專題01直線運動TOC\o"1-1"\h\u題型01質(zhì)點、參考系、路程與位移、矢量與標量 1題型02速度與速率 4題型03速度、速度變化量與加速度 6題型04勻變速直線運動的基本規(guī)律及應(yīng)用 7題型05初速度為零的勻加速運動規(guī)律及應(yīng)用 9題型06自由落體的規(guī)律與應(yīng)用 10題型07剎車問題 11題型08運動學(xué)圖像的理解與應(yīng)用 13題型09追及相遇問題 14題型10教材原型與革新 16題型01質(zhì)點、參考系、路程與位移、矢量與標量1.如圖為泰山景區(qū)的機器狗在搬運垃圾（）A．在研究機器狗的爬行動作時，可以將它視為質(zhì)點B．在研究機器狗的運動步距時，可以將它視為質(zhì)點C．在研究垃圾桶在機器狗背部的安裝位置時，可以將機器狗視為質(zhì)點D．在研究機器狗通過較長距離的運動時間時，可以將它視為質(zhì)點【答案】D【詳解】在研究機器狗的爬行動作時，研究機器狗的運動步距時以及研究垃圾桶在機器狗背部的安裝位置時，機器狗的大小形狀都不能忽略不計，不可以將機器狗看做質(zhì)點；而在研究機器狗通過較長距離的運動時間時，可以忽略機器狗的大小和形狀，將它視為質(zhì)點。故選D。2.如圖所示，老鷹從空中加速撲向蹲地休息的小雞，則（）A．研究老鷹飛行的姿態(tài)時，可將老?視為質(zhì)點B．研究老鷹飛行的軌跡時，可將老鷹視為質(zhì)點C．以老鷹為參考系，小雞是靜止的D．以地面為參考系，老鷹是靜止的【答案】B【詳解】A．研究老鷹飛行的姿態(tài)時，老鷹的大小形狀無法忽略，不能可將老?視為質(zhì)點，故A錯誤；B．研究老鷹飛行的軌跡時，老鷹的大小形狀可以被忽略，可將老鷹視為質(zhì)點，故B正確；C．以老鷹為參考系，小雞是運動的，故C錯誤；D．以地面為參考系，老鷹是運動的，故D錯誤。故選B。3.運動會中有100m、200m、400m比賽。如圖所示，在200m、400m比賽中運動員從不同的起跑線出發(fā)，全程分道賽跑，比賽的最后程都經(jīng)過跑道的直道部分，到達同一條終點線。下列選項正確的是（）A．在100m比賽中，運動員的位移大小相等B．在200m比賽中，不同跑道的運動員的位移相同C．在400m比賽中，外跑道的運動員的路程大D．在400m比賽中，不同跑道的運動員的位移相同【答案】A【詳解】A．100m是直線運動，則運動員的位移大小相等，故A正確；BD．在200m和400m比賽中，由于賽道不同，起點和終點不同，則位移不相同，故BD錯誤；C．在400m比賽中，所有運動員的路程相同，故C錯誤。故選A。4.如圖所示為一個時鐘，下列說法正確的是（）A．一秒鐘之內(nèi)，時針針尖的位移最小B．一分鐘之內(nèi)，時針針尖的位移最小C．一小時之內(nèi)，秒針針尖的位移最大D．永遠不可能存在一段時間，在這段時間內(nèi)時針、分針、秒針針尖的位移相等【答案】A【詳解】A．一般而言，時鐘的秒針最長，時針最短，設(shè)秒針、分針、時針的長度分別為。在一秒鐘內(nèi)，秒針走一小格，轉(zhuǎn)過的角度為由幾何關(guān)系可知，秒針的位移為分針走六十分之一小格，轉(zhuǎn)過的角度為由幾何關(guān)系可知分針的位移為時針走七百二十分之一小格，轉(zhuǎn)過的角度為由幾何關(guān)系可知時針的位移為又因為故A正確；B．在一分鐘內(nèi)，秒針恰好轉(zhuǎn)完一圈，位移為0，分針走一小格，時針走十二分之一小格，結(jié)合前面分析可知，分針的位移大于時針的位移，秒針的位移最小，B錯誤；C．在一小時內(nèi)，秒針恰好轉(zhuǎn)完六十圈，位移為0，分針恰好轉(zhuǎn)完一圈，位移為0，時針走五小格，故時針的位移最大，C錯誤；D．