专题02 匀变速直线运动(期中真题汇编,上海专用)高一物理上学期
2026-09-30
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内容正文:
专题02 匀变速直线运动
考点1 匀变速直线运动的规律与实验
1.【答案】位移 发射
2.【答案】(1)信号发射 (2) 靠近 小车静止 0.20
3.【答案】 1 /
4.【答案】(1) 光电门 A B 4 0.34 极限 (2) 发射器 接收器 数据采集器 0.5
5.【答案】自由落体是初速度为0的匀加速直线运动;加速度大小为
6.【答案】(1)D
(2)C
(3)B
(4)
(5) 平均速度 0.342 :他们将光电门安装在倾斜轨道加速段,而不是匀速运动区域,因此小车在依次通过不同宽度的挡光片测量时,实际速度在增大,窄挡光片对应的测量时刻更靠后(速度更大)
(6)最短时间40s;最大速度28m/s
7.【答案】(1)A (2)B (3)C (4)A (5)D (6)CD (7)(1)6m/s(2)57m(3)1.62s
8.【答案】(1)
(2)56m
(3)
(4)
9.【答案】(1),
(2),
(3)
10.【答案】CD
11.【答案】1.1 3.96
12.【答案】D
13.【答案】(1)C (2)B (3)AC (4)AC (5) 4 32 (6) 静摩擦 向右 汽车轮胎 (7)(1)4m/s2 (2)56m (3)16.1m/s (4)9.2m/s
14.【答案】 2 1
15.【答案】(1)D (2)C (3)C (4) 0.5 25 (5)94.7s
16.【答案】(1) 位移 A (2) 加速 0.6
考点2 自由落体与竖直上抛
1.【答案】(1)重的物体比轻的物体下落得快 (2) 均匀增加 斜面 时间
2.【答案】时间 位移 时间
3.【答案】B 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】20 15
7.【答案】(1)B (2)C (3) 空气阻力 CD (4)(1)12s;(2)20m,220m;(3)60m/s
8.【答案】(1)C
(2)A
(3)
(4)
9.【答案】(1)10s (2)50m/s (3)25m
10.【答案】(1)B
(2)C
(3)ABD
(4)B
(5)(1),;(2)
11.【答案】(1)A
(2)C
(3)D
(4) 抽成真空 同时到达
(5)25m,
12.【答案】(1)D (2) 0.1 48.05 (3)D
13.【答案】(1)D (2) 错误 错误 错误 正确 正确 (3)(1)14.14m/s;(2)9.24m;(3)0.18s
考点3 追及、相遇与刹车问题
1.【答案】(1)C (2)C
2.【答案】(1)
(2)
(3)会发生交通事故
3.【答案】(1)
(2)
(3)D
4.【答案】(1) 0.5 10
(2)BC
(3)ABD
(4)B
(5)AB
(6)BC
(7) 4 32
(8)(1)16m/s;(2)480m;(3)
5.【答案】(1) 6.5 C 55
(2) 0.20 多次测量取平均值
(3)B
(4)D
(5)①,方向向北
②137.5 m
③警车追上超载汽车时速度已经达到30m/s
6.【答案】(1) 10 A 平均速率为,则该汽车在此路段上一定超速
(2)BCD
(3)a.,;b. 离停车线的距离为,
7.【答案】2 2
8.【答案】(1)D (2) 2.0 7.6 (3)ABCD
9.【答案】(1)B
(2)
(3)(1)
(2)
10.【答案】(1)B (2)C (3)D (4) 2.5 660 20
11.【答案】(1)D
(2)A
(3)B
(4)(1)不会;(2)
试卷第1页,共3页
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专题02 匀变速直线运动
3大高频考点
1. 匀变速直线运动的规律与实验
2. 自由落体与竖直上抛
3. 追及、相遇与刹车问题
考点1 匀变速直线运动的规律与实验
1.(2026·上海·期中)如图所示是用DIS测定小车加速度的实验装置。传感器发射部分和传感器接收部分组成______传感器(选填“力”、“时间”或“位移”),A应是传感器的______部分(选填“发射”或“接收”)。
【答案】位移 发射
【详解】
[1] [2]该装置通过收集位移和时间,进而获得不同时刻的瞬时速度,再利用加速度的定义式可求得加速度
所以传感器发射部分和传感器接收部分组成位移传感器,A为发射部分。
2.(2026·上海嘉定·期中)如图是“用DIS测量运动物体的位移和速度”的实验装置。
(1)A是分体式位移传感器的__________器部分。(填“信号发射”或“信号接收”)。
(2)实验中得到的小车的s-t图如图所示,从图中可知,小车运动的方向是__________(填“靠近”或“远离”)运动传感器的接收器。在图上2.5-3.0 s之间的一段水平直线表示__________,从图中可以看出,1.0 s时小车与开始计时点的距离为__________m。
【答案】(1)信号发射 (2) 靠近 小车静止 0.20
【详解】
(1)分体式位移传感器由信号发射器和信号接收器组成。图中安装在小车上,固定在小车前方;实验时向发出信号,接收信号并据此测量两者间距离,所以是信号发射器部分。
(2)[1]图线表示小车与接收器之间的距离随时间减小,说明小车与接收器的距离逐渐变小,故小车运动方向是靠近运动传感器的接收器。
[2]-图像中的水平直线表示距离不随时间变化,即小车相对接收器的位置不变,故小车静止。
[3]从图线读取时纵坐标,处纵坐标。小车向传感器运动,故 1.0 s 时小车与开始计时点的距离为
3.(2026·上海·期中)如图是“用DIS测定加速度”实验中得到的一条图线。根据图上标出的A、B范围;求出该范围内的加速度值。本次实验测得的加速度是______。估算0.5s至2.0s内小车的位移是______m。
【答案】 1 /
【详解】
[1] 图上标出的A、B范围的图像为直线,所以此时小车做匀变速直线运动,图像斜率表示加速度大小,计算得
[2] 0.5s至2.0s内图像为直线,所以此时小车做匀变速直线运动,初速度为零,根据位移-时间公式得
4.(2026·上海闵行·期中)物理DIS实验设备,即数字化信息系统(Digital Information System)实验设备,是一种现代化的物理实验教学工具。它通过传感器,数据采集器加计算机软件的结合,使得物理实验的数据采集、处理和分析更加高效和精确。
(1)“用DIS测定瞬时速度”的实验装置如图所示,图中的①是___________传感器。实验中应如图___________(选涂:A.a B.b)安装挡光片,并让装有挡光片的小车每次从___________(选涂:A.随意位置 B.同一位置)由静止开始下滑,实验中分别记录了四种挡光片的宽度及相应的挡光时间,数据见表格,为了尽可能准确得到挡光片开始挡光时小车的瞬时速度,应选择的测量数据是第___________组数据。且小车的瞬时速度为___________。(结果保留2位小数)“瞬时速度”的测量体现了___________的思想方法。
组次
宽度
挡光时间
1
0.0800
0.23044
2
0.0600
0.17464
3
0.0400
011662
4
0.0200
0.05850
(2)用DIS实验研究小车位移和时间的关系时,将位移传感器的___________部分固定在小车上,___________部分固定在轨道一端,并将它与___________(设备名称)相连。实验中得到如图所示的图线,则AB段的平均速度大小为___________m/s。
【答案】(1) 光电门 A B 4 0.34 极限 (2) 发射器 接收器 数据采集器 0.5
【详解】
(1)[1]由图,图中的①是光电门传感器。
[2]挡光片为水平放置的“L”形,竖直短边即为挡光片宽度
故选A。
[3]实验中,每次实验应控制变量,让小车从同一位置由静止下滑。
故选B。
[4]挡光片宽度越窄,平均速度越接近瞬时速度,应选宽度最小的第4组数据。
[5]由表中数据,瞬时速度
[6]挡光片宽度越窄,平均速度越趋近于瞬时速度,该测量体现了极限法的思想。
(2)[1][2][3]由该实验的原理,应将位移传感器的发射器固定在小车上,接收器固定在轨道一端,并与数据采集器相连。
[4]由图线坐标,
平均速度
5.(2026·上海浦东·期中)如图所示是小球自由下落时的频闪照片示意图,照片中的数字是小球落下的距离,单位是厘米。频闪仪每隔闪光一次。通过照片中的数据证明自由落体是初速为零的匀加速直线运动,并求出加速度。
【答案】自由落体是初速度为0的匀加速直线运动;加速度大小为
【详解】
[1]根据题意可知,每个闪光间隔内小球的位移大小分别是:第一个T内
第二个T内为
第三个T内为
第四个T内为
第五个T内为
各段位移之比为
符合初速度为0的匀加速直线运动在连续相等时间内的位移比规律,所以这组数据证明了自由落体是初速度为0的匀加速直线运动。
[2]根据匀变速直线运动推论
其中T=0.04s,有
6.(2026·上海·期中)匀变速直线运动
物体的匀变速直线运动在日常出行中随处可见。日常生活中,共享单车被骑行时从慢到快的加速过程,电动车遇到路口前均匀减速的阶段,行人赶公交时快步加速奔跑的过程等,都属于匀变速直线运动。在日常交通的安全保障中,该运动规律作用显著,大到路口红绿灯时长的测算,小到小区内减速带的间距设计,都常用匀变速直线运动的特点来考量。
(1)下列说法,正确的有( )
A.物体在一条直线上运动,若在相等的时间里通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动
B.加速度均匀变化的运动就是匀变速直线运动
C.匀变速直线运动是速度变化量为零的运动
D.匀变速直线运动的加速度是一个恒量
(2)如图所示为一质点做直线运动的图像,设开始时该质点处在坐标原点,则下列说法中正确的有( )
A.时,质点离开原点的位移最大
B.时,质点离开原点的位移为负
C.0到和到这两段时间里,质点的加速度方向相同
D.至和至这两段时间里,质点的速度方向相同
(3)物体从A点静止出发,做匀加速直线运动,紧接着又做匀减速直线运动,到达B点时恰好停止。则在先后两个运动过程中( )
A.时间一定相同 B.平均速度一定相同
C.加速度的大小一定相同 D.物体通过的位移一定相等
(4)物体作匀减速运动3m停下,它通过前1m、前2m、前3m所需时间之比为______,前1m、前2m、前3m内平均速度之比为______,通过第1m、第2m、第3m所需时间之比为______。
(5)如图是利用 DIS 实验测定小车瞬时速度的装置,小车上固定挡光片,轨道的侧面固定光电门传感器,垫高轨道的一端,使固定有挡光片的小车能够顺利通过光电门并挡光。实验第一小组按课本要求安放挡光片,每次从轨道的同一位置释放小车,对应四个宽度不同挡光片测得的数据如表一。
表一
次数
挡光片宽度(cm)
通过光电门时间(s)
速度(m/s)
1
0.080
0.23044
0.347
2
0.060
0.17464
0.344
3
0.040
0.11662
0.343
4
0.020
0.06850
0.342
表二
次数
挡光片宽度(cm)
通过光电门时间(s)
速度(m/s)
1
0.080
0.15425
0.519
2
0.060
0.11209
0.535
3
0.040
0.07255
0.551
4
0.020
0.03510
0.570
(1)该DIS实验测得的速度实质是______(选填“平均速度”或“瞬时速度”)。
(2)从实验数据分析,表中四个瞬时速度中最接近小车经过挡光片所在位置的瞬时速度值______。
(3)实验第三小组所用的器材及实验操作步骤与实验第一小组完全相同,但他们获得的四次数据如表二,对应挡光片宽度越窄速度值越大,第三小组出现这种实验结果的原因是______。
(6)如果乘客在地铁列车中能忍受的最大加速度值是,如果两相邻地铁车站相距560m,求地铁列车在这两站间行驶的最短时间为多少?最大行驶速度为多大?
【答案】(1)D
(2)C
(3)B
(4)
(5) 平均速度 0.342 :他们将光电门安装在倾斜轨道加速段,而不是匀速运动区域,因此小车在依次通过不同宽度的挡光片测量时,实际速度在增大,窄挡光片对应的测量时刻更靠后(速度更大)
(6)最短时间40s;最大速度28m/s
【详解】
(1)A.任意相等时间内位移相等,是匀速直线运动, A 错误;
B.匀变速直线运动的加速度是恒定不变的,不是 “均匀变化”,B 错误;
C.速度变化量为零的运动是匀速直线运动,匀变速直线运动的速度变化量不为零,C 错误;
D.匀变速直线运动的加速度是恒定的矢量(大小、方向均不变),D 正确。
故选D。
(2)图像的 “面积” 表示位移(正面积为正位移,负面积为负位移),斜率表示加速度
A.前面积均为正,时位移最大,A 错误;
B.时,正面积大于负面积,位移仍为正,B 错误;
C.0到 斜率为正,到斜率也为正(加速度方向相同),C 正确;
D.至速度为正,至 速度为负(方向相反),D 错误。
故选C。
(3)设匀加速的末速度(即匀减速的初速度)为v
A.时间由加速度决定(、),加速度未知则时间不一定相等,A 错误;
B.匀加速的平均速度,匀减速的平均速度,二者一定相等,B 正确;
C.加速度大小由时间和速度变化决定(、),时间未知,则加速度大小不一定相等,C 错误;
D.位移,平均速度大小相同,时间不一定相等,则位移不一定相等,D 错误。
故选B。
(4)
如图所示
物体从O点开始向右匀减速运动,运动了3m后,停止在C点,图中OA=AB=BC=d=1m;
设加速度大小为a,末速为零的匀减速直线运动,可视为逆向的实速为零的匀加速直线运动。
图中各点速度,,,
[1] 通过前1m所需时间
通过前2m所需时间
通过前3m所需时间
它通过前1m、前2m、前3m所需时间之比
[2] 前1m内平均速度
前2m内平均速度
前3m内平均速度
前1m、前2m、前3m内平均速度之比
[3] 通过第1m所需时间
通过第2m所需时间
通过第3m所需时间
通过第1m、第2m、第3m所需时间之比
(5)[1]测速根据,测量结果为平均速度
[2] 挡光片宽度越小,通过光电门的时间越短,对应的平均速度越接近挡光片所在位置的瞬时速度。表中第 4 次实验的挡光片宽度最小(0.020cm),因此其对应的速度 0.342m/s 最接近瞬时速度。
[3]略;
(6)要使列车行驶时间最短,需采用 “匀加速→匀减速” 的运动策略(无匀速阶段),全程加速度大小均为,总位移。
设最大行驶速度为,匀加速和匀减速的时间均为,位移均为
,
解得最大速度,总时间
7.(2026·上海松江·期中)学校10月23、24号举行了运动会。在标准跑道上进行比赛,各道次的起跑点位置不同,终点线在同一直线上。比赛过程中,运动员不能抢道。
(1)小红同学获得了女子一百米的短跑冠军,是由于她在这一百米中( )
A.全程的平均速度最大 B.某时刻的瞬时速度最大
C.撞线时的瞬时速度最大 D.起跑时的加速度最大
(2)小红在起跑的前3秒位移与时间的关系满足(各物理量均采用国际单位),则( )
A.加速度是 B.第1s内的位移是5m
C.第内的平均速度是 D.第内的位移是
(3)某同学参加校运动会的跳远比赛,沿直线由静止开始助跑的过程中,可认为速度随时间均匀增加,则下列该过程的速度—时间图像和加速度—时间图像中,可能正确是( )
