加速度之比为,故A错误;
B.1s后甲的速度变为18m/s,乙的速度变为26m/s,1s内甲、乙运动位移大小等于面积大小,,,
即乙相对甲靠近9m,所以还相距15m,故B错误;
CD.由图中5s内,乙比甲多运动的位移为上面三角形面积,为25m,可知两车已相撞,利用,
即可得,C错误,D正确。
故选D。
2.(25-26高一上·芜湖一中·期中)(多选)甲乙两车在一平直道路上同向运动,其v-t图像如图所示,图中和 面积分别为s1和s2(s2>s1)初始时,甲车在乙车前方s0处。( )
A. 若s0=s1,两车相遇1次
B. 若s0=s2,两车相遇1次
C. 若s0=s1+s2,两车不会相遇
D. 若s0< s1,两车相遇2次
【答案】ACD
【详解】
A.由图可知甲的加速度a1比乙的加速度a2大,在达到速度相等的时间T内两车相对位移为。若,恰好在速度相等时追上,之后不会再相遇,两车相遇1次,故A正确;
B.若,由于,则,两车速度相等时乙车还没有追上甲车,之后甲车速度比乙车快,更追不上,故B错误;
C.若,速度相等时甲比乙位移多,乙车还没有追上,此后甲车比乙车快,不可能追上,故C正确;
D.若,乙车追上甲车时乙车比甲车快,因为甲车加速度大,甲车会再追上乙车,之后乙车不能再追上甲车,故两车相遇2次,故D正确。
故选ACD。
3.(25-26高一上·安徽皖南八校·期中)甲、乙两辆汽车在同一直线上运动,从t=0时刻起同时出发,甲做初速度为0的匀加速直线运动,x-t图像如图(a)所示。乙做刹车运动,整个运动过程的x-v2图像如图(b)所示。则下列说法正确的是( )
A. 甲汽车的加速度大小为3m/s2
B. 乙汽车的加速度大小为10m/s2
C. 经过,甲追上乙
D. 甲追上乙之前两车相距最远的距离为
【答案】D
【详解】
A.质点甲做初速度为零的匀加速直线运动,由运动学公式可得,
联立解得,
即甲汽车的加速度大小为4m/s2,t=0时刻甲汽车处于x=-8m处,故A错误;
B.乙汽车做匀减速直线运动,由图(b)可知,乙汽车的加速度大小为,,乙车的初始位置处于x=2m处,故B错误;
C.乙车停止运动的时间为
此过程中甲车的位移大小为
乙车的位移大小为
由于
说明乙车停止后甲车才追上,设甲追上乙的时间为t,则
解得,故C错误;
D.甲追上乙之前,当甲和乙速度相等时,甲乙相距最远,即有
解得
在此时间内甲的位移为
乙的位移为
所以最远距离为,故D正确。
故选D。
4.(25-26高一上·六安第一中学·期中)在两条相邻平行的直公路上,分别有一辆自行车与汽车同向行驶,自行车在前,汽车在后,相距12.5m时汽车开始刹车,它们的位移随时间变化的规律为:汽车为自行车为,则下列说法正确的是( )
A. 刹车后汽车做匀减速直线运动,初速度为20m/s,加速度为2.5m/s2
B. 汽车刹车后6s内的位移大小是30m
C. 刹车后汽车和自行车第一次相遇时,汽车的速度为15m/s
D. 刹车后汽车和自行车两次相遇的时间分别是1s和5s
【答案】C
【详解】
A.由匀变速运动公式及题意有
可得汽车初速度为20m/s,加速度大小为5m/s2,A错误;
B.汽车停止运动的时间为
说明4s时汽车早已停止运动,汽车刹车后6s内的位移即为汽车停止运动的位移
B错误;
CD. 当汽车追上自行时,满足
即
解得
汽车停止运动的时间为4s,因此第二次相遇时间为
当汽车与自行车第一次相遇时,有
C正确,D错误。
故选C。
5.(25-26高一上·六安第一中学·期中)(多选)a、b两物体均沿x轴正方向从静止开始做匀变速直线运动,t=0时刻两物体同时出发,a物体的位置x随速率平方的变化关系如图甲,b物体的位置x随运动时间t的变化关系如图乙,则( )
A. a物体的加速度大小为1m/s2
B. t=1s时,两物体相距0.5m
C. 2s~4s内a物体的平均速度大小为1.5m/s
D. 两物体相遇时,a、b物体的速度分别为2m/s、1m/s
【答案】AD
【详解】
A.a物体从静止开始做匀加速直线运动,其运动公式为
在的图像中,斜率应为
图像中可求出斜率大小为,所以a物体的加速度为,故A正确;
B.根据图甲可知,初始时刻a物体所在的位置坐标为-1m
