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让教与学更高效
专题03匀变速直线运动的应用
考点1自由落体运动
1.【答案】BD
2.【答案】B
3.【答案】A
4.【答案】(1)40m/s;(2)80m;(3)20m/s
5.【答案】(1)0.3s
(2)7.2m
6.【答案】①2
②
③nx
④(n-1)x
⑤(n2-1)x
2T
2T
8T2
8mT2
7.【答案】(1)a=-2m/s2:(2)H=269m;(3)249m或99m
8.【答案】(1)无关
(2)能
(3)(x3-x)fP
9.【答案】①C
②3.13
③9.72
④b
⑤
d2
2k
10.【答案】(1)30m/s,45m
(2)2.9m/s2,方向竖直向上
(3)200m
考点2竖直上抛运动
1.【答案】A
2.【答案】BD
3.【答案】AC
1/4
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4.【答案】BC
5.【答案】c
6.【答案】BC
7.【答案】(1)25m/s
(2)5s
(3)0.10375m,3012m/s2
8.【答案】(1)80m
(2)6s
9.【答案】(1)50m/s;(2)7s:(3)125m
10.【答案】(1)10m/s
(2)2s
(3)5m
》
考点3运动学图像问题
1.【答案】c
2.【答案】D
3.【答案】A
4.【答案】BD
5.【答案】D
6.【答案】B
7.【答案】BCD
8.【答案】BC
9.【答案】C
214
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让教与学更高效
10.【答案】AD
2》
考点4追及、相遇问题
1.【答案】AD
2.【答案】AD
3.【答案】两车会相撞,1s
4.【答案】(1)10m
(2)9.6m
(3)2.8s
5.【答案】(1)-5m/s2;(2)50n;(3)狗能摆脱被撞的噩运
128.
6.【答案】(1)32m
(2)
3 m
7.【答案】(1)4m/s2;(2)12m;(3)0.05s
56.
8.【答案】(1)3
m
(2)8▣
9.【答案】(1)x=4m;(2)△x=16m,t总=27s;(3)△x=15m
10.【答案】(1)40m
(2)会相撞
考点5刹车问题
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】c
4.【答案】D
314
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让教与学更高效
5.【答案】(1)40m/s:(2)400m
4/4
专题03 匀变速直线运动的应用
5大高频考点
1. 自由落体运动
2. 竖直上抛运动
3. 运动学图像问题
4. 追及、相遇问题
5. 刹车问题
考点1 自由落体运动
1.(2025-2026高一上·云南玉溪江川区第一中学·期中)(多选)小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放,用频闪照相机拍摄的小球位置如图中1、2、3、4所示。已知每块砖的厚度是6cm,照相机的曝光时间是0.08s,由此可知小球( )
A. 经过位置2时的瞬时速度大小约为0.8m/s
B. 经过位置3时的瞬时速度大小约为2.625m/s
C. 从位置1到4过程中的平均速度大小约为3.375m/s
D. 从位置1到4过程中的平均速度大小约为2.25m/s
2.(2025-2026高一上·云南曲靖宣威市第五中学·期中)某同学研学时将一颗石头无初速度扔进井里,他用手机记录了石头从最高点落到井底的时间为,忽略空气阻力,取。下列说法正确的是( )
A. 石头下落高度为
B. 石头落到井底时的速度大小为
C. 石头每下落一秒,速度变化量大小为
D. 前内与后内石头的位移之比为
3.(2025-2026高一上·云南曲靖宣威市第三中学·期中)一根羽毛在月球上释放,做自由落体运动。把羽毛的总位移分成相等的三段,则由上到下顺次经过这三段位移所需的时间之比是( )
A.
B.
C. 1∶2∶3
D. 1∶3∶5
4.(2025-2026高一上·云南丽江华坪县第一中学·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。
5.(2025-2026高一上·云南昆明云南师范大学附属中学·期中)小敏在学过自由落体运动规律后,对自家屋檐上下落的雨滴产生了兴趣,她坐在窗前发现从屋檐每隔相等时间滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面上,而第3滴与第2滴分别位于高的落地窗的上、下沿,小敏同学在自己的作业本上画出了如图所示的雨滴下落同自家房子的关系,其中2点和3点之间的小矩形表示小敏正对的窗子,不计空气阻力,重力加速度g取,求:
(1)滴水的时间间隔T;
(2)此屋檐离地面的高度h。
6.(2025-2026高一上·云南普洱镇沅县第一中学·期中)某同学用如图1所示的实验装置来测量当地的重力加速度,让重物拖着纸带从高处由静止开始下落,打点计时器在重物拖着的纸带上打出一系列的点;实验结束后,选择一条点迹清晰的纸带进行数据测量,用刻度尺只测出如图2所示的两段距离就可以达到实验目的,打点计时器的打点周期为T,回答下列问题:
(1)若A点是自由落体运动的起点,则A、B两点之间的距离为 mm(保留一位有效数字)(假设自由落体运动的加速度为10m/s,打点计时器的打点周期取0.02s);
(2)B点的速度大小为vB= ,F点的速度大小为vF= (均用题中和图中所给的已知物理量符号来表示);
(3)当地的重力加速度g= (用x、n、T来表示),若再测出B、F两点之间的距离为mx,当地的重力加速度可另表示为g= (结果中需含有x、m、n、T)。
7.(2025-2026高一上·云南曲靖宣威市第三中学·期中)跳伞运动员在t=0时从某一高度跳伞,开始一段时间由于降落伞没有打开,可近似看作做自由落体运动,t1=3s时打开降落伞(打开时间不计),之后看作匀减速直线运动,t2=17s时到达地面,此时速度v=2m/s,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)跳伞运动员做匀减速直线运动的加速度a;
(2)跳伞运动员开始跳伞时距地面的高度H;
(3)跳伞运动员的速度为20m/s时距地面的高度。
8.(2025-2026高一上·云南石屏县第一中学·期中)某同学为了研究自由落体运动的规律,他从网上下载了用频闪相机拍摄的羽毛与苹果在真空中从静止开始同时下落的照片,如图所示。但他不清楚此照片是否为完整的自由落体运动(A点是否为下落起点),已知该频闪相机闪光的频率为f。
(1)此照片可表明:物体只在重力作用下从静止开始下落,下落快慢与物体的质量 (选填“有关”、“无关”)。
(2)如果能测量出照片中的实际距离和频闪相机闪光频率f的值, (选填“能”或“不能”)判断A点是否为自由落体的起点。
(3)若测得图中所示、的实际距离,则实验当地的重力加速度g = 。(用表示)
9.(2025-2026高一上·云南昆明官渡区第一中学·期中)(1)这几段纸带上均为每5个点取一个计数点,相邻计数点之间的时间间隔为0.1s,依次打点先后编为0、1、2、3、4、5和6。在B、C、D三段纸带中,与纸带A属于同一条的应该是 ;
(2)该同学又选择了另外一条完整的纸带将相邻的7个计时点依次打点先后编为0、1、2、3、4、5和6,每个计时点到O点的距离d如下表所示:
计时点
0
1
2
3
4
5
6
距离d/cm
0
6.00
12.50
19.30
26.50
34.10
42.10
①打纸带上点1时重物的速度大小为 m/s(保留三位有效数字);
②根据这些数据可求出重力加速度的测量值为 。(保留三位有效数字)
(3)该同学又设计了一个研究自由落体运动规律的装置,装置如图乙所示,电磁铁和光电门固定在铁架台上,给电磁铁通电,将铁球吸附在电磁铁下面,测得电磁铁下表面到光电门的距离为h,小球直径为d。给电磁铁断电,小球自由下落通过光电门,与光电门连接的数字计时器显示小球通过光电门遮光时间t,保持电磁铁的位置不变,多次改变光电门的位置,重复实验,测得多组h、t的值,作出图像,则作出的图像应是图丙中的图线 (填“a”“b”或“c”),若图线的斜率为k,则当地的重力加速度g= (用d和k表示)
10.(2025-2026高一上·云南昆明第十四中学·期中)在一次军事演习中,特种兵进行超低空跳伞演练。直升飞机悬停在离地高度H处,特种兵从机舱中跳下,在竖直方向上做自由落体运动,下落3s后特种兵打开降落伞,随后匀减速下降直至落地,已知特种兵从离机到落地的全过程用时13s,且落地时的速度大小为1m/s,g=10m/s2,求:
(1)特种兵打开降落伞时的速度大小以及到跳伞点的距离;
(2)特种兵打开降落伞后的加速度;
(3)直升飞机悬停的高度H。
考点2 竖直上抛运动
1.(2025-2026高一上·云南凤庆第一中学·期中)将一物体竖直向上抛出,不计空气阻力,物体上升过程速度随时间变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(2025-2026高一上·云南丽江华坪县第一中学·期中)(多选)物体以初速度竖直上抛,经3s到达最高点,空气阻力不计,g取,则下列说法正确的是( )
A. 物体的初速度为60m/s
B. 物体上升的最大高度为45m
C. 物体在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为