A. B.
C. D.
(4)运动员在立定跳远时,脚蹬地起跳瞬间的受力示意图是( )
A. B.
C. D.
(5)一足球在光滑水平面上以的速度撞向墙壁,碰到墙壁经0.1s后以的速度被反向弹了回来。则足球在碰撞这段时间内的平均加速度大小及方向是( )
A.,方向与初速度方向相同 B.,方向与初速度方向相反。
C.,方向与初速度方向相同 D.,方向与初速度方向相反
(6)如图是小王同学在学校运动会跳高项目中背越式过杆的照片,以下说法正确的是( )
A.小王同学起跳时,脚对地的力就是重力
B.腾空过程中,小王同学不再受到重力的作用
C.落在软垫上时,小王同学受到软垫的弹力,是因为软垫发生了形变
D.整个过程中,小王同学重心在身体中的位置发生了变化
(7)本次运动会中学校利用无人机进行航拍。无人机从地面由静止开始先以大小为的加速度沿竖直方向匀加速上升,后达到最大速度,再以最大速度沿竖直方向匀速上升,然后以大小为的加速度沿竖直方向匀减速上升,减速为0后悬停于离地高为米处进行航拍,重力加速度大小取。求:
(1)无人机上升阶段的最大速度的大小;
(2)无人机悬停的高度;
(3)某时刻正在悬停拍摄的无人机突然信号完全丢失,丢失信号后无人机开始做自由落体运动,恢复信号后在竖直方向匀减速运动,能产生的最大加速度大小仍为,要使无人机能安全着地(着地速度近似为0),则无人机必须在信号丢失后多长时间以内恢复信号。
【答案】(1)A (2)B (3)C (4)A (5)D (6)CD (7)(1)6m/s(2)57m(3)1.62s
【详解】
(1)小红同学获得了女子一百米的短跑冠军,是由于她在这一百米中所用的时间最短,因位移都相同,可知全程的平均速度最大,故选A。
(2)A.根据对比可知,加速度是,初速度,A错误;
B.第1s内的位移是,B正确;
C.第内的平均速度是等于0.5s时刻的瞬时速度,为,C错误;
D.第2s内的位移是,D错误。
故选B。
(3)该同学做初速度为零的匀加速运动,根据v=at可知v-t图像为过原点的倾斜直线,a-t图像为平行横轴的直线。故选C。
(4)运动员在立定跳远时,脚蹬地起跳瞬间的受力有竖直向下的重力,地面对人有竖直向上的支持力,及地面对人的摩擦力水平向右。
故选A。
(5)设初速度v0=10m/s方向为正方向,则末速度为v=-8m/s,根据加速度定义式有
负号表示与初速度方向相反。
故选D。
(6)A.小王同学起跳时,地面对人的支持力大于人的重力,即脚对地的力并不是重力,况且两者也不是相同性质的力,故A错误;
B.腾空过程中,小王仍受到重力的作用,故B错误;
C.小王落在软垫上时,受到软垫的弹力,是因为软垫发生了形变,故C正确;
D.人体形态有变化,重心在身体中的位置会变,故D正确。
故选CD。
(7)(1)无人机上升阶段的最大速度的大小;
(2)无人机加速的位移
匀速的位移
减速的位移
无人机悬停的高度
(3)由题意可知
解得t≈1.62s
8.(2026·上海嘉定·期中)深中通道四条通道全部采用ETC自动收费,某ETC通道如图所示。一汽车驶入通道,到达O点的速度为,此时开始减速,到达M时速度减至,并以的速度匀速通过MN区间。已知汽车从O到N用时。这一过程的图像如图所示,求:
(1)汽车减速的加速度大小;
(2)间的距离x;
(3)汽车在OM中点时速度;
(4)汽车在ON段的平均速度。
【答案】(1)
(2)56m
(3)
(4)
【详解】
(1)汽车减速的加速度,由
大小为;
(2)OM间的距离
(3)由可得
O→M的中点,则
解得
(4)的位移
ON段的平均速度
9.(2026·上海·期中)如图所示,物体从光滑斜面上的点由静止开始匀加速下滑,经过点后进入(设经过点前后速度大小不变)水平面做匀减速直线运动,最后停在点。每隔0.2s通过速度传感器测量物体的瞬时速度大小,下表给出了部分测量数据。求:
t(s)
0.0
0.2
0.4
1.2
1.4
1.6
…
v(m/s)
0.0
1.0
2.0
6.0
5.5
3.5
…
(1)物体在斜面和水平面上滑行的加速度大小;
(2)物体在斜面上滑动的时间和平面长度;
(3)若斜面倾角,求物体经过点前后速度的变化量大小。
【答案】(1),
(2),
(3)
【详解】
(1)由表格数据,可知0~0.4s这段时间内,物体在斜面上加速,可得物体在斜面上的加速度大小为
1.4~1.6s物体在水平面上减速,可得加速度大小为
(2)设物体在斜面上滑行的时间为,由表格数据可知
在的时间段内有
在的时间段内有
联立解得,
平面长度为
(3)若斜面倾角,已知经过点前后速度大小不变,则物体经过点前后竖直方向的速度变化量大小为
水平方向的速度变化量大小为
则物体经过点前后速度的变化量大小为
10.(2026·上海·期中)(多选)小球从靠近竖直砖墙的某个位置,由静止释放,用频闪方法拍摄的小球位置如图中1、2、3和4所示。已知连续两次闪光的时间间隔均为,每块砖的厚度为,重力加速度为,可知小球( )
A.经过位置2时的瞬时速度大小约
B.从位置1到4过程中的平均速度大小约为
C.下落过程中的加速度大小约为
D.小球的静止释放点距离位置1为
【答案】CD
【详解】
由题图可得,连续相等时间间隔内的位移分别为:,,,相邻位移差
A. 根据匀变速直线运动规律,位置2的瞬时速度等于1到3段的平均速度,A错误;
B.位置1到4的总位移为,总时间为,平均速度,B错误;
C.根据匀变速直线运动的推论,得加速度,C正确;
D.位置1的速度
设释放点到位置1的距离为,由速度位移公式
,D正确。
故选CD。
11.(2026·上海·期中)高山滑雪赛道由斜面与水平面两部分组成,其中斜面部分如图所示。某滑雪爱好者从赛道顶端以的加速度由静止匀加速下滑,滑雪板经过1、2两点所用时间分别为和。已知滑雪板长为,则滑雪板前端从点1运动到点2经过的时间为_______s,1、2两点间的距离为_______m。
【答案】1.1 3.96
【详解】
[1]由位移公式
代值解得滑雪板前端到达1点的速度为
滑雪板前端到达2点的速度为
由速度公式
可得滑雪板前端从点1运动到点2经过的时间为
[2] 由匀变速直线运动位移与速度的关系
可得1、2两点间的距离为
12.(2026·上海青浦·期中)在实验台桌面上有均匀刻度,两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示(连续两次曝光的时间间隔是相等的)。由图可知( )
A.在时刻以及时刻两木块速度相同
B.在时刻两木块速度相同
C.在时刻和时刻之间某瞬时两木块速度相同
D.在时刻和时刻之间某瞬时两木块速度相同
【答案】D
【详解】
A.由题意连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知下面的物体任意连续两次曝光时间所通过的位移都一样,设实验台上一个刻度,连续两次曝光的时间间隔为。故下面的物体做匀速直线运动,运动的速度
由图可知上面木块在相等时间内的位移差是恒量,故上面木块做匀加速直线运动,由匀变速运动某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度
故时刻上面木块的速度, 故时刻上面木块的速度,故A错误;
B.故时刻上面木块的速度,故B错误;
C.时刻上面木块的速度,时刻上面木块的速度,物体做匀加速直线运动,则上面物体速度不可能大于,小于。故C错误;
D.由匀变速运动某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度
故时刻上面木块的速度,物体做匀加速直线运动,则上面物体速度不可能大于,上面物体速度不可能小于,有一瞬间速度等于,故D正确。
故选D。
13.(2026·上海嘉定·期中)汽车出行
(1)平直路面上一辆汽车由静止开始做匀加速直线运动,刚运动了8s,由于前方突然有巨石滚下,堵在路中央,所以刹车做匀减速运动,经4s刚好停在巨石前,则汽车( )
A.加速、减速过程的加速度大小之比为
B.加速、减速过程位移之比
C.加速、减速过程平均速度大小之比
D.加速、减速过程平均速度大小之比
(2)如图所示俯视图,当汽车陷入泥潭时,需要救援车辆将受困车辆拖拽驶离。救援人员发现在受困车辆的前方有一坚固的树桩可以利用,根据你所学过的知识判断,下列情况中,救援车辆用同样的力拖拽,受困车辆受到的拉力最大的方案为( )
A. B.
C. D.
(3)如图所示是甲乙丙丁四辆车,做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.甲车在这段时间内的位移大于
B.乙车的加速度为2
C.丙车,图中阴影面积表示~时间内丙车的速度变化量
D.丁车,t=3s时丁车的速度为20m/s
(4)2024年6月30日,国家重大工程深圳至中山跨江通道(以下简称“深中通道”)通车试运营。图中a、b、c、d、e为深中通道中连续相邻的五个桥墩正上方平直道路上对应的五个点,相邻两点间的距离均为L。若汽车(视为质点)从a点由静止开始做匀加速直线运动,通过bc段的时间为t。下列说法正确的是( )
A.汽车通过ab段的时间为
B.汽车通过ac段的时间为3t
C.汽车通过ac段的平均速度大小为
D.汽车通过c点时的速度大小为
(5)一汽车在平直地面上行驶,因前方故障采取紧急措施,此过程可看做是匀减速直线运动,其位移与时间的关系是:(m),则汽车刹车时加速度大小为__________;汽车刹车5s内的位移为__________m。
(6)汽车启动和刹车都需要轮胎与地面的摩擦,一辆前轮驱动(前轮为主动轮)的汽车在水平路面向左正常启动过程中,前轮受到____________(选填“滑动摩擦”“静摩擦”)力,后轮受到的摩擦力方向为__________。汽车对路面的压力由于__________形变而产生。
(7)深中通道四条通道全部采用ETC自动收费,某ETC通道如图所示。一汽车驶入通道,到达O点的速度为22m/s,此时开始减速,到达M时速度减至6m/s,并以6m/s的速度匀速通过MN区间。已知汽车从O到N用时10.0s。这一过程的v-t图像如图所示,求:
(1)汽车减速的加速度大小;
(2)OM间的距离x;
(3)汽车在OM中点时速度;
(4)汽车在ON段的平均速度。
【答案】(1)C (2)B (3)AC (4)AC (5) 4 32 (6) 静摩擦 向右 汽车轮胎 (7)(1)4m/s2 (2)56m (3)16.1m/s (4)9.2m/s
【详解】
(1)A.加速、减速过程的加速度大小之比为,A错误;
B.加速、减速过程位移之比,B错误;
CD.加速、减速过程平均速度大小之比,C正确,D错误。
故选C。
(2)A图根据受力分析可知,受困车辆所受拖拽力等于救援车辆拉力的2倍;
B图根据受力分析可知,救援车辆的拉力为缆绳两侧拖拽拉力的合力,因初始时刻两分力夹角接近180°,可知受困车辆所受的拉力远大于救援车辆的拉力;
C图中缆绳与树桩构成定滑轮系统,仅改变力的方向,未改变力的大小,即受困车辆所受的拉力等于救援车辆的拉力;
D图中根据受力分析可知,受困车辆所受的拉力等于救援车辆的拉力一半;
救援车辆用同样的力拖诟,受困车辆受到的拉力最大的方案为B。
故选B。
(3)A.由图像的面积等于位移可知,若甲车做匀加速运动,则在这段时间内的位移等于,而甲车做加速度减小的变加速运动,可知甲车在这段时间内的位移大于,A正确;
B.根据,可知乙车的加速度为,B错误;
C.根据可知,丙车图中阴影面积表示~时间内丙车的速度变化量,C正确;
D.根据
可得
结合图像可知
可得a=10m/s2,v0=-5m/s
可得t=3s时丁车的速度为,D错误。
故选AC。
(4)AB.根据初速度为零的匀加速直线运动可知通过连续相等位移的时间关系为tab:tbc:tcd:tde=1:(-1):(-):(2-)
则汽车通过ab段的时间tab=(+1)t
通过ac段的时间tac=(+2)t,故A正确,B错误;
C.通过ac段的平均速度大小,故C正确;
D.汽车通过bc段的平均速度大小为,结合汽车在做匀加速直线运动可知,汽车通过c点时的速度大于,故D错误。
故选AC。
(5)[1]根据结合(m)
可知汽车刹车时加速度大小为a=-4m/s2,v0=16m/s
[2]刹车停止的时间为
汽车刹车5s内的位移等于4s内的位移
(6)[1][2][3]前轮驱动的汽车在水平路面向左正常启动过程中,前轮受到静摩擦力,后轮受到的摩擦力与相对地面的运动趋势方向相反,即摩擦力的方向为向右。汽车对路面的压力由于汽车轮胎的形变而产生。
(7)(1)汽车减速的加速度大小
(2)根据v-t图像的面积等于位移可知,OM间的距离
(3)汽车在OM中点时速度;
(4)汽车在ON段的距离为
平均速度。
14.(2026·上海·期中)位移传感器利用两种脉冲的传播速度不同来测量距离。图()代表发射红外线脉冲和超声波脉冲时刻,图()表示接收红外线脉冲和超声波脉冲时刻,其中脉冲________对应表示超声波脉冲,脉冲________传播用时可以忽略。已知脉冲1和2在空气中的传播速度分别为和,结合图中时刻和,计算机利用公式__________运算即可得到发射端到接收端的距离。
【答案】 2 1
【详解】
[1][2]红外线速度是光速,所以从发射到接收的时间间隔极短,故脉冲1为红外线脉冲,传播用时可以忽略,脉冲2为超声波脉冲;
[3]根据图像可知超声波从发射到接收到的时间为,故距离有
15.(2026·上海·期中)交通
晨光里的公交车,正用直线运动书写物理诗意。起步时,车轮碾过晨雾加速向前,速度伴着引擎轻响缓缓攀升,是匀加速直线运动在描摹前行的轨迹,仪表盘的数字便成了流动的注脚。
(1)为了使公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志,图甲是限速标志,图乙是路线指示标志。标志中的两个数据和100km分别代表的是( )
A.平均速度、位移 B.平均速度、路程 C.瞬时速度、位移 D.瞬时速度、路程
(2)下列物理量中,描述列车运动快慢的物理量是( )
A.时间 B.位移 C.速度 D.加速度
(3)沿直线运动的一辆汽车以速度v匀速行驶了全程的一半,然后匀减速行驶另一半位移,恰好至停止。则汽车通过全程的平均速度是( )
