专题02 匀变速直线运动的研究:知识盘点+核心精讲+进阶训练(讲义,全国通用)高中物理学业水平考试合格考总复习
2026-10-26
|
2份
|
69页
|
20人阅读
|
1人下载
精品
内容正文:
专题02 匀变速直线运动的研究
【析】命题方向解读|【汇】知识清单盘点|【研】核心专题精讲|【练】巩固提升训练
—— 目 录 ——
析|学考考查要点
汇|知识清单盘点
研|核心专题精讲
考点一:匀变速直线运动基本概念
考点二:四大核心公式(高频,必考)
考点三:v-t图像(高频)
考点四:简单的刹车问题(高频坑点)
考点五:自由落体运动
考点六:实验:研究匀变速直线运动(高频实验)
练|巩固提升训练
知识点
学考具体要求
认知层次
常见题型
匀变速直线运动基本概念
知道匀变速直线是加速度不变的直线运动,能判度运动是匀加速还是匀减速。
掌握
选择题
四大核心公式
熟练掌握公式,并会代数计算。注意加速度的正负
熟练掌握
选择题,计算题
v-t图像
会看v-t图像,知道斜率代表加速度,和坐标轴围成的面积为位移。
熟练理解
选择题
简单的刹车问题
刹车问题要先计算停下来的时间,再计算,时间按停下时算
掌握
选择、计算题
自由落体运动
会判断自由落体运动,会计算自由落体运动
掌握
选择、计算题
实验:研究匀变速直线运动
会用打点计时器和光电门测速度和计算加速度
掌握
实验
1、 匀变速直线运动基本概念
(1)匀变速直线运动定义:加速度恒定(大小、方向都不变) 的直线运动;
(2)匀加速:a、v同向;匀减速:a、v反向
易错:速度均匀变化,不是一定是均匀增加,也可均匀减少,还可减速到0反向;加速度不变
2、四大核心公式(高频,必考)
1.速度—时间关系式(速度公式):v=v0+at。
2.位移—时间关系式(位移公式):x=v0t+at2。
3.速度—位移关系式:v2-=2ax。
4平均速度公式:x=t
基本公式的选用技巧
适用情境
适用公式
v=v0+at
x=v0t+at2
v2-=2ax
x=t
学考要求:知三求一;注意矢量性,先规定正方向,一般以初速度方向为正,正负代入。
3、v-t图像(高频)
(1) 斜率代表加速度a;斜率正负代表加速度方向
(2) 图像与时间轴围成面积代表位移;t轴上方正位移,下方负位移
(3) 交点:速度相等;截距:初速度
(4) 区分:x-t图像和v-t图像(极易混淆)
学考常考:给v-t图,判断运动性质、求加速度、求位移
4、简单的刹车问题(高频坑点)
1.刹车类问题的特点为匀减速到速度为零后停止运动,加速度a突然消失。
2.求解时要注意确定实际运动时间。(重点)
3.如果问题涉及最后阶段(到停止)的运动,可把该阶段看成反向的初速度为零的匀加速直线运动。
4.汽车在刹车时,有时要考虑司机的反应时间,在反应时间内汽车做匀速直线运动。(重点)
5、自由落体运动
条件
物体只受重力,从静止开始下落
运动性质
初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动
基本规律
(1)速度与时间的关系式:v=gt。
(2)位移与时间的关系式:h=gt2。
(3)速度与位移的关系式:v2=2gh
说明:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,故初速度为零的匀加速直线运动的规律都适用。
6、实验:研究匀变速直线运动(高频实验)
一、实验目的
1.练习使用打点计时器,学会通过纸带上的点测瞬时速度。
2.研究物体做匀变速直线运动的规律。
二、实验器材
电火花计时器或电磁打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸。
三、实验原理
1.打点计时器原理
2.用“平均速度法”测瞬时速度
(1)瞬时速度没法直接测量,因此根据极限思想,可通过测量对应的很短时间内的平均速度来测瞬时速度。在公式v=中,当Δt→0时v是瞬时速度。
(2)利用匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度计算,即vn=。(高频考点)
3.加速度的求解
(1)逐差法
①根据x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T为相邻计数点之间的时间间隔),求出a1=,a2=,a3=,然后取平均值,即==,即为物体的加速度。(考的较少)
②在数据处理时可以对纸带重新分段,把6段距离分为“前三”和“后三”,“后三”减“前三”也为相邻相等时间间隔内的位移差,时间间隔为3T。若纸带上计数段为偶数,直接分为前后两段计算,若纸带上计数段为奇数,可以舍掉首段或末段,以方便利用公式求解。
图像法:利用vn=求出打各点时纸带的瞬时速度,然后作出v-t图像,用v-t图像的斜率求物体运动的加速度。
四、注意事项
1.平行:纸带和细绳要和木板平行。
2.两先两后:实验中应先接通电源,后让小车运动;实验完毕应先断开电源后取纸带。
3.防止碰撞:在到达长木板末端前应让小车停止运动,要防止钩码落地和小车与滑轮相撞。
4.纸带选取:选择一条点迹清晰的纸带,舍弃点迹密集部分,适当选取计数点。
5.准确作图:在坐标纸上,纵、横轴选取合适的单位(避免所描点过密或过疏而导致误差过大),仔细描点连线,不能连成折线,应作一条直线,让各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧。
五、其他实验方案
方案1:用光电门、数字计时器测瞬时速度
光电门测速原理是用极短时间内的平均速度替代瞬时速度,根据v=可知,只要测出物体的宽度和物体通过光电门的时间即可测定物体的速度。
方案2:用频闪照相法测瞬时速度
利用频闪相机拍摄运动物体在不同时刻的位置,再根据照片和实物的比例推算出照片中不同时刻物体位置间的位移,根据运动学公式测得物体的速度。此种方法不仅适用于测做匀变速直线运动的物体的速度,也适用于测做匀变速曲线运动的物体的速度。
2、
考点一:匀变速直线运动基本概念
例1.(25-26高二·山东·学业考试模拟)认识海洋、保护海洋,深海科考及载人潜水器的技术必不可少.专家预计,至2024年底,“蛟龙”号、“深海勇士”号、“奋斗者”号三台载人潜水器累计下潜次数或将逾千次.在某次海试中,潜水器先匀加速下潜、再匀减速下潜直至速度为零,则( )
A.潜水器加速下潜过程,加速度的方向与运动方向相反
B.潜水器加速下潜过程,加速度增大,速度均匀增加
C.潜水器减速下潜过程,加速度减小,速度均匀减小
D.潜水器减速下潜过程,每经历相等的时间,潜水器速度的减少量不变
【答案】D
【详解】A.潜水器加速下潜过程,加速度的方向与速度方向相同,即加速度的方向与运动方向相同,故A错误;
B.根据知潜水器加速下潜过程,因为是匀加速下潜,加速度不变,速度均匀增加,故B错误;
C.潜水器减速下潜过程,因为是匀减速下潜,加速度不变,速度均匀减小,故C错误;
D.根据,潜水器减速下潜过程,因为是匀减速下潜,加速度不变,每经历相等的时间,潜水器速度的减少量不变,故D正确。
故选D。
例2.(25-26高一上·河南南阳·期中)如图所示,一列高铁出站时做匀加速直线运动,在时间内速度的变化量大小为,加速度大小为a1;进站时做匀减速直线运动,在时间内速度的变化量大小为,加速度大小为a2。已知 ,规定以高铁的运动方向为正方向,则下列说法正确的是( )
A.的方向沿负方向
B.a₁、a₂的方向均与运动方向相同
C.
D.