D. 物体在1s内、2s内、3s内的平均速度之比为
3.(2025-2026高一上·云南普洱镇沅县第一中学·期中)(多选)如图甲,小球A(视为质点)从地面开始做竖直上抛运动,同时小球B(视为质点)从距地面高度为h0处由静止释放,两小球距地面的高度h与运动时间t的关系图像如图乙,重力加速度大小为g,不计空气阻力,则( )
A. A的初速度与B的落地时速度大小相等
B. A上升过程的平均速度小于B下降过程的平均速度
C. A、B处于同一高度时距地面
D. A、B落地的时间差为
4.(2025-2026高一上·云南·期中)(多选)中国制造的大疆无人机以优异的性能占据了全球超过80%的市场份额,现无人机下挂一重物,由静止开始自地面匀加速上升,当到达离地面高度处时,其速度为,此时悬挂重物的绳子突然断裂,空气阻力不计,则下列关于重物说法正确的是( )
A. 从绳子断裂后经过2s落回地面
B. 从绳子断裂后经过5s落回地面
C. 落地速度大小为40m/s
D. 落地速度大小为
5.(2025-2026高一上·云南玉溪第一中学·期中)一个可视为质点的小球以做竖直上抛运动,重力加速度取,则小球在第2秒内的路程为( )
A. 10m
B. 1.25m
C. 2.5m
D. 0m
6.(2025-2026高一上·云南昆明第一中学·期中)(多选)一只气球以10m/s的速度匀速上升,某时刻在气球正下方距气球6m处有一小石子以20m/s的初速度竖直上抛,重力加速度g取,不计空气阻力,则以下说法正确的是( )
A. 石子能追上气球
B. 若石子与气球相距5m,石子能追上气球
C. 若气球上升速度等于9m/s,其余条件不变,则石子在抛出后1s末追上气球
D. 改变石子初速度,石子和气球不可能相遇两次
7.(2025-2026高一上·云南玉溪第一中学·期中)研究人员发明了一种跳高能力极强的小机器人,如图所示。某次它从地面竖直向上跳跃,加速时间仅为8.3ms,最终离地高度达到31.25m(不计空气阻力,g=10m/s2),求:
(1)机器人离地速度大小;
(2)机器人从起跳到落地的时间;
(3)机器人离地前,加速距离和平均加速度大小。
8.(2025-2026高一上·云南普洱镇沅县第一中学·期中)某人站在离地高H=59m的平台边缘,以v0=20m/s的初速度竖直向上抛出一块可以看成质点的石块,石块抛出点距离平台边缘高度为h1=1m,不考虑空气阻力,取。求:
(1)石块上升离地面的最大高度h;
(2)石块从抛出到落到地面所用的时间t。
9.(2025-2026高一上·云南普洱-11月·期中)如图所示,热气球以20m/s的速度匀速竖直上升,到离地105m高处,落下一物体。物体落下后,热气球以原来的速度继续匀速上升。(g=10m/s2)
(1)物体落地的速度大小是多少?
(2)物体从气球上掉下后,经多长时间落回地面?
(3)物体落下后5s时,热气球与物体之间的距离是多少。
10.(2025-2026高一上·云南石屏县第一中学·期中)如图所示,一根竖直固定的无限长直圆管内有一静止薄圆盘,圆盘与管的上端口距离为5m。一个小球从管的上端口由静止下落,并撞在圆盘中心。碰撞后,小球与圆盘速度大小均为碰撞前小球速度的一半,方向相反。碰后圆盘在管中向下匀速滑动,小球在管内运动时与管壁不接触。不计空气阻力,重力加速度g取。求:
(1)第一次碰撞前小球的速度大小;
(2)第一次碰撞到第二次碰撞之间的时间;
(3)第一次碰撞到第二次碰撞之间,小球与圆盘间的最远距离。
考点3 运动学图像问题
1.(2025-2026高一上·云南丽江华坪县第一中学·期中)在同一直线上运动的甲、乙两物体的图像如图所示,下列说法错误的是( )
A. 甲开始运动的时刻比乙早
B. 当时,两物体相遇
C. 当时,两物体相距最远
D. 当时,两物体相距
2.(2025-2026高一上·云南昭通昭通一中教研联盟·期中)某次测试无人机寄快递时,无人机下方固定有质量为的快递,无人机沿竖直方向运动。无人机运动的位移时间()图像如图所示,竖直向上为正方向,时间段图线为抛物线的一部分,在处斜率为0。下列说法正确的是( )
A. 快递在内的平均速率为0
B. 快递在时的加速度方向竖直向上
C. 快递在时的加速度大小为
D. 快递在时的速度大小为
3.(2025-2026高一上·云南昆明官渡区第一中学·期中)甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的图像,如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 时刻乙车从后面追上甲车
B. 一开始时,甲车的加速度大于乙车的加速度
C. 时刻两车的速度刚好相等
D. 在时间内,乙车通过的位移小于甲车
4.(2025-2026高一上·云南玉溪第一中学·期中)(多选)在一条平直赛道上,甲、乙两玩具汽车沿各自的赛道同时开始运动,甲车运动的图像和乙车运动的图像分别如图1、图2所示,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两车以相同的初速度出发
B. 甲车在第末回到了出发位置
C. 乙车在第末运动方向发生了改变
D. 若甲乙两车初始位置相同,则在第末,乙车在甲车前方处
5.(2025-2026高一上·云南昆明云南师范大学附属中学·期中)A、B、C三个物体从同一地点出发,它们的位移-时间图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. A、C做曲线运动,B做直线运动
B. 三个物体在时间内的路程
C. 三个物体在时间内的位移
D. 三个物体在时间内的平均速度
6.(2025-2026高一上·云南昆明第十四中学·期中)有四个物体A、B、C、D从同一地点开始运动,A、B运动的x-t图像如图甲所示,C、D沿同一方向运动的v-t图像如图乙所示。根据图像可知下列判断中正确的是( )
A. 物体A、B均做匀变速直线运动
B. 在0~3s的时间内,物体A、B之间距离逐渐增大
C. t=3s时,物体C、D相遇
D. t=3s时,物体C、D之间距离最小
7.(2025-2026高一上·云南昆明第一中学·期中)(多选)图像能够直观描述物理过程,能形象表述物理规律,能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图为A、B、C三物体做直线运动的图像,则0~时间内物体C的平均速度最大
B. 乙图中物体的加速度大小为
C. 丙图中阴影面积表示时间内物体的速度增加量
D. 丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动,且该物体的加速度为
8.(2025-2026高一上·云南玉溪江川区第一中学·期中)(多选)如图所示为甲、乙、丙、丁四物体做直线运动的位移-时间图像。则在0~t1时间内( )
A. 丁的位移最大
B. 四者平均速度相同
C. 甲、丁的平均速率相等
D. 丙的路程比乙的大
9.(2025-2026高一上·云南普洱镇沅县第一中学·期中)四辆小车从同一地点向同一方向运动,它们的位移x、速度v随时间t变化的情况分别如图所示,下列说法正确的是( )
A. 在时间内,乙车的速度始终比甲车的速度大
B. 在时间内,甲车的平均速度小于乙车的平均速度
C. 在时间内,丙、丁两车在时刻相距最远
D. 在时间内,丁车的加速度始终比丙车的加速度大
10.(2025-2026高一上·云南曲靖宣威市第三中学·期中)(多选)如图所示,甲图为某质点的图像,乙图为某质点的图像,下列关于两质点的运动情况的说法正确的是( )
A. 0~2s内甲图质点做匀速直线运动,乙图质点做加速直线运动
B. 2~3s内甲图质点和乙图质点均静止不动
C. 3~5s内甲图质点和乙图质点均做减速运动,加速度为
D. 0~5s内甲图质点的位移为m,乙图质点的速度变化量为
考点4 追及、相遇问题
1.(2025-2026高一上·云南玉溪江川区第一中学·期中)(多选)如图所示,两人高空玩魔术,一人在高空将长度木棒A自由释放,另一人在木棒正下方同时将一镂空竹筒B以速度竖直向上抛出,竹筒长度为,初始木棒下端距竹筒上端距离,竹筒直径略大于木棒直径,木棒穿越竹筒过程两者无接触,重力加速度g取,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 木棒下端与竹筒上端相遇所用时间为
B. 木棒下端与竹筒上端相遇所用时间为
C. 木棒穿出竹筒时,木棒的速度大小为
D. 木棒穿出竹筒时,木棒的速度大小为
2.(2025-2026高一上·云南丽江华坪县第一中学·期中)(多选)甲、乙两物体同时从同位置向同一方向运动,物体甲做匀速直线运动,速度大小为4m/s,物体乙做初速为1m/s 的匀加速直线运动,2s 末两物体恰好相遇,则( )
A. 乙车的加速度为3m/s2
B. 甲、乙两物体相距最远为1.5m
C. 相遇时乙物体的瞬时速度为6m/s
D. 2s 内乙物体的平均速度为4m/s
3.(2025-2026高一上·云南昆明云南师范大学附属中学·期中)随着智能手机的使用越来越广泛,一些人在驾车时也常常低头看手机,然而,开车时看手机是一种危险驾驶行为,极易引发交通事故。如图所示,一辆出租车在平直公路上以的速度匀速行驶,此时车的正前方处有一辆电动车,正以的速度匀速行驶,出租车司机此时开始低头看手机后才发现危险,立即采取紧急制动措施,已知出租车刹车制动的加速度大小为。通过计算判断电动车是否被撞?若不会被撞,求二者之间的最小距离;若会相撞,求从出租车刹车开始,经过多长时间二者相撞?