A. B. C. D.
(4)汽车在平直公路上匀减速滑行,速度从减小到过程中向前滑行了24m远,则其减速运动加速度的大小为______,再过12s汽车又向前滑行了______m。
(5)一辆警车在高速公路上以的速度行驶,此时接到命令,在前方4km处发生车祸,该警车于是立即加速向事故发生地驶去。设警车加速或减速时加速度的值都是,最高时速为。试估计这辆警车赶到事故发生地所需最短时间。
【答案】(1)D (2)C (3)C (4) 0.5 25 (5)94.7s
【详解】
(1)限速标志的 “80 km/h” 是允许的最大瞬时速度;路线指示标志的 “100 km” 是到上海需要走过的距离,即路程。
故选D。
(2)A.是描述运动过程长短的物理量,不能直接表示快慢,A错误;
B.是描述位置变化的物理量(大小和方向),不涉及时间,B错误;
C.是描述物体运动快慢和方向的物理量,定义为单位时间内通过的位移,C正确;
D.是描述速度变化快慢的物理量,D错误;
故选C。
(3)设全程位移为2x:匀速阶段时间 ;匀减速阶段的平均速度为,时间 ;
全程平均速度
故选C。
(4)[1]代入、、
得 ,加速度大小为 ;
[2]减速到0的总时间,
故12s内的位移:。
(5)统一单位:,,,
加速时间,加速位移
警车快到事故现场时,做减速运动直到停止
减速位移,由,可得,减速时间
总位移需满足,可得
匀速时间
总时间
16.(2026·上海闵行·期中)如图(a)是用DIS研究小车做直线运动的实验装置。
(1)图(a)中分别有信号发射部分和接收部分组成了_____传感器,其中发射部分为图中的_____(选填“A”或“B”)。
(2)当小车向B运动时,测到小车速度v以及AB间距离x的数据,绘得如图(b)所示的图像,由图像可知小车做_____(选填“加速”、“减速”、“匀速”),如果是变速,则小车的加速度为_____。
【答案】(1) 位移 A (2) 加速 0.6
【详解】
(1)[1][2]根据实验装置可知,信号发射器和信号接收器组成了位移传感器,发射部分安装在运动的小车上,即图中的A。
(2)[1]图像可知随着AB间距减小,小车速度从0逐渐增大,故小车做加速运动;
[2]图像可知小车运动2.0m时,小车速度为
根据
可知小车加速度
考点2 自由落体与竖直上抛
1.(2026·上海嘉定·期中)对“落体运动快慢”的问题,亚里士多德和伽利略存在着不同的观点。
(1)亚里士多德的观点是______________________________。
(2)伽利略猜想物体做落体运动的规律可能是速度随时间__________;为研究落体运动,伽利略将落体实验转化为__________实验,这样便于测量__________。
【答案】(1)重的物体比轻的物体下落得快 (2) 均匀增加 斜面 时间
【详解】
(1)亚里士多德认为物体下落的快慢由物体的重量决定,物体越重,下落越快,因此重的物体比轻的物体下落得快。
(2)[1]伽利略猜想物体做落体运动时,速度随时间均匀增加,即物体做匀变速运动。
[2]自由落体的加速度较大、运动时间很短,直接测量时间困难;斜面能减小沿斜面方向的加速度、延长运动时间,所以伽利略把落体实验转化为斜面实验。
[3]斜面实验中需要测量物体运动的时间,以研究速度随时间的变化规律。
2.(2026·上海·期中)伽利略研究落体运动规律时,先研究小球在斜面上的运动,主要是为了便于测量_________。再根据实验测量的_________和_________,两个物理量,经过推理,最终得到落体运动的规律。
【答案】时间 位移 时间
【详解】
[1]伽利略研究落体运动时,受限于当时落后的计时工具,自由落体运动速度快、运动时间极短,无法准确测量运动时间。利用斜面可以减小小球的加速度,延长运动时间,因此主要目的是便于测量时间。
[2][3]伽利略推导得出:若匀变速运动满足速度与时间成正比,则位移与时间的平方成正比,因此实验中需要测量位移和时间两个物理量验证规律,最终通过合理外推得到落体运动的规律。
3.(2026·上海长宁·期中)伽利略创造性地设计了如图所示的斜面实验,利用斜面是为了便于测量_________(选填“A.速度”或“B.时间”),结合逻辑推理可得出的结论是_________________。
【答案】B 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
【详解】
[1]利用斜面是为了延长小球下滑的时间,以便测量时间
故选B。
[2]在实验的基础上,伽利略将实验结论进行合理的外推,得到自由落体运动的规律,自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
4.(2026·上海浦东·期中)做自由落体运动的物体( )
A.位移随时间均匀增大
B.速度变化率不断增大
C.加速度随时间均匀增大
D.在任意一段时间内速度变化量的方向均竖直向下
【答案】D
【详解】
A.自由落体位移公式为,位移与时间的平方成正比,随时间非均匀增大,故A错误;
B.速度变化率的物理意义是加速度,自由落体加速度恒为重力加速度,大小不变,故B错误;
C.自由落体运动只受重力作用,加速度恒为,不随时间变化,故C错误;
D.速度变化量,方向竖直向下,为标量,因此速度变化量方向始终与一致,竖直向下,故D正确。
故选D。
5.(2026·上海浦东·期中)伽利略利用图中斜面实验得出的结论是( )
A.速度与下滑时间成反比
B.下滑距离与时间成正比
C.下滑距离与时间成反比
D.下滑距离与时间的平方成正比
【答案】D
【详解】
A.伽利略通过斜面实验发现,小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动,其速度与时间成正比,而不是成反比,故A错误;
BCD.根据伽利略对自由落体运动研究的历程可知,伽利略利用图中斜面实验得出的结论是下滑距离与时间的平方成正比,故BC错误,D正确。
故选D。
6.(2026·上海嘉定·期中)某次实验中将一颗50 g的石子从20 m的高处由静止开始匀加速下落,忽略空气阻力的影响,取。则石子落地时速度为__________,最后内下落高度为__________。
【答案】20 15
【详解】
[1]根据运动学公式可得石子落地时速度满足
解得
[2]石子落地所用的总时间为,有
解得总时间为
则第1s内下落高度为
可得最后1s内下落高度为
7.(2026·上海静安·期中)自由落体是日常生活中常见的运动,如雨滴下落、运动员跳水……
(1)某房檐上一小石子从静止掉落,下落过程中所受空气阻力可忽略不计。小石子运动的位移时间图像可能为( )
A. B.
C. D.
(2)伽利略在研究自由落体运动时,做了如下的实验:他让一个铜球从阻力很小(可忽略不计)的斜面上由静止开始滚下,并且做了上百次。假设某次实验在固定斜面上任取三个位置A、B、C,让小球分别由A、B、C滚下,使A、B、C与斜面底端的距离分别为s1、s2、s3,小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3,小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v1、v2、v3,则下列关系式中正确并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动的是( )
A. B.
C. D.s3−s2=s2−s1
(3)如图是用频闪周期为t的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片。
(1)这个实验表明:如果我们可以减小__________对物体下落运动的影响,直至其可以忽略,那么重量不同的物体下落快慢程度将会相同。
(2)关于提供的信息及相关数据处理,下列说法中正确的是( )
A.一定满足关系
B.一定满足关系
C.苹果下落的加速度大小为
D.羽毛下落到C点时的速度大小为
(4)从离地面720m的空中自由落下一个小球,不计空气阻力,取。
(1)小球经过多长时间落到地面?
(2)自小球下落开始计时,求小球在最初2s内及最后2s内的位移大小;
(3)求小球下落时间为下落总时间的一半时的速度。
【答案】(1)B (2)C (3) 空气阻力 CD (4)(1)12s;(2)20m,220m;(3)60m/s
【详解】
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,根据位移时间公式可知,位移与时间的平方成正比,图像应为开口向上的抛物线。
故选B。
(2)伽利略在研究自由落体运动时,由于当时无法直接测量瞬时速度,他通过数学推导得出:如果物体做初速度为零的匀加速直线运动,则位移与时间的平方成正比。
,表示位移与时间的平方成正比,这是伽利略用来证明小球做匀变速直线运动的关键关系式。
故选C。
(3)(1)[1]在真空中,羽毛和苹果下落快慢相同,说明如果没有空气阻力,物体下落加速度相同。因此实验表明减小空气阻力对物体下落运动的影响,重量不同的物体下落快慢程度将会相同。
(2)[2]AB.由于照片是“局部”频闪照片,A点不一定是释放点,即A点速度不一定为零,所以相邻相等时间内的位移之比不一定满足,故A、B错误;
C.根据匀变速直线运动推论
有,
两式相加得
解得,故C正确;
D.C点是B到D时间段的中间时刻,根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度,有,故D正确。
故选CD。
(4)(1)根据自由落体运动位移公式
代入数据解得
(2)最初2s内的位移
前10s内的位移
最后2s内的位移
(3)下落总时间的一半为
此时速度
8.(2026·上海宝山·期中)伽利略通过斜面实验,验证了自己关于落体运动的猜想,并揭示了落体运动的规律,这些规律对于后来的物理学研究和应用具有重要意义,奠定了力学的基础。同时伽利略的实验方法也为科学研究提供了范例,即通过实验来验证和检验自然规律。
(1)伽利略对自由落体的研究,开创了研究自然规律的科学方法,这就是( )
A.对自然现象进行总结归纳的方法
B.用科学实验进行探究的方法
C.把科学实验和逻辑推理(包括数学推演)相结合的方法
D.对自然现象进行总结归纳,并用实验进行验证的方法
(2)关于自由落体运动,下列说法正确的是( )
A.伽利略最早通过实验和逻辑推理得出了自由落体运动是匀变速运动
B.自由落体运动的位移与下落时间成正比
C.无风晴天时高处下落的树叶做自由落体运动
D.自由落体的加速度在地球上各处是相等的
(3)设宇航员在某行星上从高处自由释放一重物,测得在下落最后内所通过的距离为。则该星球表面的重力加速度大小为______,重物落地时的速度大小为______。
(4)如图,雨滴从屋檐A由静止自由下路,人在室内测得用滴经过窗口的时间为,窗口高,他又测得雨滴继续从窗口底部C点落到地面D点的时间为。求:
(1)屋檐离地面的高度;
(2)雨滴落地的速度大小。
【答案】(1)C
(2)A
(3)
(4)
【详解】
(1)伽利略研究自由落体采用实验与逻辑推理(数学推演)相结合的科学方法,故选C。
(2)A.伽利略通过斜面实验结合逻辑推理,得到自由落体是匀变速直线运动,故A正确;
B.位移,与时间平方成正比,故B错误;
C.树叶受空气阻力不可忽略,不是自由落体,故C错误;
D.地球上不同位置重力加速度有差异,故D错误。
故选A。
(3)[1]设总下落时间为,星球重力加速度为
由题意有,
解得,
[2]落地速度
(4)设雨滴到达点速度为
段
则
点速度
到:,则
到:
屋檐到地面总高度
落地速度
9.(2026·上海·期中)从离地面500m的空中自由落下一个小球,问:
(1)小球过多长时间落到地面?
(2)下落500m过程的平均速度为多少?
(3)小球自开始下落计时,在第3s内的位移有多大?(本题重力加速度取)
【答案】(1)10s (2)50m/s (3)25m
【详解】
(1)小球做自由落体运动,有
解得
(2)下落500m过程的平均速度为
(3)小球自开始下落计时在第3s内的位移为
10.(2026·上海虹口·期中)伽利略在研究自由落体运动时采用的是实验和逻辑推理相结合的方法,将实际实验和理想化的实验结合在了一起。
(1)一位同学在某星球上完成自由落体运动实验:让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第5s内的位移是18m,则 ( )
A.小球在2s末的速度是20m/s
B.小球在第5s内的平均速度是18m/s
C.小球在第2s内的位移是20m
D.小球在前5s内的位移是125m
(2)如图所示,一个两端封闭的玻璃管(也称牛顿管)上其中一端有一个开关,玻璃管可以与外界相通。把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中,玻璃管竖直放置,让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落,观察物体下落的情况。第一次打开开关使管内空气与大气连通,观察两物体同时下落的情况。第二次他把玻璃管里的空气抽出去,关闭开关,再次观察两物体同时下落的情况。则以下说法中正确的是 ( )
A.抽气前和抽气后羽毛的下落均可近似看作自由落体运动
B.抽气前铁片比羽毛下落的时间短,这说明重量大的物体下落更快
C.抽气后,在赤道和北京分别做该实验,羽毛的下落时间会略有差异
D.抽气后,羽毛下落的加速度大于金属片下落的加速度
(3)关于伽利略对自由落体运动的研究,下列叙述正确的是 ( )
A.伽利略认为,如果没有空气阻力,重物与轻物应该下落得同样快
B.伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
C.伽利略用实验直接证明了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
D.伽利略采用了斜面实验,“冲淡”了重力的作用,便于运动时间的测量。
(4)如图,A、B为两固定的光电门,在光电门A正上方的O处有一边长为0.5cm的正方形铁片自由落下,铁片下落的过程中底边始终水平,已知铁片通过A、B 光电门的时间分别为,。若将铁片通过光电门的平均速度视为瞬时速度,忽略空气阻力的影响,g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A.铁片通过光电门A的瞬时速度为8m/s
B.铁片从A到B的平均速度为6m/s
C.O点到光电门A的距离为1m
D.光电门A到B之间的距离为0.24m
(5)有一条竖直悬挂起来的长为4.2m的细杆AB,在杆的正下方离B端0.8m的地方有一个水平固定的圆环C,如图所示,若让杆自由下落,求:(取10m/s²)
(1)从杆下落开始,上端A及下端B到达圆环所经历的时间;
(2)AB杆通过圆环的过程中所用的时间。
【答案】(1)B
(2)C
(3)ABD
(4)B
(5)(1),;(2)
【详解】
(1)A.设该星球表面的重力加速度为,由题可知
解得
则小球在2s末的速度,故A错误;
B.小球在第5s内的平均速度,故B正确;
C.小球在第2s内的位移,故C错误;
D.小球在前5s内的位移,故D错误。
故选B。
(2)A.抽气前羽毛受到的空气阻力不能忽略不计,不可以看作自由落体运动,故A错误;
B.抽气前铁片比羽毛下落的时间短,是因为羽毛受到的空气阻力影响较大,不能说明重量大的物体下落更快,故B错误;
C.抽气后,羽毛可看作自由落体运动,在赤道和北京分别做该实验,由于重力加速度大小有差异,所以羽毛的下落时间会略有差异,故C正确;
D.抽气后,羽毛和金属片的加速度均为重力加速度,大小相等,故D错误。
故选C。
(3)A.伽利略认为在没有空气阻力的情况下,重物和轻物下落的一样快,故A正确;
B.伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法,故B正确;
C.伽利略通过实验结合逻辑推理的方法证明了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,故C错误;
D.由于自由落体运动,物体下落得较快,在当时的条件下无法精确测量时间,所以伽利略采用了斜面实验,“冲淡”了重力的作用,便于运动时间的测量,故D正确。
故选ABD。
(4)A.由题可知,铁片通过光电门A的瞬时速度,故A错误;
B.铁片通过光电门B的瞬时速度
由于不计空气阻力,铁片做自由落体运动,则铁片从A到B的平均速度为,故B正确;
C.根据匀变速直线运动规律可得,故C错误;
D.同理可得
则AB之间的距离,故D错误。
故选B。
(5)(1)设杆长,杆下端到环的距离,则A端到达圆环处时,则有
代入数据解得
B端到达圆环处时则有
代入数据解得
(2)根据上述结论可知,AB杆通过圆环的过程中所用的时间
11.(2026·上海·期中)高空抛物——从天而降的灾祸
高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”,这是一种违法行为,为社会带来很大的危害。有数据表明:一枚30g的鸡蛋从4楼抛下击中人体就能让人起肿包;从8楼抛下就能让人头皮破损;从18楼抛下就能砸破行人的头骨;从25楼抛下可使人当场死亡。根据现有法律规定,高空抛物行为造成人身、财产损害的属于违法行为,依法追究相应责任(g取)。
(1)一个物体自由下落6s后落地,则在开始2s内和最后2s内通过的位移之比为( )