【答案】D
【详解】A.匀加速运动,速度和加速度方向相同均为正方向,而加速度与方向相同均为正方向,故A错误;
B.匀减速运动,速度和加速度方向相反,速度是正方向,加速度为负方向,故B错误;
CD.由加速度定义式
相同,,解得,故C错误,D正确。
故选D。
1.(24-25高三上·黑龙江·学业考试真题)如图,一名滑雪者从山坡顶端沿长直倾斜雪道由静止开始匀加速下滑,先后经过A、B两点时速度大小分别为、,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.无法确定、的大小关系
【答案】B
【详解】由于滑雪者匀加速下滑,速度逐渐增大,先后经过A、B两点,则有
故选B。
2.(2022高二上·宁夏中卫·学业考试)物体做匀加速直线运动,加速度为2m/s2,那么( )
A.在任意1s内,物体的末速度一定等于初速度的2倍
B.在任意1s内,物体的末速度一定比初速度大2m/s
C.在任意时间内,物体的末速度一定等于初速度的2倍
D.在任意时间内,物体的末速度一定比初速度大2m/s
【答案】B
【详解】AB.物体做加速度为2m/s2的匀加速直线运动,在任意1s内,物体的末速度一定比初速度大2m/s,但不一定是2倍,选项B正确,A错误;
CD.根据
v=v0+at
可知,在任意时间内,物体的末速度v不一定等于初速度v0的2倍,也不一定大2m/s,选项CD错误。
故选B。
考点二:四大核心公式(高频,必考)
例1.(25-26高二上·江苏盐城·学业考试模拟)一物体在水平面上向东运动,某时刻速度大小为20m/s,然后开始减速,10s后该物体的速度减小为0。物体的加速度大小及方向正确的是( )
A. 方向向东 B. 方向向西
C. 方向向东 D. 方向向西
【答案】D
【详解】根据加速度定义式,规定向东为正方向。
代入数据
加速度大小为2m/s2,负号表示方向与正方向相反,即向西。
故选D。
例2.(25-26高二·山东·学业考试模拟)如图所示,一汽车遇到紧急情况,立即刹车直至停止。汽车刹车过程可视为匀减速直线运动,其速度随时间变化的关系式为,v和t单位分别是和s。求:
(1)汽车刹车过程初速度的大小和加速度的大小a;
(2)刹车后末速度的大小。
【答案】(1),
(2)
【详解】(1)用与对比可得初速度,加速度。
(2)刹车至末速度为零所用时间
故刹车后末速度的大小。
例3.(2025·江苏·高考真题)新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物立刻制动,做匀减速直线运动。内速度由减至0。该过程中加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据运动学公式,代入数值解得
故加速度大小为。
故选C。
例4.(26-27高二·全国·学业考试复习)由静止开始做匀加速直线运动的汽车,第内通过的位移为,以下说法错误的是( )
A.第末的速度为 B.加速度为
C.第内通过的位移为 D.前内通过的位移为
【答案】D
【详解】B.汽车由静止开始做匀加速直线运动,第1s内位移满足
代入,
解得,故B正确;
A.由速度公式可知,第末汽车速度,故A正确;
D.汽车前内位移,故D错误;
C.汽车第内的位移为前位移与第位移的差值,即,故C正确。
本题选错误的,故选D。
例5.(26-27高二·全国·学业考试复习)一小球从点由静止开始做匀变速直线运动,到达点时速度为,到达点时的速度为,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】小球从点由静止开始做匀变速直线运动,设加速度大小为,根据匀变速直线运动的速度位移公式可知,
则有
故选A。
1.(25-26高二上·江苏·学业考试真题)棒球运动员在0.05s内将速度为20m/s的球反向击出,击出后速度大小为30m/s,以击出后速度方向为正方向,则棒球的加速度为( )
A.200m/s2 B.-200m/s2
C.1000m/s2 D.-1000m/s2
【答案】C
【详解】以击出后速度方向为正方向,则初速度方向与正方向相反,故初速度
末速度为,时间为
根据匀变速直线运动速度与时间的关系,得
代入数据解得
故选C。
2.(24-25高二下·海南·学业考试真题)2025年我国科研人员开展的一次高速磁悬浮实验中,用时7s,成功将1.1t重的试验车由静止加速至180m/s,测试速度打破了同类型平台全球纪录,成为全球最快的磁悬浮试验速度。假设试验车加速过程中做匀加速直线运动,求:
(1)试验车加速过程中的加速度大小。
(2)7s内试验车的位移大小。(结果均保留3位有效数字)
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据匀变速直线运动速度公式
代入数据解得
(2)根据匀变速直线运动的平均速度为初末速度的平均值,可得7s内试验车的位移大小为
3.(24-25高二上·吉林·学业考试真题)某同学骑自行车经过一个下坡路段,初始速度为2m/s,经过2s后,速度变为6m/s,整个过程可视为匀加速直线运动,则自行车在这段时间内的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设,,,根据匀加速直线运动的速度时间关系,以初速度方向为正方向,有
代入数据得
故选C。
考点三:v-t图像(高频)
例1.(25-26高二上·江苏泰州·学业考试模拟)电动汽车因绿色、环保、节能、加速性能优异而深受广大消费者喜爱。将它的启动过程视为初速度为0的匀加速直线运动,下列图像中,能表示汽车启动时速度随时间变化关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】对于初速度为0的匀加速直线运动,根据速度公式有
可知,图像为一条过原点的倾斜直线
故选D。
例2.(25-26高二下·陕西·学业考试模拟)如图所示为一物体运动的速度—时间图像,根据图像可知( )
A.物体在第1s内和第3s内的运动方向相反
B.物体在第3s内和第4s内的加速度方向相反
C.物体在前3s内的位移先增大后减小
D.物体在前4s内的位移大小为1.5m
【答案】D
【详解】A.由题图可知,在前3s物体的速度方向均为正方向,即物体在第1s内和第3s内的运动方向相同,故A项错误;
B.图像的斜率为物体的加速度,结合题图可知,物体在第3s内和第4s内的加速度方向相同,故B项错误;
C.物体前3s速度方向均为正方向,说明物体一直向正方向运动,位移持续增大,故C项错误;
D.物体的图像与坐标轴围成的面积代表物体的位移,物体前4s的位移,故D项正确。
故选D。
例3.(25-26高一上·湖南长沙·学业考试模拟)一辆汽车在平直公路上行驶,它的速度时间图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.时间内,汽车加速度变大 B.时间内,汽车加速度变大
C.时间内,汽车位移等于 D.时间内,汽车位移等于零
【答案】B
【详解】A.由图斜率绝对值表示加速度大小,图像可知时间内,图像斜率减小,即汽车加速度变小,故A错误;
B.图像可知图像斜率绝对值增大,即汽车加速度变大,故B正确;
C.由图面积表示位移,可知时间内,汽车位移大于,故C错误;
D. 时间内,图像面积不是0。即汽车位移不等于零,故D错误。
故选B。
例4.(25-26高二·山东·学业考试模拟)如图甲所示,2025蛇年春晚,国产机器人集体扭秧歌引人注目,动作丝滑堪比人类。记录其中一台机器人在一段时间内运动的图像如图乙所示,在0~7s内,下列说法正确的是( )
A.机器人可能做曲线运动 B.机器人的速度变化率变大
C.机器人的位移小于3.5m D.机器人的平均速度大小等于0.5m/s
【答案】B
【详解】A.图像反映机器人速度方向没有变化,所以机器人做直线运动,故A错误;
B.图像上斜率表示加速度,根据图乙可知,机器人在0~7s内的加速度逐渐增大,速度变化率逐渐变大,故B正确;
C.图像中,图线与坐标轴所围面积表示位移,在图像上做辅助线如图所示。由数学知识可得,故C错误;
D.机器人的平均速度,故D错误。
故选B。
1.(24-25高二上·浙江·学业考试真题)一辆汽车沿着平直公路运动,其图像如图所示,则该汽车( )
A.0~2s内做匀速直线运动
B.2s~6s内做匀速直线运动
C.0~2s内位移比6s~8s内小
D.0~2s内加速度比6s~8s内大
【答案】B
【详解】A.根据题图可知0~2s内汽车做匀加速直线运动,故A错误;
B.根据题图可知2s~6s内汽车做匀速直线运动,故B正确;
C.根据图像与轴围成面积表示位移可知0~2s内位移比6s~8s内大,故C错误;
D.根据图像斜率的绝对值表示加速度大小可知0~2s内加速度比6s~8s内小,故D错误。
故选B。
2.(22-23高二下·四川·学业考试真题)一物体做直线运动的图像如图所示。下列说法中正确的是( )
A.内物体的位移为5m B.内物体处于静止状态
C.5s时物体回到出发点 D.6s时物体运动方向改变
【答案】A
【详解】A.在图像中,图像与坐标轴围成的面积表示位移,所以在内的位移为,故A正确。
B.从图像读出,在内物体的速度为,即物体在做匀速直线运动,故B错误。
C.位移为0时物体回到出发点,时物体的位移为,故C错误。
D.速度为0时刻物体速度改变方向,图中物体速度改变方向时刻为,故D错误。
故选A。
3.(23-24高二下·福建·学业考试真题)动车出站的起动过程可视为从静止开始的匀加速直线运动。下列v-t图像中,能正确表示动车出站过程速度随时间变化规律的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】动车从静止开始做匀加速直线运动,其图像是一条倾斜直线,且速度逐渐增大。
故选D。
考点四:简单的刹车问题(高频坑点)
例1.(24-25高二下·贵州·学业考试模拟)在平直的公路上以的速度行驶的汽车,因发现前方有危险而进行紧急刹车,已知刹车过程中的加速度大小为,则汽车刹车的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据题意,由公式
可得,汽车刹车的距离为
故选A。
22.(24-25高二下·重庆·期中)重庆轨道交通2号线李子坝站的“轻轨穿楼”是近年来的网红景点,吸引了大量游客前来打卡。某乘客用手机测量到一列时速为90km/h的轻轨列车在制动后做加速度大小为5m/s²的匀减速直线运动,则列车开始制动到停下所需时间为( )
A.4s B.5s C.6s D.7s
【答案】B
【详解】列车开始制动到停下所需时间
故选B。
例2.(24-25高二上·江苏·学业考试真题)我国新能源纯电动汽车技术发展迅速。某型号电动汽车在一次刹车测试中,以初速度90km/h、加速度做匀减速直线运动。该汽车刹车6s后的速度为( )
