专题02 匀变速直线运动(期中真题汇编,广东专用)高一物理上学期
2026-09-20
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摘要:
**基本信息**
聚焦匀变速直线运动专题,汇编广东多所重点中学期中试题,覆盖7大高频考点,融合电磁弹射、超级高铁等科技情境与自动感应门、扫地机器人等生活实例,注重基础规律应用与科学探究能力考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择(单/多选)|约30题|匀变速规律、运动图像、追及相遇|以电磁弹射考加速度计算(科技情境),汽车安全行驶结合v-t图像分析(实际应用)|
|实验题|10题|加速度测量、纸带数据处理|打点计时器误差分析(科学探究),自由落体运动规律验证(实验与数学结合)|
|计算题|10题|多过程运动、追及相遇综合|猎豹追羚羊模型(复杂情境建模),无人机追赶问题(图像与公式综合应用)|
内容正文:
专题02 匀变速直线运动
7大高频考点
1. 匀变速直线运动的特点
2. 匀变速直线运动的规律
3. 测量匀变速直线运动的加速度
4. 自由落体运动
5. 匀变速直线运动与汽车安全行驶
6. 运动学图像问题
7. 追及相遇问题
考点1 匀变速直线运动的特点
1.(25-26高一上·广东茂名·期中)航母装备的电磁弹射装置可使静止的舰载机获得10m/s的初速度,而后由机上发动机使得舰载机在96m内达到70m/s的起飞速度,假设该过程为匀加速直线运动,则舰载机在该过程中的加速度大小为( )
A. 17.5m/s2
B. 25m/s2
C. 25.5m/s2
D. 50m/s2
【答案】B
【详解】根据匀加速直线运动规律可得解得故选B。
2.(25-26高一上·广州实验外语学校·期中)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。
3.(25-26高一上·广东揭阳·期中)如图所示,物体从斜面上的点由静止开始下滑,经过点后进入水平面(设经过点前后速度大小不变),最后停在点。每隔0.1秒通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据,。则物体在0.9秒时的速度为( )
0.0
0.1
0.2
…
1.2
1.3
…
0.0
0.4
0.8
…
1.2
1.0
…
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】物体匀加速阶段的加速度为在1.2s时的速度为1.2m/s,说明已经进入匀减速阶段,加速度大小为设匀加速时间为t,则得则物体在时的速度为故选D。
4.(25-26高一上·广雅中学·期中)(多选)到了基米同学家,小天发现他家的扫地机器人正在忙碌地工作着,机器人沿铺有相同大瓷砖的地面做匀变速直线运动,连续经过P、Q、R三点。 在段(2块砖)和段(3块砖)的平均速度分别为和,不计相邻瓷砖间的缝隙,则( )
A. 机器人在PQ段与QR段的时间之比为1∶3
B. 机器人在PR段的平均速度为v0
C. 机器人在PR段的平均速度为v0
D. 机器人通过每块砖时的速度变化量相同
【答案】AB
【详解】A.设每块瓷砖的长度为d,根据平均速度的定义可知,机器人在段和所用时间之比为A正确;BC.机器人在PR段的平均速度为B正确,C错误;D.由加速度的定义可知解得尽管机器人的加速度不变,但机器人通过每块瓷砖的时间不同,故速度的变化量不同,D错误。故选AB。
5.(25-26高一上·惠州知行学校·期中)(多选)一汽车做匀变速直线运动,其运动满足;(单位均是国际单位),当t=0时开始计时,则下列说法正确的是( )
A. 汽车加速度大小为4m/s2
B. 汽车2s末的速度为4m/s
C. 汽车运动4s时,运动的位移为16m
D. 汽车运动第1s、第2s和第3s内的位移之比满足1∶3∶5
【答案】AB
【详解】A.根据匀变速直线运动位移公式结合x=12t﹣2t2可得v0=12m/s,a=-4m/s2所以加速度大小为4m/s2,故A正确;B.汽车2s末的速度为,故B正确;C.汽车停止所需时间则汽车运动4s时,运动的位移为,故C错误;D.根据逆向思维可知,汽车在第3s、第2s和第1s内的位移之比满足1:3:5,故D错误。故选AB。
6.(25-26高一上·中山纪念中学·期中)(多选)一质点做加速度恒定的匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 速度的变化率恒定
B. 在相等的时间内速率变化量一定相等
C. 在相等的时间内位移大小可能相等
D. 0 时刻到 2s 末与 2s 末到 4s 末的位移之比一定为 1:3
【答案】AC
【分析】【详解】A. 速度的变化率即为加速度,故A正确;B. 在相等的时间内速度变化量一定相等,故B错误;C. 如果物体先做匀减速直线运动后做匀加速直线运动,在相等的时间内位移大小可能相等,故C正确;D. 初速度为零匀加速直线运动,0 时刻到 2s 末与 2s 末到 4s 末的位移之比为 1:3,初速度不为零的匀变速直线运动,比值不为1:3,故D错误。故选AC。
考点2 匀变速直线运动的规律
1.(25-26高一上·广东揭阳·期中)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。
2.(25-26高一上·广州实验外语学校·期中)一汽车沿平直公路做匀加速直线运动,途经A、B、C三点。汽车经过、两段所用的时间分别为t、,段和段的长度分别为和,则汽车的加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】由匀变速直线运动规律可知故AB段中间时刻的瞬时速度为该段的平均速度,故AB段中间时刻的瞬时速度为同理BC段中间时刻的瞬时速度为故加速度故A正确,BCD错误。故选A。
3.(25-26高一上·金山中学·期中)如图所示,斜面体B固定于水平桌面上,一质量为m的物块A从斜面底端开始以初速度v0冲上斜面,然后又返回出发点,此时速度为v,物块A与斜面间动摩擦因数为μ。以下说法正确的是( )
A. 物块A上滑时间大于下滑时间
B. 物块A与斜面间摩擦力大小为μmg
C. 物块A上滑的加速度大于下滑的加速度
D. 物块A上下过程可以看作一个单一的匀变速直线运动
【答案】C
【详解】AC.设斜面倾角为,上滑位移为,上滑时根据牛顿第二定律 下滑时解得 所以物块A上滑的加速度大于下滑的加速度下滑时做匀加速直线运动,则有上滑时可视为匀加速直线运动的逆运动,则解得,因为,可以推出,故物块A上滑时间小于下滑时间故A错误,C正确;B.物块A在斜面上滑动时摩擦力大小,故B错误;D.物块A上滑时做匀减速直线运动,下滑时做匀加速直线运动,故物块A上下过程不是一个单一过程的匀变速直线运动,故D错误。故选C。
4.(25-26高一上·东莞一中&莞外·期中)(多选)质点做直线运动的位移x与时间t的关系式为x=5t+t2(位移x和时间t的分别以米(m)和秒(s)为单位),则该质点( )
A. 初速度为5m/s
B. 加速度是1m/s2
C. 第1s内的位移是6m
D. 前2s内的平均速度是6m/s
【答案】AC
【详解】A、根据位移时间关系,由质点位移时间关系式x=5t+t2可得质点运动的初速度v0=5m/s,加速度a=2m/s2,故A正确,B错误;C、代入t=1s,则x=5×1+12m=6m,故C正确;D、代入t=2s质点的位移x=5×2+22m=14m,故平均速度\bar{v}=\frac{x}{t}=\frac{14}{2}m/s=7m/s,故D错误.故选AC.
5.(25-26高一上·广州中学·期中)(多选)四个水球可以挡住一颗子弹!央视“国家地理”频道播出的一挡节目真实地呈现了该过程,其实验示意图如图所示。四个完全相同的装满水的薄皮气球水平固定排列,子弹以初速度v水平射入水球中并在其中做匀减速直线运动,恰好能穿出第4号水球。子弹视为质点,不计球皮对子弹的阻力。下列说法正确的是( )
A. 子弹从第3个水球穿出时的速度大小为
B. 子弹从左向右穿过每个水球的过程中速度变化量之比分别为1:3:5:7
C. 子弹穿过1、2两水球的平均速度与穿过3、4两水球的平均速度之比为1:
D. 子弹从1水球穿出时的速度和从2水球穿出时的速度之比是:1
【答案】AC
【详解】B.根据逆向看,子弹的运动可看成初速度为零的匀加速直线运动,子弹穿过水球时,通过四个连续相等的位移,根据初速度为零的匀加速直线运动的推论,子弹穿过4个水球的时间之比为,子弹从左向右穿过每个水球的过程中速度变化量之比为,故B错误;D.子弹从1水球穿出时的速度和从2水球穿出时的速度之比从逆向看,等于,故D错误;A.穿过前三个球的总时间和最后一个球的时间相等,根据匀变速直线运动的中间时刻瞬时速度等于全程平均速度可得子弹从第3个水球穿出时的速度大小为,故A正确;C.子弹穿过1、2两水球的平均速度与穿过3、4两水球的平均速度之比为故C正确。故选AC。
6.(25-26高一上·广州中学·期中)如图,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12m的竖立在地面上的钢管向下滑,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3s,那么该消防队员( )
A. 下滑过程中的最大速度为4m/s
B. 加速与减速过程的时间之比为1:1
C. 加速与减速过程中平均速度之比为1:1
D. 加速与减速运动过程的位移大小之比为1:4
【答案】C
【详解】A.根据题意可得代入数据解得,,,故A错误;B.加速与减速过程的时间之比为故B错误;C.加速与减速过程中平均速度之比为故C正确;D.加速与减速运动过程的位移大小之比为故D错误。故选C。
7.(25-26高一上·深圳外国语学校·期中)2025年3月,中国航天科工集团完成了全球首条超级高铁全尺寸测试。若推进器从静止开始做匀加速直线运动,第1个2km内速度的增加量为,第2个2km内速度的增加量为,令,则k满足( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】推进器从静止开始,设加速度为a。第一个2 km末速度速度增加量第二个2km末速度速度增加量比值 则故选C。
8.(25-26高一上·广州执信中学·期中)如图所示,冰壶以2m/s的速度被运动员水平推出后在冰面上自由滑行,该冰壶不与其他冰壶碰撞,1s末速度为1.8m/s,则冰壶的加速度大小和推出后12s内位移大小分别( )
A. ,9.6m
B. ,10m
C. ,9.6m
D. ,10m
【答案】D
【详解】根据加速度定义式有冰壶停止的时间为s=10s则推出后12s内位移大小为m故选D。
9.(25-26高一上·广东湛江八校·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100米,宽2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4m/s,则该游客从该栈道的一端到另一端的最短时间为( )
A. 26s
B. 27s
C. 29s
D.