A. B. C. D.
(2)甲物体的重力是乙物体的3倍,它们在同一高度同时自由下落,则下列说法中正确的是( )
A.甲比乙先着地 B.甲比乙的加速度大 C.甲与乙同时着地 D.乙比甲落地速度大
(3)两个物体从时刻起先后开始做自由落体运动,同时落地,则正确描述它们运动的图像是( )
A. B. C. D.
(4)为了验证“不同物体作自由落体运动时,它们的运动情况是完全相同的”,可以用如图所示的实验装置进行实验,在玻璃管中放有羽毛和金属片,要看到羽毛和金属片的下落情况完全相同,必须满足的条件是:
(1)玻璃管中应______;
(2)羽毛和金属片到达底端的顺序是______。
(5)两只小球从不同高度自由下落,但同时到达地面。已知第一只小球下落的时间是1秒,第二只小球的高度是30米。问:这两只小球开始下落的高度差是多少?开始下落的时间差是多少?
【答案】(1)A
(2)C
(3)D
(4) 抽成真空 同时到达
(5)25m,
【详解】
(1)一个物体自由下落6s后落地,由自由落体运动公式
开始2s内位移为
最后2s内通过的位移
则在开始2s内和最后2s内通过的位移之比为
故选A。
(2)B.甲物体的重力是乙物体的3倍,但其加速度,甲乙加速度相同,与质量无关,故B错误;
AC.它们在同一高度同时自由下落,下落时间,所以甲乙同时着地,故A错误,C正确;
D.它们在同一高度同时自由下落,落地速度,甲乙落地速度相同,故D错误。
故选C。
(3)AC.两个物体做自由落体运动,加速度,两者加速度相同,图像斜率为加速度,所以两条直线应平行,故AC错误;
BD.两个物体从时刻起先后开始做自由落体运动,同时落地,两者运动时间不同,故B错误,D正确。
故选D。
(4)[1]在玻璃管中放有羽毛和金属片,要看到羽毛和金属片的下落情况完全相同,两者质量不同但加速度要相同,则两者只能受到重力作用,所以玻璃管内应抽成真空。
[2]自由落体下落时间,羽毛和金属片的下落高度相同,所以羽毛和金属片到达底端的顺序是同时到达。
(5)两只小球从不同高度自由下落,但同时到达地面。已知第一只小球下落的时间是,下落高度
第二只小球的下落高度是
这两只小球开始下落的高度差是
第二只小球的下落时间是
这两只小球开始下落的时间差是
12.(2026·上海·期中)网球
(1)如图所示是一个网球沿竖直方向运动时的频闪照片,由照片可知( )
A.网球正在上升 B.网球正在下降
C.网球的加速度向上 D.网球的加速度向下
(2)如图所示为一网球自由下落时的部分频闪照片示意图,A、B之间的实际距离为36cm,B、C之间的实际距离为46cm,重力加速度,则闪光的时间间隔为______s,网球做自由落体运动的起点在A点正上方______cm处。
(3)如图所示,可以表示两个网球做自由落体运动的物体同时落地的图是( )
A. B.
C. D.
【答案】(1)D (2) 0.1 48.05 (3)D
【详解】
(1)如果网球正在上升,由频闪照片可知,网球在竖直方向做减速运动,因此,加速度向下;如果网球正在下降,由频闪照片可知,网球在竖直方向做加速运动,因此,加速度也向下。
故选D。
(2)[1]根据逐差相等公式
其中
代入数据,解得
[2]设网球做自由落体运动的起点在A点正上方处,则有,
解得
(3)两个网球做自由落体运动,初速度均为0,加速度均为g,图像的斜率表示加速度,故斜率相同,仅D选项符合;且高度关系满足一定条件时可以同时落地。
故选D。
13.(2026·上海嘉定·期中)有同学做学期活动,研究自由落体运动。将一个网球从楼上静止释放,再用视频处理软件截取视频中相等时间间隔网球的位置,合成为一张图片进行研究。
(1)网球从四楼阳台静止掉落,空气阻力不计,其运动的x-t图像可看成( )
A. B.
C. D.
(2)如图所示为截图的时间间隔为t的合成图片。根据提供的信息及相关数据处理,小组的5个同学,给出以下结论,请你帮他们判断结论是否正确(正确的用“√”错误用“×”表示)
(1)一定满足关系( )
(2)一定满足关系( )
(3)一定满足关系( )
(4)vc的大小一定为( )
(5)网球下落的加速度大小为( )
(3)已知楼房结构:每层高,阳台高米。网球从四楼阳台静止开始下落,正式实验前想请你根据自由落体规律估算一些数据:(取,本题所有结果保留2位小数)
(1)网球落地时的速度大小?
(2)网球落地前最后1s内的位移大小;
(3)网球经过2楼镂空区域所需时间。
【答案】(1)D (2) 错误 错误 错误 正确 正确 (3)(1)14.14m/s;(2)9.24m;(3)0.18s
【详解】
(1)根据自由落体运动规律可得
故选D。
(2)[1]根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系可得,从静止开始运动,经过相等时间位移之比为1:3:5,故题目说法错误;
[2]图中网球经过a点时速度不为零,所以,故题目说法错误;
[3]若网球经过a点时速度为零,则,故题目说法错误;
[4]根据中间时刻的瞬时速度等于平均速度可知, vc的大小一定为,故题目说法正确;
[5]根据可得,网球下落的加速度大小为,故题目说法正确。
(3)(1)根据速度位移关系可得,
代入数据解得
(2)根据位移时间关系可得
网球落地前最后1s内的位移大小为
联立解得
(3)网球落至二楼楼顶,下落高度为,
落至二楼阳台,下落高度为,
网球经过2楼镂空区域所需时间为
联立解得
考点3 追及、相遇与刹车问题
1.(2026·上海宝山·期中)舰载机是指在航空母舰上起降的飞机,其性能决定航空母舰的战斗力,受限于航空母舰的起降距离,为安全起降,舰载机应具有更优越的性能,航空母舰阻拦索。用于将舰载机高速拦停,阻拦索要在短短数秒内使舰载机迅速减速至零,是舰载机名副其实的“生命线”。
(1)飞机从制动到停止共用了,这段时间内飞机每前进的距离分别为、、、、,则( )
A.初速度为 B.末速度为
C.加速度的方向一定向后 D.加速度大小一定减小
(2)飞机在减速时的加速度大小为。如果必须在内停下来,则飞机着舰的速度不能超过( )
A. B. C. D.
【答案】(1)C (2)C
【详解】
(1)A.第内的平均速度为
制动过程中速度减小,制动初速度大于,故A错误;
B.题中给出,飞机制动后停止,此时末速度为,故B错误;
C.飞机做减速运动时,加速度方向与速度方向相反,即向后,故C正确;
D.减速运动中加速度大小可以保持不变,例如匀减速直线运动中加速度大小不变,故D错误。
故选C。
(2)取飞机着舰时的运动方向为正方向,减速时,由匀变速直线运动速度与时间的关系,停下时,有
由,整理得
故选C。
2.(2026·上海嘉定·期中)一辆汽车在平直公路上以某一速度行驶时,司机低头看手机3 s,相当于盲开60 m,该车遇见紧急情况,紧急刹车的距离(从开始刹车到停下时汽车所行驶的距离)至少是20 m。根据以上提供的信息:
(1)求汽车行驶的速度大小;
(2)求刹车的最大加速度大小;
(3)若该车以108 km/h的速度在高速公路上行驶时,前方150 m处道路塌方,该车司机低头看手机3 s后才发现危险,已知司机的反应时间为0.6 s,刹车的加速度与(2)问中大小相等。试通过计算说明汽车是否会发生交通事故。
【答案】(1)
(2)
(3)会发生交通事故
【详解】
(1)汽车做匀速直线运动,由平均速率定义得
(2)设刹车加速度大小为,最大加速度对应最短刹车距离,取汽车行驶方向为正方向。由匀变速直线运动速度与位移的关系得
整理得
(3)汽车初速度为
从司机低头到开始刹车的时间为
由匀速直线运动位移公式得
制动阶段的加速度大小仍为第(2)问求得的
设刹车距离为,由匀变速直线运动速度与位移的关系得
整理得
从司机低头到汽车停下的总距离为
因为,所以汽车停车前已经到达塌方处,会发生交通事故。
3.(2026·上海宝山·期中)交通法规定,汽车出现故障停在道路上时,应在车后放置如图所示的三角警示牌,提醒后面驾车的驾驶员减速避让。在夜间,某乡村道路上有一车辆因故障停车,后面有一货车以的速度向前驶来,由于夜间视线不好,又有大雾,货车驾驶员只能看清前方的物体,并且他的反应时间为,制动后最大加速度大小为。取。
有关货车刹车的时间与距离,回答以下问题
(1)货车从发现情况到最终停止所用的最短时间为______s;
(2)为了避免相撞,故障车司机将三角警示牌至少要放在故障车辆后______处,就一定能避免两车相撞。
(3)若以货车内驾驶员发现前方警示牌开始计时,制动后货车以最大加速度减速,则内货车的位移为( )
A. B. C. D.
【答案】(1)
(2)
(3)D
【详解】
(1)货车从发现情况到停止,包括反应时间和刹车时间。
反应时间,刹车时间
故最短时间
(2)货车从发现警示牌到完全停止的总位移
货车刚能看见警示牌时,货车与警示牌的距离恰好为。此后货车向前行驶停下,其中前是货车到警示牌的距离,剩余是警示牌到故障车的距离。故警示牌应放在故障车后处。
(3)货车内已停止,位移即总位移。
故选D。
4.(2026·上海静安·期中)2024年第33届夏季奥林匹克运动会,在法国首都巴黎举行。中国运动健儿奋力拼搏,取得骄人成绩,为祖国赢得了荣誉。
(1)跳水是中国传统优势项目。跳水比赛中,运动员向上离开踏板的瞬间为计时起点,竖直向上为正方向。运动员可看成质点,利用专业设备测量其竖直方向的速度v与时间t的关系如图所示,则运动员到达最高点为_______s时,踏板距离水面的高度为_______m。
(2)甲、乙、丙三位同学同时同地出发做直线运动,他们的位移时间图像如图所示。在20s内,他们的位移和路程及平均速度和平均速率的大小关系是( )
A.位移大小和路程均相等
B.位移大小相等,路程
C.平均速度大小相等,平均速率
D.平均速度大小相等,平均速率
(3)奥运会期间,超载车辆存在很大的安全隐患,一辆值勤的警车停在公路边,交警发现从他旁边行驶的货车严重超载,决定前去追赶,从超载货车经过警车开始计时,货车和警车的v-t图像如图所示,则( )
A.追赶过程中两车间的最大距离为75m
B.警车加速过程的加速度大小为2m/s2
C.当t=10s时警车恰好能追上货车
D.警车追上货车时,警车行驶了200m
(4)有一个趣味射击运动:四个水球就能挡住子弹,当四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动。如图所示,子弹恰好能穿出第四个水球,则可以判定( )
A.子弹在每个水球中的速度变化量相同
B.子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
C.子弹穿过每个水球的时间比为1:3:5:7
D.子弹射入每个水球时的速度比为1:::2
(5)已知做匀加速直线运动的参赛运动员第一秒的位移为x1,第二秒的位移为x2,第三秒的位移为x3,第四秒的位移为x4,下列关于逐差法规律说法正确的是( )
A.运动员的加速度的大小为:的值
B.运动员的加速度的大小为:的值
C.运动员的加速度的大小为:的值
D.运动员的加速度为:
(6)如图所示,一名运动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。已知这名运动员的质量为60kg,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再减速下滑,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,g取10m/s2,那么该运动员( )
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∶2
C.加速过程中通过的位移为4m D.加速与减速过程的位移之比为1∶4
(7)一汽车在水平地面上行驶去看奥运会,因前方故障采取紧急措施,此过程可看作是匀减速直线运动,其位移与时间的关系是:,则汽车刹车时加速度大小为_______m/s2;汽车刹车5s内的位移大小为_______m。
(8)小明一边驾驶汽车一边听奥运会广播直播,以0.8m/s2的加速度,沿平直公路自静止出发,做匀加速直线运动,经20s后改做匀速直线运动,又向前运动了20s。求:
(1)20s末汽车的速度;
(2)40秒内汽车的总位移。
(3)试作出其0~40s内的v-t图像。
【答案】(1) 0.5 10
(2)BC
(3)ABD
(4)B
(5)AB
(6)BC
(7) 4 32
(8)(1)16m/s;(2)480m;(3)
【详解】
(1)[1][2]由图像可知,运动员在时速度减为0,此时到达最高点。图像斜率表示加速度,
运动员从到(根据图像可知,此时入水)的位移为图像与时间轴围成的面积,
负号表示在踏板下方,故踏板距离水面高度为10m。
(2)由图像可知,甲、乙、丙三物体初末位置相同,位移均为50m,故位移大小相等。甲物体先运动到超过50m处再返回,路程大于50m;乙、丙物体做单向直线运动,路程等于50m,故路程
平均速度等于位移与时间的比值,位移相同时间相同,故平均速度大小相等。平均速率等于路程与时间的比值,故平均速率
故选BC。
(3)AB.由图像可知,货车速度。警车在开始加速,时速度达到。加速度
当两车速度相等时,距离最大。此时货车位移
警车位移
最大距离,故AB正确。
C.时两车速度相等,距离最大,警车未追上货车,故C错误。
D.警车加速到所需时间
即时加速结束。此时警车位移
货车位移
警车未追上。此后警车匀速运动,设再经追上,则有
解得
所以总时间
警车总位移,故D正确。
故选ABD。
(4)B.子弹做匀减速运动直到速度为0,逆向看作初速度为0的匀加速直线运动。设每个水球厚度为d。全程位移4d。全程平均速度
根据,穿出第三个水球(即进入第四个水球,逆向位移为d)时的速度初速度
故,B正确。
A.子弹在每个水球中运动时间不同,由可知速度变化量不同,故A错误。
C.逆向看,通过连续相等位移的时间比为,正向穿过每个水球时间比为其反序,故C错误。
D.射入每个水球时的速度(逆向看为穿出速度)比为,故D错误。
故选B。
(5)A.运动员做匀加速直线运动,时间间隔。根据逐差法
有,故A正确。
B.由
得,故B正确。
C.正确的逐差法公式应为,故C错误。
D.表示第一秒和第四秒位移之和的一半,不是加速度,故D错误。
故选AB。
(6)B.设最大速度为,加速时间,减速时间。由及,得
解得
又
解得
时间之比为1:2,故B正确。
A.总位移
解得,故A错误。
C.加速过程位移,故C正确。
D.减速过程位移
位移之比,故D错误。
故选BC。
(7)由对比,得,,即,加速度大小为。刹车停止时间
因为,所以5s内的位移等于4s内的位移,即
(8)(1)汽车做匀加速直线运动,20s末速度
(2)前20s位移
后20s做匀速运动,位移
总位移
(3)根据以上分析,作出图像如下
5.(2026·上海·期中)交通工具
交通法规定,汽车出现故障停在道路上时,应在车后放置如图所示的三角警示牌,提醒后面驾车的驾驶员减速避让。在夜间,某乡村道路上有一车辆因故障停车,后面有一货车以30m/s的速度向前驶来,此时有大雾,货车驾驶员只能看清前方的物体,他的反应时间为,制动后最大加速度大小为,取。
(1)有关货车刹车的时间与距离,回答以下问题
(1)货车从发现情况到最终停止所用的最短时间为___________;
(2)若以货车内驾驶员发现前方警示牌开始计时,制动后货车以最大加速度减速,则内货车的位移为( )