A.0 B. C.15m/s D.60m/s
【答案】A
【详解】汽车刹车后做匀减速直线运动,初速度为
加速度大小为,根据公式
计算出刹车时间为
5s后汽车静止,汽车刹车6s后的速度为0。
故选A。
1.(2023高二上·广东揭阳·学业考试)(多选)一辆汽车以初速度开始制动,加速度大小为2m/s2,自开始制动后5s内( )
A.汽车的位移大小为15m B.汽车的位移大小为16m
C.汽车的平均速度大小为4m/s D.汽车的平均速度大小为3.2m/s
【答案】BD
【详解】汽车从开始制动到停下所用时间为
汽车自开始制动后5s内的位移等于4s内的位移,则有
自开始制动后5s内,车的平均速度大小为
故选BD。
2.(24-25高一上·山东·学业考试真题)一辆汽车匀速行驶到路口前遇红灯,司机立即刹车至停止,此时显示红灯剩余时间为10s。已知汽车刹车前的速度大小为10m/s,刹车过程可视为匀减速直线运动,加速度大小为2m/s²,可知开始刹车后6s内汽车位移的大小为( )
A.24m B.25m C.36m D.60m
【答案】B
【详解】汽车刹车停止时需要的时间
则6s时汽车已经停止,则位移为
故选B。
考点五:自由落体运动
例1.(25-26高一上·湖南长沙·学业考试模拟)爱因斯坦曾赞扬道:“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端”,如下图体现了伽利略怎样的逻辑思维( )
A.根据亚里士多德“重的物体下落得快”的论断,将轻重石头捆在一起后下落结果与重的石头单独下落结果进行对比,会推出相互矛盾的结论
B.当小球沿斜面向下滚动时速度增大,向上滚动时速度减小。那么在水平面滚动时速度应该不增不减
C.利用“理想斜面实验”阐述力不是维持物体运动的原因,是摩擦作用导致小球在水平面滚动越来越慢
D.研究落体运动时,利用阻力很小的斜面“冲淡”重力,通过研究小球沿斜面运动的结果向落体运动进行外推
【答案】D
【详解】由图知,小球在斜面上运动,且斜面的倾角逐渐增大,为伽利略对自由落体运动规律研究的推导,他利用阻力很小的斜面“冲淡”重力,通过研究小球沿斜面运动的结果向落体运动进行外推。故D正确,ABC错误。
故选D。
例2.(25-26高二下·陕西·学业考试模拟)现实生活中,若空气阻力较小时,可近似将物体只在重力作用下从静止开始下落的运动看作自由落体运动,则下列可看作自由落体运动的是( )
A.挂在天花板上的灯泡因接口松动掉下 B.运动员击落空中飞行的飞碟
C.跳水运动员从跳板跃起下落 D.挂在屋檐的风铃被风吹落
【答案】A
【详解】自由落体运动需满足两个核心条件:①初速度;②运动过程中仅受重力(空气阻力远小于重力时可忽略,合力近似等于重力)。
A.灯泡原本静止,接口松动掉下时初速度为0,下落过程中空气阻力远小于灯泡重力,可近似认为只受重力,符合自由落体运动条件,故A正确;
B.空中飞行的飞碟本身具有不为零的初速度,被击落时初速度不为0,不符合自由落体初速度为0的条件,故B错误;
C.运动员从跳板跃起时具有向上的初速度,不符合自由落体条件,故C错误;
D.风铃被风吹落时受到风力作用,合力不只有重力,不符合仅受重力的条件,故D错误。
故选A。
例3.(25-26高二下·陕西·学业考试模拟)在“验证自由落体运动规律”的物理实验课上,小明将一个红苹果从桌面静止释放,苹果在重力作用下竖直下落(不计空气阻力)。请分析苹果下落过程中,下落位移h、下落速度v、下落时间t的图像关系,下列图像符合规律的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.根据自由落体规律有
即h-t图像为抛物线,故A错误;
B.根据自由落体运动规律有
即h-v图像为抛物线,故B错误;
CD.根据自由落体运动规律有
即v-t图像为过原点倾斜的直线,故C正确,D错误。
故选C。
1.(25-26高二上·湖南·学业考试真题)为了测出井口到水面的距离,让一个小石块从井口自由落下,经过1s后听到石块击水的声音,取,井口到水面的距离约为(不计声音传播时间)( )
A.3m B.4m C.5m D.6m
【答案】C
【详解】根据自由落体运动规律,石块从静止开始下落,下落距离与时间的关系为 。已知,,代入公式得:,所以井口到水面的距离约为5m。
故选C。
2.(24-25高一下·贵州·学业考试真题)某实验小组用“落体法”估测一口枯井的深度。从井口自由释放一石头,经听见石头撞击井底的声音。重力加速度取,则枯井的深度约为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】总时间2s是石头自由下落时间与声音从井底传回井口的时间之和,由于声音传播时间极短,因此石头下落时间近似为2s,根据可知,枯井的深度
故选D。
3.(24-25高二下·海南·学业考试真题)椰子从距地面10 m处自由落下,落到地面的时间约为( )
A.1.0 s B.1.5 s C.2.0 s D.2.5 s
【答案】B
【详解】椰子从静止开始做自由落体运动,已知高度,取重力加速度,根据自由落体位移公式有
解得
代入数据解得
与最接近,故选B。
4.(23-24高二·安徽·学业考试真题)小球由静止开始做自由落体运动,经过1s落到水平地面上,则小球下落的高度为(重力加速度g取)( )
A.1m B.2.5m C.5m D.10m
【答案】C
【详解】小球由静止开始做自由落体运动,初速度,下落时间,重力加速度,根据自由落体位移公式有
代入数据解得
故选C。
考点六:实验:研究匀变速直线运动(高频实验)
例1.(24-25高二下·湖南·学业考试模拟)某实验小组利用电磁打点计时器做“探究匀变速直线运动”的实验。
(1)电磁打点计时器使用的是_________(选填“直流”或“交流”)电源;
(2)小明同学打出的一条纸带如图所示,相邻计数点间的时间间隔为,则打点计时器打下点时小车速度_________。(用题图中相关物理量符号表示)
【答案】(1)交流
(2)
【详解】(1)电磁打点计时器使用的是交流电源;
(2)打点计时器打下点时小车速度等于这段位移的平均速度,即
1.(19-20高二上·福建·学业考试真题)某同学在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,选用一条纸带进行数据处理.
(1)该同学选取的纸带应是________(填“A”或“B”);
A.点迹清晰且间距适当 B.点迹模糊或出现划线
(2)如图所示,若A、B、C是所选纸带上依次相邻的计数点,且相邻两计数点间的时间间隔为0.10s.则B点的速度大小vB=________m/s;
(3)若打点计时器使用的电源频率变大,其它条件不变,纸带上相邻两点间的距离和原来相比将_____(填“A”或“B").
A.变大 B.变小
【答案】 A 0.420(或0.42) B
【详解】(1)[1]在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,选用一条点迹清晰且间距适当的纸带,来进行数据处理.
A.点迹清晰且间距适当,与分析相符,故A项正确;
B.点迹模糊或出现划线,与分析不符,故B项错误.
(2)[2]根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出B点速度的大小为:
(3)[3]若打点计时器使用的电源频率变大,即周期减小,因其它条件不变,纸带上相邻两点间的距离和原来相比将变小.
A.变大,与分析不符,故A项错误;
B.变小,与分析相符,故B项正确.
2.(25-26高二下·北京·学业考试真题)如图1所示,纸带一端系着重物,另一端穿过打点计时器。用手捏住纸带上端,启动打点计时器,松手后重物自由下落,计时器在纸带上打下一系列点,其中一段如图2所示。图2中所示的纸带________(选填“左”或“右”)端与重物相连;用平均速度表示各点的瞬时速度,从理论上讲,对的要求是越________(选填“大”或“小”)越好。
【答案】 左 小
【详解】[1]从左到右相邻两计数点间的距离逐渐增大,纸带运动的速度逐渐增大,说明重物和纸带的左端相连。
[2]用平均速度表示各计数点的瞬时速度时,当时间间隔越小,平均速度越接近瞬时速度,所以越小越好
训练
一、单选题
(25-26高二下·北京·学业考试真题)请阅读下述文字,完成下面小题。
歼—35是我国自主研发的首款隐身舰载机。下图为歼—35舰载机起飞前在跑道上滑行的示意图,其运动可视为匀加速直线运动。经过3个连续相等时间间隔,舰载机前进的距离分别是、、,且。
1.下列描述舰载机运动的物理量中,属于矢量的是( )
A.质量 B.时间 C.路程 D.速度
2.在这段时间内,舰载机的速度( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.保持不变 D.先增大后减小
3.在这段时间内,舰载机的加速度( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.保持不变 D.先增大后减小
【答案】1.D 2.A 3.C
【详解】1.质量、路程和时间只有大小没有方向,是标量;速度既有大小又有方向,运算符合平行四边形定则,是矢量。
故选D。
2.相等的时间间隔内,舰载机的位移逐渐增大,说明速度增大。
故选A。
3.舰载机起飞前在跑道上滑行的运动可视为匀加速直线运动,所以加速度不变。
故选C。
4.(2026高二下·湖南·学业考试)某列车启动后,在最初的10秒内的运动可以看做匀加速直线运动,若该列车从静止出发第一个3秒内的位移为,则第三个3秒内的位移应为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】列车做初速度为0的匀加速直线运动,匀变速直线运动位移公式为
设,第一个3s(0~3s)的位移
第三个3s(6~9s,仍在最初10s的匀加速阶段内)的位移为前9s位移减去前6s位移,可得
故选A。
5.(25-26高二上·江苏连云港·学业考试模拟)在一次交通事故中,交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是30m,已知该车刹车的加速度大小是,该路段限速110km/h。则可判定该车( )
A.超速 B.不超速
C.初速度为30km/h D.初速度为110km/h
【答案】B
【详解】车辆刹车做匀减速直线运动,末速度为0,根据匀变速直线运动速度位移公式
其中末速度,刹车加速度,位移,解得初速度
,车辆不超速。
故选B。