4.(2025-2026高一上·云南玉溪江川区第一中学·期中)如图所示,光滑的水平地面与倾角为30°的足够长的光滑斜坡平滑相连,某时刻A球在斜坡底C位置,B球在A球左边相距L=16m的地方,A球以v0=10m/s的初速度滑上斜坡,此时B球也以的速度向右匀速运动。两小球经过C点时速度大小不变,已知A、B两球沿斜坡上滑和下滑时加速度不变,两球加速度大小均为a=5m/s2,方向均沿斜坡向下。求:
(1)A沿斜坡上滑的最大位移;
(2)B到达C点时两球间的距离;
(3)A滑上斜坡后经过多长时间两球相遇。
5.(2025-2026高一上·云南曲靖宣威市第五中学·期中)一辆长途客车正在以v0=20m/s 的速度匀速行驶。突然,司机看见车的正前方34m 处有一只狗,如图甲所示,司机立即采取制动措施。司机的反应时间为0.5 s,若从司机看见狗开始计时(t=0),长途客车的v-t 图像如图乙所示。
(1)求长途客车制动时的加速度;
(2)求长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离;
(3)若狗正以v1=4m/s 的速度与长途客车同向奔跑,通过计算分析狗能否摆脱被撞的噩运?
6.(2025-2026高一上·云南曲靖宣威市第五中学·期中)甲乙两车同时从同一地点出发,甲的初速度为,以大小为的加速度刹车,乙的初速度为零,以大小为的加速度和甲同向做匀加速直线运动。试求:
(1)当甲车停止运动时,乙车的位移的大小;
(2)两车出发后到相遇前,两车间的最大距离为多少。
7.(2025-2026高一上·云南曲靖宣威市第三中学·期中)2023年10月3日,杭州亚运会田径4×100m接力比赛中,中国队男女双双夺冠。成绩的取得与运动员平时的刻苦训练密不可分,某次训练中,甲、乙两位运动员在直线跑道上前后接力,甲是前一棒,乙是后一棒。甲的速度保持10m/s。乙选择适当时机在接力区某处开始从静止加速起跑,需跑出12.5m才能达到最大速度10m/s,这一过程可看作匀加速直线运动。当甲追到乙的身边交棒时,乙的速度为8m/s,接到棒后乙继续加速到最大速度。不计交棒时间,交棒不影响运动员的速度,交接棒都在有效接力区内,运动员视为质点。
(1)乙的加速度是多大?
(2)乙开始跑动时与甲相距多远?
(3)为了提高成绩,乙重新选择起跑时与甲的距离,使得当乙的速度刚达到最大速度时,甲恰好追到乙的身边及时交棒。求甲、乙这个改进可以节省多少时间?
8.(2025-2026高一上·云南昭通昭通一中教研联盟·期中)如图甲所示为时,两车(均可视为质点)在两条相互平行的平直公路上同向行驶时的高空俯视图,此时两车车头平齐。控制平台利用车载速度传感系统分别描绘出了随后车刹车过程与车加速过程中速度的平方随位移变化的图像如图乙所示。求:
(1)两车相遇前的最大距离;
(2)从时之后,两车经过多长时间会相遇?
9.(2025-2026高一上·云南昆明官渡区第一中学·期中)甲、乙两名运动员在训练接力赛跑。已知甲、乙两运动员的起跑过程可看成加速度大小为的匀加速运动且经加速后都能达到并保持的速度跑完全程。已知接力区的长度为,乙在接力区前端听到口令时起跑,在甲乙相遇时完成交接棒,假设接棒不影响运动员速度大小。
(1)在某次练习中,甲以的速度跑到接力区前端处时,向乙发出起跑口令,求此次练习中交接棒处离接力区前端的距离;
(2)为了取得最好成绩,需要乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,则甲应在距离接力区前端多远时对乙发出起跑口令?他们跑完全程的最好成绩(从甲起跑开始,至乙到达终点的总时间)是多少?
(3)若接力区的长度只有,则甲应在距离接力区前端多远处对乙发出起跑口令?
10.(2025-2026高一上·云南·期中)雾天视线受阻,车辆需减速慢行,否则极易引发交通事故。一辆汽车以v1=108km/h的速度沿平直道路匀速行驶,t=0时刻发现前方一辆货车正以v2=36km/h的速度同向匀速行驶,汽车司机立刻踩下刹车,刚好未碰到货车。已知汽车刹车时的加速度大小为a1=5m/s2。求:
(1)t=0时刻汽车车头到货车车尾的距离;
(2)若汽车司机经过0.5s的反应时间后才踩下刹车,同时鸣笛示意,货车司机于t=1.5s开始以a2=1m/s2的加速度加速,判断两车会不会相撞,写出解答过程。
考点5 刹车问题
1.(2025-2026高一上·云南曲靖宣威市第五中学·期中)一辆汽车正在平直的路面上以大小为32m/s的速度匀速行驶,某时刻发现前方有险情立即刹车,设刹车过程为匀减速运动,刹车的加速度大小为,以汽车行驶的方向为正方向,则刹车后5s内汽车的平均速度为( )
A. 12m/s
B. -12m/s
C. 12.8m/s
D. -12.8m/s
2.(2025-2026高一上·云南普洱-11月·期中)在交警处理某次交通事故时,通过监控仪器扫描,输入计算机后得到该汽车在水平路面上刹车过程中的位移随时间变化的规律为(x的单位是m,t的单位是s)。则该汽车刹车后在路面上留下的刹车痕迹长度为( )
A.
B.
C.
D.