在十二小時內(nèi)，所有表針都轉(zhuǎn)了整數(shù)圈，所以位移均為0，故這段時間內(nèi)所有表針的位移都相等，D錯誤。故選A。5.（2024·浙江·高考真題）下列物理量中，屬于矢量的是（）A．位移 B．時間 C．電流 D．熱量【答案】A【詳解】A．位移既有大小又有方向，且運算法則為平行四邊形法則，是矢量，故A正確；BD．時間和熱量均只有大小沒有方向，是標量，故BD錯誤；C．電流運算法則是算術(shù)法則，是標量，故C錯誤。故選A。題型02速度與速率6.2024年巴黎奧運會男子100米自由泳決賽中，我國選手潘展樂以46秒40的成績打破了由自己保持的世界紀錄奪得金牌。關(guān)于這場比賽，下列說法正確的是（）A．“46秒40”是指時刻B．圖中所示的指的是平均速度大小C．潘展樂奧運會上100米全程的平均速度大小約為D．研究潘展樂劃水技術(shù)動作時，不能把潘展樂看成質(zhì)點【答案】D【詳解】A．“46秒40”是指時間間隔，A錯誤；B．圖中所示的指的是瞬時速度的大小，B錯誤；C．常規(guī)游泳賽道的直線距離為50m，100m的賽程恰好是一個來回，位移為0，平均速度為0，C錯誤；D．研究潘展樂的泳姿時，潘展樂的形狀大小不能忽略不計，不可以把其看作質(zhì)點，D正確。故選D。7.根據(jù)《中華人民共和國道路交通安全法》第四十五條的規(guī)定，機動車上道路行駛，不得超過限速標志標明的最高速度。下圖為鞍千路上某路段的限速標志，下列對它的理解正確的是（）A．機動車在該路段行駛過程中，平均速度不得超過B．機動車在該路段行駛過程中，任意時刻瞬時速度不得超過C．機動車在該路段行駛的過程中，位移不得超過D．機動車在該路段行駛的過程中，路程不得超過【答案】B【詳解】AB．該限速值是指機動車在高速公路上行駛的任意時刻的瞬時速度不得超過，故A錯誤，B正確；CD．因任意時刻的瞬時速度不得超過，則不能用機動車在該路段行駛的路程或位移來衡量是否超速，故CD錯誤。故選B。8.某高速公路自動測速裝置如圖甲所示，雷達向汽車駛來的方向發(fā)射脈沖電磁波，相鄰兩次發(fā)射時間間隔為t。當雷達向汽車發(fā)射電磁波時，在顯示屏上呈現(xiàn)出一個尖形波；在接收到反射回來的無線電波時，在顯示屏上呈現(xiàn)出第二個尖形波。根據(jù)兩個波在顯示屏上的距離，可以計算出汽車至雷達的距離。顯示屏如圖乙所示，根據(jù)圖中的意義，結(jié)合光速，則汽車車速為（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】汽車行駛的位移等于兩次發(fā)射電磁波時汽車距離雷達的路程差，則有對應(yīng)的時間為則汽車的速度故選A。題型03速度、速度變化量與加速度9.關(guān)于火箭點火升空的速度和加速度的判斷，下列說法正確的是（）A．火箭點火將要升空時，火箭的速度為0，加速度也為0B．火箭的速度增大，加速度也一定增大C．火箭速度變化越來越快時，加速度越來越小D．火箭豎直向上升空過程中若速度減小，加速度方向一定向下【答案】D【詳解】火箭點火將要升空時，火箭的速度為0，但有向上的加速度，加速度不為0，故A錯誤；火箭速度增大，說明速度和加速度同向，但加速度不一定增大，故B錯誤；加速度表示速度變化的快慢程度，火箭速度變化越來越快時，表示加速度越來越大，故C錯誤；若速度減小，說明速度和加速度反向，火箭速度向上，則加速度方向一定向下，故D正確。10.2024年11月4日凌晨，神舟18號載人飛船成功返回了地球，返回艙在勻減速下降階段（）A．速度減小的越來越快B．速度減小的越來越慢C．速度方向與加速度方向相同D．