2026-2027学年高三上学期物理期中复习 匀变速直线运动速练题(北京专用)
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内容正文:
匀变速直线运动速练题45分钟
重点题型
1、 物理量的描述
1.德阳五中王同学使用导航APP搜索德阳五中到德阳站的路线,下列说法正确的是( )
A.研究该同学从德阳五中到火车站的时间时,可将他视为质点
B.选择不同的路径,该同学的位移是不同的。
C.导航系统界面显示的“32分钟是时间”,“6.4公里”是位移大小
D.系统显示的所选路径的平均速度大小为0.2km/min。
【答案】A
【详解】A.研究该同学从德阳五中到德阳站所用的时间时,其自身的大小和形状对研究结果的影响可以忽略,可将他视为质点,故A正确;
B.位移由初位置指向末位置,只由初、末位置决定。从德阳五中到德阳站,初、末位置相同,选择不同路径时位移相同,故B错误;
C.导航界面中的“32分钟”表示从出发到到达经历的时间间隔,“6.4公里”表示所选路线的路程,故C错误;
D.设所选路线的路程为、位移大小为、所用时间为,平均速度大小为。根据平均速度的定义,有。导航图中所选路线弯曲,位移大小小于路程,因此,故D错误。
故选A。
2.某同学购买了一张单程机票。此次飞行的相关信息如图甲、乙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲中的“11:48”表示时间间隔
B.研究飞机下降过程机翼的形态变化时,可将飞机看成质点
C.若飞行轨迹长为,则飞机的位移为
D.若整个路程为,则飞机的平均速度小于
【答案】D
【详解】A.图甲中的“11:48”表示时刻,故A错误;
B.研究飞机下降过程机翼的形态变化时,飞机的大小和形状不能忽略不计,则不能将飞机看成质点,故B错误;
C.若飞行轨迹长为,则飞机的路程为,故C错误;
D.若整个路程为,则位移大小小于,即飞机的平均速度,故D正确。
故选D。
2、 匀变速公式应用
3.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为2m/s,1 s后速度的大小变为6m/s。在这1 s内该物体的( )
A.位移的大小可能小于2m B.位移的大小可能大于6m
C.加速度的大小可能小于2m/s2 D.加速度的大小可能大于6m/s2
【答案】D
【详解】AB.规定初速度方向为正方向,则初速度为。运动后,末速度大小为,其方向可能与初速度同向,也可能与初速度反向。由匀变速直线运动的平均速度公式可知,物体的位移满足
当末速度与初速度同向时,代入数据解得1s内该物体的位移为
当末速度与初速度反向时,末速度取负值,代入数据解得1s内该物体的位移为
因此位移大小只能为或,故AB错误;
CD.由加速度的定义式可知,物体的加速度满足
当末速度与初速度同向时,代入数据解得该物体的加速度为
当末速度与初速度反向时,代入数据解得该物体的加速度为
因此加速度的大小只能为或,故C错误,D正确。
故选D。
4.一辆汽车在平直公路上匀速行驶,遇紧急情况进行制动刹车,做匀减速直线运动,其中AB、BC、CD、DE各段位移所用时间均为1s,测得AB和CD两段位移分别为x1=18m,x3=10m,如图所示。已知汽车从A点开始减速并计时,下列说法正确的是( )
A.汽车制动后第2s内的平均速度大小为16m/s
B.汽车制动前匀速运动的速度大小为18m/s
C.第4s末汽车速度刚好减为0
D.汽车制动后加速度大小为4m/s2
【答案】D
【详解】AB.汽车制动后做匀减速直线运动,取运动方向为正方向,设制动开始时速度为,加速度记作,每段时间为。第1秒内汽车的位移满足
第3秒内汽车的位移满足
两式相减,得
由第1秒位移式反求制动初速度,得
第2秒内汽车的位移为
代入制动初速度和加速度,得
制动前汽车速度为;由平均速度定义,第2秒内的平均速度大小为,故AB错误;
C.由匀变速直线运动速度时间关系可知,第4秒末汽车速度为,故C错误;
D.由前述计算得制动加速度为,其大小为,故D正确。
故选D。
5.一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶,制动后做匀减速直线运动,经2s停止,则汽车的制动过程中最后1s经过的距离为( )
A.5m B.10m C.2.5m D.7.5m
【答案】C
【详解】汽车制动过程是匀减速直线运动,经过2s停止。将该过程逆向思考,可视为匀加速直线运动。由题设条件可求得汽车制动加速度大小为
逆向思考的情况下,制动的最后1s就相当于逆向过程的第1s,可求得最后1s经过的距离为
故选C。
3、 自由落体
6.某物体从50 m高的地方做自由落体运动,g = 10 m/s2.则()
A.物体在第1s末、第2s末、第3s末的速度大小之比是1∶4∶9
B.物体在第1s内、第2s内、第3s内的位移大小之比是1∶4∶9
C.物体在1s内、2s内、3s内的位移大小之比是1∶3∶5
D.物体在下落过程中任何两个相邻1 s内的位移差为10 m
【答案】D
【详解】A.根据v=gt可知,第1s末、第2s末、第3s末的速度大小之比是1:2:3.故A错误.