3.(2025-2026高一上·云南昆明第十四中学·期中)某车正在高速公路上匀速行驶,司机发现前方50m处发生追尾事故,立即采取紧急制动,制动后汽车的位移与时间的关系为。则下列说法中正确的是( )
A. 汽车刹车的加速度大小为3m/s2
B. 刹车5s时的速度大小为6m/s
C. 刹车后5s内汽车的位移为48m
D. 刹车后5s内汽车的平均速度为9m/s
4.(2025-2026高一上·云南昭通昭通一中教研联盟·期中)夏季多雨,前方路段出现塌方,一司机在观察到后立即开始刹车,如图所示,刹车过程中汽车途经三点,最终停在点。已知汽车经过段所用时间和段所用时间相等均为,且,,汽车刹车过程中加速度保持不变。根据条件可得( )
A. 之间的距离为
B. 汽车刹车过程中的加速度大小为
C. 汽车经过点时的速度大小为
D. 汽车刹车过程中从点运动到点的总时间为
5.(2025-2026高一上·云南普洱镇沅县第一中学·期中)如图所示为我国首款按照最新国际适航标准,具有自主知识产权的干线民用C919大型客机。在一次模拟试飞中,飞机着陆后做匀变速直线运动,10s内前进300m,此时速度减为着陆时速度的一半。求:
(1)飞机着陆时的速度大小。
(2)飞机着陆后30s时距着陆点多远。
试卷第1页,共3页
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专题03 匀变速直线运动的应用
5大高频考点
1. 自由落体运动
2. 竖直上抛运动
3. 运动学图像问题
4. 追及、相遇问题
5. 刹车问题
考点1 自由落体运动
1.(2025-2026高一上·云南玉溪江川区第一中学·期中)(多选)小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放,用频闪照相机拍摄的小球位置如图中1、2、3、4所示。已知每块砖的厚度是6cm,照相机的曝光时间是0.08s,由此可知小球( )
A. 经过位置2时的瞬时速度大小约为0.8m/s
B. 经过位置3时的瞬时速度大小约为2.625m/s
C. 从位置1到4过程中的平均速度大小约为3.375m/s
D. 从位置1到4过程中的平均速度大小约为2.25m/s
【答案】BD
【详解】A.经过位置2时小球的瞬时速度大小约为故A错误;B.经过位置3时小球的瞬时速度大小约为故B正确;CD.从位置1到4过程中小球的平均速度大小约为故C错误,D正确。故选BD。
2.(2025-2026高一上·云南曲靖宣威市第五中学·期中)某同学研学时将一颗石头无初速度扔进井里,他用手机记录了石头从最高点落到井底的时间为,忽略空气阻力,取。下列说法正确的是( )
A. 石头下落高度为
B. 石头落到井底时的速度大小为
C. 石头每下落一秒,速度变化量大小为
D. 前内与后内石头的位移之比为
【答案】B
【详解】A.根据位移时间公式有 代入数据解得,故A错误;B.根据速度时间公式有 代入数据解得,故B正确;C.每秒速度变化量为,故C错误;D.前位移为后位移为前内与后内石头的位移之比为,故D错误。故选B。
3.(2025-2026高一上·云南曲靖宣威市第三中学·期中)一根羽毛在月球上释放,做自由落体运动。把羽毛的总位移分成相等的三段,则由上到下顺次经过这三段位移所需的时间之比是( )
A.
B.
C. 1∶2∶3
D. 1∶3∶5
【答案】A
【详解】设每段位移为h,则三段时间分别为t1、t2、t3,所以 ,, 解得 所以故选A。
4.(2025-2026高一上·云南丽江华坪县第一中学·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
5.(2025-2026高一上·云南昆明云南师范大学附属中学·期中)小敏在学过自由落体运动规律后,对自家屋檐上下落的雨滴产生了兴趣,她坐在窗前发现从屋檐每隔相等时间滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面上,而第3滴与第2滴分别位于高的落地窗的上、下沿,小敏同学在自己的作业本上画出了如图所示的雨滴下落同自家房子的关系,其中2点和3点之间的小矩形表示小敏正对的窗子,不计空气阻力,重力加速度g取,求:
(1)滴水的时间间隔T;
(2)此屋檐离地面的高度h。
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 设屋檐离地高度为,滴水的时间间隔为,由位移公式第2滴水下落的高度为第3滴水下落的高度为且联立解得滴水的时间间隔为
(2) 此屋檐离地面
6.(2025-2026高一上·云南普洱镇沅县第一中学·期中)某同学用如图1所示的实验装置来测量当地的重力加速度,让重物拖着纸带从高处由静止开始下落,打点计时器在重物拖着的纸带上打出一系列的点;实验结束后,选择一条点迹清晰的纸带进行数据测量,用刻度尺只测出如图2所示的两段距离就可以达到实验目的,打点计时器的打点周期为T,回答下列问题:
(1)若A点是自由落体运动的起点,则A、B两点之间的距离为 mm(保留一位有效数字)(假设自由落体运动的加速度为10m/s,打点计时器的打点周期取0.02s);
(2)B点的速度大小为vB= ,F点的速度大小为vF= (均用题中和图中所给的已知物理量符号来表示);
(3)当地的重力加速度g= (用x、n、T来表示),若再测出B、F两点之间的距离为mx,当地的重力加速度可另表示为g= (结果中需含有x、m、n、T)。
【答案】① 2 ② ③ ④ ⑤
【详解】
(1)[1]由结合,,可得(2)[2][3]由图像可知(3)[4]重物从B到F,由加速度的定义式可得综合可得[5]钩码从B到F的过程中,由匀变速直线运动的速度位移关系可得综合可得
7.(2025-2026高一上·云南曲靖宣威市第三中学·期中)跳伞运动员在t=0时从某一高度跳伞,开始一段时间由于降落伞没有打开,可近似看作做自由落体运动,t1=3s时打开降落伞(打开时间不计),之后看作匀减速直线运动,t2=17s时到达地面,此时速度v=2m/s,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)跳伞运动员做匀减速直线运动的加速度a;
(2)跳伞运动员开始跳伞时距地面的高度H;
(3)跳伞运动员的速度为20m/s时距地面的高度。
【答案】(1);(2);(3)或
【详解】
(1)自由落体末速度为跳伞运动员做匀减速直线运动的加速度(2)跳伞员自由下落3s下落的高度为打开伞时距地面的高度则跳伞运动员开始跳伞时距地面的高度(3)跳伞运动员在自由落体阶段速度为时,由运动学公式可得求得此时距地高度跳伞运动员在匀减速阶段速度为时,有运动学公式求得此时距地高度
8.(2025-2026高一上·云南石屏县第一中学·期中)某同学为了研究自由落体运动的规律,他从网上下载了用频闪相机拍摄的羽毛与苹果在真空中从静止开始同时下落的照片,如图所示。但他不清楚此照片是否为完整的自由落体运动(A点是否为下落起点),已知该频闪相机闪光的频率为f。
(1)此照片可表明:物体只在重力作用下从静止开始下落,下落快慢与物体的质量 (选填“有关”、“无关”)。
(2)如果能测量出照片中的实际距离和频闪相机闪光频率f的值, (选填“能”或“不能”)判断A点是否为自由落体的起点。
(3)若测得图中所示、的实际距离,则实验当地的重力加速度g = 。(用表示)
【答案】(1)无关 (2)能 (3)
【讲解】(1) 从照片中可见,羽毛和苹果在真空中下落时,同一时刻的位置相同,说明它们下落快慢一致。因此,物体只在重力作用下从静止开始下落,下落快慢与物体的质量无关。
(2) 频闪相机的闪光频率为,则相邻两次闪光的时间间隔。若A点是下落起点,那么对应的是第一个时间间隔 内的位移,应满足因此,只要测量出照片中的实际距离和,能判断A点是否为自由落体的起点。
(3) 匀加速直线运动中,连续相等时间内的位移差为恒量,即由图可知,若测得图中所示、的实际距离,有则实验当地的重力加速度
9.(2025-2026高一上·云南昆明官渡区第一中学·期中)(1)这几段纸带上均为每5个点取一个计数点,相邻计数点之间的时间间隔为0.1s,依次打点先后编为0、1、2、3、4、5和6。在B、C、D三段纸带中,与纸带A属于同一条的应该是 ;
(2)该同学又选择了另外一条完整的纸带将相邻的7个计时点依次打点先后编为0、1、2、3、4、5和6,每个计时点到O点的距离d如下表所示:
计时点
0
1
2
3
4
5
6
距离d/cm