速度方向與加速度方向相反【答案】D【詳解】返回艙在勻減速下降階段，速度方向與加速度方向相反，加速度不變，則速度均勻減小。故選D。11.北京大學(xué)著名物理學(xué)家趙凱華教授曾經(jīng)說過這樣一句話：“加速度是人類認識史上最難建立的概念之一，也是每個初學(xué)物理的人最不易掌握的概念……”我國長征火箭點火升空瞬間的情景如圖所示，則下列說法正確的是（）A．在火箭點火升空的瞬間，火箭的速度很小，但加速度可能很大B．在火箭點火升空的瞬間，火箭的速度很小，故加速度也小C．火箭速度變化得越大，其加速度就大D．火箭速度變化得越快，其加速度就變化得越快【答案】A【詳解】AB．火箭點火瞬間，速度很小，幾乎為零，但此時火箭得到的反沖力較大，火箭的加速度可能很大，故A正確，B錯誤；CD．加速度是描述物體速度變化快慢的物理量，速度變化得越快，加速度就越大，故CD錯誤。故選A。題型04勻變速直線運動的基本規(guī)律及應(yīng)用12.中國女子冰壺隊在冰壺世錦賽上戰(zhàn)勝諸多勁旅奪冠，已成長為冰壺領(lǐng)域的新生力軍。在某次比賽中，冰壺被投出后，如果做勻減速直線運動用時20s停止，最后1s內(nèi)的位移大小為0.2m，則下列說法正確的是（）A．冰壺的加速度大小是0.4m/s2B．冰壺的加速度大小是0.3m/s2C．冰壺第1s內(nèi)的位移大小是4mD．冰壺的初速度大小是6m/s【答案】A【詳解】AB．整個過程的逆過程是初速度為0的勻加速直線運動，最后1s內(nèi)位移大小為0.2m，則有解得冰壺的加速度大小故A正確，B錯誤；D．逆向過程由速度公式可知初速度為故D錯誤；C．正向過程冰壺第1s內(nèi)的位移大小故C錯誤。故選A。13.在飛機起飛前的加速滑行過程中，達到起飛決斷速度后，即使發(fā)動機故障，也不允許剎車，否則會造成沖出跑道的事故。已知某型號飛機在跑道上的加速運動可看成初速度為零、加速度大小為0.40g的勻加速運動，飛機的起飛決斷速度為360km/h，取重力加速度，從飛機開始加速到速度達到起飛決斷速度時，飛行員經(jīng)歷的時間為（）A．9s B．12.5s C．25s D．36s【答案】C【詳解】起飛決斷速度，加速度大小，由勻加速直線運動公式可得飛行員經(jīng)歷的時間故選C。14.地鐵是城市中重要的交通工具，某城市地鐵相鄰兩站之間的軌道可以看成水平直軌道，某相鄰兩站之間的距離為912m。已知地鐵列車變速時的最大加速度大小為1.5m/s2，行駛過程允許的最大速度為24m/s，列車在每一個站都需要?？浚瑒t地鐵列車在這兩站之間行駛的最短時間為（）A．35s B．42s C．50s D．54s【答案】D【詳解】由于地鐵列車在每站都需要?？浚瑒t地鐵列車在兩站之間一定有加速和減速過程，列車做勻加速和勻減速運動的時間均為，勻加速和勻減速過程運動的距離之和因為，所以列車以最大速度做勻速運動的時間，列車在兩站之間行駛的最短時間故選D。題型05初速度為零的勻加速運動規(guī)律及應(yīng)用15.央視“國家地理”頻道播出的一檔節(jié)目真實地呈現(xiàn)了四個水球可以擋住一顆子彈的過程，其實驗示意圖如圖所示。四個完全相同的裝滿水的薄皮氣球水平固定排列，子彈射入水球中并沿水平線做勻變速直線運動，恰好能穿出第4號水球。球皮對子彈的阻力忽略不計，子彈視為質(zhì)點。下列說法正確的是（）A．子彈經(jīng)過每個水球的過程中速度變化量均相同B．子彈穿出第2號水球時的速度等于穿過四個水球的平均速度C．子彈穿過每個水球所用時間依次為、、、，則D．子彈穿過每個水球所用時間依次為、、、，則【答案】C【詳解】A．子彈經(jīng)過每個水球的位移相同，但速度逐漸減小，故經(jīng)過每個水球的時間增加，由Δv=at可知，子彈的速度變化量不同，故A錯誤；B．