B.自由落体为初速度为零的匀加速直线运动,故第1s内、第2s内、第3s内的位移之比是1:3:5,故B错误.
C.根据可知,自由落体运动在1s内、2s内、3s内的位移之比为1:4:9,故C错误;
D.根据可知,物体在下落过程中任何两个相邻1 s内的位移差为
故D正确;
故选D.
7.某人在室内以窗户为背景摄影时,恰好把窗外由该楼的楼顶自由落下的一个小石子拍摄在照片中,测得照片中石子运动痕迹的长度为。已知本次摄影的曝光时间是,实际长度为的窗框在照片中的长度为。重力加速度取,不计空气阻力。
(1)根据照片计算曝光时间内石子下落的实际距离;
(2)求曝光时间内,小石子运动的平均速度的大小;
(3)估算小石子从楼顶至拍照时,下落的距离。
【答案】(1)20cm或0.2m
(2)20m/s
(3)20m
【详解】(1)照片成像的缩放比例为定值,满足比例关系
代入数据解得
(2)根据平均速度的定义式可得曝光时间内小石子运动的平均速度
(3)由于曝光时间Δt极短,平均速度可近似为石子曝光时刻的瞬时速度。石子做自由落体运动,由速度-位移关系得小石子从楼顶至拍照时下落的距离
4、 运动图像
8.(多选)甲、乙两车在公路上行驶的图像如图所示。已知时两车相遇,乙车图像轨迹由多段四分之一圆弧构成,则( )
A.在时,甲、乙两车再次相遇
B.甲车做匀变速运动,乙车做加速运动,做减速运动
C.内甲、乙两车的平均速度相同
D.两车相距的最大距离为
【答案】CD
【详解】A.图的面积代表位移,内,甲车的位移为
乙车的位移为“边长的正方形面积加上四分之一圆面积”,即
二者位移不相等。已知时两车相遇,故时两车位置相差,故A错误;
B.甲车的图为过原点的倾斜直线,是匀变速运动;乙车在内速度增大、斜率(加速度)也在增大,是加速度增大的加速运动,内乙车的速度继续增大、斜率(加速度)逐渐减小,是加速度减小的加速运动,故B错误;
C.图面积代表总位移,内甲车总位移为
由割补法可知内乙车图的面积与甲车内图所围的面积相等,故根据平均速度的定义
可知内两车平均速度相同,故C正确;
D.在时两车相遇,在时两车速度相等,此时两车的距离最大,同理可知,时刻两车的距离也是最大,由上述分析可知时两车位置相差
则最大距离为,故D正确。
故选CD。
9.如图所示是物体做直线运动的v-t图像,由图可知,该物体( )
A.第1s内和第3s内的运动方向相反
B.第3s内和第4s内的加速度不相同
C.第1s内和第4s内的位移大小相等
D.0~2s内和0~4s内的平均速度大小相等
【答案】C
【详解】A.由题图可知物体在第1s内和第3s内的运动方向相同,均为正方向,故A错误;
B.根据图像的斜率表示加速度,由题图可知第3s内和第4s内的加速度相同,故B错误;
C.根据图像与横轴围成的面积表示位移,由题图可知第1s内和第4s内的位移大小相等,故C正确;
D.根据图像与横轴围成的面积表示位移,由题图可知0~2s内和0~4s内的位移大小相等;由,由于所用时间不相等,所以0~2s内和0~4s内的平均速度大小不相等,故D错误。
故选C。
小试牛刀
一、单选题
1.(北京市海淀区2024-2025学年高三上学期期中物理试题)在第33届夏季奥运会男子自由泳决赛中,我国运动员游出的好成绩,打破世界纪录,赢得冠军。已知运动员从长的游泳池的起点游出,沿直线到达对岸,再折返回到起点触及池壁,完成比赛。下列说法正确的是( )
A.题目中的“”指的是位移大小
B.题目中的“46.40s”指的是时刻
C.运动员完成全程比赛的位移大小为
D.在研究运动员游泳动作时不能将他看作质点
【答案】D
【详解】AC.题目中的“”指的是路程,此过程位移为零,故AC错误;
B.题目中的“46.40s”指的是时间间隔,故B错误;
D.在研究运动员游泳动作时,运动员的大小和形状不能忽略不计,所以不能将他看作质点,故D正确。
故选D。
2.(北京市通州区2025-2026学年高三上学期期中质量检测物理试卷)2025年4月,全球首场人形机器人半程马拉松在亦庄成功举办。如图甲所示,时刻,、两个机器人并排在同一起跑线上,之后它们沿直道运动的图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.两个机器人同时开始运动
B.前内机器人的平均速度大小为
C.末机器人在前,机器人在后
D.内机器人的加速度大小为
【答案】C
【详解】A.由图乙可知,机器人先开始运动,机器人时开始运动,故A错误;