【答案】A
【详解】要使游客通过栈道的时间最短,该游客应先加速,后匀速,加速阶段的时间加速阶段的位移则匀速阶段的位移匀速运动的时间整个过程游客所用的时间为故选A。
10.(25-26高一上·广东湛江八校·期中)(多选)如图所示,滑雪运动员(视为质点)从O点由静止开始做匀加速直线运动,先后经过P、M、N三点,已知OP、PM、MN的长度之比为1:3:5,下列说法正确的是( )
A. 运动员通过OP段的时间小于通过PM段的时间
B. 运动员通过PM段的时间等于通过MN段的时间
C. 运动员通过P、M、N三点的速度之比为1:3:5
D. 运动员通过M点的速度与运动员通过PN段的平均速度相等
【答案】BD
【详解】AB.根据匀变速直线运动的推论可知,物体从静止开始,在连续相等的时间内通过的位移大小之比为,所以运动员通过段、段、段的时间相等,选项B正确、A错误;C.根据可知,运动员通过、、三点的速度比为,选项C错误;D.因为运动员通过点的时刻为运动员从点到点的中间时刻,根据匀变速直线运动的推论可知,运动员通过M点的速度与运动员通过PN段的平均速度相等,选项D正确。故选BD。
考点3 测量匀变速直线运动的加速度
1.(25-26高一上·广东茂名·期中)某同学用如图所示装置探究小车做匀变速直线运动的规律。
(1)请在下列实验器材中,选出本实验中不需要的器材: 。
①电火花计时器②天平③低压交变电源④细线和纸带⑤砝码、托盘和小车⑥刻度尺⑦停表⑧一端带有滑轮的长木板
(2)安装好实验装置后,按照正确的实验操作,纸带被打出一系列点,其中一段如图所示,可知纸带的 (填“左”或“右”)端与小车相连。
(3)如图中、、、、、、为相邻的计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出,打点计时器所用交变电源的频率为,则小车运动的加速度大小为 。打下点时小车的瞬时速度大小为 (结果均保留三位有效数字)。
(4)如果当时电网中交变电流的电压变成,频率不变,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)② ③ ⑦ (2)左 (3)① 2.00 ② 1.10 (4)不变
【讲解】(1) 本实验中不需要知道小车及砝码的质量,所以不需要天平,电火花打点计时器有计时的功能,用的是交流电源,故不需要低压交变电源和停表,故选② ③ ⑦。
(2) 小车释放后速度逐渐变大,则相等时间内运动的位移越来越大,题图纸带从左向右打点间距越来越大,可知是纸带的左端与小车相连。
(3) [1][2]由题意知,相邻两计数点间的时间间隔,由逐差法可得,小车运动的加速度匀变速直线运动中,任意某时间段中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,则打下点时小车的瞬时速度等于段的平均速度,即
(4) 交流电的频率不变,则相邻两个计数点的时间间隔不变,所以加速度的测量值不变。
2.(25-26高一上·深圳外国语学校·期中)(多选)某物理探究小组利用如图甲所示的实验装置探究小车在长木板上的运动规律。
(1)关于本实验的要点,下列说法正确的是( )
A. 打点计时器应使用直流电源
B. 小车应从靠近打点计时器处开始释放
C. 释放小车之前应先接通电源
(2)实验打出的一条纸带上的部分计数点如图乙所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,若在误差允许的范围内满足,则表明小车是做 运动,在此基础上可进一步求得小车运动的加速度大小为 ,打点F时的速度大小为 。(用题目所给的符号表示,要求尽可能多地使用实验数据)
【答案】(1)BC (2)① 匀加速直线 ② ③
【讲解】(1) A.打点计时器应使用交流电源,故A错误;B.小车要从靠近打点计时器处开始释放,才能够充分利用纸带打点,故B正确;C.操作时,应先接通电源,再释放小车,这样才能够在纸带上打出足够多的点,故C正确。故选BC。
(2) [1]若在误差允许的范围内满足,根据,则表明小车是做匀加速直线运动;[2]根据逐差法可得,小车运动的加速度大小为[3]打点F时的速度大小为
3.(25-26高一上·广雅中学·期中)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜长木板加速下滑时的运动进行探究。物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图所示。
(1)已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。在A、B、C、D、E五个点中,打点计时器最先打出的是 点。
(2)在打出C点时物块的速度大小为 m/s(保留3位有效数字);物块下滑的加速度大小为 m/s2(保留2位有效数字)。
(3)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,而做实验的同学并不知道,那么(2)中得出的加速度的测量值与实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)若打点计时器额定电压为220V,而实际使用的电源电压为225V,则(2)中得出的速度的测量值与实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)
【答案】(1)A (2)① 0.233 ② 0.75 (3)偏小 (4)不变
【讲解】(1) 物块沿倾斜长木板加速下滑,相同时间内通过的位移逐渐增大,则在A、B、C、D、E五个点中,打点计时器最先打出的是A点。
(2) [1]纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出,则相邻计数点的时间间隔为在打出C点时物块的速度大小为[2]根据逐差法可得物块下滑的加速度大小为
(3) 如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,则实际打点周期小于0.02s,而做实验的同学并不知道,使得代入计算的时间间隔偏大,则(2)中得出的加速度的测量值与实际值相比偏小。
(4) 若打点计时器额定电压为220V,而实际使用的电源电压为225V,由于打点周期与电压无关,所以(2)中得出的速度的测量值与实际值相比不变。
4.(25-26高一上·东莞一中&莞外·期中)(多选)在使用电磁打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,若打点周期,某次实验中得到的一条纸带如图所示,从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,分别标明0,1,2,3,4。量得,,,。
(1)下列说法正确的是________
A. 先释放纸带,再接通电源
B. 先接通电源,后释放纸带
C. 应选用交流电源
D. 纸带上打点越密集说明纸带运动速度越大
(2)打计数点2时的瞬时速度为 m/s(保留两位有效数字)
(3)计算小车的加速度的表达式a= (用题中所给T,,,,表示),代入数据计算出 (保留两位有效数字)。
【答案】(1)BC (2)0.39 (3)① ② 0.60
【讲解】(1) AB.实验操作要求先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,故A错误,B正确; C.电磁打点计时器使用低压交流电源,故C正确;D.纸带上打点越密集,说明相同时间内纸带的位移越小,运动速度越小,故D错误。故选BC。
(2) 每5个点取一个计数点,相邻计数点的时间间隔为 根据匀变速直线运动中,中间时刻瞬时速度等于这段时间的平均速度,打计数点2时的瞬时速度
(3) [1] 根据逐差法,相邻计数点时间间隔,对四段位移有整理得加速度表达式[2] 代入数据解得
5.(25-26高一上·深圳罗湖高级中学·期中)(多选)小明在研究小车做匀变速直线运动的规律时,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况。如图所示是他选取的一条点迹清晰的纸带,每隔4个点取一个计数点,图中O、A、B、C、D为相邻的计数点。
(1)实验中除电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、重锤、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,还需使用的有______。
A. 频率为50Hz电压为8V的交流电源
B. 频率为50Hz电压为220V的交流电源
C. 秒表
D. 刻度尺
(2)安装纸带时,应将纸带置于复写纸的下方,把纸带固定在小车上,应在放开小车 (填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源。
(3)由图中的数据可知,打点计时器打下C点时小车的速度大小是 m/s,小车运动的加速度是 m/s²(结果均保留2位有效数字);若实际工作时电源频率变成40Hz而没有察觉,则计算出打下B点时小车的速度将 (填“偏大”“偏小”或“无法确定”)。
【答案】(1)AD (2)之前 (3)① 0.96 ② 2.4 ③ 偏大
【讲解】(1) AB.电磁打点计时器应连接频率为50Hz电压为8V的交流电源,故A正确,B错误;C.通过打点计时器可以知道打点时间,所以不需要秒表,故C错误;D.需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离,故D正确。故选AD。
(2) 为了充分利用纸带,应在放开小车之前接通打点计时器的电源。
(3) [1]每隔4个点取一个计数点,则相邻计数点的时间间隔为打点计时器打下C点时小车的速度大小为[2]根据逐差法可得加速度大小为[3]若实际工作时电源频率变成40Hz而没有察觉,即实际打点周期大于0.02s,则代入计算的时间间隔偏小,计算出打下B点时小车的速度将偏大。
6.(25-26高一上·广东五校·期中联考)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀变速直线运动,下图是经打点计时器打出的纸带的一段,打点顺序是A、B、C、D、E,已知交流电频率为50Hz,纸带上每相邻两个计数点间还有四个点未画出。现把一刻度尺放在纸带上,其零刻度线和计数点A对齐。请回答以下问题:
(1)纸带上C点对应的刻度尺读数为 cm;
(2)打B这个计数点时纸带的瞬时速度= m/s;(保留两位有效数字)
(3)根据记录的数据,得到小车运动的加速度大小是 m/s2;(保留两位有效数字)
(4)根据该同学打出的纸带,可以判断小车与纸带的 (填“左”或“右”)端相连;
(5)若电源实际频率大于50Hz,所测的速度 实际速度。(填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】① 3.59 .603.61 ② 0.18 ③ 0.59 .600.61 ④ 左 ⑤ 小于
【详解】
(1)[1]纸带上C点对应的刻度尺读数为3.60cm;
(2)[2]打B这个计数点时纸带的瞬时速度(3)[3]小车运动的加速度大小是(4)[4]根据该同学打出的纸带可知,点间距从左向右逐渐增加,可以判断小车与纸带的左端相连;
(5)[5]若电源实际频率大于50Hz,则打点周期偏小,而计算时仍按0.02s计算,则所测的速度小于实际速度。
7.(25-26高一上·广州六中·期中)小明做“探究小车速度随时间变化的规律”实验:
(1)打点计时器是一种 (填“计时”或者“测位移”)仪器,如图甲是实验室常用的打点计时器——电火花计时器,该打点计时器所用的电源是图乙中的 (填“A”或者“B”)。
(2)小明使用的是电磁打点计时器,实验时他发现纸带穿过打点计时器有下图所示的两种穿法,若想在实验过程中更直接地观察到打点情况,应选择 (选填“a”或“b”)的穿法。
(3)小明将实验器材组装后,如图丙所示为释放小车前瞬间的情景。在接通电源进行实验之前,请你指出图中的错误或不妥之处(写出一处即可): 。
(4)图丁所示是小明在某次实验中获得的一条纸带,取A、B、C、D、E为计数点,计数周期T。小明用刻度尺测量了相邻计数点之间的距离,其中的长度为 cm,小车加速度的表达式为a= 。
(5)若小明处理数据时每隔3个点取一个计数点但计算速度时却把相邻计数点时间间隔用0.1秒代入计算,则算出的速度与真实的速度相比 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)① 计时 ② B (2)b (3)电源用的是干电池(或小车离开打点计时器过远) (4)① 2.88 .89 .90 .91 .92 ② (5)偏小
【讲解】(1) [1]打点计时器是一种用打点方式来计时的仪器。[2]电火花计时器所用电源为220V交流电源,对应图乙中照明电源插座。故选B。
(2) 若想更直接地观察打点情况,应让纸带在复写纸下方,选择b的穿法。
(3) 释放小车前,图中小车的位置离打点计时器太远,应靠近打点计时器。电磁打点计时器应使用8V左右的交流电源,而图中用的干电池。
(4) [1]实验所用刻度尺的最小分值为1mm,应该再估读一位,读到0.1mm,即0.01cm,则s2的长度为2.90cm。[2]用逐差法,计算小车的加速度,取两段连续相邻位移AC、BD,
(5) 每隔3个点取一个计数点,计数点间的时间间隔应为,但计算速度时却把相邻计数点时间间隔用0.1秒代入计算,根据公式 ,偏大,速度的测量值将偏小。
8.(25-26高一上·福田中学·期中)(多选)某同学利用如图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动。
(1)电火花打点计时器是一种使用 (填“交流”或“直流”)电源的计时仪器,它的工作电压为220V,当电源的频率为50Hz时,它每隔 s打一次点。其工作时的基本步骤如下:
A.当纸带完全通过电火花计时器后,立即关闭电源
B.将电火花计时器电源插头插入相应的电源插座并接通开关
C.将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器
D.释放小车拖动纸带运动
上述步骤正确的顺序是 。(按顺序填写步骤编号)
(2)某同学实验中获得一条纸带,如图乙所示,其中两相邻计数点间还有四个点未画出。已知所用电源的频率为50Hz,则小车运动的加速度大小a= ,打B点时小车运动的速度大小= m/s。(结果均保留两位有效数字)
(3)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,而做实验的同学并不知道,由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值 。(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