A. B. C. D.
(3)为了避免相撞,故障车司机将三角警示牌至少要放在故障车辆后___________m处,就一定能避免两车相撞。
(2)小明通过下面的实验测量学生甲的反应时间,实验步骤如下:
(1)小明用两个手指轻轻捏住量程为的木尺上端,让木尺自然下垂。学生甲把手放在尺的下端(位置恰好处于刻度处,但未碰到尺),准备用手指夹住下落的尺。
(2)小明在不通知学生甲的情况下,若是突然松手,尺子下落;学生甲看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为,重力加速度大小为,则学生甲的反应时间为___________。(用、和表示)。
(3)已知当地的重力加速度大小为,甲同学的测试数据为,,学生甲的反应时间为___________s。(结果保留2位有效数字)
(4)写出一条提高测量结果准确程度的建议:___________。
(3)“复兴号”G34次列车由杭州东站开往北京南站,全程1279千米,运行时间4小时40分钟,最大时速可达350千米每小时,则( )
A.“1279千米”指位移大小
B.“4小时40分钟”指时间间隔
C.“350千米每小时”指平均速度大小
D.全程的平均速度大小约为274千米每小时
(4)关于速度、速度的变化量、加速度,下列说法正确的是( )
A.物体运动时速度越大,它的加速度也越大
B.物体运动过程中速度的变化量越大,它的加速度也越大
C.物体运动过程中速度的方向与其加速度方向总是相同的
D.物体运动过程中速度的变化量的方向与其加速度方向总是相同
(5)某一长直的公路上,有一辆执勤警车,警察发现前方处有一超载汽车正以的速度向北匀速直线运动,这时警车立即从静止出发经匀加速至最大速度后保持匀速,警车最终追上超载汽车。
(1)求警车加速度;
(2)求警车追上超载汽车之前,二者之间的最大距离;
(3)请判断警车追上超载汽车时的速度大小是否达到?
【答案】(1) 6.5 C 55
(2) 0.20 多次测量取平均值
(3)B
(4)D
(5)①,方向向北
②137.5 m
③警车追上超载汽车时速度已经达到30m/s
【详解】
(1)货车初速度,反应时间,制动加速度,驾驶员可视距离
[1]货车制动到停止的时间
总时间
[2]货车制动后就停止运动,的位移等于停止前的总位移
反应时间内的位移
制动位移
总位移
故选C。
[3]货车从发现警示牌到停止总位移为,驾驶员只能看清前方,因此警示牌距离故障车的最小距离
(2)[1]尺子下落高度,根据自由落体公式
整理得
[2]代入数据,
可得
[3]多次测量取平均值(或“保持木尺竖直,多次更换测量者”等,合理即可)
(3)A.1279千米是列车行驶的路程,不是位移,故A错误;
B.4小时40分钟是列车全程运行的时间间隔,故B正确;
C.350千米每小时是最大瞬时速度,不是平均速度,故C错误;
D.1279千米是路程,计算得到的是平均速率,不是平均速度,故D错误。
故选B。
(4)A.速度大加速度不一定大,如高速匀速运动的物体加速度为0,故A错误;
B.加速度,加速度由速度变化量和时间共同决定,大加速度不一定大,故B错误;
C.减速运动中,速度方向与加速度方向相反,故C错误;
D.加速度的方向一定与速度变化量的方向相同,故D正确。
故选D。
(5)初始距离,超载汽车速度匀速,警车匀加速到后匀速。
①根据加速度定义
解得,方向向北。
②当警车速度与汽车速度相等时,二者距离最大。
警车加速到的时间
汽车位移
警车位移
最大距离
③警车加速10s结束时, 警车位移
汽车位移
此时警车仍落后汽车,说明加速阶段未追上,追上时警车已经进入匀速阶段,速度为。
6.(2026·上海松江·期中)交通安全。随着交通工具的普及和道路网络的扩展,交通安全问题日益凸显其重要性。
(1)如图是高速上某一“区间测速”的标牌,则汽车安全通过此区间的最短时间为________min;此路段上一辆汽车以的速率行驶了三分之一区间测速的路程,全程的平均速率为,则可判断该汽车在此路段上________超速(选填A、一定;B、可能;C、没有),理由是:________。
(2)有一辆卡车以的速度匀速行驶,司机突然发现正前方十字路口一个老人跌倒,该司机用了0.6s反应时间后立即刹车,卡车开始匀减速前进,最后停在老人前1.5m处,避免了一场事故。已知刹车过程中卡车加速度大小为,则( )(多选)
A.司机发现情况后,卡车经过3s停下
B.司机发现情况时,卡车与该老人的距离为33m
C.从司机发现情况到停下来的过程,卡车的平均速度为
D.若卡车的初速度为,其他条件都不变,则卡车将撞到老人
(3)在十字路口,一辆汽车以的加速度从停车线启动做匀加速直线运动,此时恰好有一辆自行车以的速度匀速驶过停车线与汽车同方向行驶,从此刻开始计时,则:
a. 汽车追上自行车前,什么时候它们相距最远?最远距离是多少?
b.在什么地方汽车追上自行车?追到时汽车的速度是多大?
【答案】(1) 10 A 平均速率为,则该汽车在此路段上一定超速
(2)BCD
(3)a.,;b. 离停车线的距离为,
【详解】
(1)[1]根据题意可知,汽车安全通过此区间的最短时间为
[2][3]根据题意,由平均速率公式有
解得
则该汽车在此路段上一定超速。
(2)A.卡车匀速运动的速度大小为
卡车刹车的时间
从司机发现情况到卡车停下经历的时间为,故A错误;
B.从司机发现情况到卡车停下运动的距离
则司机发现情况时,卡车与该老人的距离为,故B正确;
C.从司机发现情况到停下来的过程,卡车的平均速度为,故C正确;
D.若卡车的初速度为,其他条件都不变,则卡车停下时运动的距离为
卡车将撞到老人,故D正确。
故选BCD。
(3)a. 汽车追上自行车前,当汽车速度等于自行车速度时,两车相距最远,则有
解得
最远距离为
b.设经过时间,汽车追上自行车,则有
解得
可得汽车追上自行车时,离停车线的距离为
追到时汽车的速度为
7.(2026·上海·期中)实验小组让甲、乙两辆电动玩具小车在同一条平直轨道上运动来研究匀变速直线运动的规律,两小车同时同地出发,甲车的速度与时间关系图像如图1所示,乙车速度的平方与位移的关系图像如图2所示。则乙车加速度大小为________,甲、乙两车在t=___________s时相遇。
【答案】2 2
【详解】
[1]根据可知,由图2可知
解得乙车加速度大小为
[2]由图1可知甲车的初速度为,加速度为
设经过时间甲、乙两车相遇,由于两小车同时同地出发,则有
代入数据解得
8.(2026·上海·期中)交通安全
2023年官方数据显示,全国道路交通事故直接财产损失为11.8亿元(包括车辆、设施损毁及善后费用)。因此可在以下三个方面加强交通安全教育。
1、交通法规与信号识别
包括红绿灯、车道信号灯、方向指示灯等规则,道路标志与标线的分类(警告、禁令、指示标志)及实际应用。
2、行人及非机动车安全
行人需使用人行横道或天桥,遵守“一慢二看三通过”原则;儿童骑行需满12周岁且佩戴头盔,自行车骑行需靠右行驶,避免闯红灯或危险变道。
3、机动车驾驶规范
防御性驾驶:预判风险,保持安全车距,避免疲劳驾驶。夜间行车提高可见性,货车司机注意长下坡路段控制车速。
(1)如图所示,甲图是限速标志,乙图是路线指示标志。上述两个数据的物理意义是( )(单选题)
A.是平均速度,100km是位移
B.是平均速度,100km是路程
C.是瞬时速度,100km是位移
D.是瞬时速度,100km是路程
(2)某同学在用照片记录了汽车的运动情况,汽车每隔0.1秒滴一滴水在长直路面上,在路面上依次确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,如下图所示,其相邻水滴间的距离分别为,,,
①B点的瞬时速度为______m/s;
②试根据纸带上各个计数点间的距离,估算出汽车的加速度为______。
(3)一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以的加速度开始行驶,恰在这时一辆自行车以的速度匀速驶来,从后边赶过汽车,则下列说法正确的是( )(多选题)(漏选得部分分,多选、错选不得分)
A.汽车在追上自行车之前,两车经过2秒相距最远
B.两车速度相等时,相距最远,此时两车距离是6米
C.经过4秒汽车追上自行车
D.汽车追上自行车时的速度一定等于
E.如果汽车一开始是以的加速度开始追赶,追上自行车时的速度一定大于
【答案】(1)D (2) 2.0 7.6 (3)ABCD
【详解】
(1)限速标志表示的是车辆在该路段行驶的瞬时速度上限(即任意时刻的速度不能超过 80km/h),单位为 km/h,并非 80m/s。
路线指示标志(乙):路线指示标志中的 “100km” 表示的是从当前位置到杭州的路程(即实际行驶的路径长度),而非位移(位移是从起点到终点的直线距离)。
综上,80km/h 是瞬时速度,100km 是路程。
故选D。
(2)[1] B点的瞬时速度近似等于AC段的平均速度
[2] 利用逐差法(匀变速直线运动中,连续相等时间内的位移差为恒定值
相邻位移差,(位移差相同)
(3)AB.当汽车速度小于自行车速度时,自行车在汽车前方且距离逐渐增大;当汽车速度大于自行车速度时,距离逐渐减小。
因此两车速度相等时,相距最远。汽车速度公式令
解得
此时两车的距离:自行车位移
汽车位移
距离
A正确、B 正确;
CD. 汽车追上自行车追上时,两车位移相等,即
解得
汽车追上时的速度
C正确、D 正确;
E.若汽车加速度 ,追上时
解得
此时汽车速度 (并非 “大于 12m/s”),E 错误。
故选ABCD。
9.(2026·上海长宁·期中)无人驾驶技术是2025年《时代周刊》列举的最佳发明之一,它融合了光学、力学等物理原理,通过激光雷达等装置感知环境,借助AI算法实现车辆的自主驾驶。
(1)某无人驾驶汽车进行刹车性能测试,得到汽车在平直路面上紧急刹车过程中的位移随时间变化规律为(x单位是m,t单位是s),则下列说法正确的是( )
A.该汽车刹车的初速度为20m/s
B.该汽车刹车的加速度大小为10m/s2
C.刹车后3s内的位移为30m
D.刹车后1s末的速度为20m/s
(2)一辆无人驾驶智能汽车沿直线运动,运动过程中依次经过A、B、C三点。
(1)若汽车在AB和BC段均做匀速运动,两段路的速度大小分别为和,AB和BC段长度相等,此汽车从A到C的平均速度大小为______;
(2)若汽车从A到C做匀加速直线运动,AB和BC段长度分别为和,AB和BC段速度变化量均为,此汽车从A到C的平均速度大小为______。
(3)在针对无人驾驶车辆进行道路测试时,测试车甲、乙在如图的两平行直线车道上,甲车有一初速度,乙车初始为静止状态。当甲车与乙车并排时开始计时,甲、乙两辆汽车的速度-时间关系分别如图中A、B直线所示,两汽车可视为质点,甲车减速到零后不再运动。求:
(1)两车再次并排时所用时间t;
(2)两车再次并排行驶之前,在运动方向上相距的最远距离。
【答案】(1)B
(2)
(3)(1)
(2)
【详解】
(1)AB.根据解析式可知汽车刹车时做匀减速直线运动,在列出位移-时间公式
对比得,,故A错误,B正确;
C.刹车停止的时间
所以,刹车后3s内的位移等于刹车2.5s内的位移,故C错误;
D.根据速度-时间公式
刹车后ls末的速度,故D错误。
故选B。
(2)[1]设AB和BC段长度为
AB段时间
BC段时间
汽车从A到C的平均速度大小
[2] 汽车从A到C做匀加速直线运动,加速度不变,AB和BC段速度变化量均为,则汽车通过AB和BC段的时间一致为
根据位移差公式
联立得
汽车从A到C的平均速度大小
(3)(1)方法一:
根据图像以及面积法,可得甲、乙在时位移一样,两车再次并排。
方法二:
假设甲停止前,甲、乙两车再次并排。
根据图像得,甲车初速度,停车时间
加速度
位移
根据图像得,乙车初速度,时速度
加速度
位移
甲、乙两车再次并排,位移相等
解得
(2)当两车速度相等时,相距最远。根据图像得,时两车速度相等
此时,甲车位移
乙车位移
两车相距
10.(2026·上海嘉定·期中)汽车在平直高速公路运动时,会遇到各种情况,运动情况复杂,但大多数情况可以看成匀变速或匀速运动模型,试用学过的物理知识,分析以下问题:
(1)如图所示,一辆装满石块的货车沿平直路面以大小为100km/h的速度向右匀速运动,货箱中周围石块对石块A的作用力的合力方向为( )
A.水平向右 B.竖直向上 C.斜向右上 D.斜向右下
(2)汽车匀加速依次通过“0m”“50m”和“100m”的车距确认标志牌,通过“0m”和“50m”之间所用时间为,速度变化量为;通过“50m”和“100m”之间所用时间为,速度变化量为。则( )
A. B. C. D.
(3)一辆匀速行驶的汽车遇到紧急情况开始刹车,运动过程中的位移(单位:m)与时间(单位:)的关系式为,则( )
A.从刹车开始计时,5s内通过的位移为50m
B.从刹车开始计时,5s末的速度为
C.刹车时的加速度大小是
D.刹车前的速度是
(4)车辆通过ETC收费窗口时,无需停车,但仍需降速后通过。某汽车在正常行驶速度为30m/s,直线通过ETC通道时,其速度随时间变化的关系如图所示:
(1)该车进ETC通道时,加速度大小为________
(2)该车从开始减速到加速至原来速度的过程中,通过的位移大小为________m
(3)ETC通道对该车行驶产生的时间延误为________s
【答案】(1)B (2)C (3)D (4) 2.5 660 20
【详解】
(1)石块A处于平衡状态,故货箱中周围石块对石块A的作用力的合力与重力等大反向,方向向上,故选B。
(2)AB.汽车做匀加速直线运动,加速度恒定。且两段位移均为50m,但速度逐渐增大,后续相同位移所需时间更短,可知,故AB错误;
CD.速度变化量
加速度恒定,故,故C正确,D错误。
故选C.