6.(25-26高二上·江苏连云港·学业考试模拟)一质点由静止开始做匀加速直线运动,在前3s内的位移为18m,则其加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】质点由静止开始运动,初速度,根据匀变速直线运动位移公式
解得
故选C。
7.(23-24高二·安徽·学业考试真题)下列速度—时间(v-t)图像中,表示物体做匀加速直线运动的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.在图像中,图线的斜率表示加速度,即,图线为斜向上的直线,斜率恒定且大于零,因此物体做初速度为零的匀加速直线运动,故A正确;
B.图线为斜向下的直线,斜率恒定且小于零,即加速度恒定且与速度方向相反,因此物体做匀减速直线运动,故B错误;
C.图线为平行于轴的直线,斜率为零,即,物体做匀速直线运动,故C错误;
D.图线为曲线,斜率随时间增大,即加速度不断变化,因此物体做变加速直线运动,故D错误。
故选A。
8.(25-26高一上·湖南长沙·学业考试模拟)、两小车在同一条直线上同方向做匀速直线运动,车在前,车在后,、两车的速度大小分别为,;当两车相距时,车立即以大小为的加速度刹车,则这以后( )
A.车一定能追上车,且车由刹车到追上车所用的时间为
B.车一定能追上车,且车由刹车到追上车所用的时间为
C.车一定不能追上车,且、两车的最近距离为
D.车一定不能追上车,且、两车的最近距离为
【答案】D
【详解】设经过时间,速度相等时两车的距离最近有
即
故
这时
所以车追不上车,、两车的最近距离为
故选。
9.(25-26高一上·湖南长沙·学业考试模拟)物体甲的速度,与时间图像和物体乙的位移与时间图像分别如图所示,则这两个物体的运动情况是( )
A.甲在整个时间内有来回运动,它通过的总路程为
B.甲在整个时间内运动方向一直不变,通过的总位移大小为
C.乙在整个时间内有来回运动,它通过的总路程为
D.乙在整个时间内运动方向一直不变,通过的总位移大小为
【答案】D
【详解】AB.在图像中,甲在时速度方向发生变化,内位移为,总路程为,故AB错误;
CD.在图像中,直线的斜率为速度,在整个时间内,速度方向未发生改变,通过的总路程为,位移为,故C错误,D正确。
故选D。
10.(25-26高一上·湖南长沙·学业考试模拟)一遥控玩具汽车在平直路上运动的位移时间图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.前5s内汽车的位移大小为75m B.前5s内汽车的加速度大小为6m/s2
C.前20s内汽车的路程是40m D.20s末汽车的速度大小为1m/s
【答案】C
【详解】A.由图可知,汽车在前5s内沿轴正方向运动位移为30m,故A错误;
B.前5s内图像为倾斜的直线,表示汽车做匀速直线运动,加速度为0,故B错误;
C.前20s内汽车先向正方向运动30m,静止10s后又向负方向运动10m,所以路程为40m,故C正确;
D.20s末汽车的速度大小等于15~20s内图像的斜率大小为,速度的大小为2m/s,故D错误。
故选C。
11.(25-26高一上·湖南长沙·学业考试模拟)一质点沿直线运动的x−t图像如图所示。在0.1~0.15s这段时间内,该物体( )
A.沿x轴正方向运动,速度增大,加速度和速度方向相同
B.沿x轴反方向运动,速度增大,加速度和速度方向相同
C.沿x轴反方向运动,速度减小,加速度和速度方向相反
D.沿x轴反方向运动,速度减小,加速度和速度方向相同
【答案】C
【详解】由图像可知,在t=0.1s时,质点位于坐标原点处,t=0.15s时,质点到达负向最大位移处,因此在0.1s~0.15s这段时间内,质点沿x轴反方向运动,图像的斜率减小,则速度逐渐减小,因做减速运动,加速度方向与速度方向相反。
故选C。
二、实验题
12.(25-26高一上·湖南长沙·学业考试模拟)电磁打点计时器和电火花计时器都是使用_____电源的计时仪器,电火花计时器工作的电压是_____。当电源频率是时,它每隔打一个点。如图所示为物体运动时打点计时器打出的一条纸带,图中相邻的两点间还有四个点未画出,用刻度尺测出相邻两点间的距离标在纸带上,已知打点计时器接频率为的交流电源,则段的平均速度为_____,打点时物体的瞬时速度约为_____。
【答案】 交流 220 2.19 3.28
【详解】[1][2]电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源,电火花计时器工作的电压是
由于每相邻两个计数点间还有个点没有画出,所以相邻的两个计数点间的时间间隔
根据平均速度定义得段的平均速度
打点时物体的瞬时速度约为
13.(25-26高二下·陕西·学业考试模拟)如图所示,某实验小组在用打点计时器打出纸带研究小车匀变速直线运动的实验。
(1)打点计时器使用的是______(选填“直流”或“交流”)电源。
(2)在进行实验前,______平衡摩擦力,______测量小车的质量。(均填“需要”或“不需要”)
【答案】(1)交流
(2) 不需要 不需要
【详解】(1)电磁打点计时器与电火花打点计时器都使用交流电源。
(2)[1][2]本实验目的只是研究小车的匀变速直线运动,只需要测量位移、计算速度与加速度,不需要求出合力大小,因此不需要平衡摩擦力、不需要测量小车质量。
三、解答题
14.(24-25高二下·湖南·学业考试模拟)如图所示,物体自点以初速度向右做匀加速直线运动,途经两点,已知物体从点运动到点用时的长度,且通过和两段位移所用时间相等,求:
(1)物体运动的加速度的大小;
(2)物体运动到点时的速度大小;
(3)的长度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)从A到C,根据
代入数据
可得
(2)从A到B的时间为1s,则
(3)AB长度
15.(24-25高一上·江苏镇江·开学考试)一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起,它以0.6m/s²的加速度加速运动,10s末因故紧急刹车,随后汽车停了下来,刹车时做匀减速运动的加速度大小为4m/s²。求:
(1)汽车10s末刹车时的速度大小:
(2)刹车后2s时的速度大小:
(3)刹车后6s发生的位移大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)汽车初速度为,根据匀变速直线运动速度与时间的关系,可得
(2)刹车后到停止运动的时间为
刹车后时的速度大小为
(3)由于刹车时间是,故刹车的位移即
16.(24-25高一上·湖南邵阳·阶段检测)创建文明城市,提倡机动车礼让行人.某司机开车以10m/s速度行驶到路口附近,发现有行人准备过斑马线,立即刹车礼让行人。汽车做匀减速运动的加速度大小为。求:
(1)汽车刹车2s后速度的大小;
(2)汽车刹车3s内的位移;
(3)汽车刹车6s内的位移。
【答案】(1)
(2),方向与汽车初速度方向相同
(3),方向与汽车初速度方向相同
【详解】(1)汽车从开始刹车到停下所用时间为
则汽车刹车2s后速度的大小
(2)汽车刹车3s内的位移为
方向与汽车初速度方向相同。
(3)汽车刹车6s内的位移通过汽车整个刹车过程的位移,则有
方向与汽车初速度方向相同。
一、单选题
1.(24-25高二下·海南·学业考试真题)下列图像中,近似表示列车从海口东至美兰运动的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】列车从海口东至美兰运动的过程中,从实际情境出发,列车通常需要从海口东站先加速,中间过程再匀速运动一段距离,最后需减速到达美兰站。
故选A。
(25-26高一上·北京·学业考试真题)一辆汽车行驶在平直公路上,从t=0时开始制动,汽车在第1s、第2s、第3s前进的距离分别是9m、7m、5m,如图所示。某同学根据题目所提供的信息,猜想汽车在制动后做匀减速直线运动。如果他的猜想是正确的,可进一步推断
2.汽车的加速度大小为( )
A.2m/s2 B.5m/s2 C.7m/s2 D.9m/s2
3.汽车由开始制动到静止,运动距离为( )
A.21m B.23m C.25m D.27m
4.汽车开始制动时的速度大小为( )
A.4m/s B.6m/s C.8m/s D.10m/s
【答案】2.A 3.C 4.D
【详解】2.由题知汽车在制动后做匀减速直线运动,根据匀变速直线运动的公式有x2 - x1 = aT2
代入数据有a = (9 – 7)m/s2 = 2m/s2
故选A。
3.根据匀变速直线运动推论有
解得
根据匀变速直线运动公式可得
解得
则汽车由开始制动到静止所运动的位移为
解得
故选C。
4.根据匀变速直线运动推论有
解得
根据匀变速直线运动公式可得
解得
故选D。
5.(25-26高二下·北京·学业考试真题)请阅读下述文字,完成各题。
高铁列车在一段平直的铁路上加速行驶,某同学在12:20观察到车厢屏幕显示的信息有“110km/h”。经过4分钟,他再次观察屏幕,该信息变为“126km/h”,如图所示。
(1)下列描述列车运动的物理量中,属于矢量的是( )
A.时间 B.时刻 C.路程 D.速度
(2)下列说法正确的是( )
A.“12:20”是指时间间隔 B.“110km/h”是指位移大小
C.“4分钟”是指时间间隔 D.“126km/h”是指加速度大小
(3)若列车在这段时间内做匀加速直线运动,它的加速度大小( )
A.逐渐增大 B.保持不变 C.逐渐减小 D.先增大后减小
【答案】(1)D
(2)C
(3)B
【详解】(1)AB.时刻、时间只有大小没有方向,是标量,故AB错误;
C.路程是路径长度,只有大小没有方向,是标量,故C错误;
D.速度既有大小又有方向,是矢量,故D正确。
故选D。
(2)A.“12:20”对应时间轴上一点,属于时刻,而非时间间隔,故A错误;
C.“4分钟”对应时间轴上一段,属于时间间隔,而非时刻,故C正确;
BD.“110km/h”和“126km/h”对应的是某一时刻的速度大小,指的是瞬时速率,故BD错误。
故选C。
(3)列车在这段时间内做匀加速直线运动,它的加速度大小保持不变。
故选B。
6.(25-26高二上·湖南·学业考试真题)两个物体A、B从同一位置沿同一直线运动,其v-t图像如图所示,两物体在t1时刻( )
A.相遇 B.速度相等
C.加速度相等 D.A的加速度大于B的加速度
【答案】B
【详解】A.v-t图像与坐标轴围成的面积表示位移,A的图像围成的面积更大,故A的位移更大,因为物体A、B从同一位置出发,则t1时刻A在B的前面,故A错误;
B.v-t图像的交点表示速度相等,故B正确;
CD.v-t图像斜率表示加速度,A的图像斜率更小,则A的加速度小于B的加速度,故CD错误。
故选B。