整個過程的逆過程可看作初速為零的勻加速運動，由初速度為零的勻加速運動的規(guī)律，反向穿過第4球與后面的3個球的位移之比為1：3，可知子彈反向穿出第4號水球時，即正向穿過第3號水球時的速度等于穿過四個水球的平均速度，故B錯誤；C．由C的分析可知，穿過第3號水球是整個過程的中間時刻，記每個水球所用時間依次為t1、t2、t3、t4，則t1+t2+t3=t4故C正確；D．對整個過程的逆過程，由初速度為零的勻加速運動相等位移的時間關(guān)系可知，第4號、第3號、第2號、第1號水球的時間之比為，則子彈穿過1、2、3、4號水球所用時間依次為t1、t2、t3、t4，則，故D錯誤。故選C。16.建筑工人常常徒手向上拋磚塊，當磚塊上升到最高點時被樓上的師傅接住。在一次拋磚的過程中，磚塊運動3s到達最高點，將磚塊的運動勻變速直線運動，磚塊通過第2s內(nèi)位移的后用時為t1，通過第1s內(nèi)位移的前用時為t2，則滿足（）A．B．C．D．【答案】C【詳解】豎直向上拋磚塊是勻變速直線運動，經(jīng)過了3s速度減為0，可以從最高點開始逆向思維，把上升過程反過來看作自由落體運動，根據(jù)自由落體運動的公式得第1s內(nèi)、第2s、第3s內(nèi)的位移之比為，從最高點開始，設(shè)第1s內(nèi)位移為x，則第2s內(nèi)位移為3x，則第3s內(nèi)位移為5x，所以從最高點開始，磚塊通過上拋第2s位移的后的位移為第2個x，通過第1s內(nèi)位移的前的位移為第9個x，按照自由落體公式可得所以故選C。題型06自由落體的規(guī)律與應(yīng)用17.某人在室內(nèi)以窗戶為背景攝影時，恰好把窗外從高處自由落下的一個小石子攝在照片中，已知本次攝影的曝光時間是0.01s，重力加速度g取10m/s2。測得照片中石子運動痕跡的長度為0.8cm，實際長度為100cm的窗框在照片中的長度為4.0cm。根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算，石子開始下落的位置距離窗戶的高度約為（）A．10m B．20m C．40m D．50m【答案】B【詳解】設(shè)在曝光時間0.01s內(nèi)石子實際下落的距離為x，則有，解得，在曝光時間0.01s內(nèi)石子的速度為，石子做自由運動，石子開始下落的位置距離窗戶的高度約為故選B。18.跳水運動員保持直立狀態(tài)，雙腳朝下由靜止開始下落。開始時雙腳距離水面5m。下列說法正確的是（）A．運動員在空中運動的時間約為2sB．運動員在空中運動的時間約為1sC．運動員入水時速度大小約為5m/sD．運動員入水時速度大小約為1m/s【答案】B【詳解】AB．根據(jù)位移時間關(guān)系，代入數(shù)據(jù)解得運動員在空中運動的時間，故B正確，A錯誤；CD．運動員入水時速度大小，代入數(shù)據(jù)可得運動員入水時速度大小，故CD錯誤。故選B。19.隨著社會的進步，世界各地建筑物的高度越來越高。一同學(xué)為了估測某建筑物的高度，由樓頂靜止釋放一物體，測得物體落地前1s內(nèi)下落的高度為95m，重力加速度g取，則該建筑物的高度約為（）A．450m B．500m C．550m D．600m【答案】B【詳解】設(shè)物體下落的時間為，則測得物體落地前1s內(nèi)下落的高度為，解得，則該建筑物的高度約為故選B。題型07剎車問題20.一輛公共汽車以初速度14m/s進站后開始剎車，做勻減速直線運動直到停下。剎車后3s內(nèi)的位移與最后3s內(nèi)的位移之比是，則剎車后4s內(nèi)通過的距離與剎車后3s內(nèi)通過的距離之比為（）A． B． C． D．