【答案】(1)① 交流 ② 0.02 ③ CBDA (2)① 0.39 ② 0.38 (3)偏小
【讲解】(1) [1][2]电火花打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,它的工作电压为220V,当电源的频率为50Hz时,它每隔打一次点。[3]其工作时的基本步骤如下:首先将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器,将电火花计时器电源插头插入相应的电源插座并接通开关,接着释放小车拖动纸带运动,最后当纸带完全通过电火花计时器后,立即关闭电源。即操作的正确顺序为:CBDA。
(2) [1]两相邻计数点间还有四个点未画出,则相邻计数点间的时间间隔为根据逐差法,可得小车运动的加速度大小[2]打B点时小车运动的速度大小
(3) 如果当时电网中交变电流的频率是,而做实验的同学并不知道,根据可知测量值偏小,则由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏小。
9.(25-26高一上·中山纪念中学·期中)(多选)实验装置如图1,使重锤自由下落,打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹,挑出点迹清晰的一条纸带,从点迹清晰处依次标出计数点0、1、2、…、7,纸带如图2。
(1)用此装置可以测量当地重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 测量当地重力加速度必须使用刻度尺与秒表
B. 空气阻力不影响重力加速度的测量
C. 测量重力加速度时,计数点不需要从纸带上打点的起始点开始
D. 测量重力加速度时,重锤必须从初速度为零开始下落
(2)打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,纸带如图2所示,计数点0、1间的距离是 cm。打下1点时重锤的瞬时速度大小是 m/s(保留二位有效数字)。
(3)在测量当地重力加速度的实验中,某同学根据纸带打出的点,已经读出2、4间和5、7间的距离分别为:、,打点周期为T,当地的重力加速度 (用、、T表示)。
【答案】(1)CD (2)① 1.08(1.05~1.15) ② 0.64 .65 .63 (3)
【讲解】(1) A.在测量当地重力加速度实验中需要使用的器材有刻度尺,打点计时器可记录重物的运动时间,所以不需要秒表,A错误;B.若存在空气阻力作用,则所测量的加速度小于重力加速度,B错误;C.测量重力加速度时可以用相邻相等时间间隔位移差公式,或者逐差法计算,不需要从起始点作为计数点,C正确;D.与C选项同理,初速度是否为零不影响重力加速度计算,D正确。故选CD。
(2) [1]由图2可知计数点0、1间的距离是1.08cm;[2]由图2可知计数点0、2间的距离为2.56cm,根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于平均速度,可得打下1点时重锤的瞬时速度大小。
(3) 设2、3间的距离为,3、4间的距离为,5、6间的距离为,6、7间的距离为,由题可知,根据逐差法有,解得,可得当地的重力加速度。
10.(25-26高一上·中山纪念中学·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。
(1)下图中 是电磁打点计时器(选甲或乙);
(2)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.电压为的交流电源 B.电压的交流电源 C.刻度尺 D.秒表 E.天平
(3)计算纸带上计数点9对应的速度大小 (保留两位有效数字)。
(4)物块加速运动过程中加速度的大小 (保留两位有效数字)。
(5)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 乙 ② BC CB ③ 0.66 ④ 2.0 ⑤ 1.18
【详解】
(1)[1]由图可知,乙是电磁打点计时器;
(2)[2]AB.电磁打点计时器要打点,需要电压的交流电源,故A错误,B正确;C.打出的纸带需要测量点间的长度,需要刻度尺,故C正确;D.打点计时器就可以计时,不需要秒表,故D错误;E.可由打出的纸带来计算速度和加速度,不需要天平测量物体的质量,故E错误。故选BC。
(3)[3]由题意可知打点周期是T=0.02×5s=0.1s由图可知重物落地瞬间应该在打第6和7计数点之间计数点9对应的速度大小(4)[4]由匀变速直线运动的推论,可得物块做加速运动时的加速度大小为(5)[5]同理,减速过程的加速度大小计数点4对应的速度大小设打计数点6后,经过时间有最大速度v,则联立解得
考点4 自由落体运动
1.(25-26高一上·广东揭阳·期中)下列四幅书本插图中,体现了实验与数学相结合的物理思想的是( )
A. 甲图:研究地球绕太阳公转时把地球视为质点
B. 乙图:研究物体的重心
C. 丙图:通过平面镜观察桌面的微小形变
D. 丁图:伽利略研究自由落体运动的规律
【答案】D
【详解】A.研究地球绕太阳公转时把地球视为质点,体现了理想化模型法,故A错误;B.研究物体的重心,体现了等效替代的思想,故B错误;C.通过平面镜观察桌面的微小形变,体现了微小形变放大法,故C错误;D.伽利略在研究自由落体运动时,体现了实验与数学相结合的物理思想,故D正确。故选D。
2.(25-26高一上·广东湛江八校·期中)下列各运动中,可视为自由落体运动的是( )
A. 树叶从静止开始下落的运动
B. 石块从水面由静止开始落到水底的运动
C. 铅球从静止开始下落的运动
D. 沿水平方向飞行的飞机上的物体被释放后在空中的运动
【答案】C
【详解】自由落体运动的条件是:物体仅受重力作用,从静止开始下落,且忽略空气阻力等其他因素。A.树叶体积大、密度小,空气阻力不可忽略,无法视为自由落体,故A错误。B.水中下落时,石块受水的浮力和阻力,不符合仅受重力的条件,故B错误。C.铅球密度大、体积小,在空气中下落时空气阻力可忽略(尤其高度较低时),可近似为自由落体,故C正确。D.物体被释放时有水平初速度,运动为平抛(含水平匀速和竖直自由下落),非单纯自由落体,故D错误。故选C。
3.(25-26高一上·福田中学·期中)某人在室内以窗户为背景摄影时,恰好把窗外从高处自由落下的一个小石子摄在照片中,已知本次摄影的曝光时间是0.01s,重力加速度g取10m/s2。测得照片中石子运动痕迹的长度为0.8cm,实际长度为100cm的窗框在照片中的长度为4.0cm。根据以上数据估算,石子开始下落的位置距离窗户的高度约为( )
A. 10m
B. 20m
C. 40m
D. 50m
【答案】B
【详解】设在曝光时间0.01s内石子实际下落的距离为x,则有解得在曝光时间0.01s内石子的速度为石子做自由运动,石子开始下落的位置距离窗户的高度约为故选B。
4.(25-26高一上·广东茂名·期中)(多选)海鸥捕到外壳坚硬的鸟蛤(贝类动物)后,有时飞到空中将它丢下,利用地面的冲击打碎硬壳后食用。已知鸟蛤撞击地面前的速度需要达到,才能打碎硬壳,若海鸥在某高度将鸟蛤由静止丢下,恰好碎壳,不计空气阻力,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A. 鸟蛤应该在距地面高处被丢下
B. 鸟蛤在空中运动的时间为
C. 鸟蛤最后1s内下落的距离为
D. 鸟蛤下落过程的平均速度大小为
【答案】BD
【详解】A.根据速度位移关系代入数据可得高度故A错误;B.根据速度时间关系可得鸟蛤在空中运动的时间为故B正确;C.鸟蛤最后1s内下落的距离为代入数据可得故C错误;D.鸟蛤下落过程的平均速度大小为故D正确。故选BD。
5.(25-26高一上·东莞一中&莞外·期中)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,对这一过程的分析,下列说法错误的是( )
A. 运用逻辑推理的方法否定了亚里士多德关于重的物体下落得快,轻的物体下落得慢的论断
B. 提出了落体运动一定是一种最简单的变速运动,即加速度随时间应该是均匀变化的
C. 通过对斜面上小球运动的研究,得出小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动,合理外推当倾角增大到90°时,即自由落体运动也会保持匀加速运动的性质
D. 伽利略通过数学推演并用小球在斜面上的运动验证了位移与时间的平方成正比
【答案】B
【详解】A.伽利略通过逻辑推理:若将重物体与轻物体绑在一起,按照亚里士多德的论断会得出“下落速度更快”和“轻物拖慢重物使速度变慢”两个矛盾的结论,由此否定了亚里士多德关于重的物体下落的快,轻的物体下落得慢的论断,故A正确;B.伽利略提出落体运动是最简单的变速运动,其核心是速度随时间均匀变化,即加速度恒定,而不是加速度随时间均匀变化,故B错误;C.伽利略通过对斜面上小球运动的测量,得出小球沿斜面滚下是匀加速直线运动,之后合理外推:当斜面倾角增大到90°时,运动变为自由落体,仍保持匀加速运动的性质,故C正确;D.伽利略先通过数学推演得到:若物体做匀变速直线运动,位移与时间的平方成正比,之后用小球在斜面上的运动验证了该关系,故D正确。本题选错误的,故选B。
6.(25-26高一上·金山中学·期中)一物体仅在重力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。下列可能表示物体速度v或加速度a随时间t变化的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】AB.取竖直向上为正方向,竖直上抛运动初始有向上的正初速度;上升过程速度均匀减小,到最高点速度减为0;下落过程速度方向向下,速度为负,且速度大小均匀增大,故AB错误;CD.物体全程仅受重力,加速度始终为重力加速度,方向竖直向下,因此加速度恒定为负值,大小方向都不变,故C错误,D正确。故选D。
7.(25-26高一上·广州二中·期中)(多选)如图,篮球架下的运动员原地垂直起跳完成扣篮后,离地后重心上升的最大高度为H。把上升高度H从低到高均匀分成四份,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员在上升的每一个中的速度变化量相等
B. 上升第一个所用的时间与第四个所用的时间之比为
C. 上升完第三个的速率与起跳时的速率之比为
D. 上升完第三个的速度与整个上升过程中的平均速度相等
【答案】CD
【详解】AB.运动员向上做匀减速直线运动,根据逆向思维,运动员向下做初速度为零的匀加速直线运动,从上到下,相等位移内时间之比为根据可知运动员在上升的每一个中的速度变化量不相等,上升第一个所用的时间与第四个所用的时间之比为,故AB错误;CD.根据可知运动前三个所用的时间为总时间的,根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知上升完第三个的速度与整个上升过程中的平均速度相等,根据可知上升完第三个的速率与起跳时的速率之比为,故CD正确。故选CD。
8.(25-26高一上·广州二中·期中)舞狮作为我国传统节目,在我国广受人们欢迎。某次舞狮表演中,两位表演者需先后从高台跃下,为保证舞狮道具不因拉扯而损坏,要求两位表演者默契配合,在一定时间间隔内相继跳下。已知高台距离地面h=3.2m,两人之间的舞狮道具长L=1.95m,表演者可认为由静止下落,设表演者落地后速度立刻减速为零,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,完成该表演动作(从第一位表演者开始跳下到第二位表演者落地)经历的总时间最长为( )
A. 1.4s
B. 1.1s
C. 1.0s
D. 0.8s
【答案】B
【详解】已知高台高度 ,道具长度 ,重力加速度 由自由落体运动公式故第一位表演者落地时间为 为保证舞狮道具不因拉扯而损坏,此时第二位表演者下落距离至少为设第二位下落到该点的时间为,由自由落体公式即第二位表演者已下落 因此第二位跳下与第一位跳下的时间间隔最大为第二位表演者从跳下到落地的时间与第一位相同(同高度)所以完成表演动作的最长总时间为故选B。
9.(25-26高一上·广州实验外语学校·期中)小球从竖直砖墙某位置由静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了如图2中1、2、3、4、5所示的小球在运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度均为d。根据图中的信息,下列说法正确的是( )
A. 不能判断位置1是否为小球释放的初始位置
B. 小球位移与时间成正比
C. 小球下落的加速度为
D. 小球在位置3的速度为
【答案】D
【详解】B.由题图可知,两相邻的时间T内小球运动的位移之差均为d,所以小球做匀加速直线运动,不是匀速直线运动,位移与时间的平方成正比,故B错误;C.设小球下落的加速度大小为a,则解得故C错误;D.小球在位置3的速度等于在2、4两位置间的平均速度,即故D正确;A.小球在位置1的速度为所以位置1不是小球释放的初始位置,故A错误。故选D。
10.(25-26高一上·广东茂名·期中)钢球由静止释放开始做自由落体运动,不计空气阻力,经过t=4s时间落地,重力加速度g=10m/s2,求∶
(1)小球落地时速度v的大小;
(2)释放点到地面的高度h;
(3)小球从开始下落到最后落地这段时间的平均速度的大小。
【答案】(1)40m/s;(2)80m;(3)20m/s
【详解】
(1)由自由落体运动速度与时间关系知代入得(2)由自由落体运动位移与时间关系知代入得(3)由匀变速直线运动平均速度公式知代入得
考点5 匀变速直线运动与汽车安全行驶
1.(25-26高一上·深圳罗湖高级中学·期中)一辆汽车在水平路面上刹车减速,若以开始刹车时作为计时起点,汽车速度随时间变化的规律为(其中v的单位是,t的单位是s)。下列说法正确的是( )
A. 汽车开始刹车2.5s后停止运动
B. 汽车开始刹车6s内运动位移为48m
C. 汽车开始刹车时的速度大小为
D. 汽车从开始刹车到停止的过程,平均速度大小为
【答案】D
【详解】AC.汽车速度随时间变化的规律为可知,v0=20m/s,a=-4m/s2,汽车开始刹车时的速度大小为,汽车刹车停止运动需要的时间选项AC错误;B.汽车开始刹车6s内运动位移等于5s内的位移,为选项B错误;D.汽车从开始刹车到停止的过程,平均速度大小为选项D正确。故选D。
2.(25-26高一上·福田中学·期中)一辆汽车以的速度在平直的公路上行驶,看到前面有一障碍物时将以加速度紧急刹车,则小车在开始刹车后内的位移是( )
A. 30m
B. 40m
C.
D.