0
6.00
12.50
19.30
26.50
34.10
42.10
①打纸带上点1时重物的速度大小为 m/s(保留三位有效数字);
②根据这些数据可求出重力加速度的测量值为 。(保留三位有效数字)
(3)该同学又设计了一个研究自由落体运动规律的装置,装置如图乙所示,电磁铁和光电门固定在铁架台上,给电磁铁通电,将铁球吸附在电磁铁下面,测得电磁铁下表面到光电门的距离为h,小球直径为d。给电磁铁断电,小球自由下落通过光电门,与光电门连接的数字计时器显示小球通过光电门遮光时间t,保持电磁铁的位置不变,多次改变光电门的位置,重复实验,测得多组h、t的值,作出图像,则作出的图像应是图丙中的图线 (填“a”“b”或“c”),若图线的斜率为k,则当地的重力加速度g= (用d和k表示)
【答案】① C ② 3.13 ③ 9.72 ④ b ⑤
【详解】
(1)[1]根据可得,故选C。
(2)① [2]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,则打纸带上点1时重物的速度大小为② [3]根据逐差法可得,重力加速度的测量值为(3)[4][5]小球通过光电门时的速度为根据运动学公式可得联立可得可知为过原点的一条倾斜直线,则作出的图像应是图丙中的图线b;图线的斜率为可得当地的重力加速度为
10.(2025-2026高一上·云南昆明第十四中学·期中)在一次军事演习中,特种兵进行超低空跳伞演练。直升飞机悬停在离地高度H处,特种兵从机舱中跳下,在竖直方向上做自由落体运动,下落3s后特种兵打开降落伞,随后匀减速下降直至落地,已知特种兵从离机到落地的全过程用时13s,且落地时的速度大小为1m/s,g=10m/s2,求:
(1)特种兵打开降落伞时的速度大小以及到跳伞点的距离;
(2)特种兵打开降落伞后的加速度;
(3)直升飞机悬停的高度H。
【答案】(1)30m/s,45m (2)2.9m/s2,方向竖直向上 (3)200m
【讲解】(1) 设特种兵做自由落体运动的时间为t1,做减速运动的时间为t2,则特种兵做自由落体运动阶段有解得,
(2) 特种兵打开降落伞后的加速度大小为方向竖直向上;
(3) 特种兵做减速运动阶段有所以
考点2 竖直上抛运动
1.(2025-2026高一上·云南凤庆第一中学·期中)将一物体竖直向上抛出,不计空气阻力,物体上升过程速度随时间变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】物体向上做匀减速直线运动。故选A。
2.(2025-2026高一上·云南丽江华坪县第一中学·期中)(多选)物体以初速度竖直上抛,经3s到达最高点,空气阻力不计,g取,则下列说法正确的是( )
A. 物体的初速度为60m/s
B. 物体上升的最大高度为45m
C. 物体在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为
D. 物体在1s内、2s内、3s内的平均速度之比为
【答案】BD
【详解】AB.物体做竖直上抛运动,有联立可得,,故A错误,B正确;CD.物体在1s内的位移物体在2s内的位移物体在3s内的位移物体在第1s内的位移为物体在第2s内的位移为物体在第3s内的位移为代入数据可得第1s内、第2s内、第3s内的位移分别为、、,已知,故在相等时间内的平均速度之比为物体在1s内、2s内、3s内的平均速度之比为,故C错误,D正确。故选BD。
3.(2025-2026高一上·云南普洱镇沅县第一中学·期中)(多选)如图甲,小球A(视为质点)从地面开始做竖直上抛运动,同时小球B(视为质点)从距地面高度为h0处由静止释放,两小球距地面的高度h与运动时间t的关系图像如图乙,重力加速度大小为g,不计空气阻力,则( )
A. A的初速度与B的落地时速度大小相等
B. A上升过程的平均速度小于B下降过程的平均速度
C. A、B处于同一高度时距地面
D. A、B落地的时间差为
【答案】AC
【详解】AB.由题图可知,B由静止释放时距地面的高度与A上升到最高点时距地面的高度相等,B由静止释放直到落地与A由抛出直到上升到最高点所用时间相等,所以,A的初速度与B落地时的速度大小相等,A上升过程的平均速度与B下降过程的平均速度大小相等,故A正确,B错误;C.设A竖直上抛的初速度为v0,则当AB到达同一高度时有,联立解得,所以A、B处于同一高度时距地面故C正确;D.B落地时A刚好上升到最高点,所以AB落地的时间差就等于A从最高点下落到地面所用的时间,满足解得故D错误。故选AC。
4.(2025-2026高一上·云南·期中)(多选)中国制造的大疆无人机以优异的性能占据了全球超过80%的市场份额,现无人机下挂一重物,由静止开始自地面匀加速上升,当到达离地面高度处时,其速度为,此时悬挂重物的绳子突然断裂,空气阻力不计,则下列关于重物说法正确的是( )
A. 从绳子断裂后经过2s落回地面
B. 从绳子断裂后经过5s落回地面
C. 落地速度大小为40m/s
D. 落地速度大小为
【答案】BC
【详解】断裂后,重物做竖直上抛运动,上升到最高点所用时间为继续上升的高度为重物从最高点到落回地面做自由落体运动,则有解得则从绳子断裂后到落回地面所用时间为重物落地速度大小为故选BC。
5.(2025-2026高一上·云南玉溪第一中学·期中)一个可视为质点的小球以做竖直上抛运动,重力加速度取,则小球在第2秒内的路程为( )
A. 10m
B. 1.25m
C. 2.5m
D. 0m
【答案】C
【详解】速度减至零的时间为1秒末的速度从第1秒末到1.5秒末的位移大小从最高点自由下落0.5秒的位移大小小球在第2秒内的路程为故选C。
6.(2025-2026高一上·云南昆明第一中学·期中)(多选)一只气球以10m/s的速度匀速上升,某时刻在气球正下方距气球6m处有一小石子以20m/s的初速度竖直上抛,重力加速度g取,不计空气阻力,则以下说法正确的是( )
A. 石子能追上气球
B. 若石子与气球相距5m,石子能追上气球
C. 若气球上升速度等于9m/s,其余条件不变,则石子在抛出后1s末追上气球
D. 改变石子初速度,石子和气球不可能相遇两次
【答案】BC
【详解】A.取向上为正方向,刚开始时,两物体间距。气球的速度,设经过时间t,汽球的位移 ,石子的位移 ,如果能追上,当石子能追上气球,应满足位移关系 联立可得 因 ,方程无解,说明当石子不能追上气球。A错误;B.若起始间距变为5m,对应的关系式为 解得 ,说明能追上,B正确;C.若气球上升速度等于9m/s,其余条件不变,假定经时间t石子追上气球以上方程变为 解得 ,,C正确;D.改变石子的初速度,可以让石子追上气球时石子的速度更大,由于石子做匀减速运动,而气球做匀速运动,会有第2次相遇。故D错误。故选BC。
7.(2025-2026高一上·云南玉溪第一中学·期中)研究人员发明了一种跳高能力极强的小机器人,如图所示。某次它从地面竖直向上跳跃,加速时间仅为8.3ms,最终离地高度达到31.25m(不计空气阻力,g=10m/s2),求:
(1)机器人离地速度大小;
(2)机器人从起跳到落地的时间;
(3)机器人离地前,加速距离和平均加速度大小。
【答案】(1) (2) (3),
【讲解】(1) 机器人在空中做竖直上抛运动,根据可得离地速度大小为
(2) 根据对称性可知,机器人从起跳到落地的时间为
(3) 机器人离地前,加速的距离为机器人离地前,平均加速度大小为
8.(2025-2026高一上·云南普洱镇沅县第一中学·期中)某人站在离地高H=59m的平台边缘,以v0=20m/s的初速度竖直向上抛出一块可以看成质点的石块,石块抛出点距离平台边缘高度为h1=1m,不考虑空气阻力,取。求:
(1)石块上升离地面的最大高度h;
(2)石块从抛出到落到地面所用的时间t。
【答案】(1)80m (2)6s
【讲解】(1) 石块做的是竖直上抛运动,其加速度大小为,设石块竖直上抛运动上升的最大高度为,则根据速度与位移的关系式有代入数据解得所以石块上升离地面的最大高度为
(2) 以竖直向上为正方向,则石块从抛出到落地的全过程,由竖直上抛的位移公式有代入数据解得,即石块从抛出到落到地面所用的时间为。
9.(2025-2026高一上·云南普洱-11月·期中)如图所示,热气球以20m/s的速度匀速竖直上升,到离地105m高处,落下一物体。物体落下后,热气球以原来的速度继续匀速上升。(g=10m/s2)
(1)物体落地的速度大小是多少?
(2)物体从气球上掉下后,经多长时间落回地面?