【答案】D【詳解】由題意可知，可得a=4m/s2，汽車停止運動需要時間，則剎車后4s內(nèi)通過的距離，剎車后3s內(nèi)通過的距離，則剎車后4s內(nèi)通過的距離與剎車后3s內(nèi)通過的距離之比為49:48。故選D。21.在高速公路行駛時，司機發(fā)現(xiàn)前方障礙物后立即剎車。已知汽車以的速度勻速行駛，司機的反應(yīng)時間為0.5s，剎車后汽車做勻減速直線運動，加速度大小為。下列說法正確的是（）A．汽車在反應(yīng)時間內(nèi)行駛的距離為15mB．剎車后汽車經(jīng)過2.5s停止C．若障礙物距離汽車45m，則會發(fā)生碰撞D．汽車從發(fā)現(xiàn)障礙物到停止的總位移為50m【答案】C【詳解】A．在反應(yīng)時間內(nèi)，汽車做勻速運動，行駛距離為，故A錯誤；B．停止時，末速度為0，則車停下來用時，故B錯誤；CD．剎車后行駛的距離，停止的總位移為，若障礙物距離汽車45m，則會發(fā)生碰撞，故C正確，D錯誤。故選C。22.根據(jù)《中華人民共和國道路交通安全法實施條例》第六十條的規(guī)定：機動車在道路上發(fā)生故障或者發(fā)生交通事故，妨礙交通又難以移動的，應(yīng)當按照規(guī)定開啟危險報警閃光燈并在車后放置三角警告牌（如圖所示），以提醒后面司機及時減速。雨夜，在一條平直的公路上，汽車因為故障停車，在它正后方有一貨車以20m/s的速度向前駛來，由于視線不好，貨車司機只能看清前方40m的物體，他的反應(yīng)時間為0.6s，該貨車制動后最大加速度為。求(1)從貨車司機看清三角警示牌到貨車最終停止所用的最短時間；(2)為避免兩車相撞，故障車司機應(yīng)將三角警示牌放置在故障車后的最小距離?！敬鸢浮?1)8.6s(2)52m【詳解】（1）設(shè)從剎車到停止時間為，則s=8s反應(yīng)時間為0.6s，總時間為0.6s+8s=8.6s（2）反應(yīng)時間內(nèi)做勻速運動，則m=12m從剎車到停止的位移為則m=80m貨車司機看清三角警示牌到貨車最終停止全部距離為m三角警示牌到故障車的距離為m=52m題型08運動學(xué)圖像的理解與應(yīng)用23.如圖甲為跳水運動員離開跳臺開始下落的瞬間，整個過程速度隨時間變化的情況如圖乙所示，選向下為正方向，下列結(jié)論正確的是（）A．在時刻運動到最高點 B．在時間內(nèi)，加速度先減小后增大C．在時間內(nèi)，平均速度小于 D．運動員在時刻與水面接觸【答案】C【詳解】A．由圖像面積意義可知，當速度第一次為0時，運動員達到最高點，在時刻不是最高點，故A錯誤；B．圖像的斜率表示加速度，在時間內(nèi)，圖像斜率恒定，即加速度恒定，時間內(nèi)，圖像斜率減小，即加速度減小，故B錯誤；C．圖像與坐標軸所圍的面積表示位移，由圖像可以看出，實際圖線在時間內(nèi)圍的面積小于虛線（勻減速到零）所圍面積，平均速度等于位移與所用時間的比值，所以此段時間內(nèi)的平均速度小于此段時間內(nèi)勻減速到零的平均速度，故C正確；D．從運動員離開跳臺開始計時，取豎直向下為正方向，由圖像可讀出時間內(nèi)速度先為負值，后為正值，則速度方向先向上后向下，時刻與水面接觸，故D錯誤。故選C。24.小廈同學(xué)參加折返跑比賽，從靜止開始由起點出發(fā)跑到距起點30米處的折返點，再跑回起點，則該同學(xué)運動過程中位移x與時間t的關(guān)系圖像可能是（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】B．折返跑比賽的初始位移為零，末位移也為零，故B錯誤；D．