在1s时,a物体的位置坐标为
根据图乙的图像,代入后,可得
在1s时,b物体的位置坐标为
两物体相距。故B错误;
C.内a物体的平均速度等于3s末的瞬时速度,所以。故C错误;
D.当两个物体相遇时,a物体比b物体多运动1m,即
设此时的时间为,即
解得
所以此时a、b物体的速度分别为,。故D正确。
故选AD。
6.(25-26高一上·安徽皖南八校·期中)甲、乙两车相距3m,乙车在前,速度大小为16m/s,甲车在后,速度大小为20m/s,甲、乙同时刹车,加速度大小分别是、,试通过计算说明甲、乙两车是否相撞。
【答案】会相撞。
【详解】
甲乙两车停止运动的时间分别为,;
当甲乙共速时距离最近,则由
解得t=4s,v=4m/s
此时甲乙均未停止运动,此过程中甲的位移,
因,可知甲乙会相撞。
7.(25-26高一上·芜湖一中·期中)自动驾驶是基于通信技术实现网联式全域感知、协同决策与智慧云控,相当于有了“千里眼”的感知能力,同时,网络超低延时的特性,让“汽车大脑”可以实时接收指令,极大提高了汽车运行的安全性。A、B两辆自动驾驶的小测试车,在同一直线上向右匀速运动,B车在A车前,A车的速度大小为,B车的速度大小为,如图所示。当A、B两车相距时,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,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;
(3)如果B车刹车后,为避免两车相撞,A车也要刹车,且加速度大小也为,在B车刹车后到A车接受指令刹车经过的最长时间。
【答案】(1)60m (2)12.5s (3)10s 【讲解】(1) 小问详解:
设经过时间,两者相距的距离最大,此时A、B两车速度相等,则
代入数据解得
(2) 小问详解:
B车刹车停止运动所用时间
B车此时间内发生位移
A车此时间内发生位移
代入数据解得
由于,可见此时A车并未追上B车,而是在B车停止后才追上,则
代入数据解得
(3) 小问详解:
A车刹车后通过的位移
A车匀速运动的位移
且有
代入数据解得
8.(25-26高一上·合肥六中·期中)2025年9月30日上午,G312合六路全线贯通,合肥⇌六安全程“无红绿灯”一小时直达互通。如图所示,有两车道合并一车道的对接口CD,当汽车到C点之前必须变道成功,否则会出现安全事故,A、B两车相距s0=4m时,B车正以vB=4m/s速度匀速行驶,车正以vA=8m/s的速度借道超越同向行驶的B车,此时车司机发现前方距离车头s=18m处的并道对接口,、B两车长度均为L=4m,且不考虑A车变道过程的影响。
(1)若车司机加速超车,车的最大加速度为a=2m/s2,请通过计算分析车能否实现安全超车。
(2)若车司机放弃超车,而立即驶入与B车相同的行驶车道,车至少以多大的加速度刹车匀减速,才能避免与B车相撞。
【答案】(1)不能安全超车 (2)2m/s2 【讲解】(1) 小问详解:
设A车加速t时间后车尾到达B车车头,则∶
A车位移,B车位移 ,
解得 t=2s
在此时间内,A车向前总位移 ,所以不能实现安全超车。
(2) 小问详解:
A车减速到与B车同速时,若恰未与B车相碰,则A车将不会与B车相碰,设经历的时间为t2,则
A车位移:,B车位移:,
解得t2=2s
则A车与B车不相碰,刹车时的最小加速度大小
可得 。
9.(2025-2026高一上·安徽滁州·期中)无人驾驶汽车已完成国内首次城市、环路及高速道路混合路况下的全自动驾驶。
(1)无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达,就像车辆的“鼻子”,随时“嗅”着前方80m范围内车辆和行人的“气息”。若无人驾驶汽车在某路段刹车时的加速度为2.5m/s2,为不撞上前方静止的障碍物,汽车在该路段匀速行驶时的最大速度是多少?
(2)若有人驾驶的汽车以30m/s的速度一直匀速行驶,无人驾驶的汽车以20m/s的速度行驶。某一时刻有人驾驶的汽车在无人驾驶汽车的正后方8m处,由于距离较近,前方无人驾驶汽车立即以5m/s2的加速度做匀加速运动,试通过计算判断两车能否避免相撞?