(3)物体落下后5s时,热气球与物体之间的距离是多少。
【答案】(1)50m/s;(2)7s;(3)125m
【详解】
(1)根据位移公式解得(2)令上升时间为t1,则有令下降时间为t2,则有则物体从气球上掉下后(3)设运动时间为,则物体的位移为热气球的位移为物体与热气球间距
10.(2025-2026高一上·云南石屏县第一中学·期中)如图所示,一根竖直固定的无限长直圆管内有一静止薄圆盘,圆盘与管的上端口距离为5m。一个小球从管的上端口由静止下落,并撞在圆盘中心。碰撞后,小球与圆盘速度大小均为碰撞前小球速度的一半,方向相反。碰后圆盘在管中向下匀速滑动,小球在管内运动时与管壁不接触。不计空气阻力,重力加速度g取。求:
(1)第一次碰撞前小球的速度大小;
(2)第一次碰撞到第二次碰撞之间的时间;
(3)第一次碰撞到第二次碰撞之间,小球与圆盘间的最远距离。
【答案】(1)10m/s (2)2s (3)5m
【讲解】(1) 设第一次碰撞前小球的速度为v,由运动学公式v2=2gl解得
(2) 第一次碰撞后,经t时间第二次碰撞。取向下为正,此过程中薄圆盘运动的位移为小球运动的位移据题意x1=x2解得t=2s
(3) 当小球与薄圆盘速度相等时两者距离最远。设第一次碰撞后,经t1时间两者速度相等,有解得t1=1s两者间距离
考点3 运动学图像问题
1.(2025-2026高一上·云南丽江华坪县第一中学·期中)在同一直线上运动的甲、乙两物体的图像如图所示,下列说法错误的是( )
A. 甲开始运动的时刻比乙早
B. 当时,两物体相遇
C. 当时,两物体相距最远
D. 当时,两物体相距
【答案】C
【详解】A.由图可以看出,甲物体在0时刻开始运动,乙物体在t1时刻开始运动,所以甲起动的时间比乙早t1,故A正确,不符合题意;BC.由图知t=t2时到达同一位置,故两者相遇,故B正确,不符合题意,C错误,符合题意;D.当t=t3时,甲位置坐标为0m,乙的位置坐标为x1,即两物体相距x1,故D正确,不符合题意。故选C。
2.(2025-2026高一上·云南昭通昭通一中教研联盟·期中)某次测试无人机寄快递时,无人机下方固定有质量为的快递,无人机沿竖直方向运动。无人机运动的位移时间()图像如图所示,竖直向上为正方向,时间段图线为抛物线的一部分,在处斜率为0。下列说法正确的是( )
A. 快递在内的平均速率为0
B. 快递在时的加速度方向竖直向上
C. 快递在时的加速度大小为
D. 快递在时的速度大小为
【答案】D
【详解】A.快递在0~12s内的路程为快递在0~12s内的平均速率为3m/s,故A错误;B.由图像的斜率对应速度,可知内无人机竖直向上做匀减速直线运动,相对无人机静止的快递在时加速度方向竖直向下,故B错误;C.处斜率为0,说明此时速度为零,根据逆向思维可得解得上升时的加速度大小为,故C错误;D.根据速度时间关系,快递在时的速度大小为,故D正确。故选D。
3.(2025-2026高一上·云南昆明官渡区第一中学·期中)甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的图像,如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 时刻乙车从后面追上甲车
B. 一开始时,甲车的加速度大于乙车的加速度
C. 时刻两车的速度刚好相等
D. 在时间内,乙车通过的位移小于甲车
【答案】A
【详解】A.时刻前,甲车位移大于乙车位移,说明甲车在前面乙车在后面,时刻两车的位置相同,则时刻乙车从后面追上甲车,故A正确;B.由图可知,甲车做匀速直线运动,加速度为零,乙车做加速运动,加速度大于零,则乙车的加速度大于甲车的加速度,故B错误;C.图像的斜率表示速度,时刻乙车图像的斜率大,速度大,故C错误;D.0到时间内,两车初、末位置相同,位移相同,故D错误。故选A。
4.(2025-2026高一上·云南玉溪第一中学·期中)(多选)在一条平直赛道上,甲、乙两玩具汽车沿各自的赛道同时开始运动,甲车运动的图像和乙车运动的图像分别如图1、图2所示,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两车以相同的初速度出发
B. 甲车在第末回到了出发位置
C. 乙车在第末运动方向发生了改变
D. 若甲乙两车初始位置相同,则在第末,乙车在甲车前方处
【答案】BD
【详解】AB.因x-t图像的斜率等于速度,可知甲车以的初速度先匀速行驶,之后在以的速度反向运动,末回到出发位置。因v-t图像的斜率等于加速度,可知在第,乙车是做初速度为零的匀加速运动,加速度为,之后做匀减速运动。所以A错误,B正确。C.在第末乙车的速度大于零,还是在往正方向运动的,故C错误。D.在第末,甲车位移为0,v-t图像的面积等于位移,可知乙车位移为初位置相同,故D正确。故选BD。
5.(2025-2026高一上·云南昆明云南师范大学附属中学·期中)A、B、C三个物体从同一地点出发,它们的位移-时间图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. A、C做曲线运动,B做直线运动
B. 三个物体在时间内的路程
C. 三个物体在时间内的位移
D. 三个物体在时间内的平均速度
【答案】D
【详解】A.因x-t图像只能描述直线运动,可知A、B、C均做直线运动,A错误;B.三个物体在时间内的路程,B错误;C.三个物体在时间内的初末位置相同,可知位移,C错误;D.根据可知,三个物体在时间内的平均速度,D正确。故选D。
6.(2025-2026高一上·云南昆明第十四中学·期中)有四个物体A、B、C、D从同一地点开始运动,A、B运动的x-t图像如图甲所示,C、D沿同一方向运动的v-t图像如图乙所示。根据图像可知下列判断中正确的是( )
A. 物体A、B均做匀变速直线运动
B. 在0~3s的时间内,物体A、B之间距离逐渐增大
C. t=3s时,物体C、D相遇
D. t=3s时,物体C、D之间距离最小
【答案】B
【详解】A.由甲图看出,物体A和B的位移-时间图象都是倾斜的直线,图象的斜率都不变,说明A与B的速度都不变,因此,物体A和B均做匀速直线运动,故A错误;B.A图线的斜率大于B图线的斜率,则A的速度比B的大,则知在0~3s的时间内,A在B的前方,两者间距逐渐增大,故B正确;C.图像与坐标轴所围面积表示位移,由图可知,两图线与坐标轴所围面积不等,则t3s时,物体C、D不会相遇,故C错误;D.由乙图看出0-3s内,D的速度比C的大,C、D是从同一地点沿同一方向开始运动的,所以D在C的前方,两者间距逐渐增大,3s后D的速度比C的小,两者的距离减小,则t3s时,物体C、D之间距离最大,故D错误。故选B。
7.(2025-2026高一上·云南昆明第一中学·期中)(多选)图像能够直观描述物理过程,能形象表述物理规律,能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图为A、B、C三物体做直线运动的图像,则0~时间内物体C的平均速度最大
B. 乙图中物体的加速度大小为
C. 丙图中阴影面积表示时间内物体的速度增加量
D. 丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动,且该物体的加速度为
【答案】BCD
【详解】A.由图可知,在0~时间内,A、B、C三物体做直线运动的位移相同,则三物体的平均速度相同,故A错误;B.根据速度位移公式有可知图中物体的加速度为即加速度大小为,故B正确;C.根据可知图像与时间轴围成的面积表示速度的变化量,故图中阴影面积表示时间内物体的速度增加量,故C正确;D.根据位移时间公式有变形得则初速度为图像的斜率为解得可知加速度与速度同为正值,即两者方向相同,故图中所描述的物体正在做匀加速直线运动,故D正确。故选BCD。
8.(2025-2026高一上·云南玉溪江川区第一中学·期中)(多选)如图所示为甲、乙、丙、丁四物体做直线运动的位移-时间图像。则在0~t1时间内( )