【答案】B
【详解】小车的刹车时间为刹车后内的位移是故选B。
3.(25-26高一上·金山中学·期中)同一车道行驶的机动车,后车必须与前车保持必要的距离。通常情况下,驾驶者的反应时间(从驾驶者意识到应该停车至操作刹车的时间)平均为0.4~1.5s。驾驶者酒后的反应时间会大大增加,导致汽车的滑行距离增长,增加了交通安全隐患。以下表格记录了某次试验两名志愿者驾车从遇到紧急情况到停车的信息,试验为平直路面、刹车可视为匀减速直线运动。则( )
行驶速度
减速距离
滑行距离
甲志愿者
72km/h
24m
64m
乙志愿者
108km/h
60m
90m
A. 甲志愿者最有可能喝了酒
B. 乙志愿者最有可能喝了酒
C. 两车刹车时,加速度的大小相等
D. 甲志愿者刹车时加速度大小为3.125m/s2
【答案】A
【详解】CD.根据题意有,,,由可得甲志愿者刹车时加速度大小为乙志愿者刹车时加速度大小为,故CD错误;AB.甲志愿者的反应时间乙志愿者的反应时间甲志愿者的反应时间,乙志愿者的反应时间,所以甲志愿者最有可能喝酒,乙志愿者没有喝酒,故A正确,B错误。故选A。
4.(25-26高一上·广州中学·期中)(多选)在一大雾天,一辆小汽车以30m/s的速度匀速行驶在高速公路上,突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵。如图所示,图线a、b分别为小汽车和大卡车的v−t图像(忽略刹车反应时间),以下说法正确的是( )
A. 因刹车失灵前小汽车已减速,故不会发生追尾事故
B. 在t=2s时未发生追尾事故
C. 在t=5s时发生追尾事故
D. 若紧急刹车时两车相距50m,则不会发生追尾事故且两车最近时相距15m
【答案】BD
【详解】B.根据速度时间图线与时间轴所围“面积”大小等于位移大小,由题图知,t=2s时大卡车的位移为小汽车的位移为所以说明在t=2s时未发生追尾事故,故B正确;AC.3s时大卡车的位移为小汽车的位移为所以此时恰发生追尾事故,故AC错误;D.在t=5s时,两车相距若初始相距50m,两车速度相等时相距最近,最近距离为故D正确。故选BD。
5.(25-26高一上·广州实验外语学校·期中)某汽车刹车过程可视为匀减速直线运动,已知开始刹车时初速度大小为8m/s,第2s内的位移为5m,则该车( )
A. 第2s内的平均速度大小为2.5m/s
B. 刹车时加速度大小为
C. 第2s内与第3s内通过的位移大小之比为6∶4
D. 刹车后5s内的位移大小为15m
【答案】B
【详解】A.第2内的平均速度大小为故A错误;B.第2内的平均速度大小为第1.5s的瞬时速度,设刹车时加速度大小为a,则有故B正确;D.刹车时间为刹车后5s内,车已经停止,所以5s内的位移等于4s内的位移,则有故D错误;C.根据逆向思维可知,第1s内,第2s内,第3s内,第4s内的位移之比为所以第2s内与第3s内通过的位移大小之比为5:3,故C错误。故选B。
6.(25-26高一上·广东湛江八校·期中)一辆汽车以15m/s的速度沿平直公路匀速运动,司机发现前方有障碍物立即刹车,汽车以大小为4m/s2的加速度做匀减速运动,则汽车刹车后在第2s内与第4s内的位移之比为( )
A. 3∶1
B. 5∶1
C. 8∶1
D. 21∶4
【答案】C
【详解】规定初速度方向为正方向,,,刹车时间为,则解得第末的速度大小第末的速度大小汽车刹车后在第2s内位移第末的速度大小第4秒内实际运动时间为。汽车刹车后在第4s内位移汽车刹车后在第2s内与第4s内的位移之比故选C。
7.(25-26高一上·广州六中·期中)(多选)根据我国道路交通管理的相关规定,同一车道行驶的机动车,后车必须根据行驶速度、天气和路面情况,与前车保持必要的安全距离。如图所示的安全距离示意图,标出了一般情况下汽车在不同行驶速度下所对应的大致安全的刹车距离。在通常情况下,驾驶者的反应时间平均为,酒后反应时间将显著增加,下列说法正确的是( )
A. 驾驶员酒后出现交通事故的主要原因是反应距离显著增大
B. 反应时间是指刹车后的0.4s至1.5s一段时间
C. 由图像看出,当行驶速度为,停车距离与反应距离的比值为
D. 由图像可得该驾驶者的反应时间是
【答案】AD
【详解】A.根据题意可知,酒后反应时间将显著增加,则反应距离显著增大,故A正确;B.反应时间是指刹车前的0.4s至1.5s一段时间,故B错误;C.由图像看出,当行驶速度为,停车距离与反应距离的比值为,故C错误;D.由图像看出,若行驶速度为,则反应距离为,可得反应时间为,故D正确。故选AD。
8.(25-26高一上·中山纪念中学·期中)如图甲所示是武汉鹦鹉洲长江大桥,采用三塔四跨钢-混结合加劲梁悬索桥的方案。图乙中A、B、C、D、E为大桥上五根钢丝绳悬索,每两根悬索之间距离相等,若一辆汽车从悬索A处开始做匀减速直线运动,刚好在悬索E处停下,汽车通过悬索D时的瞬时速度为vD,通过DE段的时间为t,汽车看作质点,则下列说法正确的是( )
A. 汽车通过悬索C时的速度大小为2vD
B. 汽车通过AB段的时间等于
C. 汽车通过悬索C时的瞬时速度小于通过AE段的平均速度
D. 汽车通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的2倍
【答案】B
【详解】A.利用逆向思维法以及初速度为零的匀加速直线运动的关系可知 所以 ,故A错误;B.根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系可知 所以汽车通过AB段的时间等于 ,故B正确;C.汽车通过吊索C时的瞬时速度即中间位置的速度,由于汽车经过AD段的位移为DE段位移的3倍,根据匀变速运动推论可知汽车通过AD、DE所用时间相等,通过AE段的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,即D点的速度,由于汽车做匀减速直线运动,经过C点的速度大于经过D点的速度,所以汽车通过吊索C时的瞬时速度大于通过AE段的平均速度,故C错误;D.由于汽车经过AD段的位移为DE段位移的3倍,所以汽车通过AD、DE所用时间相等,则汽车通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的3倍,故D错误。故选B。
9.(25-26高一上·广州实验外语学校·期中)一辆货车以10m/s的速度在平直铁路上运行,由于调度失误,在后面600m处有一辆客车以72km/h的速度向它靠近。客车司机发觉后立即合上制动器,但客车要滑行2000m才能停止。求:
(1)客车滑行的加速度大小为多少?
(2)计算后判断两车是否会相撞。
【答案】(1) (2)不会相撞
【讲解】(1) 根据题意有,,,客车要滑行2000m才能停止,该过程,利用逆向思维,根据速度与位移的关系有解得客车刹车的加速度大小为(2) 假设不相撞,设两车达到共同速度用时为t,则有解得货车在该时间内的位移客车在该时间内的位移由于位移大小关系x4 =1500m<600m+x1=1600m故不会相撞。
10.(25-26高一上·广东茂名·期中)某新能源汽车的生产厂家在测试汽车的性能时,驾驶员驾驶汽车以的速度沿平直的公路匀速行驶,汽车正前方某处有一沿同方向以的速度匀速行驶的自行车。驾驶员发现自行车后经开始刹车,已知汽车刹车到停止通过的距离为。试求:
(1)汽车从发现自行车到最后停止运动一共经历的时间;
(2)汽车刹车时的加速度大小;
(3)为避免相撞,汽车驾驶员发现自行车时两者的最小距离。
【答案】(1)4.5s (2) (3)30m
【讲解】(1) 由运动学公式可得汽车从开始刹车到停止所经历的时间所以汽车从发现自行车到最后停止运动一共经历的时间为(2) 汽车刹车到停止通过的距离为,由速度位移公式可得解得加速度大小为(3) 设汽车减速至与自行车速度相等所用时间为,可得解得汽车驾驶员从发现自行车到减速至v1过程,汽车和自行车的位移分别为为避免相撞,汽车驾驶员发现自行车时两者的最小距离为
考点6 运动学图像问题
1.(25-26高一上·广州中学·期中)(多选)中国跳水队在杭州第19届亚洲运动会跳水项目中取得了惊人的成绩,包揽了全部10枚金牌。这支队伍被誉为“梦之队”,他们的出色表现与平时的刻苦训练密不可分。如图所示为运动员训练时从离开跳板开始计时,跳水过程中运动员重心的图像,不计空气阻力,重力加速度,运动员的运动轨迹视为直线。下列说法正确的是( )
A. 时运动员的加速度为0
B. 时运动员的速度大小为8m/s
C. 运动员在1~2s内的位移大小为4m
D. 运动员双脚离开跳板后重心上升的高度为0.2m
【答案】BD
【详解】AB.运动员离开跳板时,有向上的初速度,时运动员的速度为0,但加速度不为0,在0.2~1s内做自由落体运动,由公式可得时运动员的速度大小为故A错误,B正确;C.若运动员在1~2s内做匀减速运动,图像如图所示 由图像中图线与坐标轴所围面积表示位移可知,此时运动员在1~2s内的位移为则运动员在1~2s内的实际位移小于4m,故C错误;D.由图可知,运动员在时运动到最高点,根据可得运动员双脚离开跳板后重心上升的高度为故D正确。故选BD。
2.(25-26高一上·东莞一中&莞外·期中)(多选)一辆汽车从静止开始由甲地出发,沿平直公路开往乙地,汽车先做匀加速直线运动,接着做匀减速直线运动,开到乙地刚好停止,其速度﹣时间图象如图所示,那么0~t和t~3t两段时间内( )
A. 位移大小之比为1:2
B. 加速度大小之比为1:2
C. 平均速度大小之比为1:1
D. 平均速度大小之比为2:1
【答案】AC
【详解】设物体的最大速度为A.在图像中,图线于坐标轴的“面积”等于位移大小,则在的位移为:的位移为:所以位移之比为:故A正确;B.在图像中,图线斜率的绝对值等于加速度大小,则在的加速度为:,的加速度为:两段时间内加速度大小之比为:故B错误;C.在时间内物体做匀加速直线运动,在时间内物体做匀减速直线运动,由平均速度公式:得两段时间内的平均速度均为:故C正确;D.由C选项的分析可知,平均速度之比为1:1;故D错误;
3.(25-26高一上·深圳外国语学校·期中)如图甲所示,将A、B两小球从空中同一位置以相等速率在0时刻分别竖直向上和竖直向下抛出,它们的图像如图乙所示,已知B球在时触地,重力加速度为,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 抛出点到地面的高度为
B. A球在时回到抛出点
C. 落地前B球相对A球做匀加速直线运动
D. B球在第一个内和第二个内的位移之比为
【答案】B
【详解】A.根据题意,由运动学公式可得,抛出点到地面的高度为故A错误;B.根据题意,结合图乙,由对称性可知,A球在时回到抛出点,故B正确;C.取向下为正方向,A球的速度为B球的速度为则落地前B球相对A球的速度为即落地前B球相对A球做匀速直线运动,故C错误;D.根据题意,由运动学公式可得,B球在第一个内位移为B球在第二个内的位移可知,B球在第一个内和第二个内的位移之比不是,故D错误。故选B。
4.(25-26高一上·广州六中·期中)随着自动驾驶技术不断成熟,无人汽车陆续进入特定道路进行实验。如图所示是两辆无人汽车在某一水平直线道路上同时同地出发的运动v-t图像,运动过程没有发生相碰,对两辆无人汽车的运动过程,下列说法正确的是( )
A. 前2s内,甲的加速度始终大于乙的加速度
B. 2.5s时,甲无人汽车回到出发点
C. 2.5s时,甲、乙无人汽车的加速度方向相同
D. 4s时,两辆无人汽车距离为12m
【答案】D
【详解】A.图像的斜率等于加速度,可知在0~1s内甲的加速度大于乙的加速度;在1~2s时甲的加速度小于乙的加速度,选项A错误;B.0~2.5s内甲的速度一直为正,则一直向前运动,则2.5s时,甲无人汽车距离出发点最远,选项B错误;C.图像斜率的符号反映加速度的方向,则2.5s时,甲、乙无人汽车的加速度方向相反,选项C错误;D.图像的面积等于位移,可知4s时,甲的位移乙的位移即两辆无人汽车距离为12m,选项D正确。故选D。
5.(25-26高一上·福田中学·期中)我国“蛟龙号”深潜器经过多次试验,终于在2012年6月24日以深度创下世界最新纪录(国外最深不超过),这预示着它可以征服全球的海底世界。在某次实验中,深潜器内的显示屏上显示出的深度曲线如图(a)所示、速度图像如图(b)所示,则下列说法中正确的是( )
A. 本次实验下潜的最大深度为
B. 本次实验中深潜器的最大加速度是
C. 在和的时间段内深潜器都具有向上的加速度
D. 在时间段内深潜器的平均速度为0
【答案】C