(3)CD.根据匀变速直线运动位移时间关系
可知,,故C错误,D正确;
A.刹车停止时间
所以从刹车开始计时,5s汽车已经停止,通过的位移为,故A错误;
B.从刹车开始计时,5s汽车已经停止,故B错误。
故选D。
(4)(1)[1]该车进ETC通道时,加速度大小为
负号表示加速度方向与速度方向相反,大小为。
(2)[2]图像与时间围成的面积表示位移,该车从开始减速到加速至原来速度的过程中,通过的位移大小为
(3)[3]按原速度通过此段位移的时间
由图可知ETC通道通过的时间
ETC通道对该车行驶产生的时间延误为
11.(2026·上海宝山·期中)在我国现代化发展进程中,科技的发达促进了交通工具的进步,各种交通工具的使用越来越普及,由此带来的是日渐便捷的交通出行体验。物理知识在交通中的有效应用,体现在交通工具、交通事故的处理等方面,如行驶中速度的测量;汽车的安全车距;车内安全带的使用原理等,都体现了物理知识与交通行为的相关性。
(1)如图,一辆汽车行驶在平直公路上,从时开始制动,汽车在第、第、第前进的距离分别是、、,则汽车在第内平均速度的大小为( )
A. B. C. D.
(2)我国北斗导航系统可以免费提供定位,测速和授时服务,定位精度,测速精度,下列说法不正确的是( )
A.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移
B.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置
C.北斗导航卫星授时服务提供的是时刻
D.北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体的速率
(3)汽车从立交桥顶上向下做变速直线运动。已知第内通过、第内通过、第内通过,则下列说法正确的是( )
A.第内的平均速度是 B.第内的平均速度是
C.第末的瞬时速度是 D.第末的瞬时速度最
(4)A、B两列车在同一轨道上同向行驶、A车往前,其速度,B车在后、速度,因大雾能见度很低,B车在距A车时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但B车要经过才能停下来。
(1)B车刹车时A仍按原速度行驶。两车是否会相撞?
(2)若相撞,求相撞用时;若不会相撞,求两车相距的最小距离。
【答案】(1)D
(2)A
(3)B
(4)(1)不会;(2)
【详解】
(1)第内平均速度,故选D。
(2)北斗导航系统定位提供的是位置(坐标),授时提供时刻,测速提供速率。
题目要求选择错误,故选A。
(3)A.第2s内平均速度,故A错误;
B.第3s内平均速度,故B正确;
CD.因汽车做变速直线运动,无法由平均速度确定瞬时速度,故CD错误。
故选B。
(4)B车刹车加速度大小
当两车速度相等时
B车位移
A车位移
相对位移
故不会相撞,最小距离
试卷第1页,共3页
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专题02 匀变速直线运动
3大高频考点
1. 匀变速直线运动的规律与实验
2. 自由落体与竖直上抛
3. 追及、相遇与刹车问题
考点1 匀变速直线运动的规律与实验
1.(2026·上海·期中)如图所示是用DIS测定小车加速度的实验装置。传感器发射部分和传感器接收部分组成______传感器(选填“力”、“时间”或“位移”),A应是传感器的______部分(选填“发射”或“接收”)。
2.(2026·上海嘉定·期中)如图是“用DIS测量运动物体的位移和速度”的实验装置。
(1)A是分体式位移传感器的__________器部分。(填“信号发射”或“信号接收”)。
(2)实验中得到的小车的s-t图如图所示,从图中可知,小车运动的方向是__________(填“靠近”或“远离”)运动传感器的接收器。在图上2.5-3.0 s之间的一段水平直线表示__________,从图中可以看出,1.0 s时小车与开始计时点的距离为__________m。
3.(2026·上海·期中)如图是“用DIS测定加速度”实验中得到的一条图线。根据图上标出的A、B范围;求出该范围内的加速度值。本次实验测得的加速度是______。估算0.5s至2.0s内小车的位移是______m。
4.(2026·上海闵行·期中)物理DIS实验设备,即数字化信息系统(Digital Information System)实验设备,是一种现代化的物理实验教学工具。它通过传感器,数据采集器加计算机软件的结合,使得物理实验的数据采集、处理和分析更加高效和精确。
(1)“用DIS测定瞬时速度”的实验装置如图所示,图中的①是___________传感器。实验中应如图___________(选涂:A.a B.b)安装挡光片,并让装有挡光片的小车每次从___________(选涂:A.随意位置 B.同一位置)由静止开始下滑,实验中分别记录了四种挡光片的宽度及相应的挡光时间,数据见表格,为了尽可能准确得到挡光片开始挡光时小车的瞬时速度,应选择的测量数据是第___________组数据。且小车的瞬时速度为___________。(结果保留2位小数)“瞬时速度”的测量体现了___________的思想方法。
组次
宽度
挡光时间
1
0.0800
0.23044
2
0.0600
0.17464
3
0.0400
011662
4
0.0200
0.05850
(2)用DIS实验研究小车位移和时间的关系时,将位移传感器的___________部分固定在小车上,___________部分固定在轨道一端,并将它与___________(设备名称)相连。实验中得到如图所示的图线,则AB段的平均速度大小为___________m/s。
5.(2026·上海浦东·期中)如图所示是小球自由下落时的频闪照片示意图,照片中的数字是小球落下的距离,单位是厘米。频闪仪每隔闪光一次。通过照片中的数据证明自由落体是初速为零的匀加速直线运动,并求出加速度。
6.(2026·上海·期中)匀变速直线运动
物体的匀变速直线运动在日常出行中随处可见。日常生活中,共享单车被骑行时从慢到快的加速过程,电动车遇到路口前均匀减速的阶段,行人赶公交时快步加速奔跑的过程等,都属于匀变速直线运动。在日常交通的安全保障中,该运动规律作用显著,大到路口红绿灯时长的测算,小到小区内减速带的间距设计,都常用匀变速直线运动的特点来考量。
(1)下列说法,正确的有( )
A.物体在一条直线上运动,若在相等的时间里通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动
B.加速度均匀变化的运动就是匀变速直线运动
C.匀变速直线运动是速度变化量为零的运动
D.匀变速直线运动的加速度是一个恒量
(2)如图所示为一质点做直线运动的图像,设开始时该质点处在坐标原点,则下列说法中正确的有( )
A.时,质点离开原点的位移最大
B.时,质点离开原点的位移为负
C.0到和到这两段时间里,质点的加速度方向相同
D.至和至这两段时间里,质点的速度方向相同
(3)物体从A点静止出发,做匀加速直线运动,紧接着又做匀减速直线运动,到达B点时恰好停止。则在先后两个运动过程中( )
A.时间一定相同 B.平均速度一定相同
C.加速度的大小一定相同 D.物体通过的位移一定相等
(4)物体作匀减速运动3m停下,它通过前1m、前2m、前3m所需时间之比为______,前1m、前2m、前3m内平均速度之比为______,通过第1m、第2m、第3m所需时间之比为______。
(5)如图是利用 DIS 实验测定小车瞬时速度的装置,小车上固定挡光片,轨道的侧面固定光电门传感器,垫高轨道的一端,使固定有挡光片的小车能够顺利通过光电门并挡光。实验第一小组按课本要求安放挡光片,每次从轨道的同一位置释放小车,对应四个宽度不同挡光片测得的数据如表一。
表一
次数
挡光片宽度(cm)
通过光电门时间(s)
速度(m/s)
1
0.080
0.23044
0.347
2
0.060
0.17464
0.344
3
0.040
0.11662
0.343
4
0.020
0.06850
0.342
表二
次数
挡光片宽度(cm)
通过光电门时间(s)
速度(m/s)
1
0.080
0.15425
0.519
2
0.060
0.11209
0.535
3
0.040
0.07255
0.551
4
0.020
0.03510
0.570
(1)该DIS实验测得的速度实质是______(选填“平均速度”或“瞬时速度”)。
(2)从实验数据分析,表中四个瞬时速度中最接近小车经过挡光片所在位置的瞬时速度值______。
(3)实验第三小组所用的器材及实验操作步骤与实验第一小组完全相同,但他们获得的四次数据如表二,对应挡光片宽度越窄速度值越大,第三小组出现这种实验结果的原因是______。
(6)如果乘客在地铁列车中能忍受的最大加速度值是,如果两相邻地铁车站相距560m,求地铁列车在这两站间行驶的最短时间为多少?最大行驶速度为多大?
7.(2026·上海松江·期中)学校10月23、24号举行了运动会。在标准跑道上进行比赛,各道次的起跑点位置不同,终点线在同一直线上。比赛过程中,运动员不能抢道。
(1)小红同学获得了女子一百米的短跑冠军,是由于她在这一百米中( )
A.全程的平均速度最大 B.某时刻的瞬时速度最大
C.撞线时的瞬时速度最大 D.起跑时的加速度最大
(2)小红在起跑的前3秒位移与时间的关系满足(各物理量均采用国际单位),则( )
A.加速度是 B.第1s内的位移是5m
C.第内的平均速度是 D.第内的位移是
(3)某同学参加校运动会的跳远比赛,沿直线由静止开始助跑的过程中,可认为速度随时间均匀增加,则下列该过程的速度—时间图像和加速度—时间图像中,可能正确是( )
A. B.
C. D.
(4)运动员在立定跳远时,脚蹬地起跳瞬间的受力示意图是( )
A. B.
C. D.
(5)一足球在光滑水平面上以的速度撞向墙壁,碰到墙壁经0.1s后以的速度被反向弹了回来。则足球在碰撞这段时间内的平均加速度大小及方向是( )
A.,方向与初速度方向相同 B.,方向与初速度方向相反。
C.,方向与初速度方向相同 D.,方向与初速度方向相反
(6)如图是小王同学在学校运动会跳高项目中背越式过杆的照片,以下说法正确的是( )
A.小王同学起跳时,脚对地的力就是重力
B.腾空过程中,小王同学不再受到重力的作用
C.落在软垫上时,小王同学受到软垫的弹力,是因为软垫发生了形变
D.整个过程中,小王同学重心在身体中的位置发生了变化
(7)本次运动会中学校利用无人机进行航拍。无人机从地面由静止开始先以大小为的加速度沿竖直方向匀加速上升,后达到最大速度,再以最大速度沿竖直方向匀速上升,然后以大小为的加速度沿竖直方向匀减速上升,减速为0后悬停于离地高为米处进行航拍,重力加速度大小取。求:
(1)无人机上升阶段的最大速度的大小;
(2)无人机悬停的高度;
(3)某时刻正在悬停拍摄的无人机突然信号完全丢失,丢失信号后无人机开始做自由落体运动,恢复信号后在竖直方向匀减速运动,能产生的最大加速度大小仍为,要使无人机能安全着地(着地速度近似为0),则无人机必须在信号丢失后多长时间以内恢复信号。
8.(2026·上海嘉定·期中)深中通道四条通道全部采用ETC自动收费,某ETC通道如图所示。一汽车驶入通道,到达O点的速度为,此时开始减速,到达M时速度减至,并以的速度匀速通过MN区间。已知汽车从O到N用时。这一过程的图像如图所示,求:
(1)汽车减速的加速度大小;
(2)间的距离x;
(3)汽车在OM中点时速度;
(4)汽车在ON段的平均速度。
9.(2026·上海·期中)如图所示,物体从光滑斜面上的点由静止开始匀加速下滑,经过点后进入(设经过点前后速度大小不变)水平面做匀减速直线运动,最后停在点。每隔0.2s通过速度传感器测量物体的瞬时速度大小,下表给出了部分测量数据。求:
t(s)
0.0
0.2
0.4
1.2
1.4
1.6
…
v(m/s)
0.0
1.0
2.0
6.0
5.5
3.5
…
(1)物体在斜面和水平面上滑行的加速度大小;
(2)物体在斜面上滑动的时间和平面长度;
(3)若斜面倾角,求物体经过点前后速度的变化量大小。
10.(2026·上海·期中)(多选)小球从靠近竖直砖墙的某个位置,由静止释放,用频闪方法拍摄的小球位置如图中1、2、3和4所示。已知连续两次闪光的时间间隔均为,每块砖的厚度为,重力加速度为,可知小球( )
A.经过位置2时的瞬时速度大小约
B.从位置1到4过程中的平均速度大小约为
C.下落过程中的加速度大小约为
D.小球的静止释放点距离位置1为
11.(2026·上海·期中)高山滑雪赛道由斜面与水平面两部分组成,其中斜面部分如图所示。某滑雪爱好者从赛道顶端以的加速度由静止匀加速下滑,滑雪板经过1、2两点所用时间分别为和。已知滑雪板长为,则滑雪板前端从点1运动到点2经过的时间为_______s,1、2两点间的距离为_______m。
12.(2026·上海青浦·期中)在实验台桌面上有均匀刻度,两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示(连续两次曝光的时间间隔是相等的)。由图可知( )
A.在时刻以及时刻两木块速度相同
B.在时刻两木块速度相同
C.在时刻和时刻之间某瞬时两木块速度相同
D.在时刻和时刻之间某瞬时两木块速度相同
13.(2026·上海嘉定·期中)汽车出行
(1)平直路面上一辆汽车由静止开始做匀加速直线运动,刚运动了8s,由于前方突然有巨石滚下,堵在路中央,所以刹车做匀减速运动,经4s刚好停在巨石前,则汽车( )
A.加速、减速过程的加速度大小之比为
B.加速、减速过程位移之比
C.加速、减速过程平均速度大小之比
D.加速、减速过程平均速度大小之比
(2)如图所示俯视图,当汽车陷入泥潭时,需要救援车辆将受困车辆拖拽驶离。救援人员发现在受困车辆的前方有一坚固的树桩可以利用,根据你所学过的知识判断,下列情况中,救援车辆用同样的力拖拽,受困车辆受到的拉力最大的方案为( )