A. 丁的位移最大
B. 四者平均速度相同
C. 甲、丁的平均速率相等
D. 丙的路程比乙的大
【答案】BC
【详解】AB.由题图可知,在0~t1时间内,甲、乙、丙、丁四物体的初、末位置相同,则它们的位移相同,根据可知,它们的平均速度相同,故A错误,B正确;C.由题图知,甲先沿正方向运动到4m处,后反向运动到3m处,通过的路程为5m,丁先沿负方向运动到-1m处,后沿正方向运动到3m处,通过的路程为5m,根据平均速率等于路程与时间的比值,可知二者的平均速率相等,故C正确;D.丙和乙始终沿正方向运动,通过的路程均为3m,故D错误。故选BC。
9.(2025-2026高一上·云南普洱镇沅县第一中学·期中)四辆小车从同一地点向同一方向运动,它们的位移x、速度v随时间t变化的情况分别如图所示,下列说法正确的是( )
A. 在时间内,乙车的速度始终比甲车的速度大
B. 在时间内,甲车的平均速度小于乙车的平均速度
C. 在时间内,丙、丁两车在时刻相距最远
D. 在时间内,丁车的加速度始终比丙车的加速度大
【答案】C
【详解】A.x-t图线的斜率表示速度,在时间内,乙的速度先大于甲的速度,后小于甲的速度,A错误;B.在时间内,甲、乙的位移相等,故平均速度相等,B错误;C.在时间内,丁在前且速度大于丙的速度,故两者距离不断增大,在时刻丙、丁两车相距最远,C正确;D.在时间内,由v-t图像可知,丁车的加速度先大于丙车的加速度,后小于丙车的加速度,D错误。故选C。
10.(2025-2026高一上·云南曲靖宣威市第三中学·期中)(多选)如图所示,甲图为某质点的图像,乙图为某质点的图像,下列关于两质点的运动情况的说法正确的是( )
A. 0~2s内甲图质点做匀速直线运动,乙图质点做加速直线运动
B. 2~3s内甲图质点和乙图质点均静止不动
C. 3~5s内甲图质点和乙图质点均做减速运动,加速度为
D. 0~5s内甲图质点的位移为m,乙图质点的速度变化量为
【答案】AD
【详解】A.由图可知0~2s内甲图质点做匀速直线运动,乙图质点做加速直线运动,A正确;B.2~3s内甲图质点静止不动,乙图质点做匀速直线运动,B错误;C.3—5s内甲图质点反向做匀速直线运动,乙图质点做减速运动,加速度为C错误;D.由图可知,0~5s内甲图质点的位移为m,乙图质点的速度变化量为D正确。故选AD。
考点4 追及、相遇问题
1.(2025-2026高一上·云南玉溪江川区第一中学·期中)(多选)如图所示,两人高空玩魔术,一人在高空将长度木棒A自由释放,另一人在木棒正下方同时将一镂空竹筒B以速度竖直向上抛出,竹筒长度为,初始木棒下端距竹筒上端距离,竹筒直径略大于木棒直径,木棒穿越竹筒过程两者无接触,重力加速度g取,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 木棒下端与竹筒上端相遇所用时间为
B. 木棒下端与竹筒上端相遇所用时间为
C. 木棒穿出竹筒时,木棒的速度大小为
D. 木棒穿出竹筒时,木棒的速度大小为
【答案】AD
【详解】AB.根据得相遇所用时间为A正确,B错误;CD.木棒穿出竹筒时,根据得此时木棒的速度大小为C错误,D正确。故选AD。
2.(2025-2026高一上·云南丽江华坪县第一中学·期中)(多选)甲、乙两物体同时从同位置向同一方向运动,物体甲做匀速直线运动,速度大小为4m/s,物体乙做初速为1m/s 的匀加速直线运动,2s 末两物体恰好相遇,则( )
A. 乙车的加速度为3m/s2
B. 甲、乙两物体相距最远为1.5m
C. 相遇时乙物体的瞬时速度为6m/s
D. 2s 内乙物体的平均速度为4m/s
【答案】AD
【分析】【详解】A.根据题意,位移有解得 a=3m/s2故A正确;B.甲乙相遇后,乙物体运动至前面,随着时间的推移,甲乙之间的距离越来越大,所以没有最大距离,故B错误;C.相遇时乙物体的速度满足v=v0+at=7m/s故C 错误;D.甲、乙两物体同时从同位置向同一方向运动,相遇时,乙物体的平均速度等于甲物体的平均速度,为4m/s,故 D 正确。故选AD。
3.(2025-2026高一上·云南昆明云南师范大学附属中学·期中)随着智能手机的使用越来越广泛,一些人在驾车时也常常低头看手机,然而,开车时看手机是一种危险驾驶行为,极易引发交通事故。如图所示,一辆出租车在平直公路上以的速度匀速行驶,此时车的正前方处有一辆电动车,正以的速度匀速行驶,出租车司机此时开始低头看手机后才发现危险,立即采取紧急制动措施,已知出租车刹车制动的加速度大小为。通过计算判断电动车是否被撞?若不会被撞,求二者之间的最小距离;若会相撞,求从出租车刹车开始,经过多长时间二者相撞?
【答案】两车会相撞,1s
【详解】根据题意可知,出租车先匀速行驶t1=3s,位移为设两车速度相等时,出租车的刹车时间为Δt,则有解得出租车的位移为电动车的位移为因为故两车会相撞。设出租车刹车时间相撞,则有代入数据解得(另一解不符合题意,舍去)
4.(2025-2026高一上·云南玉溪江川区第一中学·期中)如图所示,光滑的水平地面与倾角为30°的足够长的光滑斜坡平滑相连,某时刻A球在斜坡底C位置,B球在A球左边相距L=16m的地方,A球以v0=10m/s的初速度滑上斜坡,此时B球也以的速度向右匀速运动。两小球经过C点时速度大小不变,已知A、B两球沿斜坡上滑和下滑时加速度不变,两球加速度大小均为a=5m/s2,方向均沿斜坡向下。求:
(1)A沿斜坡上滑的最大位移;
(2)B到达C点时两球间的距离;
(3)A滑上斜坡后经过多长时间两球相遇。
【答案】(1) (2) (3)
【讲解】(1) A上滑位移
(2) A球滑到最大位移所用时间为B到C时间故A球在斜面上上滑1.6s时B球才滑到斜面底端,此时两球间距
(3) 从开始出发计时,设经过时间t两球相遇,A球位移为B球沿斜面位移为其中相遇时满足代入可得
5.(2025-2026高一上·云南曲靖宣威市第五中学·期中)一辆长途客车正在以v0=20m/s 的速度匀速行驶。突然,司机看见车的正前方34m 处有一只狗,如图甲所示,司机立即采取制动措施。司机的反应时间为0.5 s,若从司机看见狗开始计时(t=0),长途客车的v-t 图像如图乙所示。
(1)求长途客车制动时的加速度;
(2)求长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离;
(3)若狗正以v1=4m/s 的速度与长途客车同向奔跑,通过计算分析狗能否摆脱被撞的噩运?
【答案】(1);(2)50m;(3)狗能摆脱被撞的噩运
【分析】【详解】
(1)根据图像可得(2)速度图象与时间轴围成的面积等于物体通过的位移,则有(3)当客车速度减为与狗的速度相同时,所需时间为司机从看到狗到速度减为与狗速度相同时,通过位移为则有所以狗不会被撞。
6.(2025-2026高一上·云南曲靖宣威市第五中学·期中)甲乙两车同时从同一地点出发,甲的初速度为,以大小为的加速度刹车,乙的初速度为零,以大小为的加速度和甲同向做匀加速直线运动。试求:
(1)当甲车停止运动时,乙车的位移的大小;
(2)两车出发后到相遇前,两车间的最大距离为多少。
【答案】(1)32 m (2)
【讲解】(1) 甲车从减速到0的时间为s则乙车的位移大小为m
(2) 速度相等时二者距离最大,则有代入数据解得s则最大距离m
7.(2025-2026高一上·云南曲靖宣威市第三中学·期中)2023年10月3日,杭州亚运会田径4×100m接力比赛中,中国队男女双双夺冠。成绩的取得与运动员平时的刻苦训练密不可分,某次训练中,甲、乙两位运动员在直线跑道上前后接力,甲是前一棒,乙是后一棒。甲的速度保持10m/s。乙选择适当时机在接力区某处开始从静止加速起跑,需跑出12.5m才能达到最大速度10m/s,这一过程可看作匀加速直线运动。当甲追到乙的身边交棒时,乙的速度为8m/s,接到棒后乙继续加速到最大速度。不计交棒时间,交棒不影响运动员的速度,交接棒都在有效接力区内,运动员视为质点。
(1)乙的加速度是多大?