(25-26高二上·北京·学业考试真题)频闪照相是研究物体运动常用的实验手段。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,在胶片上记录物体在闪光时刻的位置。如图为在真空实验室里拍摄的羽毛和苹果同时从同一高度下落的频闪照片。
7.下列用来描述运动的物理量中,属于矢量的是( )
A.路程 B.位移 C.时间 D.速率
8.关于羽毛和苹果的运动,下列猜想合理的是( )
A.苹果做加速运动 B.苹果做匀速运动
C.羽毛做匀速运动 D.羽毛做减速运动
9.要判断苹果是否做匀变速直线运动,还需测量( )
A.苹果的质量 B.苹果相邻位置间的距离
C.频闪仪的频闪周期 D.照相底片的长度
【答案】7.B 8.A 9.B
【解析】7.路程、时间和速率只有大小无方向,是标量;而位移既有大小又有方向,是矢量。
故选B。
8.由图可知,随时间的增加,相邻相等时间内的位移逐渐增加,可知羽毛和苹果的运动都是加速运动,故选A。
9.若相邻相等时间内的位移之差不变,则苹果的运动是匀加速运动,则要判断苹果是否做匀变速直线运动,还需测量苹果相邻位置间的距离。
故选B。
10.(24-25高二上·天津·学业考试真题)如图所示,为汽车在平直公路上行驶的位移时间()图像,则汽车( )
A.做匀速直线运动 B.做匀减速直线运动
C.2s内的位移为4m D.2s末的速度为
【答案】A
【详解】AB.图像的斜率表示速度,斜率的大小表示速度的大小,斜率的正负表示速度的方向。当图像为直线时,其斜率恒定,速度恒定,所以物体做匀速直线运动。故A正确,B错误;
C.汽车2s内的位移为,故C错误;
D.由速度的定义式可得汽车2s末的速度为,故D错误。
故选A。
11.(24-25高二上·天津·学业考试真题)海河上有各具特色的桥,一同学为测量某桥面距水面的高度,在确保安全的情况下,将石子自桥面由静止释放,用手机摄录石子下落过程。分析视频获知石子下落到水面的时间约为1.2s。不计空气阻力,则桥面距水面的高度约为(g取)( )
A.14.4m B.12.0m C.7.2m D.3.6m
【答案】C
【详解】石子自由落体,初速度为零,下落高度公式为
计算。
故选C。
12.(24-25高一下·山东·学业考试真题)小明在校运会800m比赛中夺得冠军,若将他的冲刺阶段视为匀加速直线运动,小明在冲刺阶段运动的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.图像中不随时间变化,图像表示做匀速直线运动,故A错误;
B.图像的斜率表示加速度,则图像表示做加速度减小的加速运动,故B错误;
C.图像的斜率表示加速度,则图像表示做加速度不变的加速运动,即匀加速直线运动,故C正确;
D.图像的斜率表示加速度,则图像表示做加速度不变的减速运动,即匀减速直线运动,故D错误。
故选C。
13.(24-25高一下·山东·学业考试真题)深秋时节,校园里的柿子树上挂满了金黄的柿子。一个熟透的柿子从3.2m高的枝头由静止落下,若认为柿子下落过程中只受重力,取,柿子到达地面时的速度大小是( )
A.3.2m/s B.8m/s
C.16m/s D.64m/s
【答案】B
【详解】柿子做自由落体运动,初速度,加速度,下落高度。根据运动学公式
解得
故选B。
14.(24-25高一上·山东·学业考试真题)高空坠物的危害很大,我们应严禁高空抛物。假设一个苹果由某高度处自由下落,经3s着地。据此可估算,苹果落地前的速度比较接近( )
A.高空下落雨滴的收尾速度6m/s
B.运动员的百米冲刺速度10m/s
C.高速公路上汽车的行驶速度100km/h
D.“复兴号”列车的行驶速度300km/h
【答案】C
【详解】苹果自由下落,由运动学公式得落地速度
100km/h≈27.8m/s,300km/h≈83.3m/s,则苹果落地前的速度比较接近高速公路上汽车的行驶速度100km/h。
故选C。
15.(25-26高二上·新疆·学业考试真题)一个离地2.5m高的苹果,从树上自由下落到地面的时间约为( )(重力加速度取)
A.0.7s B.1.4s C.2.1s D.2.8s
【答案】A
【详解】根据自由落体运动位移时间关系得
其中,重力加速度
解得
故选A。
16.(22-23高二上·江苏·学业考试真题)一辆汽车沿平直道路行驶,其运动的v-t图像如图所示。该车( )
A.OA段做匀速运动 B.AB段做匀速运动
C.BC段做匀速运动 D.ABC段都做匀速运动
【答案】B
【详解】A.OA段做初速度为零的匀加速直线运动,故A错误;
BCD.AB段做匀速运动,BC段做减速直线运动,故CD错误,B正确。
故选B。
17.(25-26高二上·广东·学业考试真题)某同学在探究加速度与力的关系的实验中,选出了如图所示的一条纸带,纸带上每相邻两点间有4个点未画出,打点计时器所接的电源频率为,测得纸带上,,由此可知小车的加速度大小及运动情况为( )
A.,做加速运动
B.,做加速运动
C.,做减速运动
D.,做减速运动
【答案】A
【详解】纸带上每相邻两点间有4个点未画出,则计数周期为
由逐差法,加速度为
因为随着纸带运动,点间距逐渐变大,故纸带做加速运动。
故选A。
18.(25-26高二上·广东·学业考试真题)如图为测量滑块加速度的实验装置图,滑块上安装了宽度为的遮光条。某次测得滑块通过光电门1和光电门2的时间分别为和,两个光电门之间的距离为,下列说法正确的是( )
A.实验前必须将气垫导轨右端调高
B.实验时必须保证砝码质量远大于滑块质量
C.滑块通过光电门2的速度大小为
D.滑块的加速度大小为
【答案】D
【详解】AB.该实验是根据来求滑块的加速度,不需要平衡摩擦力,因此实验前不需要将气垫导轨右端调高,也不需要让砝码质量远大于滑块质量,故AB错误;
C.由于遮光条的宽度较小,因此可以用平均速度代替滑块通过光电门2的瞬时速度,滑块通过光电门2的速度大小为,故C错误;
D.滑块通过光电门1的速度大小为
滑块的加速度大小为,故D正确。
故选D。
19.(25-26高二上·广东·学业考试真题)柿子树上的3个柿子,由不同高度掉落到同一水平地面上。已知柿子1、柿子2和柿子3的下落高度之比为,忽略空气阻力,则三者下落的时间之比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据自由落体运动公式
可得,因此下落时间与高度的平方根成正比。已知柿子1、柿子2和柿子3的下落高度之比为,则时间之比为。
故选B。
20.(25-26高二上·广东·学业考试真题)玩具赛车沿水平直线前行,在内的图像如图所示。下列关于赛车运动的描述,正确的是( )
A.内的位移大小是
B.内的平均速度大小是
C.内的加速度大小是
D.内的路程为
【答案】A
【详解】A.图线的面积表示位移,所以内的位移大小为,故A正确;
B.根据匀变速平均速度推论可知,内的平均速度大小,故B错误;
C.内的加速度大小为,故C错误;
D.内的路程为,故D错误。
故选A。
21.(25-26高二上·江苏·学业考试真题)2025年6月6日,无人驾驶快递车开启物流配送新生态。无人驾驶快递车以10m/s在平直公路上正常行驶时,遇突发路况立即做匀减速直线运动,若要该车在5m内停下,则加速度的大小至少为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据匀变速直线运动的速度与位移的关系,有
其中末速度,初速度,位移
解得
则加速度的大小至少为。
故选C。
22.(25-26高二上·江苏·学业考试真题)如图所示,将真空玻璃管竖直放置,使管内小羽毛、小木片和小铁片自其顶端同时由静止开始下落。关于三者的运动,下列说法中正确的是( )
A.小羽毛先到底端 B.小木片先到底端
C.小铁片先到底端 D.三者同时到底端
【答案】D
【详解】将真空玻璃管竖直放置,使管内小羽毛、小木片和小铁片自其顶端同时由静止开始下落,它们均做自由落体运动,高度一样,根据,可知三者同时到底端,故选D。
23.(16-17高一·全国·课后作业)汽车以10 m/s的初速度在水平地面上刹车,加速度大小为1m/s2, 则汽车发生的最大位移是( )
A.60m B.50m C.30m D.20m
【答案】B
【详解】根据速度位移公式
代入数据解得汽车发生的最大位移为
故B正确,ACD错误。
故选B。
二、解答题
24.(24-25高一下·山东·学业考试真题)我国短跑名将苏炳添,在2018年国际田联挑战赛马德里站百米比赛中,以9.91s的成绩获得冠军,平亚洲纪录。如图所示,若苏炳添某次百米训练的过程,可简化为匀加速运动和匀速运动两个阶段,已知匀加速阶段用时3.30s,通过的距离为20m。
(1)求匀加速阶段末速度的大小v;(结果用分数表示)
(2)在不考虑反应时间的前提下,通过计算判断苏炳添本次训练能否破“9.91s”的亚洲纪录。
【答案】(1)
(2)能
【详解】(1)根据题意,匀加速阶段有
解得
(2)结合以上分析,可知苏炳添匀速运动时间
故总时间
所以本次训练能打破亚洲纪录
25.(25-26高二上·辽宁大连·学业考试真题)某人驾驶一辆汽车以v0=6m/s的速度在平直道路上行驶,发现前方有减速带,立刻刹车做匀减速直线运动,t=1s时到达减速带,此时汽车的速度v=2m/s。在这1s内,求:
(1)汽车的加速度大小a;
(2)汽车通过的位移大小x。
【答案】(1)4m/s2
(2)4m
【详解】(1)根据速度时间关系可得
代入数据解得
(2)根据速度位移关系可得
解得
26.(20-21高一上·广东佛山·学业考试真题)战斗机看陆时的速度很大,可用阻力伞便它减速。如图所示,某一战斗机在一条笔直的水平跑道上着陆,刚着陆时速度大小为70m/s。在着陆的同时立即打开阻力伞,战斗机在减速过程中的加速度大小恒为5m/s2。求:
(1)战斗机从着陆到停止所需的时间;
(2)战斗机从着陆到停止所走的位移大小。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)设战斗机从若落到停止所需的时间为t,且,,得
解得
(2)设战斗机从着落到停止所走的位移为s,得
或
解得
三、综合题
27.(25-26高二下·北京·学业考试真题)请阅读下述文字,完成各题。
我国古代常用铜壶滴漏计时。如图为某同学仿照铜壶滴漏的原理制作的“水钟”。在一盛水的大容器侧面安装一水龙头,通过调节水龙头阀门可实现水滴逐滴下落,使一滴水开始下落的同时,恰好听到前一滴水落地时发出的清脆声音。已知水龙头出水口到水平地面的高度为h,重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)水滴在空中做( )
A.匀加速直线运动 B.匀减速直线运动
C.平抛运动 D.圆周运动
(2)水滴从出水口落到地面的时间为( )