B.根据图像面积代表位移可知,可知前内机器人的位移
则前内机器人的平均速度大小,故B错误;
C.由图可知,前内机器人的位移大于机器人的位移且、两个机器人并排在同一起跑线上开始运动,则末机器人在前,机器人在后,故C正确;
D.根据图像斜率的物理意义,内机器人的加速度大小为,故D错误。
故选C。
3.(北京市通州区2024-2025学年高三上学期期中物理试卷)某同学在实验室做了如图所示的实验,铁质小球被电磁铁吸附,断开电磁铁的电源,小球自由下落,已知小球的直径为,该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为,g取,则小球开始下落的位置距光电门的距离约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】小球经过光电门时的速度
小球开始下落的位置距光电门的距离约为
故选C。
4.(北京市朝阳区2024-2025学年高三上学期期中质量检测物理试卷)在平直的公路上,一辆小汽车前方26m处有一辆大客车正以12m/s的速度匀速前进,这时小汽车从静止出发以的加速度追赶。下列选项正确的是( )
A.小汽车运动12s追上大客车 B.小汽车运动338m追上大客车
C.追上时小汽车的速度大小为 D.追上前两车之间的最远距离为72m
【答案】B
【详解】A.设小汽车运动追上大客车,则有
解得
或(舍去)
此时小汽车运动的位移
故A错误;B正确;
C.追上大客车时小汽车的速度大小为
故C错误;
D.依题意,追上大客车前两车共速时它们之间的距离最远,则有
,
联立,解得
故D错误。
故选B。
二、解答题
5.(北京市2024-2025学年高三上学期期中物理试卷)2024年,东北地区:哈尔滨、长春、沈阳、大连四座城市将有新的地铁线路开通,新线路将会大大减轻交通压力,加快城市的发展。沈阳地铁一号线从S站到T站是一段直线线路,全程1.6km,列车运行最大速度为72km/h。为了便于分析,我们用图乙来描述这个模型,列车在S站从静止开始做匀加速直线运动,达到最大速度后立即做匀速直线运动,进站前从最大速度开始做匀减速直线运动,直至到T站停车,且加速的加速度大小为减速加速度大小的倍。现匀加速运动过程中连续经过A、B、C三点,S→A用时2s,B→C用时4s,且SA长2m,BC长24m。求:
(1)列车在C点的速度大小;
(2)列车匀速行驶的时间。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)由可知
根据
可知段平均速度
由
可知
(2)由得
匀加速阶段
匀减速阶段
由得
匀加速阶段
匀减速阶段
匀速运动时间
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匀变速直线运动速练题45分钟
重点题型
1、 物理量的描述
1.德阳五中王同学使用导航APP搜索德阳五中到德阳站的路线,下列说法正确的是( )
A.研究该同学从德阳五中到火车站的时间时,可将他视为质点
B.选择不同的路径,该同学的位移是不同的。
C.导航系统界面显示的“32分钟是时间”,“6.4公里”是位移大小
D.系统显示的所选路径的平均速度大小为0.2km/min。
2.某同学购买了一张单程机票。此次飞行的相关信息如图甲、乙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲中的“11:48”表示时间间隔
B.研究飞机下降过程机翼的形态变化时,可将飞机看成质点
C.若飞行轨迹长为,则飞机的位移为
D.若整个路程为,则飞机的平均速度小于
2、 匀变速公式应用
3.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为2m/s,1 s后速度的大小变为6m/s。在这1 s内该物体的( )
A.位移的大小可能小于2m B.位移的大小可能大于6m
C.加速度的大小可能小于2m/s2 D.加速度的大小可能大于6m/s2
4.一辆汽车在平直公路上匀速行驶,遇紧急情况进行制动刹车,做匀减速直线运动,其中AB、BC、CD、DE各段位移所用时间均为1s,测得AB和CD两段位移分别为x1=18m,x3=10m,如图所示。已知汽车从A点开始减速并计时,下列说法正确的是( )
A.汽车制动后第2s内的平均速度大小为16m/s
B.汽车制动前匀速运动的速度大小为18m/s
C.第4s末汽车速度刚好减为0