(2)乙开始跑动时与甲相距多远?
(3)为了提高成绩,乙重新选择起跑时与甲的距离,使得当乙的速度刚达到最大速度时,甲恰好追到乙的身边及时交棒。求甲、乙这个改进可以节省多少时间?
【答案】(1)4m/s2;(2)12m;(3)0.05s
【详解】
(1)设乙的加速度大小为a乙,从静止加速12.5m达到最大速度10m/s,则=4m/s2
(2)乙运动员加速到v1=8m/s所用时间为t,则在这段时间内乙运动的位移为在t时间内甲运动的位移为则解得即乙开始跑动时与甲相距12m;
(3)乙运动员接棒后,速度由8m/s加速到10m/s的位移为,所用时间为,乙运动员以10m/s的速度接棒,跑这段位移时间为t2为节省时间,由运动学公式得解得由平均速度公式得解得如果以最大速度运动,得解得所以得所以节省了0.05s时间。
8.(2025-2026高一上·云南昭通昭通一中教研联盟·期中)如图甲所示为时,两车(均可视为质点)在两条相互平行的平直公路上同向行驶时的高空俯视图,此时两车车头平齐。控制平台利用车载速度传感系统分别描绘出了随后车刹车过程与车加速过程中速度的平方随位移变化的图像如图乙所示。求:
(1)两车相遇前的最大距离;
(2)从时之后,两车经过多长时间会相遇?
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 根据匀变速直线运动规律结合图像可知A、B两车均做匀变速直线运动,对于A车,对B车,可得 ,设经过t时间二者速度相等,此时相距最远,则有代入数据解得此过程A、B的位移分别为,故二者之间的最大距离
(2) A车停止后被B车追上,设经过时间两车相遇,根据位移关系解得
9.(2025-2026高一上·云南昆明官渡区第一中学·期中)甲、乙两名运动员在训练接力赛跑。已知甲、乙两运动员的起跑过程可看成加速度大小为的匀加速运动且经加速后都能达到并保持的速度跑完全程。已知接力区的长度为,乙在接力区前端听到口令时起跑,在甲乙相遇时完成交接棒,假设接棒不影响运动员速度大小。
(1)在某次练习中,甲以的速度跑到接力区前端处时,向乙发出起跑口令,求此次练习中交接棒处离接力区前端的距离;
(2)为了取得最好成绩,需要乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,则甲应在距离接力区前端多远时对乙发出起跑口令?他们跑完全程的最好成绩(从甲起跑开始,至乙到达终点的总时间)是多少?
(3)若接力区的长度只有,则甲应在距离接力区前端多远处对乙发出起跑口令?
【答案】(1);(2),;(3)
【详解】
(1)设乙起跑后经过时间t被追上,则解得,(舍去)则乙的位移为(2)乙加速至最大速度所用时间这段时间乙的位移故乙起跑时与甲的距离这种情况下,接力棒随运动员甲从静止加速至最大速度后做匀速直线运动,最终到达终点,加速时间为,匀速时间为所以总时间(3)由于,故不能在达到最大速度完成接棒,应在接力区末端完成接棒,则解得
10.(2025-2026高一上·云南·期中)雾天视线受阻,车辆需减速慢行,否则极易引发交通事故。一辆汽车以v1=108km/h的速度沿平直道路匀速行驶,t=0时刻发现前方一辆货车正以v2=36km/h的速度同向匀速行驶,汽车司机立刻踩下刹车,刚好未碰到货车。已知汽车刹车时的加速度大小为a1=5m/s2。求:
(1)t=0时刻汽车车头到货车车尾的距离;
(2)若汽车司机经过0.5s的反应时间后才踩下刹车,同时鸣笛示意,货车司机于t=1.5s开始以a2=1m/s2的加速度加速,判断两车会不会相撞,写出解答过程。
【答案】(1)40m (2)会相撞
【讲解】(1) 由题意可知,汽车刚好未碰到货车,可知汽车追上货车时速度也是v2,汽车的减速时间为位移为货车位移为t=0时刻汽车车头到货车车尾的距离为
(2) 0~0.5s汽车的位移为0.5~1.5s汽车做匀减速直线运动,位移为1.5s末汽车速度为0~1.5s货车位移为此时两车的距离为1.5s末两车未相撞;假设货车加速时间t3后两车速度相等,可得解得货车加速时间t3时间内汽车相对货车位移为由于,两车会相撞。
考点5 刹车问题
1.(2025-2026高一上·云南曲靖宣威市第五中学·期中)一辆汽车正在平直的路面上以大小为32m/s的速度匀速行驶,某时刻发现前方有险情立即刹车,设刹车过程为匀减速运动,刹车的加速度大小为,以汽车行驶的方向为正方向,则刹车后5s内汽车的平均速度为( )
A. 12m/s
B. -12m/s
C. 12.8m/s
D. -12.8m/s
【答案】C
【详解】根据题意,设汽车刹车停止的时间为,则有则汽车刹车后5s内汽车的位移为刹车后5s内汽车的平均速度大小为故选C。
2.(2025-2026高一上·云南普洱-11月·期中)在交警处理某次交通事故时,通过监控仪器扫描,输入计算机后得到该汽车在水平路面上刹车过程中的位移随时间变化的规律为(x的单位是m,t的单位是s)。则该汽车刹车后在路面上留下的刹车痕迹长度为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】对比位移与时间的关系式可知,汽车的初速度、加速度。汽车刹车时间为所以汽车刹车后在路面上留下的刹车痕迹长度等于汽车速度减小到零的过程中通过的位移大小,即故选B。
3.(2025-2026高一上·云南昆明第十四中学·期中)某车正在高速公路上匀速行驶,司机发现前方50m处发生追尾事故,立即采取紧急制动,制动后汽车的位移与时间的关系为。则下列说法中正确的是( )
A. 汽车刹车的加速度大小为3m/s2
B. 刹车5s时的速度大小为6m/s
C. 刹车后5s内汽车的位移为48m
D. 刹车后5s内汽车的平均速度为9m/s
【答案】C
【详解】A.根据题意,由公式结合汽车的位移与时间的关系可得即汽车刹车的加速度大小为,故A错误;BCD.由公式可得,汽车从刹车到停止所用时间为4s可知刹车5s时的速度大小为0,刹车后5s内汽车的位移为刹车后5s内汽车的平均速度为故C正确,BD错误。故选C。
4.(2025-2026高一上·云南昭通昭通一中教研联盟·期中)夏季多雨,前方路段出现塌方,一司机在观察到后立即开始刹车,如图所示,刹车过程中汽车途经三点,最终停在点。已知汽车经过段所用时间和段所用时间相等均为,且,,汽车刹车过程中加速度保持不变。根据条件可得( )
A. 之间的距离为
B. 汽车刹车过程中的加速度大小为
C. 汽车经过点时的速度大小为
D. 汽车刹车过程中从点运动到点的总时间为
【答案】D
【详解】B.由题意可知,汽车做匀减速直线运动,利用逐差法有解得即汽车刹车时的加速度大小为1m/s2,故B错误;C.汽车做匀减速直线运动,根据推论,B点的瞬时速度等于段的平均速度,为,故C错误;D.由速度时间公式解得则汽车刹车过程中的总时间,故D正确;A.汽车在C、D之间的运动的时间根据逆向思维可得C、D之间的距离可得,故A错误。故选D。
5.(2025-2026高一上·云南普洱镇沅县第一中学·期中)如图所示为我国首款按照最新国际适航标准,具有自主知识产权的干线民用C919大型客机。在一次模拟试飞中,飞机着陆后做匀变速直线运动,10s内前进300m,此时速度减为着陆时速度的一半。求:
(1)飞机着陆时的速度大小。
(2)飞机着陆后30s时距着陆点多远。
【答案】(1)40m/s;(2)400m
【详解】
(1)设飞机着陆时的速度为,内前进,此时速度减为着陆时速度的一半,则有其中联立解得(2)飞机着陆后匀减速运动的加速度大小为 飞机停止运动所用时间为着陆后滑行的距离即为20s内滑行的距离,则有
试卷第1页,共3页
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