A. B. C. D.
(3)在如图所示的图像中,能正确反映水滴下落过程中速度v随时间t变化关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】(1)A
(2)D
(3)C
【详解】(1)水滴从水龙头脱离后,初速度为零,只受重力,所以做匀加速直线运动。
故选A。
(2)根据自由落体运动公式
解得
故选D。
(3)水滴从水龙头脱离后,初速度为零,只受重力,加速度为g,根据速度-时间公式
可知速度与时间成正比。
故选C。
3 / 3
学科网(北京)股份有限公司
$
专题02 匀变速直线运动的研究
【析】命题方向解读|【汇】知识清单盘点|【研】核心专题精讲|【练】巩固提升训练
—— 目 录 ——
析|学考考查要点
汇|知识清单盘点
研|核心专题精讲
考点一:匀变速直线运动基本概念
考点二:四大核心公式(高频,必考)
考点三:v-t图像(高频)
考点四:简单的刹车问题(高频坑点)
考点五:自由落体运动
考点六:实验:研究匀变速直线运动(高频实验)
练|巩固提升训练
知识点
学考具体要求
认知层次
常见题型
匀变速直线运动基本概念
知道匀变速直线是加速度不变的直线运动,能判度运动是匀加速还是匀减速。
掌握
选择题
四大核心公式
熟练掌握公式,并会代数计算。注意加速度的正负
熟练掌握
选择题,计算题
v-t图像
会看v-t图像,知道斜率代表加速度,和坐标轴围成的面积为位移。
熟练理解
选择题
简单的刹车问题
刹车问题要先计算停下来的时间,再计算,时间按停下时算
掌握
选择、计算题
自由落体运动
会判断自由落体运动,会计算自由落体运动
掌握
选择、计算题
实验:研究匀变速直线运动
会用打点计时器和光电门测速度和计算加速度
掌握
实验
1、 匀变速直线运动基本概念
(1)匀变速直线运动定义:加速度恒定(大小、方向都不变) 的直线运动;
(2)匀加速:a、v同向;匀减速:a、v反向
易错:速度均匀变化,不是一定是均匀增加,也可均匀减少,还可减速到0反向;加速度不变
2、四大核心公式(高频,必考)
1.速度—时间关系式(速度公式):v=v0+at。
2.位移—时间关系式(位移公式):x=v0t+at2。
3.速度—位移关系式:v2-=2ax。
4平均速度公式:x=t
基本公式的选用技巧
适用情境
适用公式
v=v0+at
x=v0t+at2
v2-=2ax
x=t
学考要求:知三求一;注意矢量性,先规定正方向,一般以初速度方向为正,正负代入。
3、v-t图像(高频)
(1) 斜率代表加速度a;斜率正负代表加速度方向
(2) 图像与时间轴围成面积代表位移;t轴上方正位移,下方负位移
(3) 交点:速度相等;截距:初速度
(4) 区分:x-t图像和v-t图像(极易混淆)
学考常考:给v-t图,判断运动性质、求加速度、求位移
4、简单的刹车问题(高频坑点)
1.刹车类问题的特点为匀减速到速度为零后停止运动,加速度a突然消失。
2.求解时要注意确定实际运动时间。(重点)
3.如果问题涉及最后阶段(到停止)的运动,可把该阶段看成反向的初速度为零的匀加速直线运动。
4.汽车在刹车时,有时要考虑司机的反应时间,在反应时间内汽车做匀速直线运动。(重点)
5、自由落体运动
条件
物体只受重力,从静止开始下落
运动性质
初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动
基本规律
(1)速度与时间的关系式:v=gt。
(2)位移与时间的关系式:h=gt2。
(3)速度与位移的关系式:v2=2gh
说明:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,故初速度为零的匀加速直线运动的规律都适用。
6、实验:研究匀变速直线运动(高频实验)
一、实验目的
1.练习使用打点计时器,学会通过纸带上的点测瞬时速度。
2.研究物体做匀变速直线运动的规律。
二、实验器材
电火花计时器或电磁打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸。
三、实验原理
1.打点计时器原理
2.用“平均速度法”测瞬时速度
(1)瞬时速度没法直接测量,因此根据极限思想,可通过测量对应的很短时间内的平均速度来测瞬时速度。在公式v=中,当Δt→0时v是瞬时速度。
(2)利用匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度计算,即vn=。(高频考点)
3.加速度的求解
(1)逐差法
①根据x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T为相邻计数点之间的时间间隔),求出a1=,a2=,a3=,然后取平均值,即==,即为物体的加速度。(考的较少)
②在数据处理时可以对纸带重新分段,把6段距离分为“前三”和“后三”,“后三”减“前三”也为相邻相等时间间隔内的位移差,时间间隔为3T。若纸带上计数段为偶数,直接分为前后两段计算,若纸带上计数段为奇数,可以舍掉首段或末段,以方便利用公式求解。
图像法:利用vn=求出打各点时纸带的瞬时速度,然后作出v-t图像,用v-t图像的斜率求物体运动的加速度。
四、注意事项
1.平行:纸带和细绳要和木板平行。
2.两先两后:实验中应先接通电源,后让小车运动;实验完毕应先断开电源后取纸带。
3.防止碰撞:在到达长木板末端前应让小车停止运动,要防止钩码落地和小车与滑轮相撞。
4.纸带选取:选择一条点迹清晰的纸带,舍弃点迹密集部分,适当选取计数点。
5.准确作图:在坐标纸上,纵、横轴选取合适的单位(避免所描点过密或过疏而导致误差过大),仔细描点连线,不能连成折线,应作一条直线,让各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧。
五、其他实验方案
方案1:用光电门、数字计时器测瞬时速度
光电门测速原理是用极短时间内的平均速度替代瞬时速度,根据v=可知,只要测出物体的宽度和物体通过光电门的时间即可测定物体的速度。
方案2:用频闪照相法测瞬时速度
利用频闪相机拍摄运动物体在不同时刻的位置,再根据照片和实物的比例推算出照片中不同时刻物体位置间的位移,根据运动学公式测得物体的速度。此种方法不仅适用于测做匀变速直线运动的物体的速度,也适用于测做匀变速曲线运动的物体的速度。
2、
考点一:匀变速直线运动基本概念
例1.(25-26高二·山东·学业考试模拟)认识海洋、保护海洋,深海科考及载人潜水器的技术必不可少.专家预计,至2024年底,“蛟龙”号、“深海勇士”号、“奋斗者”号三台载人潜水器累计下潜次数或将逾千次.在某次海试中,潜水器先匀加速下潜、再匀减速下潜直至速度为零,则( )
A.潜水器加速下潜过程,加速度的方向与运动方向相反
B.潜水器加速下潜过程,加速度增大,速度均匀增加
C.潜水器减速下潜过程,加速度减小,速度均匀减小
D.潜水器减速下潜过程,每经历相等的时间,潜水器速度的减少量不变
例2.(25-26高一上·河南南阳·期中)如图所示,一列高铁出站时做匀加速直线运动,在时间内速度的变化量大小为,加速度大小为a1;进站时做匀减速直线运动,在时间内速度的变化量大小为,加速度大小为a2。已知 ,规定以高铁的运动方向为正方向,则下列说法正确的是( )
A.的方向沿负方向
B.a₁、a₂的方向均与运动方向相同
C.
D.
1.(24-25高三上·黑龙江·学业考试真题)如图,一名滑雪者从山坡顶端沿长直倾斜雪道由静止开始匀加速下滑,先后经过A、B两点时速度大小分别为、,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.无法确定、的大小关系
2.(2022高二上·宁夏中卫·学业考试)物体做匀加速直线运动,加速度为2m/s2,那么( )
A.在任意1s内,物体的末速度一定等于初速度的2倍
B.在任意1s内,物体的末速度一定比初速度大2m/s
C.在任意时间内,物体的末速度一定等于初速度的2倍
D.在任意时间内,物体的末速度一定比初速度大2m/s
考点二:四大核心公式(高频,必考)
例1.(25-26高二上·江苏盐城·学业考试模拟)一物体在水平面上向东运动,某时刻速度大小为20m/s,然后开始减速,10s后该物体的速度减小为0。物体的加速度大小及方向正确的是( )
A. 方向向东 B. 方向向西
C. 方向向东 D. 方向向西
例2.(25-26高二·山东·学业考试模拟)如图所示,一汽车遇到紧急情况,立即刹车直至停止。汽车刹车过程可视为匀减速直线运动,其速度随时间变化的关系式为,v和t单位分别是和s。求:
(1)汽车刹车过程初速度的大小和加速度的大小a;
(2)刹车后末速度的大小。
例3.(2025·江苏·高考真题)新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物立刻制动,做匀减速直线运动。内速度由减至0。该过程中加速度大小为( )
A. B. C. D.
例4.(26-27高二·全国·学业考试复习)由静止开始做匀加速直线运动的汽车,第内通过的位移为,以下说法错误的是( )
A.第末的速度为 B.加速度为
C.第内通过的位移为 D.前内通过的位移为
例5.(26-27高二·全国·学业考试复习)一小球从点由静止开始做匀变速直线运动,到达点时速度为,到达点时的速度为,则等于( )
A. B. C. D.
1.(25-26高二上·江苏·学业考试真题)棒球运动员在0.05s内将速度为20m/s的球反向击出,击出后速度大小为30m/s,以击出后速度方向为正方向,则棒球的加速度为( )
A.200m/s2 B.-200m/s2
C.1000m/s2 D.-1000m/s2
2.(24-25高二下·海南·学业考试真题)2025年我国科研人员开展的一次高速磁悬浮实验中,用时7s,成功将1.1t重的试验车由静止加速至180m/s,测试速度打破了同类型平台全球纪录,成为全球最快的磁悬浮试验速度。假设试验车加速过程中做匀加速直线运动,求:
(1)试验车加速过程中的加速度大小。
(2)7s内试验车的位移大小。(结果均保留3位有效数字)
3.(24-25高二上·吉林·学业考试真题)某同学骑自行车经过一个下坡路段,初始速度为2m/s,经过2s后,速度变为6m/s,整个过程可视为匀加速直线运动,则自行车在这段时间内的加速度大小为( )
A. B. C. D.
考点三:v-t图像(高频)
例1.(25-26高二上·江苏泰州·学业考试模拟)电动汽车因绿色、环保、节能、加速性能优异而深受广大消费者喜爱。将它的启动过程视为初速度为0的匀加速直线运动,下列图像中,能表示汽车启动时速度随时间变化关系的是( )
A. B.
C. D.
例2.(25-26高二下·陕西·学业考试模拟)如图所示为一物体运动的速度—时间图像,根据图像可知( )
A.物体在第1s内和第3s内的运动方向相反
B.物体在第3s内和第4s内的加速度方向相反
C.物体在前3s内的位移先增大后减小
D.物体在前4s内的位移大小为1.5m
例3.(25-26高一上·湖南长沙·学业考试模拟)一辆汽车在平直公路上行驶,它的速度时间图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.时间内,汽车加速度变大 B.时间内,汽车加速度变大
C.时间内,汽车位移等于 D.时间内,汽车位移等于零
例4.(25-26高二·山东·学业考试模拟)如图甲所示,2025蛇年春晚,国产机器人集体扭秧歌引人注目,动作丝滑堪比人类。记录其中一台机器人在一段时间内运动的图像如图乙所示,在0~7s内,下列说法正确的是( )
A.机器人可能做曲线运动 B.机器人的速度变化率变大
C.机器人的位移小于3.5m D.机器人的平均速度大小等于0.5m/s
1.(24-25高二上·浙江·学业考试真题)一辆汽车沿着平直公路运动,其图像如图所示,则该汽车( )
A.0~2s内做匀速直线运动
B.2s~6s内做匀速直线运动
C.0~2s内位移比6s~8s内小
D.0~2s内加速度比6s~8s内大
2.(22-23高二下·四川·学业考试真题)一物体做直线运动的图像如图所示。下列说法中正确的是( )
A.内物体的位移为5m B.内物体处于静止状态
C.5s时物体回到出发点 D.6s时物体运动方向改变
3.(23-24高二下·福建·学业考试真题)动车出站的起动过程可视为从静止开始的匀加速直线运动。下列v-t图像中,能正确表示动车出站过程速度随时间变化规律的是( )