【详解】A.(a)图是深度曲线,图中h3代表本次最大深度,是4min时到达的,由图(b)的图像的面积代表位移,可得,故A错误;B.由图(b)的斜率表示加速度,则在0-1min和3-4min时间内的加速度最大,最大加速度大小是,故B错误;C.3~4min内减速下降和6~8min加速上升均具有向上的加速度,故C正确;D.在6~10min时间段内位移等于图象的面积,可以看出位移不等于零,则平均速度也不为零,故D错误。故选C。
6.(25-26高一上·惠州知行学校·期中)(多选)某同学在水池边,竖直向上抛出一个小球来模拟跳水运动员的跳水过程,从抛出小球开始计时,其速度与时间的关系如图所示。已知重力加速度为g,不计空气阻力,小球可视为质点。则下列说法正确的是( )
A. 选取了竖直向下为正方向
B. 小球抛出时的初速度大小等于gt1
C. 小球在t2时刻到达最高点
D. 小球在t3时刻到达最低点
【答案】ABD
【详解】A.初速度v0竖直向上,且为负值,说明选取的正方向为竖直向下,故A正确;B.t1时刻,小球速度减小为0,抛出初速度大小,故B正确;C.t2时刻,小球由加速变为减速,不是在最高点,故C错误;D.t3时刻,小球速度恰好减小为0,是在水中下降到了最低点,故D正确。故选ABD。
7.(25-26高一上·中山纪念中学·期中)一独龙牛(视为质点)做匀变速直线运动,其运动的位置一时间图像(图像)如图中实线所示,其中虚线为时刻图像的切线,已知当时独龙牛的速度大小不为零,且,,,则独龙牛的加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】根据图像的切线斜率表示速度,由图可知,时刻独龙牛的速度为设时刻独龙牛的速度为,根据运动学公式可得解得则独龙牛的加速度为可知独龙牛的加速度大小为。故选D。
8.(25-26高一上·广东揭阳·期中)(多选)如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,物体在这段时间内的平均速度大于
B. 乙图中,物体做匀减速直线运动,其加速度大小为
C. 丙图中,若物体从静止开始运动,则在内物体的平均速度等于
D. 丁图中,物体做匀加速直线运动,其加速度大小为
【答案】AB
【详解】A.若为初速度为0的匀变速直线运动,速度—时间图像应为过原点的一条倾斜的直线,其在这段时间内的平均速度等于,而该图像在任一时刻的速度(不包括始末)都大于做匀变速直线运动的物体的速度,因此可知其平均速度大于,故A正确;B.根据匀变速直线运动速度位移关系式整理可得可知乙图斜率为解得由此可知乙图中物体做匀减速直线运动,加速度大小为,故B正确;C.加速度—时间图像与时间轴围成的面积表示速度的变化量,由图像可得在内物体速度的变化量为若物体初速度为零,且做匀变速直线运动,则其在内的平均速度为但根据图像可知,物体做加速度逐渐增大的变加速运动,因此,其在内的平均速度小于,故C错误;D.根据匀变速直线运动位移与时间关系可得对照丁图可知,该物体做初速度为零的匀加速直线运动,图像的斜率为解得加速度,故D错误。故选AB。
9.(25-26高一上·中山纪念中学·期中)汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0~60s内汽车的加速度随时间变化的图线如图所示。
(1)求10s末,40s末,60s末的速度,并画出汽车在0~60s内的图线;
(2)求在这60s内汽车行驶的路程。
【答案】(1) ;(2)900m
【详解】
(1)设t=10s末、40s末、60s末,汽车的速度分别为v1、v2、v3,由题图知在0~10s内汽车以2m/s2的加速度匀加速行驶,由运动学公式得在10~40s内汽车匀速行驶,因此在40~60s内汽车以1m/s2的加速度匀减速行驶,由运动学公式得画出汽车在0~60s内的v-t图线,如图所示 (2)由上图可知,在这60s内汽车行驶的路程为
考点7 追及相遇问题
1.(25-26高一上·福田中学·期中)在喀斯特石山间,生活着一群神秘的精灵——白头叶猴。甲、乙两只白头叶猴沿一平直路面追逐嬉戏,甲、乙在一段时间内的速度v随时间t变化的规律分别如图中的图线1、图线2所示,其中甲在0~时间内的v-t图像为倾斜的直线。若两只白头叶猴在时刻相遇,则下列说法正确的是( )
A. 在时刻后,甲处于静止状态
B. 在0~时间内,乙做匀加速直线运动
C. 在t=0时刻,乙在甲的前方
D. 在0~时间内的某一时刻,甲、乙的加速度相等
【答案】D
【详解】A.在时刻后,甲处于匀速直线运动状态,A错误;B.在0~时间内,乙做加速度减小的变加速直线运动,B错误;C.图像与坐标轴围成的面积等于位移,可知在0~时间内乙的位移大于甲,可知在t=0时刻,乙在甲的后方,C错误;D.图像的斜率等于加速度,由图可知在0~时间内的某一时刻,甲、乙两图的斜率相等,即加速度相等,D正确。故选D。
2.(25-26高一上·深圳罗湖高级中学·期中)从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度图像如图所示。在时间内,下列说法中正确的是( )
A. 两条图像的交点代表此时两物体相遇
B. Ⅰ物体的加速度不断减小,Ⅱ物体的加速度不断增加
C. Ⅰ、Ⅱ两物体的位移都在不断增大
D. Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是
【答案】C
【详解】A.图像的交点代表此时两物体共速,两物体同时同地出发,围成的面积不同,位移不同,此时不能相遇,故A错误;B.图像上某点的切线的斜率表示该点对应时刻的加速度大小,故物体Ⅰ做加速度不断减小的加速运动,物体Ⅱ做加速度不断减小的减速运动,故B错误;C.图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小,由图像可知,随着时间的推移,Ⅰ、Ⅱ的速度图像与时间轴围成的面积不断变大,故位移不断变大,故C正确;D.图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小(如下图所示): 如果物体的速度从均匀减小到,或从均匀增加到,物体的位移就等于图中梯形的面积,平均速度就等于故物体Ⅰ的平均速度大于,物体Ⅱ的平均速度小于,故D错误。故选C。
3.(25-26高一上·深圳外国语学校·期中)如图所示,某景区中A、B两景点间可通过缆车往返,当甲车以6m/s的速度开始减速时,对向的乙车从B景点由静止启动,两车加速度大小均为甲车到B景点速度减为零。则甲、乙相遇时,甲到B景点的距离为( )
A.
B. 18m
C. 27m
D. 36m
【答案】A
【详解】设甲、乙两车经过时间相遇,甲车做匀减速直线运动,根据速度—时间公式,甲车速度减为零的时间甲车的位移乙车做初速度为零的匀加速直线运动,乙车的位移又因为(两车初始距离等于甲车以初速度行驶时间的位移)即解得则甲到景点的距离A正确。故选A。
4.(25-26高一上·广东揭阳·期中)在校运动会上,两同学操控两架无人机,进行对抗演习表演。时刻甲发现乙无人机,甲立即沿同方向追赶乙,两者运动的图像如图所示,已知时甲追上乙,则下列说法正确的是( )
A. 甲在末开始反向运动
B. 第内乙的加速度大于甲的加速度
C. 前内甲、乙间的距离一直减小
D. 甲发现乙无人机时,甲在乙后方处
【答案】D
【详解】A.甲在1s末速度开始减小,速度方向不变,故A错误;B.图像的斜率表示加速度,因为第内乙图线的斜率大小小于甲图线的斜率大小,则乙的加速度小于甲的加速度,故B错误;C.开始阶段,甲的速度小于乙的速度,则甲、乙间的距离增大,当两者第一次速度相等到第二次速度相等过程中,甲的速度大于乙的速度,该过程甲、乙间的距离减小,故前内甲、乙间的距离先增大后减小,故C错误;D.已知时甲追上乙,则在前内甲运动的位移大小为乙运动的位移大小为所以甲发现乙无人机时,甲在乙后方距离为,故D正确。故选D。
5.(25-26高一上·广东湛江八校·期中)如图所示,在校运会米接力比赛中,当甲同学以的速度匀速通过标记点时,乙同学在接力区起点由静止开始以的加速度匀加速预跑,、两点间的距离未知。已知甲同学在完成交接棒前速度保持不变,接力区长度为。
(1)请通过计算说明,乙同学能否在接力区加速至;
(2)若、两点间的距离为,求完成交接棒时乙的速度大小;
(3)为了保证甲、乙在接力区完成交接棒时两者速度相等(这样不容易掉棒),求、两点间的距离。
【答案】(1)能 (2) (3)
【讲解】(1) 设乙同学加速到时通过的位移为,则有 解得故乙同学能在接力区加速至
(2) 设经过时间两同学相遇完成交接棒,则有 解得(舍去)故此时乙的速度 解得
(3) 设甲、乙的速度相等的时间为,则有此时甲的位移 乙的位移故、两点间的距离解得
6.(25-26高一上·广州中学·期中)2025年广州中学田径足球场每天下午都会出现物理老师的身影,吸引了大量球迷的关注。足球比赛中,经常使用“边路突破,下底传中”的战术,即攻方队员带球沿边线前进,到底线附近进行传中,助攻队友。攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出,足球在地面上的运动可视为初速度为、加速度大小为的匀减速直线运动。
(1)求足球从开始做匀减速运动到停下来时的位移大小。
(2)足球开始做匀减速直线运动的同时,该前锋队员沿边线向前追赶足球。他的运动过程可以视为初速度为零、加速度的匀加速直线运动,前锋队员与足球之间的距离何时达到最大?最大距离为多少?
(3)在(2)的前提下,若前锋队员能达到的最大速度为,求该前锋队员至少经过多长时间能追上足球。
【答案】(1)36m (2)18m (3)6.5s
【讲解】(1) 足球从开始做匀减速运动到停下来时的位移大小
(2) 当运动员与足球共速时相距最远,则此时解得最远距离
(3) 前锋队员能达到的最大速度的时间位移足球停止运动的时间为前锋队员匀速运动的时间可知前锋队员追上足球需要的时间
7.(25-26高一上·广州执信中学·期中)一段特殊的“飙车”视频红遍网络,视频中,一辆和谐号动车正和一辆复兴号动车互相追赶(如图甲)。两车并排做直线运动,其图像如图乙所示,时,两车车头刚好并排。求:
(1)0~8s复兴号动车的位移大小;
(2)10s末和谐号动车和复兴号动车的加速度大小;
(3)和谐号动车和复兴号动车的最大速度的大小。
【答案】(1)480m (2), (3),
【讲解】(1) 由题图乙可知,复兴号动车0~8s的速度始终为位移
(2) 由图像的斜率表示加速度,所以10s末和谐号的加速度为10s复兴号的加速度为
(3) 由题图乙可知和谐号的最大速度复兴号动车在32s末达到最大速度,从8s~32s由加速度解得复兴号动车最大速度为
8.(25-26高一上·深圳罗湖高级中学·期中)自然界时刻发生着你死我活的奔跑赛,比如在一场猎豹抓捕羚羊的赛跑中,猎豹从静止开始奔跑,以大小为=7.5m/s2的加速度匀加速到最大速度=30m/s,达到最大速度后只能维持这个速度=4.0s,接着做加速度大小为a=2.5m/s2的匀减速运动直到停止;胆小势弱但反应极快的羚羊从静止开始奔跑,能以大小为=6.25m/s2的加速度匀加速到最大速度=25m/s,并能维持该速度一段较长的时间。设猎豹距离羚羊时开始攻击,羚羊则在猎豹开始攻击后就开始奔跑,假定羚羊和猎豹均沿同一直线奔跑。则:
(1)计算猎豹在其速度开始减小前,奔跑的距离是多少?
(2)如果猎豹恰好在其速度即将减小时追上羚羊,求猎豹发起攻击时离羚羊的距离;
(3)如果猎豹要保证能够追上羚羊,值应在什么范围?
【答案】(1)180m (2)35m (3)x≤40m
【讲解】(1) 根据速度位移公式可得猎豹加速度时的位移为匀速运动时的位移为所以猎豹在其速度开始减小前,奔跑的距离为(2) 如果猎豹恰好在其速度即将减小时追上羚羊,由题意得猎豹的加速时间为则猎豹从静止到即将减速的总时间为t=t1+t0=8s羚羊从静止到速度最大经历的时间为该段时间内羚羊运动的位移为猎豹发起攻击时离羚羊的距离(3) 当猎豹的速度减小到跟羚羊的速度相等时,如果还没追上羚羊,则最终不会追上了.这个过程猎豹减速的时间为由上可知猎豹的速度再减到与羚羊速度相等时所用的时间为4s+4s+2s=10s根据运动学公式可知羚羊在10s内跑的距离为猎豹运动的距离为如果猎豹要保证能够追上羚羊,距离值应满足
9.(25-26高一上·广州实验外语学校·期中)甲、乙两车均沿同一平直公路同向行驶。初始时刻,甲车在乙车前方处。甲车始终以的速度匀速运动。乙车做初速度为零,加速度的匀加速直线运动。求:
(1)乙车追上甲车之前,两车之间的最大距离;
(2)经过多少时间,乙车追上甲车?
(3)当乙车刚追上甲车时,乙车立即刹车,减速过程的加速度大小,则再经过多长时间,甲、乙两车再次相遇?