一個時刻不可能對應(yīng)兩個位移，故D錯誤；AC．從靜止開始運動，則t=0時刻速度為零，即t=0時刻圖像切線與時間軸平行，故A錯誤，C正確。故選C。25.小龍蝦屬于甲殼動物，其運動方式多樣。在水中快速移動時，主要依靠尾部的快速彎曲產(chǎn)生推進力，這種動作類似于“尾部彈跳”。時刻，小龍蝦受到威脅，通過尾部（腹肢）的快速拍打由靜止開始做直線運動，其加速度a隨時間t的變化規(guī)律如圖所示。在下列時刻中，小龍蝦的速度達到最大值的是（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】由題圖可知，在內(nèi)，小龍蝦做加速度先增大后減小的加速運動，在內(nèi)，小龍蝦做加速度先增大后減小的減速運動，故在時刻，小龍蝦的速度達到最大值。故選B。題型09追及相遇問題26.2024年珠海中國國際航展上，多架飛機同向排成一列，相鄰間距為d，以速度在平直跑道上勻速直線行駛準備起飛。每架飛機到達前方同一跑道端線時，開始做勻加速直線運動，加速到起飛速度時離開地面。當?shù)?架飛機離開地面時，第2架飛機剛好到達跑道端線。所有飛機的加速度，起飛速度均相同，且均可視為質(zhì)點，則第1架飛機離地時與第2架飛機之間的距離為（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】設(shè)第1架飛機離地時與第2架飛機間的距離為x，第1架飛機從開始加速到離地歷時t，則有，，聯(lián)立解得故選C。27.某輛汽車以6m/s的初速度從匝道進入某一條筆直的高速，又以4m/s2的加速度勻加速到30m/s并開啟定速巡航模式（開啟后汽車會自動保持30m/s的速度勻速行駛，駕駛員無需再踩油門，若駕駛員踩剎車制動，則定速巡航會自動關(guān)閉）。（車輛均可視為質(zhì)點）(1)求汽車加速階段行駛的距離。(2)駕駛員在行駛一段時間后發(fā)現(xiàn)定速巡航系統(tǒng)無法關(guān)閉，于是立即報警，在緊張行駛一段時間后到達距離下一個匝道40m處。此時一輛警車以10m/s的速度從此匝道匯入高速后與失控車保持在同一條車道上，然后進行攔截，要求警車匯入高速后勻加速到與失控車共速時兩車剛好相遇，然后對失控車進行緊急逼停，求警車加速度的大小。【答案】(1)(2)【詳解】（1）已知，，汽車做勻加速直線運動解得汽車加速階段行駛的距離（2）已知，設(shè)警車的加速度大小為a1，加速到與汽車共速所用時間為t，由運動學(xué)公式在0~t時間內(nèi)，警車的位移失控車的位移由位移關(guān)系聯(lián)立解得，28.夜跑已經(jīng)成了很多同學(xué)鍛煉身體的一種方式，在某段平直的操場上，小俞同學(xué)以速度做勻速直線運動，在他前方的小峰同學(xué)從靜止開始以加速度做同向的勻加速直線運動，小峰同學(xué)開始動后，他們一共相遇兩次。（1）若小峰同學(xué)開始運動時他們之間的距離為，求兩次相遇的時間間隔；（2）為保證相遇兩次，小峰同學(xué)開始運動時，他們之間的距離不應(yīng)超過多少？【答案】（1）；（2）【詳解】（1）設(shè)兩同學(xué)時刻相遇，根據(jù)動力學(xué)公式有解得，兩次相遇的時間間隔為（2）根據(jù)動力學(xué)公式有整理得為保證相遇兩次，根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系有則為保證相遇兩次，小峰同學(xué)開始運動時，他們之間的距離不應(yīng)超過。題型10教材原型與革新29.某同學(xué)利用打點計時器研究做勻變速直線運動小車的運動情況。圖示為該同學(xué)實驗時打出的一條紙帶，其中紙帶右端與