A. B. C. D.
考点四:简单的刹车问题(高频坑点)
例1.(24-25高二下·贵州·学业考试模拟)在平直的公路上以的速度行驶的汽车,因发现前方有危险而进行紧急刹车,已知刹车过程中的加速度大小为,则汽车刹车的距离为( )
A. B. C. D.
22.(24-25高二下·重庆·期中)重庆轨道交通2号线李子坝站的“轻轨穿楼”是近年来的网红景点,吸引了大量游客前来打卡。某乘客用手机测量到一列时速为90km/h的轻轨列车在制动后做加速度大小为5m/s²的匀减速直线运动,则列车开始制动到停下所需时间为( )
A.4s B.5s C.6s D.7s
例2.(24-25高二上·江苏·学业考试真题)我国新能源纯电动汽车技术发展迅速。某型号电动汽车在一次刹车测试中,以初速度90km/h、加速度做匀减速直线运动。该汽车刹车6s后的速度为( )
A.0 B. C.15m/s D.60m/s
1.(2023高二上·广东揭阳·学业考试)(多选)一辆汽车以初速度开始制动,加速度大小为2m/s2,自开始制动后5s内( )
A.汽车的位移大小为15m B.汽车的位移大小为16m
C.汽车的平均速度大小为4m/s D.汽车的平均速度大小为3.2m/s
2.(24-25高一上·山东·学业考试真题)一辆汽车匀速行驶到路口前遇红灯,司机立即刹车至停止,此时显示红灯剩余时间为10s。已知汽车刹车前的速度大小为10m/s,刹车过程可视为匀减速直线运动,加速度大小为2m/s²,可知开始刹车后6s内汽车位移的大小为( )
A.24m B.25m C.36m D.60m
考点五:自由落体运动
例1.(25-26高一上·湖南长沙·学业考试模拟)爱因斯坦曾赞扬道:“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端”,如下图体现了伽利略怎样的逻辑思维( )
A.根据亚里士多德“重的物体下落得快”的论断,将轻重石头捆在一起后下落结果与重的石头单独下落结果进行对比,会推出相互矛盾的结论
B.当小球沿斜面向下滚动时速度增大,向上滚动时速度减小。那么在水平面滚动时速度应该不增不减
C.利用“理想斜面实验”阐述力不是维持物体运动的原因,是摩擦作用导致小球在水平面滚动越来越慢
D.研究落体运动时,利用阻力很小的斜面“冲淡”重力,通过研究小球沿斜面运动的结果向落体运动进行外推
例2.(25-26高二下·陕西·学业考试模拟)现实生活中,若空气阻力较小时,可近似将物体只在重力作用下从静止开始下落的运动看作自由落体运动,则下列可看作自由落体运动的是( )
A.挂在天花板上的灯泡因接口松动掉下 B.运动员击落空中飞行的飞碟
C.跳水运动员从跳板跃起下落 D.挂在屋檐的风铃被风吹落
例3.(25-26高二下·陕西·学业考试模拟)在“验证自由落体运动规律”的物理实验课上,小明将一个红苹果从桌面静止释放,苹果在重力作用下竖直下落(不计空气阻力)。请分析苹果下落过程中,下落位移h、下落速度v、下落时间t的图像关系,下列图像符合规律的是( )
A. B.
C. D.
1.(25-26高二上·湖南·学业考试真题)为了测出井口到水面的距离,让一个小石块从井口自由落下,经过1s后听到石块击水的声音,取,井口到水面的距离约为(不计声音传播时间)( )
A.3m B.4m C.5m D.6m
2.(24-25高一下·贵州·学业考试真题)某实验小组用“落体法”估测一口枯井的深度。从井口自由释放一石头,经听见石头撞击井底的声音。重力加速度取,则枯井的深度约为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二下·海南·学业考试真题)椰子从距地面10 m处自由落下,落到地面的时间约为( )
A.1.0 s B.1.5 s C.2.0 s D.2.5 s
4.(23-24高二·安徽·学业考试真题)小球由静止开始做自由落体运动,经过1s落到水平地面上,则小球下落的高度为(重力加速度g取)( )
A.1m B.2.5m C.5m D.10m
考点六:实验:研究匀变速直线运动(高频实验)
例1.(24-25高二下·湖南·学业考试模拟)某实验小组利用电磁打点计时器做“探究匀变速直线运动”的实验。
(1)电磁打点计时器使用的是_________(选填“直流”或“交流”)电源;
(2)小明同学打出的一条纸带如图所示,相邻计数点间的时间间隔为,则打点计时器打下点时小车速度_________。(用题图中相关物理量符号表示)
1.(19-20高二上·福建·学业考试真题)某同学在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,选用一条纸带进行数据处理.
(1)该同学选取的纸带应是________(填“A”或“B”);
A.点迹清晰且间距适当 B.点迹模糊或出现划线
(2)如图所示,若A、B、C是所选纸带上依次相邻的计数点,且相邻两计数点间的时间间隔为0.10s.则B点的速度大小vB=________m/s;
(3)若打点计时器使用的电源频率变大,其它条件不变,纸带上相邻两点间的距离和原来相比将_____(填“A”或“B").
A.变大 B.变小
2.(25-26高二下·北京·学业考试真题)如图1所示,纸带一端系着重物,另一端穿过打点计时器。用手捏住纸带上端,启动打点计时器,松手后重物自由下落,计时器在纸带上打下一系列点,其中一段如图2所示。图2中所示的纸带________(选填“左”或“右”)端与重物相连;用平均速度表示各点的瞬时速度,从理论上讲,对的要求是越________(选填“大”或“小”)越好。
训练
一、单选题
(25-26高二下·北京·学业考试真题)请阅读下述文字,完成下面小题。
歼—35是我国自主研发的首款隐身舰载机。下图为歼—35舰载机起飞前在跑道上滑行的示意图,其运动可视为匀加速直线运动。经过3个连续相等时间间隔,舰载机前进的距离分别是、、,且。
1.下列描述舰载机运动的物理量中,属于矢量的是( )
A.质量 B.时间 C.路程 D.速度
2.在这段时间内,舰载机的速度( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.保持不变 D.先增大后减小
3.在这段时间内,舰载机的加速度( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.保持不变 D.先增大后减小
4.(2026高二下·湖南·学业考试)某列车启动后,在最初的10秒内的运动可以看做匀加速直线运动,若该列车从静止出发第一个3秒内的位移为,则第三个3秒内的位移应为( )
A. B. C. D.
5.(25-26高二上·江苏连云港·学业考试模拟)在一次交通事故中,交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是30m,已知该车刹车的加速度大小是,该路段限速110km/h。则可判定该车( )
A.超速 B.不超速
C.初速度为30km/h D.初速度为110km/h
6.(25-26高二上·江苏连云港·学业考试模拟)一质点由静止开始做匀加速直线运动,在前3s内的位移为18m,则其加速度大小为( )
A. B. C. D.
7.(23-24高二·安徽·学业考试真题)下列速度—时间(v-t)图像中,表示物体做匀加速直线运动的是( )
A. B.
C. D.
8.(25-26高一上·湖南长沙·学业考试模拟)、两小车在同一条直线上同方向做匀速直线运动,车在前,车在后,、两车的速度大小分别为,;当两车相距时,车立即以大小为的加速度刹车,则这以后( )
A.车一定能追上车,且车由刹车到追上车所用的时间为
B.车一定能追上车,且车由刹车到追上车所用的时间为
C.车一定不能追上车,且、两车的最近距离为
D.车一定不能追上车,且、两车的最近距离为
9.(25-26高一上·湖南长沙·学业考试模拟)物体甲的速度,与时间图像和物体乙的位移与时间图像分别如图所示,则这两个物体的运动情况是( )
A.甲在整个时间内有来回运动,它通过的总路程为
B.甲在整个时间内运动方向一直不变,通过的总位移大小为
C.乙在整个时间内有来回运动,它通过的总路程为
D.乙在整个时间内运动方向一直不变,通过的总位移大小为
10.(25-26高一上·湖南长沙·学业考试模拟)一遥控玩具汽车在平直路上运动的位移时间图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.前5s内汽车的位移大小为75m B.前5s内汽车的加速度大小为6m/s2
C.前20s内汽车的路程是40m D.20s末汽车的速度大小为1m/s
11.(25-26高一上·湖南长沙·学业考试模拟)一质点沿直线运动的x−t图像如图所示。在0.1~0.15s这段时间内,该物体( )
A.沿x轴正方向运动,速度增大,加速度和速度方向相同
B.沿x轴反方向运动,速度增大,加速度和速度方向相同
C.沿x轴反方向运动,速度减小,加速度和速度方向相反
D.沿x轴反方向运动,速度减小,加速度和速度方向相同
二、实验题
12.(25-26高一上·湖南长沙·学业考试模拟)电磁打点计时器和电火花计时器都是使用_____电源的计时仪器,电火花计时器工作的电压是_____。当电源频率是时,它每隔打一个点。如图所示为物体运动时打点计时器打出的一条纸带,图中相邻的两点间还有四个点未画出,用刻度尺测出相邻两点间的距离标在纸带上,已知打点计时器接频率为的交流电源,则段的平均速度为_____,打点时物体的瞬时速度约为_____。
13.(25-26高二下·陕西·学业考试模拟)如图所示,某实验小组在用打点计时器打出纸带研究小车匀变速直线运动的实验。
(1)打点计时器使用的是______(选填“直流”或“交流”)电源。
(2)在进行实验前,______平衡摩擦力,______测量小车的质量。(均填“需要”或“不需要”)
三、解答题
14.(24-25高二下·湖南·学业考试模拟)如图所示,物体自点以初速度向右做匀加速直线运动,途经两点,已知物体从点运动到点用时的长度,且通过和两段位移所用时间相等,求:
(1)物体运动的加速度的大小;
(2)物体运动到点时的速度大小;
(3)的长度。
15.(24-25高一上·江苏镇江·开学考试)一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起,它以0.6m/s²的加速度加速运动,10s末因故紧急刹车,随后汽车停了下来,刹车时做匀减速运动的加速度大小为4m/s²。求:
(1)汽车10s末刹车时的速度大小:
(2)刹车后2s时的速度大小:
(3)刹车后6s发生的位移大小。
16.(24-25高一上·湖南邵阳·阶段检测)创建文明城市,提倡机动车礼让行人.某司机开车以10m/s速度行驶到路口附近,发现有行人准备过斑马线,立即刹车礼让行人。汽车做匀减速运动的加速度大小为。求:
(1)汽车刹车2s后速度的大小;
(2)汽车刹车3s内的位移;
(3)汽车刹车6s内的位移。
一、单选题
1.(24-25高二下·海南·学业考试真题)下列图像中,近似表示列车从海口东至美兰运动的是( )