【答案】(1)100m;(2)15s;(3)
【分析】【详解】
(1)两车速度相等时,相距最远,用时为t1,则有v1=at1两车距离联立方程,代入数据解得sm=100m
(2)乙车追上甲车用时为t,此间比甲车多走s0,即解得t = 15s
(3)设乙车追上甲车时速度为v2,则v2=at=2×15m/s=30m/s设从刹车到停止所用时间为t2,则设两车再次相遇用时t3,应满足解得t3=8s>6s所以,乙车停下后,甲车才追上,故乙车此后行驶距离:甲、乙两车再次相遇,所用时间
10.(25-26高一上·广州执信中学·期中)广州市执信中学第47届游泳运动会创造了多项新的学校纪录,激发了全校师生的运动热情,高一某班级在米混合接力比赛中取得优异成绩。
(1)第一棒选手表现出色,比赛开始信号发出后,身高1.6m的她立即跃入泳池,入水位置脚底距离赛道起点1.4m,紧接着她开始以的加速度奋力加速,经过一段时间加速至最大速度,接着保持最大速度冲向终点,用时48s顺利完成第一棒比赛。请求解她在比赛中的最大速度。
(2)第三棒交接时,班级出现落后的局面。身高1.8m的第四棒选手跳入水时,身体几乎平行于水面,入水位置脚底距离赛道起点1.6m,前方选手已领先2.6m。前方选手保持速度为1.0m/s的匀速运动,第四棒选手先以的加速度匀加速运动,后保持最大速度为1.08m/s的匀速运动。请判断他能不能超过前方领先的选手,如果不能超过,求解他和前方领先选手的最大距离。(结果保留两位小数)
(3)第三棒交接时,班级出现落后的局面。身高1.8m的第四棒选手跳入水时,身体几乎平行于水面,入水位置脚底距离赛道起点1.6m,前方选手已领先2.6m。前方选手保持速度为1.0m/s的匀速运动,第四棒选手先匀加速运动,后保持最大速度为1.08m/s的匀速运动。请求解第四棒选手至少以多大的加速度追赶才可能赢得比赛。(结果保留两位小数)
【答案】(1)1m/s (2)3.43m (3)
【讲解】(1) 她开始以的加速度加速,加速至最大速度后保持最大速度冲向终点,用时48s顺利完成第一棒比赛,总位移为由运动学有解得她在比赛中的最大速度
(2) 设经过追上前方选手,由运动学有解得前方选手完成比赛时间,所以他不能超过前方领先的选手。他和前方领先选手共速时有最大距离,此时经过时间为,有他和前方领先选手的最大距离
(3) 由第二问可知:第四棒选手在追赶上才可能赢得比赛,设此时加速度至少为,由运动学有解得第四棒选手至少以追赶才可能赢得比赛。
试卷第1页,共3页
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专题02匀变速直线运动
考点1匀变速直线运动的特点
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】AB
5.【答案】AB
6.【答案】AC
考点2匀变速直线运动的规律
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】c
4.【答案】AC
5.【答案】AC
6.【答案】c
7.【答案】C
8.【答案】D
115
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9.【答案】A
10.【答案】BD
考点3测量匀变速直线运动的加速度
1.【答案】(1)②③⑦
(2)左
(3)①2.00
②1.10
(4)
不变
2.【答案】(1)BC
(2)①匀加速直线
②(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)】
③
9T2
S5+S6
2T
3.【答案】(1)A
(2)①0.233
②0.75
(3)偏小
(4)不
变
4.【答案】(1)BC
(2)0.39
(3)①x3+x4-x1+x2
②
100r2
0.60
5.【答案】(1)AD
(2)之前
(3)①0.96
②2.4
③偏
大
6.【答案】①3.59.603.61
②0.18
③0.59.600.61
④左
⑤小于
7.【答案】(1)①计时
②B
(2)b
(3)电源用的是干电池(或小车离
开打点计时器过远)
(4)①2.88.89.90.9192
②(s3+S4)-(S1+S2)
4T2
(5)偏小
8.【答案】(1)①交流
②0.02
③CBDA
(2)①0.39
②
0.38
(3)偏小
215
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9.【答案】(1)CD
(2)①1.08(1.051.15)
②0.64.65.63
(3)L5-L2
6r2
10.【答案】①乙
②BCCB
③0.66
④2.0
⑤1.18
考点4自由落体运动
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】BD
5.【答案】B
6.【答案】D
7.【答案】CD
8.【答案】B
9.【答案】D
10.【答案】(1)40m/s;(2)80m;(3)20m/s
考点5匀变速直线运动与汽车安全行驶
1.【答案】D
2.【答案】B
315
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3.【答案】A
4.【答案】BD
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】AD
8.【答案】B
9.【答案】(1)0.1m/s2
(2)不会相撞
10.【答案】(1)4.5s
(2)5m/s2
(3)30m
》
考点6运动学图像问题
1.【答案】BD
2.【答案】AC
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】c
6.【答案】ABD
7.【答案】D
8.【答案】AB
415
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Av/(m.s-)
20
10
30
60於
9.【答案】(1)
;(2)900m
考点7追及相遇问题
1.【答案】D
2.【答案】c
3.【答案】A
4.【答案】D
5.【答案】(1)能
(2)7m/s
(3)
32m
3
6.【答案】(1)36m
(2)18m
(3)6.5s
7.【答案】(1)480m
(2)0.5m1s2,0.75m1s2
(3)72m/s,78m/s
8.【答案】(1)180m
(2)35m
(3)x≤40m
9.【答案】(1)100m;(2)15s;(3)9s
10.【答案】(1)1m/s
(2)3.43m
(3)0.63m/s2
515
专题02 匀变速直线运动
7大高频考点
1. 匀变速直线运动的特点
2. 匀变速直线运动的规律
3. 测量匀变速直线运动的加速度
4. 自由落体运动
5. 匀变速直线运动与汽车安全行驶
6. 运动学图像问题
7. 追及相遇问题
考点1 匀变速直线运动的特点
1.(25-26高一上·广东茂名·期中)航母装备的电磁弹射装置可使静止的舰载机获得10m/s的初速度,而后由机上发动机使得舰载机在96m内达到70m/s的起飞速度,假设该过程为匀加速直线运动,则舰载机在该过程中的加速度大小为( )
A. 17.5m/s2
B. 25m/s2
C. 25.5m/s2
D. 50m/s2
2.(25-26高一上·广州实验外语学校·期中)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.
3.(25-26高一上·广东揭阳·期中)如图所示,物体从斜面上的点由静止开始下滑,经过点后进入水平面(设经过点前后速度大小不变),最后停在点。每隔0.1秒通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据,。则物体在0.9秒时的速度为( )
0.0
0.1
0.2
…
1.2
1.3
…
0.0
0.4
0.8
…
1.2
1.0
…
A.
B.
C.
D.
4.(25-26高一上·广雅中学·期中)(多选)到了基米同学家,小天发现他家的扫地机器人正在忙碌地工作着,机器人沿铺有相同大瓷砖的地面做匀变速直线运动,连续经过P、Q、R三点。 在段(2块砖)和段(3块砖)的平均速度分别为和,不计相邻瓷砖间的缝隙,则( )
A. 机器人在PQ段与QR段的时间之比为1∶3
B. 机器人在PR段的平均速度为v0
C. 机器人在PR段的平均速度为v0
D. 机器人通过每块砖时的速度变化量相同
5.(25-26高一上·惠州知行学校·期中)(多选)一汽车做匀变速直线运动,其运动满足;(单位均是国际单位),当t=0时开始计时,则下列说法正确的是( )
A. 汽车加速度大小为4m/s2
B. 汽车2s末的速度为4m/s
C. 汽车运动4s时,运动的位移为16m
D. 汽车运动第1s、第2s和第3s内的位移之比满足1∶3∶5
6.(25-26高一上·中山纪念中学·期中)(多选)一质点做加速度恒定的匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 速度的变化率恒定
B. 在相等的时间内速率变化量一定相等
C. 在相等的时间内位移大小可能相等
D. 0 时刻到 2s 末与 2s 末到 4s 末的位移之比一定为 1:3
考点2 匀变速直线运动的规律
1.(25-26高一上·广东揭阳·期中)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
2.(25-26高一上·广州实验外语学校·期中)一汽车沿平直公路做匀加速直线运动,途经A、B、C三点。汽车经过、两段所用的时间分别为t、,段和段的长度分别为和,则汽车的加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
3.(25-26高一上·金山中学·期中)如图所示,斜面体B固定于水平桌面上,一质量为m的物块A从斜面底端开始以初速度v0冲上斜面,然后又返回出发点,此时速度为v,物块A与斜面间动摩擦因数为μ。以下说法正确的是( )
A. 物块A上滑时间大于下滑时间
B. 物块A与斜面间摩擦力大小为μmg
C. 物块A上滑的加速度大于下滑的加速度
D. 物块A上下过程可以看作一个单一的匀变速直线运动
4.(25-26高一上·东莞一中&莞外·期中)(多选)质点做直线运动的位移x与时间t的关系式为x=5t+t2(位移x和时间t的分别以米(m)和秒(s)为单位),则该质点( )
A. 初速度为5m/s
B. 加速度是1m/s2
C. 第1s内的位移是6m
D. 前2s内的平均速度是6m/s
5.(25-26高一上·广州中学·期中)(多选)四个水球可以挡住一颗子弹!央视“国家地理”频道播出的一挡节目真实地呈现了该过程,其实验示意图如图所示。四个完全相同的装满水的薄皮气球水平固定排列,子弹以初速度v水平射入水球中并在其中做匀减速直线运动,恰好能穿出第4号水球。子弹视为质点,不计球皮对子弹的阻力。下列说法正确的是( )
A. 子弹从第3个水球穿出时的速度大小为
B. 子弹从左向右穿过每个水球的过程中速度变化量之比分别为1:3:5:7
C. 子弹穿过1、2两水球的平均速度与穿过3、4两水球的平均速度之比为1:
D. 子弹从1水球穿出时的速度和从2水球穿出时的速度之比是:1
6.(25-26高一上·广州中学·期中)如图,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12m的竖立在地面上的钢管向下滑,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3s,那么该消防队员( )
A. 下滑过程中的最大速度为4m/s
B. 加速与减速过程的时间之比为1:1
C. 加速与减速过程中平均速度之比为1:1
D. 加速与减速运动过程的位移大小之比为1:4
7.(25-26高一上·深圳外国语学校·期中)2025年3月,中国航天科工集团完成了全球首条超级高铁全尺寸测试。若推进器从静止开始做匀加速直线运动,第1个2km内速度的增加量为,第2个2km内速度的增加量为,令,则k满足( )
A.
B.
C.
D.
8.(25-26高一上·广州执信中学·期中)如图所示,冰壶以2m/s的速度被运动员水平推出后在冰面上自由滑行,该冰壶不与其他冰壶碰撞,1s末速度为1.8m/s,则冰壶的加速度大小和推出后12s内位移大小分别( )
A. ,9.6m
B. ,10m
C. ,9.6m
D. ,10m
9.(25-26高一上·广东湛江八校·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100米,宽2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4m/s,则该游客从该栈道的一端到另一端的最短时间为( )
A. 26s
B. 27s
C. 29s
D.