(3)无人驾驶的汽车正在以30m/s的速度在平直公路上行驶。某一时刻无人驾驶汽车监测到前方有一辆有人驾驶的汽车突然变道到同一车道,此时有人驾驶的汽车行驶速度为20m/s。由于距离较近,后方无人驾驶汽车立即以2.5m/s2的加速度一直做匀减速运动。减速2s后,前方有人驾驶的汽车司机发现了后车,立即以2.5m/s2的加速度做匀加速运动(不计司机的反应时间)。若两车最近时相距0.5m,求无人驾驶汽车刚开始匀减速运动时与正前方有人驾驶的汽车两车之间的距离。
【答案】(1) 20m/s;(2)两车不能避免相撞;(3) 18m
【详解】
(1)对无人驾驶汽车,由运动学公式有
v2-v02=2ax
解得
v0=20m/s
(2)假设两车经 t时间后速度相等,即
v有 v无 at
得:
t=2s
2s内两车之间的位移差
x v有t t 10m 8m
所以两车不能避免相撞。
(3)假设有人驾驶的汽车加速到与无人驾驶的汽车速度相等的时间为 t,则:
v无 a无 (2 t ) v有 a有t
可得
t=1s
3s 末两车速度
v=22.5m/s
3s 内两车位移差
由最小距离为
x0 0.5 m
无人驾驶汽车刚开始匀减速运动时与正前方有人驾驶的汽车两之间的距离
d x0 x 18m
10.(25-26高一上·淮北实验高级中学·期中)无人驾驶技术,作为现代交通运输领域的一项革命性创新,我国近年来取得了显著的发展。“智驾”系统,实现了对各种障碍物的高精度识别,包括行人、车辆、自行车等,以及对异形物体的识别能力。当车距小于一定值时,汽车主动刹车系统启动预判:车载电脑通过雷达采集数据,该车经分析计算,若保持原有运动状态在0.6s后发生碰撞,汽车会主动刹车,若保持原有运动状态在0.6s后不发生碰撞,汽车会继续行驶。某智驾汽车以的速度匀速行驶,在汽车正前方s=20m处有一大货车,正以的速度匀速行驶,求:
(1)经过多长时间,汽车主动刹车?
(2)若刹车时汽车的加速度大小为10m/s2,通过计算判断是否会与货车相撞?若不会相撞,求两车之间的最小距离。若会相撞,求汽车从刹车开始,经过多长时间二者相撞?
(3)若下雪天,汽车的刹车时的加速度因路面打滑变为,汽车刹车时,货车发现后立刻做匀加速直线运动,那么,货车加速度至少为多大,才可以避免两车相撞?
【答案】(1) (2)不会, (3) 【讲解】(1) 小问详解:
,当两车相距时,智驾汽车开始主动刹车,有
设两车从相距20m到相距6m经过的时间为,有
解得
(2) 小问详解:
设经过时间两车的速度相等,则有
解得
在此过程中,汽车的位移
货车的位移
由于,故两车不会相碰,两车的最小距离为
(3) 小问详解:
若后面汽车的速度减小到比前面货车的速度还小时,后面汽车不会追上前面货车,两车不会相撞。若后面汽车速度减小到跟前面货车速度相等时,两车恰好相遇,这是相撞的临界情况。
当两车速度相等时,恰好相遇是两车相撞的临界情况,设后两车速度相等
在此过程中,汽车的位移
货车的位移
当两车速度相等时,恰好相遇,有
解得,
试卷第1页,共3页
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让教与学更高效
专题02匀变速直线运动的研究
考点1实验:探究小车速度随时间变化的规律
1.【答案】c
2.【答案】(1)A
(2)3.0
3.【答案】①电火花计时器
②交变220V
③0.1
④ADDA
4.【答案】(1)①0.70
②5.0
(2)C
(3)偏小
5.【答案】①交流
②220
③0.161
④0.320
⑤0.80
6.【答案】(1)0.6
(2)加速
(3)0.76
(4)0.680
(5)
1.60
7.【答案】(1)BD
(2)刻度尺
(3)①0.26
②0.50
(4)偏
大
8.【答案】(1)BC
(2)0.66
(3)2.0
(4)1.18
9.【答案】(1)AB
(2)0.1
(3)1.3
(4)2.0
(5)大于
个/(cms)
105E
95
85
75
X
65
55
0
0.10.20.30.40.50.6
10.【答案】①24.00
②80.0
③
④59.0⑤
140
考点2匀变速直线运动的速度与时间的关系
1.【答案】C
2.【答案】B
1/4
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3.【答案】C
4.【答案】D
5.【答案】(1)2m/s2
(2)100m
(3)0
6.【答案】(1)8m/s:(2)45m;(3)9m/s
7【答案】a,-y-w-204
2L2
考点3匀变速直线运动的位移与时间的关系
1.【答案】CD
2.【答案】B
3.【答案】B
4.【答案】BC
5.【答案】A
6.【答案】A
7.【答案】C
8.【答案】C
9.【答案】A
10.【答案】A
D考点4自由落体运动
1.【答案】B
214
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2.【答案】A
3.【答案】BC
4.【答案】C
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】(1)0.4s
(2)v=4m/s
(3)40m/s2
8.【答案】(1)3m/s;(2)0.2s
9.【答案】(1)80m
(2)4s
(3)20m
10.【答案】(1)3s
(2)30n/s
(3)25m
》
考点5运动学图像问题
1.【答案】c
2.【答案】BC
3.【答案】AD
4.【答案】B
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】D
8.【答案】c
9.【答案】A
3/4
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10.【答案】C
考点6追及、相遇问题
1.【答案】D
2.【答案】ACD
3.【答案】D
4.【答案】C
5.【答案】AD
6.【答案】会相撞。
7.【答案】(1)60m
(2)12.5s
(3)10s
8.【答案】(1)不能安全超车
(2)2m/s2
9.【答案】(1)20m/s:(2)两车不能避免相撞;(3)18m
10
10.【答案】(1)1.4s
(2)不会,1m
(3)
m/s2
3
414
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