A. B.
C. D.
(3)如图所示是甲乙丙丁四辆车,做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.甲车在这段时间内的位移大于
B.乙车的加速度为2
C.丙车,图中阴影面积表示~时间内丙车的速度变化量
D.丁车,t=3s时丁车的速度为20m/s
(4)2024年6月30日,国家重大工程深圳至中山跨江通道(以下简称“深中通道”)通车试运营。图中a、b、c、d、e为深中通道中连续相邻的五个桥墩正上方平直道路上对应的五个点,相邻两点间的距离均为L。若汽车(视为质点)从a点由静止开始做匀加速直线运动,通过bc段的时间为t。下列说法正确的是( )
A.汽车通过ab段的时间为
B.汽车通过ac段的时间为3t
C.汽车通过ac段的平均速度大小为
D.汽车通过c点时的速度大小为
(5)一汽车在平直地面上行驶,因前方故障采取紧急措施,此过程可看做是匀减速直线运动,其位移与时间的关系是:(m),则汽车刹车时加速度大小为__________;汽车刹车5s内的位移为__________m。
(6)汽车启动和刹车都需要轮胎与地面的摩擦,一辆前轮驱动(前轮为主动轮)的汽车在水平路面向左正常启动过程中,前轮受到____________(选填“滑动摩擦”“静摩擦”)力,后轮受到的摩擦力方向为__________。汽车对路面的压力由于__________形变而产生。
(7)深中通道四条通道全部采用ETC自动收费,某ETC通道如图所示。一汽车驶入通道,到达O点的速度为22m/s,此时开始减速,到达M时速度减至6m/s,并以6m/s的速度匀速通过MN区间。已知汽车从O到N用时10.0s。这一过程的v-t图像如图所示,求:
(1)汽车减速的加速度大小;
(2)OM间的距离x;
(3)汽车在OM中点时速度;
(4)汽车在ON段的平均速度。
14.(2026·上海·期中)位移传感器利用两种脉冲的传播速度不同来测量距离。图()代表发射红外线脉冲和超声波脉冲时刻,图()表示接收红外线脉冲和超声波脉冲时刻,其中脉冲________对应表示超声波脉冲,脉冲________传播用时可以忽略。已知脉冲1和2在空气中的传播速度分别为和,结合图中时刻和,计算机利用公式__________运算即可得到发射端到接收端的距离。
15.(2026·上海·期中)交通
晨光里的公交车,正用直线运动书写物理诗意。起步时,车轮碾过晨雾加速向前,速度伴着引擎轻响缓缓攀升,是匀加速直线运动在描摹前行的轨迹,仪表盘的数字便成了流动的注脚。
(1)为了使公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志,图甲是限速标志,图乙是路线指示标志。标志中的两个数据和100km分别代表的是( )
A.平均速度、位移 B.平均速度、路程 C.瞬时速度、位移 D.瞬时速度、路程
(2)下列物理量中,描述列车运动快慢的物理量是( )
A.时间 B.位移 C.速度 D.加速度
(3)沿直线运动的一辆汽车以速度v匀速行驶了全程的一半,然后匀减速行驶另一半位移,恰好至停止。则汽车通过全程的平均速度是( )
A. B. C. D.
(4)汽车在平直公路上匀减速滑行,速度从减小到过程中向前滑行了24m远,则其减速运动加速度的大小为______,再过12s汽车又向前滑行了______m。
(5)一辆警车在高速公路上以的速度行驶,此时接到命令,在前方4km处发生车祸,该警车于是立即加速向事故发生地驶去。设警车加速或减速时加速度的值都是,最高时速为。试估计这辆警车赶到事故发生地所需最短时间。
16.(2026·上海闵行·期中)如图(a)是用DIS研究小车做直线运动的实验装置。
(1)图(a)中分别有信号发射部分和接收部分组成了_____传感器,其中发射部分为图中的_____(选填“A”或“B”)。
(2)当小车向B运动时,测到小车速度v以及AB间距离x的数据,绘得如图(b)所示的图像,由图像可知小车做_____(选填“加速”、“减速”、“匀速”),如果是变速,则小车的加速度为_____。
考点2 自由落体与竖直上抛
1.(2026·上海嘉定·期中)对“落体运动快慢”的问题,亚里士多德和伽利略存在着不同的观点。
(1)亚里士多德的观点是______________________________。
(2)伽利略猜想物体做落体运动的规律可能是速度随时间__________;为研究落体运动,伽利略将落体实验转化为__________实验,这样便于测量__________。
2.(2026·上海·期中)伽利略研究落体运动规律时,先研究小球在斜面上的运动,主要是为了便于测量_________。再根据实验测量的_________和_________,两个物理量,经过推理,最终得到落体运动的规律。
3.(2026·上海长宁·期中)伽利略创造性地设计了如图所示的斜面实验,利用斜面是为了便于测量_________(选填“A.速度”或“B.时间”),结合逻辑推理可得出的结论是_________________。
4.(2026·上海浦东·期中)做自由落体运动的物体( )
A.位移随时间均匀增大
B.速度变化率不断增大
C.加速度随时间均匀增大
D.在任意一段时间内速度变化量的方向均竖直向下
5.(2026·上海浦东·期中)伽利略利用图中斜面实验得出的结论是( )
A.速度与下滑时间成反比
B.下滑距离与时间成正比
C.下滑距离与时间成反比
D.下滑距离与时间的平方成正比
6.(2026·上海嘉定·期中)某次实验中将一颗50 g的石子从20 m的高处由静止开始匀加速下落,忽略空气阻力的影响,取。则石子落地时速度为__________,最后内下落高度为__________。
7.(2026·上海静安·期中)自由落体是日常生活中常见的运动,如雨滴下落、运动员跳水……
(1)某房檐上一小石子从静止掉落,下落过程中所受空气阻力可忽略不计。小石子运动的位移时间图像可能为( )
A. B.
C. D.
(2)伽利略在研究自由落体运动时,做了如下的实验:他让一个铜球从阻力很小(可忽略不计)的斜面上由静止开始滚下,并且做了上百次。假设某次实验在固定斜面上任取三个位置A、B、C,让小球分别由A、B、C滚下,使A、B、C与斜面底端的距离分别为s1、s2、s3,小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3,小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v1、v2、v3,则下列关系式中正确并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动的是( )
A. B.
C. D.s3−s2=s2−s1
(3)如图是用频闪周期为t的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片。
(1)这个实验表明:如果我们可以减小__________对物体下落运动的影响,直至其可以忽略,那么重量不同的物体下落快慢程度将会相同。
(2)关于提供的信息及相关数据处理,下列说法中正确的是( )
A.一定满足关系
B.一定满足关系
C.苹果下落的加速度大小为
D.羽毛下落到C点时的速度大小为
(4)从离地面720m的空中自由落下一个小球,不计空气阻力,取。
(1)小球经过多长时间落到地面?
(2)自小球下落开始计时,求小球在最初2s内及最后2s内的位移大小;
(3)求小球下落时间为下落总时间的一半时的速度。
8.(2026·上海宝山·期中)伽利略通过斜面实验,验证了自己关于落体运动的猜想,并揭示了落体运动的规律,这些规律对于后来的物理学研究和应用具有重要意义,奠定了力学的基础。同时伽利略的实验方法也为科学研究提供了范例,即通过实验来验证和检验自然规律。
(1)伽利略对自由落体的研究,开创了研究自然规律的科学方法,这就是( )
A.对自然现象进行总结归纳的方法
B.用科学实验进行探究的方法
C.把科学实验和逻辑推理(包括数学推演)相结合的方法
D.对自然现象进行总结归纳,并用实验进行验证的方法
(2)关于自由落体运动,下列说法正确的是( )
A.伽利略最早通过实验和逻辑推理得出了自由落体运动是匀变速运动
B.自由落体运动的位移与下落时间成正比
C.无风晴天时高处下落的树叶做自由落体运动
D.自由落体的加速度在地球上各处是相等的
(3)设宇航员在某行星上从高处自由释放一重物,测得在下落最后内所通过的距离为。则该星球表面的重力加速度大小为______,重物落地时的速度大小为______。
(4)如图,雨滴从屋檐A由静止自由下路,人在室内测得用滴经过窗口的时间为,窗口高,他又测得雨滴继续从窗口底部C点落到地面D点的时间为。求:
(1)屋檐离地面的高度;
(2)雨滴落地的速度大小。
9.(2026·上海·期中)从离地面500m的空中自由落下一个小球,问:
(1)小球过多长时间落到地面?
(2)下落500m过程的平均速度为多少?
(3)小球自开始下落计时,在第3s内的位移有多大?(本题重力加速度取)
10.(2026·上海虹口·期中)伽利略在研究自由落体运动时采用的是实验和逻辑推理相结合的方法,将实际实验和理想化的实验结合在了一起。
(1)一位同学在某星球上完成自由落体运动实验:让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第5s内的位移是18m,则 ( )
A.小球在2s末的速度是20m/s
B.小球在第5s内的平均速度是18m/s
C.小球在第2s内的位移是20m
D.小球在前5s内的位移是125m
(2)如图所示,一个两端封闭的玻璃管(也称牛顿管)上其中一端有一个开关,玻璃管可以与外界相通。把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中,玻璃管竖直放置,让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落,观察物体下落的情况。第一次打开开关使管内空气与大气连通,观察两物体同时下落的情况。第二次他把玻璃管里的空气抽出去,关闭开关,再次观察两物体同时下落的情况。则以下说法中正确的是 ( )
A.抽气前和抽气后羽毛的下落均可近似看作自由落体运动
B.抽气前铁片比羽毛下落的时间短,这说明重量大的物体下落更快
C.抽气后,在赤道和北京分别做该实验,羽毛的下落时间会略有差异
D.抽气后,羽毛下落的加速度大于金属片下落的加速度
(3)关于伽利略对自由落体运动的研究,下列叙述正确的是 ( )
A.伽利略认为,如果没有空气阻力,重物与轻物应该下落得同样快
B.伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
C.伽利略用实验直接证明了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
D.伽利略采用了斜面实验,“冲淡”了重力的作用,便于运动时间的测量。
(4)如图,A、B为两固定的光电门,在光电门A正上方的O处有一边长为0.5cm的正方形铁片自由落下,铁片下落的过程中底边始终水平,已知铁片通过A、B 光电门的时间分别为,。若将铁片通过光电门的平均速度视为瞬时速度,忽略空气阻力的影响,g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A.铁片通过光电门A的瞬时速度为8m/s
B.铁片从A到B的平均速度为6m/s
C.O点到光电门A的距离为1m
D.光电门A到B之间的距离为0.24m
(5)有一条竖直悬挂起来的长为4.2m的细杆AB,在杆的正下方离B端0.8m的地方有一个水平固定的圆环C,如图所示,若让杆自由下落,求:(取10m/s²)
(1)从杆下落开始,上端A及下端B到达圆环所经历的时间;
(2)AB杆通过圆环的过程中所用的时间。
11.(2026·上海·期中)高空抛物——从天而降的灾祸
高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”,这是一种违法行为,为社会带来很大的危害。有数据表明:一枚30g的鸡蛋从4楼抛下击中人体就能让人起肿包;从8楼抛下就能让人头皮破损;从18楼抛下就能砸破行人的头骨;从25楼抛下可使人当场死亡。根据现有法律规定,高空抛物行为造成人身、财产损害的属于违法行为,依法追究相应责任(g取)。
(1)一个物体自由下落6s后落地,则在开始2s内和最后2s内通过的位移之比为( )
A. B. C. D.
(2)甲物体的重力是乙物体的3倍,它们在同一高度同时自由下落,则下列说法中正确的是( )
A.甲比乙先着地 B.甲比乙的加速度大 C.甲与乙同时着地 D.乙比甲落地速度大
(3)两个物体从时刻起先后开始做自由落体运动,同时落地,则正确描述它们运动的图像是( )
A. B. C. D.
(4)为了验证“不同物体作自由落体运动时,它们的运动情况是完全相同的”,可以用如图所示的实验装置进行实验,在玻璃管中放有羽毛和金属片,要看到羽毛和金属片的下落情况完全相同,必须满足的条件是:
(1)玻璃管中应______;
(2)羽毛和金属片到达底端的顺序是______。
(5)两只小球从不同高度自由下落,但同时到达地面。已知第一只小球下落的时间是1秒,第二只小球的高度是30米。问:这两只小球开始下落的高度差是多少?开始下落的时间差是多少?
12.(2026·上海·期中)网球
(1)如图所示是一个网球沿竖直方向运动时的频闪照片,由照片可知( )
A.网球正在上升 B.网球正在下降
C.网球的加速度向上 D.网球的加速度向下
(2)如图所示为一网球自由下落时的部分频闪照片示意图,A、B之间的实际距离为36cm,B、C之间的实际距离为46cm,重力加速度,则闪光的时间间隔为______s,网球做自由落体运动的起点在A点正上方______cm处。
(3)如图所示,可以表示两个网球做自由落体运动的物体同时落地的图是( )
A. B.
C. D.
13.(2026·上海嘉定·期中)有同学做学期活动,研究自由落体运动。将一个网球从楼上静止释放,再用视频处理软件截取视频中相等时间间隔网球的位置,合成为一张图片进行研究。
(1)网球从四楼阳台静止掉落,空气阻力不计,其运动的x-t图像可看成( )
A. B.
C. D.
(2)如图所示为截图的时间间隔为t的合成图片。根据提供的信息及相关数据处理,小组的5个同学,给出以下结论,请你帮他们判断结论是否正确(正确的用“√”错误用“×”表示)
(1)一定满足关系( )
(2)一定满足关系( )
(3)一定满足关系( )
(4)vc的大小一定为( )
(5)网球下落的加速度大小为( )
(3)已知楼房结构:每层高,阳台高米。网球从四楼阳台静止开始下落,正式实验前想请你根据自由落体规律估算一些数据:(取,本题所有结果保留2位小数)
(1)网球落地时的速度大小?