10.(25-26高一上·广东湛江八校·期中)(多选)如图所示,滑雪运动员(视为质点)从O点由静止开始做匀加速直线运动,先后经过P、M、N三点,已知OP、PM、MN的长度之比为1:3:5,下列说法正确的是( )
A. 运动员通过OP段的时间小于通过PM段的时间
B. 运动员通过PM段的时间等于通过MN段的时间
C. 运动员通过P、M、N三点的速度之比为1:3:5
D. 运动员通过M点的速度与运动员通过PN段的平均速度相等
考点3 测量匀变速直线运动的加速度
1.(25-26高一上·广东茂名·期中)某同学用如图所示装置探究小车做匀变速直线运动的规律。
(1)请在下列实验器材中,选出本实验中不需要的器材: 。
①电火花计时器②天平③低压交变电源④细线和纸带⑤砝码、托盘和小车⑥刻度尺⑦停表⑧一端带有滑轮的长木板
(2)安装好实验装置后,按照正确的实验操作,纸带被打出一系列点,其中一段如图所示,可知纸带的 (填“左”或“右”)端与小车相连。
(3)如图中、、、、、、为相邻的计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出,打点计时器所用交变电源的频率为,则小车运动的加速度大小为 。打下点时小车的瞬时速度大小为 (结果均保留三位有效数字)。
(4)如果当时电网中交变电流的电压变成,频率不变,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
2.(25-26高一上·深圳外国语学校·期中)(多选)某物理探究小组利用如图甲所示的实验装置探究小车在长木板上的运动规律。
(1)关于本实验的要点,下列说法正确的是( )
A. 打点计时器应使用直流电源
B. 小车应从靠近打点计时器处开始释放
C. 释放小车之前应先接通电源
(2)实验打出的一条纸带上的部分计数点如图乙所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,若在误差允许的范围内满足,则表明小车是做 运动,在此基础上可进一步求得小车运动的加速度大小为 ,打点F时的速度大小为 。(用题目所给的符号表示,要求尽可能多地使用实验数据)
3.(25-26高一上·广雅中学·期中)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜长木板加速下滑时的运动进行探究。物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图所示。
(1)已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。在A、B、C、D、E五个点中,打点计时器最先打出的是 点。
(2)在打出C点时物块的速度大小为 m/s(保留3位有效数字);物块下滑的加速度大小为 m/s2(保留2位有效数字)。
(3)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,而做实验的同学并不知道,那么(2)中得出的加速度的测量值与实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)若打点计时器额定电压为220V,而实际使用的电源电压为225V,则(2)中得出的速度的测量值与实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)
4.(25-26高一上·东莞一中&莞外·期中)(多选)在使用电磁打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,若打点周期,某次实验中得到的一条纸带如图所示,从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,分别标明0,1,2,3,4。量得,,,。
(1)下列说法正确的是________
A. 先释放纸带,再接通电源
B. 先接通电源,后释放纸带
C. 应选用交流电源
D. 纸带上打点越密集说明纸带运动速度越大
(2)打计数点2时的瞬时速度为 m/s(保留两位有效数字)
(3)计算小车的加速度的表达式a= (用题中所给T,,,,表示),代入数据计算出 (保留两位有效数字)。
5.(25-26高一上·深圳罗湖高级中学·期中)(多选)小明在研究小车做匀变速直线运动的规律时,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况。如图所示是他选取的一条点迹清晰的纸带,每隔4个点取一个计数点,图中O、A、B、C、D为相邻的计数点。
(1)实验中除电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、重锤、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,还需使用的有______。
A. 频率为50Hz电压为8V的交流电源
B. 频率为50Hz电压为220V的交流电源
C. 秒表
D. 刻度尺
(2)安装纸带时,应将纸带置于复写纸的下方,把纸带固定在小车上,应在放开小车 (填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源。
(3)由图中的数据可知,打点计时器打下C点时小车的速度大小是 m/s,小车运动的加速度是 m/s²(结果均保留2位有效数字);若实际工作时电源频率变成40Hz而没有察觉,则计算出打下B点时小车的速度将 (填“偏大”“偏小”或“无法确定”)。
6.(25-26高一上·广东五校·期中联考)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀变速直线运动,下图是经打点计时器打出的纸带的一段,打点顺序是A、B、C、D、E,已知交流电频率为50Hz,纸带上每相邻两个计数点间还有四个点未画出。现把一刻度尺放在纸带上,其零刻度线和计数点A对齐。请回答以下问题:
(1)纸带上C点对应的刻度尺读数为 cm;
(2)打B这个计数点时纸带的瞬时速度= m/s;(保留两位有效数字)
(3)根据记录的数据,得到小车运动的加速度大小是 m/s2;(保留两位有效数字)
(4)根据该同学打出的纸带,可以判断小车与纸带的 (填“左”或“右”)端相连;
(5)若电源实际频率大于50Hz,所测的速度 实际速度。(填“大于”“小于”或“等于”)
7.(25-26高一上·广州六中·期中)小明做“探究小车速度随时间变化的规律”实验:
(1)打点计时器是一种 (填“计时”或者“测位移”)仪器,如图甲是实验室常用的打点计时器——电火花计时器,该打点计时器所用的电源是图乙中的 (填“A”或者“B”)。
(2)小明使用的是电磁打点计时器,实验时他发现纸带穿过打点计时器有下图所示的两种穿法,若想在实验过程中更直接地观察到打点情况,应选择 (选填“a”或“b”)的穿法。
(3)小明将实验器材组装后,如图丙所示为释放小车前瞬间的情景。在接通电源进行实验之前,请你指出图中的错误或不妥之处(写出一处即可): 。
(4)图丁所示是小明在某次实验中获得的一条纸带,取A、B、C、D、E为计数点,计数周期T。小明用刻度尺测量了相邻计数点之间的距离,其中的长度为 cm,小车加速度的表达式为a= 。
(5)若小明处理数据时每隔3个点取一个计数点但计算速度时却把相邻计数点时间间隔用0.1秒代入计算,则算出的速度与真实的速度相比 (选填“偏大”或“偏小”)。
8.(25-26高一上·福田中学·期中)(多选)某同学利用如图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动。
(1)电火花打点计时器是一种使用 (填“交流”或“直流”)电源的计时仪器,它的工作电压为220V,当电源的频率为50Hz时,它每隔 s打一次点。其工作时的基本步骤如下:
A.当纸带完全通过电火花计时器后,立即关闭电源
B.将电火花计时器电源插头插入相应的电源插座并接通开关
C.将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器
D.释放小车拖动纸带运动
上述步骤正确的顺序是 。(按顺序填写步骤编号)
(2)某同学实验中获得一条纸带,如图乙所示,其中两相邻计数点间还有四个点未画出。已知所用电源的频率为50Hz,则小车运动的加速度大小a= ,打B点时小车运动的速度大小= m/s。(结果均保留两位有效数字)
(3)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,而做实验的同学并不知道,由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值 。(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
9.(25-26高一上·中山纪念中学·期中)(多选)实验装置如图1,使重锤自由下落,打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹,挑出点迹清晰的一条纸带,从点迹清晰处依次标出计数点0、1、2、…、7,纸带如图2。
(1)用此装置可以测量当地重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 测量当地重力加速度必须使用刻度尺与秒表
B. 空气阻力不影响重力加速度的测量
C. 测量重力加速度时,计数点不需要从纸带上打点的起始点开始
D. 测量重力加速度时,重锤必须从初速度为零开始下落
(2)打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,纸带如图2所示,计数点0、1间的距离是 cm。打下1点时重锤的瞬时速度大小是 m/s(保留二位有效数字)。
(3)在测量当地重力加速度的实验中,某同学根据纸带打出的点,已经读出2、4间和5、7间的距离分别为:、,打点周期为T,当地的重力加速度 (用、、T表示)。
10.(25-26高一上·中山纪念中学·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。
(1)下图中 是电磁打点计时器(选甲或乙);
(2)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.电压为的交流电源 B.电压的交流电源 C.刻度尺 D.秒表 E.天平
(3)计算纸带上计数点9对应的速度大小 (保留两位有效数字)。
(4)物块加速运动过程中加速度的大小 (保留两位有效数字)。
(5)整个运动过程中物块的最大速度 (保留三位有效数字)。
考点4 自由落体运动
1.(25-26高一上·广东揭阳·期中)下列四幅书本插图中,体现了实验与数学相结合的物理思想的是( )
A. 甲图:研究地球绕太阳公转时把地球视为质点
B. 乙图:研究物体的重心
C. 丙图:通过平面镜观察桌面的微小形变
D. 丁图:伽利略研究自由落体运动的规律
2.(25-26高一上·广东湛江八校·期中)下列各运动中,可视为自由落体运动的是( )
A. 树叶从静止开始下落的运动
B. 石块从水面由静止开始落到水底的运动
C. 铅球从静止开始下落的运动
D. 沿水平方向飞行的飞机上的物体被释放后在空中的运动
3.(25-26高一上·福田中学·期中)某人在室内以窗户为背景摄影时,恰好把窗外从高处自由落下的一个小石子摄在照片中,已知本次摄影的曝光时间是0.01s,重力加速度g取10m/s2。测得照片中石子运动痕迹的长度为0.8cm,实际长度为100cm的窗框在照片中的长度为4.0cm。根据以上数据估算,石子开始下落的位置距离窗户的高度约为( )
A. 10m
B. 20m
C. 40m
D. 50m
4.(25-26高一上·广东茂名·期中)(多选)海鸥捕到外壳坚硬的鸟蛤(贝类动物)后,有时飞到空中将它丢下,利用地面的冲击打碎硬壳后食用。已知鸟蛤撞击地面前的速度需要达到,才能打碎硬壳,若海鸥在某高度将鸟蛤由静止丢下,恰好碎壳,不计空气阻力,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A. 鸟蛤应该在距地面高处被丢下
B. 鸟蛤在空中运动的时间为
C. 鸟蛤最后1s内下落的距离为
D. 鸟蛤下落过程的平均速度大小为
5.(25-26高一上·东莞一中&莞外·期中)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,对这一过程的分析,下列说法错误的是( )
A. 运用逻辑推理的方法否定了亚里士多德关于重的物体下落得快,轻的物体下落得慢的论断
B. 提出了落体运动一定是一种最简单的变速运动,即加速度随时间应该是均匀变化的
C. 通过对斜面上小球运动的研究,得出小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动,合理外推当倾角增大到90°时,即自由落体运动也会保持匀加速运动的性质
D. 伽利略通过数学推演并用小球在斜面上的运动验证了位移与时间的平方成正比
6.(25-26高一上·金山中学·期中)一物体仅在重力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。下列可能表示物体速度v或加速度a随时间t变化的图像是( )
A. B.
C. D.
7.(25-26高一上·广州二中·期中)(多选)如图,篮球架下的运动员原地垂直起跳完成扣篮后,离地后重心上升的最大高度为H。把上升高度H从低到高均匀分成四份,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员在上升的每一个中的速度变化量相等
B. 上升第一个所用的时间与第四个所用的时间之比为
C. 上升完第三个的速率与起跳时的速率之比为
D. 上升完第三个的速度与整个上升过程中的平均速度相等
8.(25-26高一上·广州二中·期中)舞狮作为我国传统节目,在我国广受人们欢迎。某次舞狮表演中,两位表演者需先后从高台跃下,为保证舞狮道具不因拉扯而损坏,要求两位表演者默契配合,在一定时间间隔内相继跳下。已知高台距离地面h=3.2m,两人之间的舞狮道具长L=1.95m,表演者可认为由静止下落,设表演者落地后速度立刻减速为零,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,完成该表演动作(从第一位表演者开始跳下到第二位表演者落地)经历的总时间最长为( )
A. 1.4s
B. 1.1s
C. 1.0s
D. 0.8s
9.(25-26高一上·广州实验外语学校·期中)小球从竖直砖墙某位置由静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了如图2中1、2、3、4、5所示的小球在运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度均为d。根据图中的信息,下列说法正确的是( )
A. 不能判断位置1是否为小球释放的初始位置
B. 小球位移与时间成正比
C. 小球下落的加速度为
D. 小球在位置3的速度为
10.(25-26高一上·广东茂名·期中)钢球由静止释放开始做自由落体运动,不计空气阻力,经过t=4s时间落地,重力加速度g=10m/s2,求∶
(1)小球落地时速度v的大小;
(2)释放点到地面的高度h;
(3)小球从开始下落到最后落地这段时间的平均速度的大小。
考点5 匀变速直线运动与汽车安全行驶
1.(25-26高一上·深圳罗湖高级中学·期中)一辆汽车在水平路面上刹车减速,若以开始刹车时作为计时起点,汽车速度随时间变化的规律为(其中v的单位是,t的单位是s)。下列说法正确的是( )
A. 汽车开始刹车2.5s后停止运动
B. 汽车开始刹车6s内运动位移为48m
C. 汽车开始刹车时的速度大小为
D. 汽车从开始刹车到停止的过程,平均速度大小为
2.(25-26高一上·福田中学·期中)一辆汽车以的速度在平直的公路上行驶,看到前面有一障碍物时将以加速度紧急刹车,则小车在开始刹车后内的位移是( )
A. 30m
B. 40m
C.
D.
3.(25-26高一上·金山中学·期中)同一车道行驶的机动车,后车必须与前车保持必要的距离。通常情况下,驾驶者的反应时间(从驾驶者意识到应该停车至操作刹车的时间)平均为0.4~1.5s。驾驶者酒后的反应时间会大大增加,导致汽车的滑行距离增长,增加了交通安全隐患。以下表格记录了某次试验两名志愿者驾车从遇到紧急情况到停车的信息,试验为平直路面、刹车可视为匀减速直线运动。则( )
行驶速度
减速距离
滑行距离
甲志愿者
72km/h
24m
64m
乙志愿者
108km/h
60m
90m
A. 甲志愿者最有可能喝了酒
B. 乙志愿者最有可能喝了酒
C. 两车刹车时,加速度的大小相等
D. 甲志愿者刹车时加速度大小为3.125m/s2
4.(25-26高一上·广州中学·期中)(多选)在一大雾天,一辆小汽车以30m/s的速度匀速行驶在高速公路上,突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵。如图所示,图线a、b分别为小汽车和大卡车的v−t图像(忽略刹车反应时间),以下说法正确的是( )
A. 因刹车失灵前小汽车已减速,故不会发生追尾事故
B. 在t=2s时未发生追尾事故
C. 在t=5s时发生追尾事故
D. 若紧急刹车时两车相距50m,则不会发生追尾事故且两车最近时相距15m
5.(25-26高一上·广州实验外语学校·期中)某汽车刹车过程可视为匀减速直线运动,已知开始刹车时初速度大小为8m/s,第2s内的位移为5m,则该车( )
A. 第2s内的平均速度大小为2.5m/s
B. 刹车时加速度大小为
C. 第2s内与第3s内通过的位移大小之比为6∶4
D. 刹车后5s内的位移大小为15m
6.(25-26高一上·广东湛江八校·期中)一辆汽车以15m/s的速度沿平直公路匀速运动,司机发现前方有障碍物立即刹车,汽车以大小为4m/s2的加速度做匀减速运动,则汽车刹车后在第2s内与第4s内的位移之比为( )
A. 3∶1
B. 5∶1
C. 8∶1
D. 21∶4
7.(25-26高一上·广州六中·期中)(多选)根据我国道路交通管理的相关规定,同一车道行驶的机动车,后车必须根据行驶速度、天气和路面情况,与前车保持必要的安全距离。如图所示的安全距离示意图,标出了一般情况下汽车在不同行驶速度下所对应的大致安全的刹车距离。在通常情况下,驾驶者的反应时间平均为,酒后反应时间将显著增加,下列说法正确的是( )
A. 驾驶员酒后出现交通事故的主要原因是反应距离显著增大
B. 反应时间是指刹车后的0.4s至1.5s一段时间
C. 由图像看出,当行驶速度为,停车距离与反应距离的比值为
D. 由图像可得该驾驶者的反应时间是
8.(25-26高一上·中山纪念中学·期中)如图甲所示是武汉鹦鹉洲长江大桥,采用三塔四跨钢-混结合加劲梁悬索桥的方案。图乙中A、B、C、D、E为大桥上五根钢丝绳悬索,每两根悬索之间距离相等,若一辆汽车从悬索A处开始做匀减速直线运动,刚好在悬索E处停下,汽车通过悬索D时的瞬时速度为vD,通过DE段的时间为t,汽车看作质点,则下列说法正确的是( )
A. 汽车通过悬索C时的速度大小为2vD
B. 汽车通过AB段的时间等于
C. 汽车通过悬索C时的瞬时速度小于通过AE段的平均速度
D. 汽车通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的2倍
9.(25-26高一上·广州实验外语学校·期中)一辆货车以10m/s的速度在平直铁路上运行,由于调度失误,在后面600m处有一辆客车以72km/h的速度向它靠近。客车司机发觉后立即合上制动器,但客车要滑行2000m才能停止。求:
(1)客车滑行的加速度大小为多少?