D.汽车制动后加速度大小为4m/s2
5.一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶,制动后做匀减速直线运动,经2s停止,则汽车的制动过程中最后1s经过的距离为( )
A.5m B.10m C.2.5m D.7.5m
3、 自由落体
6.某物体从50 m高的地方做自由落体运动,g = 10 m/s2.则()
A.物体在第1s末、第2s末、第3s末的速度大小之比是1∶4∶9
B.物体在第1s内、第2s内、第3s内的位移大小之比是1∶4∶9
C.物体在1s内、2s内、3s内的位移大小之比是1∶3∶5
D.物体在下落过程中任何两个相邻1 s内的位移差为10 m
7.某人在室内以窗户为背景摄影时,恰好把窗外由该楼的楼顶自由落下的一个小石子拍摄在照片中,测得照片中石子运动痕迹的长度为。已知本次摄影的曝光时间是,实际长度为的窗框在照片中的长度为。重力加速度取,不计空气阻力。
(1)根据照片计算曝光时间内石子下落的实际距离;
(2)求曝光时间内,小石子运动的平均速度的大小;
(3)估算小石子从楼顶至拍照时,下落的距离。
4、 运动图像
8.(多选)甲、乙两车在公路上行驶的图像如图所示。已知时两车相遇,乙车图像轨迹由多段四分之一圆弧构成,则( )
A.在时,甲、乙两车再次相遇
B.甲车做匀变速运动,乙车做加速运动,做减速运动
C.内甲、乙两车的平均速度相同
D.两车相距的最大距离为
9.如图所示是物体做直线运动的v-t图像,由图可知,该物体( )
A.第1s内和第3s内的运动方向相反
B.第3s内和第4s内的加速度不相同
C.第1s内和第4s内的位移大小相等
D.0~2s内和0~4s内的平均速度大小相等
小试牛刀
一、单选题
1.(北京市海淀区2024-2025学年高三上学期期中物理试题)在第33届夏季奥运会男子自由泳决赛中,我国运动员游出的好成绩,打破世界纪录,赢得冠军。已知运动员从长的游泳池的起点游出,沿直线到达对岸,再折返回到起点触及池壁,完成比赛。下列说法正确的是( )
A.题目中的“”指的是位移大小
B.题目中的“46.40s”指的是时刻
C.运动员完成全程比赛的位移大小为
D.在研究运动员游泳动作时不能将他看作质点
2.(北京市通州区2025-2026学年高三上学期期中质量检测物理试卷)2025年4月,全球首场人形机器人半程马拉松在亦庄成功举办。如图甲所示,时刻,、两个机器人并排在同一起跑线上,之后它们沿直道运动的图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.两个机器人同时开始运动
B.前内机器人的平均速度大小为
C.末机器人在前,机器人在后
D.内机器人的加速度大小为
3.(北京市通州区2024-2025学年高三上学期期中物理试卷)某同学在实验室做了如图所示的实验,铁质小球被电磁铁吸附,断开电磁铁的电源,小球自由下落,已知小球的直径为,该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为,g取,则小球开始下落的位置距光电门的距离约为( )
A. B. C. D.
4.(北京市朝阳区2024-2025学年高三上学期期中质量检测物理试卷)在平直的公路上,一辆小汽车前方26m处有一辆大客车正以12m/s的速度匀速前进,这时小汽车从静止出发以的加速度追赶。下列选项正确的是( )
A.小汽车运动12s追上大客车 B.小汽车运动338m追上大客车
C.追上时小汽车的速度大小为 D.追上前两车之间的最远距离为72m
二、解答题
5.(北京市2024-2025学年高三上学期期中物理试卷)2024年,东北地区:哈尔滨、长春、沈阳、大连四座城市将有新的地铁线路开通,新线路将会大大减轻交通压力,加快城市的发展。沈阳地铁一号线从S站到T站是一段直线线路,全程1.6km,列车运行最大速度为72km/h。为了便于分析,我们用图乙来描述这个模型,列车在S站从静止开始做匀加速直线运动,达到最大速度后立即做匀速直线运动,进站前从最大速度开始做匀减速直线运动,直至到T站停车,且加速的加速度大小为减速加速度大小的倍。现匀加速运动过程中连续经过A、B、C三点,S→A用时2s,B→C用时4s,且SA长2m,BC长24m。求:
(1)列车在C点的速度大小;
(2)列车匀速行驶的时间。
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