(2)网球落地前最后1s内的位移大小;
(3)网球经过2楼镂空区域所需时间。
考点3 追及、相遇与刹车问题
1.(2026·上海宝山·期中)舰载机是指在航空母舰上起降的飞机,其性能决定航空母舰的战斗力,受限于航空母舰的起降距离,为安全起降,舰载机应具有更优越的性能,航空母舰阻拦索。用于将舰载机高速拦停,阻拦索要在短短数秒内使舰载机迅速减速至零,是舰载机名副其实的“生命线”。
(1)飞机从制动到停止共用了,这段时间内飞机每前进的距离分别为、、、、,则( )
A.初速度为 B.末速度为
C.加速度的方向一定向后 D.加速度大小一定减小
(2)飞机在减速时的加速度大小为。如果必须在内停下来,则飞机着舰的速度不能超过( )
A. B. C. D.
2.(2026·上海嘉定·期中)一辆汽车在平直公路上以某一速度行驶时,司机低头看手机3 s,相当于盲开60 m,该车遇见紧急情况,紧急刹车的距离(从开始刹车到停下时汽车所行驶的距离)至少是20 m。根据以上提供的信息:
(1)求汽车行驶的速度大小;
(2)求刹车的最大加速度大小;
(3)若该车以108 km/h的速度在高速公路上行驶时,前方150 m处道路塌方,该车司机低头看手机3 s后才发现危险,已知司机的反应时间为0.6 s,刹车的加速度与(2)问中大小相等。试通过计算说明汽车是否会发生交通事故。
3.(2026·上海宝山·期中)交通法规定,汽车出现故障停在道路上时,应在车后放置如图所示的三角警示牌,提醒后面驾车的驾驶员减速避让。在夜间,某乡村道路上有一车辆因故障停车,后面有一货车以的速度向前驶来,由于夜间视线不好,又有大雾,货车驾驶员只能看清前方的物体,并且他的反应时间为,制动后最大加速度大小为。取。
有关货车刹车的时间与距离,回答以下问题
(1)货车从发现情况到最终停止所用的最短时间为______s;
(2)为了避免相撞,故障车司机将三角警示牌至少要放在故障车辆后______处,就一定能避免两车相撞。
(3)若以货车内驾驶员发现前方警示牌开始计时,制动后货车以最大加速度减速,则内货车的位移为( )
A. B. C. D.
4.(2026·上海静安·期中)2024年第33届夏季奥林匹克运动会,在法国首都巴黎举行。中国运动健儿奋力拼搏,取得骄人成绩,为祖国赢得了荣誉。
(1)跳水是中国传统优势项目。跳水比赛中,运动员向上离开踏板的瞬间为计时起点,竖直向上为正方向。运动员可看成质点,利用专业设备测量其竖直方向的速度v与时间t的关系如图所示,则运动员到达最高点为_______s时,踏板距离水面的高度为_______m。
(2)甲、乙、丙三位同学同时同地出发做直线运动,他们的位移时间图像如图所示。在20s内,他们的位移和路程及平均速度和平均速率的大小关系是( )
A.位移大小和路程均相等
B.位移大小相等,路程
C.平均速度大小相等,平均速率
D.平均速度大小相等,平均速率
(3)奥运会期间,超载车辆存在很大的安全隐患,一辆值勤的警车停在公路边,交警发现从他旁边行驶的货车严重超载,决定前去追赶,从超载货车经过警车开始计时,货车和警车的v-t图像如图所示,则( )
A.追赶过程中两车间的最大距离为75m
B.警车加速过程的加速度大小为2m/s2
C.当t=10s时警车恰好能追上货车
D.警车追上货车时,警车行驶了200m
(4)有一个趣味射击运动:四个水球就能挡住子弹,当四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动。如图所示,子弹恰好能穿出第四个水球,则可以判定( )
A.子弹在每个水球中的速度变化量相同
B.子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
C.子弹穿过每个水球的时间比为1:3:5:7
D.子弹射入每个水球时的速度比为1:::2
(5)已知做匀加速直线运动的参赛运动员第一秒的位移为x1,第二秒的位移为x2,第三秒的位移为x3,第四秒的位移为x4,下列关于逐差法规律说法正确的是( )
A.运动员的加速度的大小为:的值
B.运动员的加速度的大小为:的值
C.运动员的加速度的大小为:的值
D.运动员的加速度为:
(6)如图所示,一名运动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。已知这名运动员的质量为60kg,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再减速下滑,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,g取10m/s2,那么该运动员( )
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∶2
C.加速过程中通过的位移为4m D.加速与减速过程的位移之比为1∶4
(7)一汽车在水平地面上行驶去看奥运会,因前方故障采取紧急措施,此过程可看作是匀减速直线运动,其位移与时间的关系是:,则汽车刹车时加速度大小为_______m/s2;汽车刹车5s内的位移大小为_______m。
(8)小明一边驾驶汽车一边听奥运会广播直播,以0.8m/s2的加速度,沿平直公路自静止出发,做匀加速直线运动,经20s后改做匀速直线运动,又向前运动了20s。求:
(1)20s末汽车的速度;
(2)40秒内汽车的总位移。
(3)试作出其0~40s内的v-t图像。
5.(2026·上海·期中)交通工具
交通法规定,汽车出现故障停在道路上时,应在车后放置如图所示的三角警示牌,提醒后面驾车的驾驶员减速避让。在夜间,某乡村道路上有一车辆因故障停车,后面有一货车以30m/s的速度向前驶来,此时有大雾,货车驾驶员只能看清前方的物体,他的反应时间为,制动后最大加速度大小为,取。
(1)有关货车刹车的时间与距离,回答以下问题
(1)货车从发现情况到最终停止所用的最短时间为___________;
(2)若以货车内驾驶员发现前方警示牌开始计时,制动后货车以最大加速度减速,则内货车的位移为( )
A. B. C. D.
(3)为了避免相撞,故障车司机将三角警示牌至少要放在故障车辆后___________m处,就一定能避免两车相撞。
(2)小明通过下面的实验测量学生甲的反应时间,实验步骤如下:
(1)小明用两个手指轻轻捏住量程为的木尺上端,让木尺自然下垂。学生甲把手放在尺的下端(位置恰好处于刻度处,但未碰到尺),准备用手指夹住下落的尺。
(2)小明在不通知学生甲的情况下,若是突然松手,尺子下落;学生甲看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为,重力加速度大小为,则学生甲的反应时间为___________。(用、和表示)。
(3)已知当地的重力加速度大小为,甲同学的测试数据为,,学生甲的反应时间为___________s。(结果保留2位有效数字)
(4)写出一条提高测量结果准确程度的建议:___________。
(3)“复兴号”G34次列车由杭州东站开往北京南站,全程1279千米,运行时间4小时40分钟,最大时速可达350千米每小时,则( )
A.“1279千米”指位移大小
B.“4小时40分钟”指时间间隔
C.“350千米每小时”指平均速度大小
D.全程的平均速度大小约为274千米每小时
(4)关于速度、速度的变化量、加速度,下列说法正确的是( )
A.物体运动时速度越大,它的加速度也越大
B.物体运动过程中速度的变化量越大,它的加速度也越大
C.物体运动过程中速度的方向与其加速度方向总是相同的
D.物体运动过程中速度的变化量的方向与其加速度方向总是相同
(5)某一长直的公路上,有一辆执勤警车,警察发现前方处有一超载汽车正以的速度向北匀速直线运动,这时警车立即从静止出发经匀加速至最大速度后保持匀速,警车最终追上超载汽车。
(1)求警车加速度;
(2)求警车追上超载汽车之前,二者之间的最大距离;
(3)请判断警车追上超载汽车时的速度大小是否达到?
6.(2026·上海松江·期中)交通安全。随着交通工具的普及和道路网络的扩展,交通安全问题日益凸显其重要性。
(1)如图是高速上某一“区间测速”的标牌,则汽车安全通过此区间的最短时间为________min;此路段上一辆汽车以的速率行驶了三分之一区间测速的路程,全程的平均速率为,则可判断该汽车在此路段上________超速(选填A、一定;B、可能;C、没有),理由是:________。
(2)有一辆卡车以的速度匀速行驶,司机突然发现正前方十字路口一个老人跌倒,该司机用了0.6s反应时间后立即刹车,卡车开始匀减速前进,最后停在老人前1.5m处,避免了一场事故。已知刹车过程中卡车加速度大小为,则( )(多选)
A.司机发现情况后,卡车经过3s停下
B.司机发现情况时,卡车与该老人的距离为33m
C.从司机发现情况到停下来的过程,卡车的平均速度为
D.若卡车的初速度为,其他条件都不变,则卡车将撞到老人
(3)在十字路口,一辆汽车以的加速度从停车线启动做匀加速直线运动,此时恰好有一辆自行车以的速度匀速驶过停车线与汽车同方向行驶,从此刻开始计时,则:
a. 汽车追上自行车前,什么时候它们相距最远?最远距离是多少?
b.在什么地方汽车追上自行车?追到时汽车的速度是多大?
7.(2026·上海·期中)实验小组让甲、乙两辆电动玩具小车在同一条平直轨道上运动来研究匀变速直线运动的规律,两小车同时同地出发,甲车的速度与时间关系图像如图1所示,乙车速度的平方与位移的关系图像如图2所示。则乙车加速度大小为________,甲、乙两车在t=___________s时相遇。
8.(2026·上海·期中)交通安全
2023年官方数据显示,全国道路交通事故直接财产损失为11.8亿元(包括车辆、设施损毁及善后费用)。因此可在以下三个方面加强交通安全教育。
1、交通法规与信号识别
包括红绿灯、车道信号灯、方向指示灯等规则,道路标志与标线的分类(警告、禁令、指示标志)及实际应用。
2、行人及非机动车安全
行人需使用人行横道或天桥,遵守“一慢二看三通过”原则;儿童骑行需满12周岁且佩戴头盔,自行车骑行需靠右行驶,避免闯红灯或危险变道。
3、机动车驾驶规范
防御性驾驶:预判风险,保持安全车距,避免疲劳驾驶。夜间行车提高可见性,货车司机注意长下坡路段控制车速。
(1)如图所示,甲图是限速标志,乙图是路线指示标志。上述两个数据的物理意义是( )(单选题)
A.是平均速度,100km是位移
B.是平均速度,100km是路程
C.是瞬时速度,100km是位移
D.是瞬时速度,100km是路程
(2)某同学在用照片记录了汽车的运动情况,汽车每隔0.1秒滴一滴水在长直路面上,在路面上依次确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,如下图所示,其相邻水滴间的距离分别为,,,
①B点的瞬时速度为______m/s;
②试根据纸带上各个计数点间的距离,估算出汽车的加速度为______。
(3)一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以的加速度开始行驶,恰在这时一辆自行车以的速度匀速驶来,从后边赶过汽车,则下列说法正确的是( )(多选题)(漏选得部分分,多选、错选不得分)
A.汽车在追上自行车之前,两车经过2秒相距最远
B.两车速度相等时,相距最远,此时两车距离是6米
C.经过4秒汽车追上自行车
D.汽车追上自行车时的速度一定等于
E.如果汽车一开始是以的加速度开始追赶,追上自行车时的速度一定大于
9.(2026·上海长宁·期中)无人驾驶技术是2025年《时代周刊》列举的最佳发明之一,它融合了光学、力学等物理原理,通过激光雷达等装置感知环境,借助AI算法实现车辆的自主驾驶。
(1)某无人驾驶汽车进行刹车性能测试,得到汽车在平直路面上紧急刹车过程中的位移随时间变化规律为(x单位是m,t单位是s),则下列说法正确的是( )
A.该汽车刹车的初速度为20m/s
B.该汽车刹车的加速度大小为10m/s2
C.刹车后3s内的位移为30m
D.刹车后1s末的速度为20m/s
(2)一辆无人驾驶智能汽车沿直线运动,运动过程中依次经过A、B、C三点。
(1)若汽车在AB和BC段均做匀速运动,两段路的速度大小分别为和,AB和BC段长度相等,此汽车从A到C的平均速度大小为______;
(2)若汽车从A到C做匀加速直线运动,AB和BC段长度分别为和,AB和BC段速度变化量均为,此汽车从A到C的平均速度大小为______。
(3)在针对无人驾驶车辆进行道路测试时,测试车甲、乙在如图的两平行直线车道上,甲车有一初速度,乙车初始为静止状态。当甲车与乙车并排时开始计时,甲、乙两辆汽车的速度-时间关系分别如图中A、B直线所示,两汽车可视为质点,甲车减速到零后不再运动。求:
(1)两车再次并排时所用时间t;
(2)两车再次并排行驶之前,在运动方向上相距的最远距离。
10.(2026·上海嘉定·期中)汽车在平直高速公路运动时,会遇到各种情况,运动情况复杂,但大多数情况可以看成匀变速或匀速运动模型,试用学过的物理知识,分析以下问题:
(1)如图所示,一辆装满石块的货车沿平直路面以大小为100km/h的速度向右匀速运动,货箱中周围石块对石块A的作用力的合力方向为( )
A.水平向右 B.竖直向上 C.斜向右上 D.斜向右下
(2)汽车匀加速依次通过“0m”“50m”和“100m”的车距确认标志牌,通过“0m”和“50m”之间所用时间为,速度变化量为;通过“50m”和“100m”之间所用时间为,速度变化量为。则( )
A. B. C. D.
(3)一辆匀速行驶的汽车遇到紧急情况开始刹车,运动过程中的位移(单位:m)与时间(单位:)的关系式为,则( )
A.从刹车开始计时,5s内通过的位移为50m
B.从刹车开始计时,5s末的速度为
C.刹车时的加速度大小是
D.刹车前的速度是
(4)车辆通过ETC收费窗口时,无需停车,但仍需降速后通过。某汽车在正常行驶速度为30m/s,直线通过ETC通道时,其速度随时间变化的关系如图所示:
(1)该车进ETC通道时,加速度大小为________
(2)该车从开始减速到加速至原来速度的过程中,通过的位移大小为________m
(3)ETC通道对该车行驶产生的时间延误为________s
11.(2026·上海宝山·期中)在我国现代化发展进程中,科技的发达促进了交通工具的进步,各种交通工具的使用越来越普及,由此带来的是日渐便捷的交通出行体验。物理知识在交通中的有效应用,体现在交通工具、交通事故的处理等方面,如行驶中速度的测量;汽车的安全车距;车内安全带的使用原理等,都体现了物理知识与交通行为的相关性。
(1)如图,一辆汽车行驶在平直公路上,从时开始制动,汽车在第、第、第前进的距离分别是、、,则汽车在第内平均速度的大小为( )
A. B. C. D.
(2)我国北斗导航系统可以免费提供定位,测速和授时服务,定位精度,测速精度,下列说法不正确的是( )
A.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移
B.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置
C.北斗导航卫星授时服务提供的是时刻
D.北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体的速率
(3)汽车从立交桥顶上向下做变速直线运动。已知第内通过、第内通过、第内通过,则下列说法正确的是( )
A.第内的平均速度是 B.第内的平均速度是
C.第末的瞬时速度是 D.第末的瞬时速度最
(4)A、B两列车在同一轨道上同向行驶、A车往前,其速度,B车在后、速度,因大雾能见度很低,B车在距A车时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但B车要经过才能停下来。
(1)B车刹车时A仍按原速度行驶。两车是否会相撞?
(2)若相撞,求相撞用时;若不会相撞,求两车相距的最小距离。
试卷第1页,共3页
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