(2)计算后判断两车是否会相撞。
10.(25-26高一上·广东茂名·期中)某新能源汽车的生产厂家在测试汽车的性能时,驾驶员驾驶汽车以的速度沿平直的公路匀速行驶,汽车正前方某处有一沿同方向以的速度匀速行驶的自行车。驾驶员发现自行车后经开始刹车,已知汽车刹车到停止通过的距离为。试求:
(1)汽车从发现自行车到最后停止运动一共经历的时间;
(2)汽车刹车时的加速度大小;
(3)为避免相撞,汽车驾驶员发现自行车时两者的最小距离。
考点6 运动学图像问题
1.(25-26高一上·广州中学·期中)(多选)中国跳水队在杭州第19届亚洲运动会跳水项目中取得了惊人的成绩,包揽了全部10枚金牌。这支队伍被誉为“梦之队”,他们的出色表现与平时的刻苦训练密不可分。如图所示为运动员训练时从离开跳板开始计时,跳水过程中运动员重心的图像,不计空气阻力,重力加速度,运动员的运动轨迹视为直线。下列说法正确的是( )
A. 时运动员的加速度为0
B. 时运动员的速度大小为8m/s
C. 运动员在1~2s内的位移大小为4m
D. 运动员双脚离开跳板后重心上升的高度为0.2m
2.(25-26高一上·东莞一中&莞外·期中)(多选)一辆汽车从静止开始由甲地出发,沿平直公路开往乙地,汽车先做匀加速直线运动,接着做匀减速直线运动,开到乙地刚好停止,其速度﹣时间图象如图所示,那么0~t和t~3t两段时间内( )
A. 位移大小之比为1:2
B. 加速度大小之比为1:2
C. 平均速度大小之比为1:1
D. 平均速度大小之比为2:1
3.(25-26高一上·深圳外国语学校·期中)如图甲所示,将A、B两小球从空中同一位置以相等速率在0时刻分别竖直向上和竖直向下抛出,它们的图像如图乙所示,已知B球在时触地,重力加速度为,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 抛出点到地面的高度为
B. A球在时回到抛出点
C. 落地前B球相对A球做匀加速直线运动
D. B球在第一个内和第二个内的位移之比为
4.(25-26高一上·广州六中·期中)随着自动驾驶技术不断成熟,无人汽车陆续进入特定道路进行实验。如图所示是两辆无人汽车在某一水平直线道路上同时同地出发的运动v-t图像,运动过程没有发生相碰,对两辆无人汽车的运动过程,下列说法正确的是( )
A. 前2s内,甲的加速度始终大于乙的加速度
B. 2.5s时,甲无人汽车回到出发点
C. 2.5s时,甲、乙无人汽车的加速度方向相同
D. 4s时,两辆无人汽车距离为12m
5.(25-26高一上·福田中学·期中)我国“蛟龙号”深潜器经过多次试验,终于在2012年6月24日以深度创下世界最新纪录(国外最深不超过),这预示着它可以征服全球的海底世界。在某次实验中,深潜器内的显示屏上显示出的深度曲线如图(a)所示、速度图像如图(b)所示,则下列说法中正确的是( )
A. 本次实验下潜的最大深度为
B. 本次实验中深潜器的最大加速度是
C. 在和的时间段内深潜器都具有向上的加速度
D. 在时间段内深潜器的平均速度为0
6.(25-26高一上·惠州知行学校·期中)(多选)某同学在水池边,竖直向上抛出一个小球来模拟跳水运动员的跳水过程,从抛出小球开始计时,其速度与时间的关系如图所示。已知重力加速度为g,不计空气阻力,小球可视为质点。则下列说法正确的是( )
A. 选取了竖直向下为正方向
B. 小球抛出时的初速度大小等于gt1
C. 小球在t2时刻到达最高点
D. 小球在t3时刻到达最低点
7.(25-26高一上·中山纪念中学·期中)一独龙牛(视为质点)做匀变速直线运动,其运动的位置一时间图像(图像)如图中实线所示,其中虚线为时刻图像的切线,已知当时独龙牛的速度大小不为零,且,,,则独龙牛的加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
8.(25-26高一上·广东揭阳·期中)(多选)如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,物体在这段时间内的平均速度大于
B. 乙图中,物体做匀减速直线运动,其加速度大小为
C. 丙图中,若物体从静止开始运动,则在内物体的平均速度等于
D. 丁图中,物体做匀加速直线运动,其加速度大小为
9.(25-26高一上·中山纪念中学·期中)汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0~60s内汽车的加速度随时间变化的图线如图所示。
(1)求10s末,40s末,60s末的速度,并画出汽车在0~60s内的图线;
(2)求在这60s内汽车行驶的路程。
考点7 追及相遇问题
1.(25-26高一上·福田中学·期中)在喀斯特石山间,生活着一群神秘的精灵——白头叶猴。甲、乙两只白头叶猴沿一平直路面追逐嬉戏,甲、乙在一段时间内的速度v随时间t变化的规律分别如图中的图线1、图线2所示,其中甲在0~时间内的v-t图像为倾斜的直线。若两只白头叶猴在时刻相遇,则下列说法正确的是( )
A. 在时刻后,甲处于静止状态
B. 在0~时间内,乙做匀加速直线运动
C. 在t=0时刻,乙在甲的前方
D. 在0~时间内的某一时刻,甲、乙的加速度相等
2.(25-26高一上·深圳罗湖高级中学·期中)从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度图像如图所示。在时间内,下列说法中正确的是( )
A. 两条图像的交点代表此时两物体相遇
B. Ⅰ物体的加速度不断减小,Ⅱ物体的加速度不断增加
C. Ⅰ、Ⅱ两物体的位移都在不断增大
D. Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是
3.(25-26高一上·深圳外国语学校·期中)如图所示,某景区中A、B两景点间可通过缆车往返,当甲车以6m/s的速度开始减速时,对向的乙车从B景点由静止启动,两车加速度大小均为甲车到B景点速度减为零。则甲、乙相遇时,甲到B景点的距离为( )
A.
B. 18m
C. 27m
D. 36m
4.(25-26高一上·广东揭阳·期中)在校运动会上,两同学操控两架无人机,进行对抗演习表演。时刻甲发现乙无人机,甲立即沿同方向追赶乙,两者运动的图像如图所示,已知时甲追上乙,则下列说法正确的是( )
A. 甲在末开始反向运动
B. 第内乙的加速度大于甲的加速度
C. 前内甲、乙间的距离一直减小
D. 甲发现乙无人机时,甲在乙后方处
5.(25-26高一上·广东湛江八校·期中)如图所示,在校运会米接力比赛中,当甲同学以的速度匀速通过标记点时,乙同学在接力区起点由静止开始以的加速度匀加速预跑,、两点间的距离未知。已知甲同学在完成交接棒前速度保持不变,接力区长度为。
(1)请通过计算说明,乙同学能否在接力区加速至;
(2)若、两点间的距离为,求完成交接棒时乙的速度大小;
(3)为了保证甲、乙在接力区完成交接棒时两者速度相等(这样不容易掉棒),求、两点间的距离。
6.(25-26高一上·广州中学·期中)2025年广州中学田径足球场每天下午都会出现物理老师的身影,吸引了大量球迷的关注。足球比赛中,经常使用“边路突破,下底传中”的战术,即攻方队员带球沿边线前进,到底线附近进行传中,助攻队友。攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出,足球在地面上的运动可视为初速度为、加速度大小为的匀减速直线运动。
(1)求足球从开始做匀减速运动到停下来时的位移大小。
(2)足球开始做匀减速直线运动的同时,该前锋队员沿边线向前追赶足球。他的运动过程可以视为初速度为零、加速度的匀加速直线运动,前锋队员与足球之间的距离何时达到最大?最大距离为多少?
(3)在(2)的前提下,若前锋队员能达到的最大速度为,求该前锋队员至少经过多长时间能追上足球。
7.(25-26高一上·广州执信中学·期中)一段特殊的“飙车”视频红遍网络,视频中,一辆和谐号动车正和一辆复兴号动车互相追赶(如图甲)。两车并排做直线运动,其图像如图乙所示,时,两车车头刚好并排。求:
(1)0~8s复兴号动车的位移大小;
(2)10s末和谐号动车和复兴号动车的加速度大小;
(3)和谐号动车和复兴号动车的最大速度的大小。
8.(25-26高一上·深圳罗湖高级中学·期中)自然界时刻发生着你死我活的奔跑赛,比如在一场猎豹抓捕羚羊的赛跑中,猎豹从静止开始奔跑,以大小为=7.5m/s2的加速度匀加速到最大速度=30m/s,达到最大速度后只能维持这个速度=4.0s,接着做加速度大小为a=2.5m/s2的匀减速运动直到停止;胆小势弱但反应极快的羚羊从静止开始奔跑,能以大小为=6.25m/s2的加速度匀加速到最大速度=25m/s,并能维持该速度一段较长的时间。设猎豹距离羚羊时开始攻击,羚羊则在猎豹开始攻击后就开始奔跑,假定羚羊和猎豹均沿同一直线奔跑。则:
(1)计算猎豹在其速度开始减小前,奔跑的距离是多少?
(2)如果猎豹恰好在其速度即将减小时追上羚羊,求猎豹发起攻击时离羚羊的距离;
(3)如果猎豹要保证能够追上羚羊,值应在什么范围?
9.(25-26高一上·广州实验外语学校·期中)甲、乙两车均沿同一平直公路同向行驶。初始时刻,甲车在乙车前方处。甲车始终以的速度匀速运动。乙车做初速度为零,加速度的匀加速直线运动。求:
(1)乙车追上甲车之前,两车之间的最大距离;
(2)经过多少时间,乙车追上甲车?
(3)当乙车刚追上甲车时,乙车立即刹车,减速过程的加速度大小,则再经过多长时间,甲、乙两车再次相遇?
10.(25-26高一上·广州执信中学·期中)广州市执信中学第47届游泳运动会创造了多项新的学校纪录,激发了全校师生的运动热情,高一某班级在米混合接力比赛中取得优异成绩。
(1)第一棒选手表现出色,比赛开始信号发出后,身高1.6m的她立即跃入泳池,入水位置脚底距离赛道起点1.4m,紧接着她开始以的加速度奋力加速,经过一段时间加速至最大速度,接着保持最大速度冲向终点,用时48s顺利完成第一棒比赛。请求解她在比赛中的最大速度。
(2)第三棒交接时,班级出现落后的局面。身高1.8m的第四棒选手跳入水时,身体几乎平行于水面,入水位置脚底距离赛道起点1.6m,前方选手已领先2.6m。前方选手保持速度为1.0m/s的匀速运动,第四棒选手先以的加速度匀加速运动,后保持最大速度为1.08m/s的匀速运动。请判断他能不能超过前方领先的选手,如果不能超过,求解他和前方领先选手的最大距离。(结果保留两位小数)
(3)第三棒交接时,班级出现落后的局面。身高1.8m的第四棒选手跳入水时,身体几乎平行于水面,入水位置脚底距离赛道起点1.6m,前方选手已领先2.6m。前方选手保持速度为1.0m/s的匀速运动,第四棒选手先匀加速运动,后保持最大速度为1.08m/s的匀速运动。请求解第四棒选手至少以多大的加速度追赶才可能赢得比赛。(结果保留两位小数)
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