A. B.
C. D.
(25-26高一上·北京·学业考试真题)一辆汽车行驶在平直公路上,从t=0时开始制动,汽车在第1s、第2s、第3s前进的距离分别是9m、7m、5m,如图所示。某同学根据题目所提供的信息,猜想汽车在制动后做匀减速直线运动。如果他的猜想是正确的,可进一步推断
2.汽车的加速度大小为( )
A.2m/s2 B.5m/s2 C.7m/s2 D.9m/s2
3.汽车由开始制动到静止,运动距离为( )
A.21m B.23m C.25m D.27m
4.汽车开始制动时的速度大小为( )
A.4m/s B.6m/s C.8m/s D.10m/s
5.(25-26高二下·北京·学业考试真题)请阅读下述文字,完成各题。
高铁列车在一段平直的铁路上加速行驶,某同学在12:20观察到车厢屏幕显示的信息有“110km/h”。经过4分钟,他再次观察屏幕,该信息变为“126km/h”,如图所示。
(1)下列描述列车运动的物理量中,属于矢量的是( )
A.时间 B.时刻 C.路程 D.速度
(2)下列说法正确的是( )
A.“12:20”是指时间间隔 B.“110km/h”是指位移大小
C.“4分钟”是指时间间隔 D.“126km/h”是指加速度大小
(3)若列车在这段时间内做匀加速直线运动,它的加速度大小( )
A.逐渐增大 B.保持不变 C.逐渐减小 D.先增大后减小
6.(25-26高二上·湖南·学业考试真题)两个物体A、B从同一位置沿同一直线运动,其v-t图像如图所示,两物体在t1时刻( )
A.相遇 B.速度相等
C.加速度相等 D.A的加速度大于B的加速度
(25-26高二上·北京·学业考试真题)频闪照相是研究物体运动常用的实验手段。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,在胶片上记录物体在闪光时刻的位置。如图为在真空实验室里拍摄的羽毛和苹果同时从同一高度下落的频闪照片。
7.下列用来描述运动的物理量中,属于矢量的是( )
A.路程 B.位移 C.时间 D.速率
8.关于羽毛和苹果的运动,下列猜想合理的是( )
A.苹果做加速运动 B.苹果做匀速运动
C.羽毛做匀速运动 D.羽毛做减速运动
9.要判断苹果是否做匀变速直线运动,还需测量( )
A.苹果的质量 B.苹果相邻位置间的距离
C.频闪仪的频闪周期 D.照相底片的长度
10.(24-25高二上·天津·学业考试真题)如图所示,为汽车在平直公路上行驶的位移时间()图像,则汽车( )
A.做匀速直线运动 B.做匀减速直线运动
C.2s内的位移为4m D.2s末的速度为
11.(24-25高二上·天津·学业考试真题)海河上有各具特色的桥,一同学为测量某桥面距水面的高度,在确保安全的情况下,将石子自桥面由静止释放,用手机摄录石子下落过程。分析视频获知石子下落到水面的时间约为1.2s。不计空气阻力,则桥面距水面的高度约为(g取)( )
A.14.4m B.12.0m C.7.2m D.3.6m
12.(24-25高一下·山东·学业考试真题)小明在校运会800m比赛中夺得冠军,若将他的冲刺阶段视为匀加速直线运动,小明在冲刺阶段运动的图像可能是( )
A. B.
C. D.
13.(24-25高一下·山东·学业考试真题)深秋时节,校园里的柿子树上挂满了金黄的柿子。一个熟透的柿子从3.2m高的枝头由静止落下,若认为柿子下落过程中只受重力,取,柿子到达地面时的速度大小是( )
A.3.2m/s B.8m/s
C.16m/s D.64m/s
14.(24-25高一上·山东·学业考试真题)高空坠物的危害很大,我们应严禁高空抛物。假设一个苹果由某高度处自由下落,经3s着地。据此可估算,苹果落地前的速度比较接近( )
A.高空下落雨滴的收尾速度6m/s
B.运动员的百米冲刺速度10m/s
C.高速公路上汽车的行驶速度100km/h
D.“复兴号”列车的行驶速度300km/h
15.(25-26高二上·新疆·学业考试真题)一个离地2.5m高的苹果,从树上自由下落到地面的时间约为( )(重力加速度取)
A.0.7s B.1.4s C.2.1s D.2.8s
16.(22-23高二上·江苏·学业考试真题)一辆汽车沿平直道路行驶,其运动的v-t图像如图所示。该车( )
A.OA段做匀速运动 B.AB段做匀速运动
C.BC段做匀速运动 D.ABC段都做匀速运动
17.(25-26高二上·广东·学业考试真题)某同学在探究加速度与力的关系的实验中,选出了如图所示的一条纸带,纸带上每相邻两点间有4个点未画出,打点计时器所接的电源频率为,测得纸带上,,由此可知小车的加速度大小及运动情况为( )
A.,做加速运动
B.,做加速运动
C.,做减速运动
D.,做减速运动
18.(25-26高二上·广东·学业考试真题)如图为测量滑块加速度的实验装置图,滑块上安装了宽度为的遮光条。某次测得滑块通过光电门1和光电门2的时间分别为和,两个光电门之间的距离为,下列说法正确的是( )
A.实验前必须将气垫导轨右端调高
B.实验时必须保证砝码质量远大于滑块质量
C.滑块通过光电门2的速度大小为
D.滑块的加速度大小为
19.(25-26高二上·广东·学业考试真题)柿子树上的3个柿子,由不同高度掉落到同一水平地面上。已知柿子1、柿子2和柿子3的下落高度之比为,忽略空气阻力,则三者下落的时间之比为( )
A. B. C. D.
20.(25-26高二上·广东·学业考试真题)玩具赛车沿水平直线前行,在内的图像如图所示。下列关于赛车运动的描述,正确的是( )
A.内的位移大小是
B.内的平均速度大小是
C.内的加速度大小是
D.内的路程为
21.(25-26高二上·江苏·学业考试真题)2025年6月6日,无人驾驶快递车开启物流配送新生态。无人驾驶快递车以10m/s在平直公路上正常行驶时,遇突发路况立即做匀减速直线运动,若要该车在5m内停下,则加速度的大小至少为( )
A. B. C. D.
22.(25-26高二上·江苏·学业考试真题)如图所示,将真空玻璃管竖直放置,使管内小羽毛、小木片和小铁片自其顶端同时由静止开始下落。关于三者的运动,下列说法中正确的是( )
A.小羽毛先到底端 B.小木片先到底端
C.小铁片先到底端 D.三者同时到底端
23.(16-17高一·全国·课后作业)汽车以10 m/s的初速度在水平地面上刹车,加速度大小为1m/s2, 则汽车发生的最大位移是( )
A.60m B.50m C.30m D.20m
二、解答题
24.(24-25高一下·山东·学业考试真题)我国短跑名将苏炳添,在2018年国际田联挑战赛马德里站百米比赛中,以9.91s的成绩获得冠军,平亚洲纪录。如图所示,若苏炳添某次百米训练的过程,可简化为匀加速运动和匀速运动两个阶段,已知匀加速阶段用时3.30s,通过的距离为20m。
(1)求匀加速阶段末速度的大小v;(结果用分数表示)
(2)在不考虑反应时间的前提下,通过计算判断苏炳添本次训练能否破“9.91s”的亚洲纪录。
25.(25-26高二上·辽宁大连·学业考试真题)某人驾驶一辆汽车以v0=6m/s的速度在平直道路上行驶,发现前方有减速带,立刻刹车做匀减速直线运动,t=1s时到达减速带,此时汽车的速度v=2m/s。在这1s内,求:
(1)汽车的加速度大小a;
(2)汽车通过的位移大小x。
26.(20-21高一上·广东佛山·学业考试真题)战斗机看陆时的速度很大,可用阻力伞便它减速。如图所示,某一战斗机在一条笔直的水平跑道上着陆,刚着陆时速度大小为70m/s。在着陆的同时立即打开阻力伞,战斗机在减速过程中的加速度大小恒为5m/s2。求:
(1)战斗机从着陆到停止所需的时间;
(2)战斗机从着陆到停止所走的位移大小。
三、综合题
27.(25-26高二下·北京·学业考试真题)请阅读下述文字,完成各题。
我国古代常用铜壶滴漏计时。如图为某同学仿照铜壶滴漏的原理制作的“水钟”。在一盛水的大容器侧面安装一水龙头,通过调节水龙头阀门可实现水滴逐滴下落,使一滴水开始下落的同时,恰好听到前一滴水落地时发出的清脆声音。已知水龙头出水口到水平地面的高度为h,重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)水滴在空中做( )
A.匀加速直线运动 B.匀减速直线运动
C.平抛运动 D.圆周运动
(2)水滴从出水口落到地面的时间为( )
A. B. C. D.
(3)在如图所示的图像中,能正确反映水滴下落过程中速度v随时间t变化关系的是( )
A. B.
C. D.
3 / 3
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。