2020 年全国物理试题全解全析汇编（3）匀变速直线运动

1 2020 年全国物理试题全解全析汇编年全国物理试题全解全析汇编（3） 匀变速直线运动匀变速直线运动 1、 （2020山西省同煤一中联盟校山西省同煤一中联盟校 2 月网上联考 月网上联考）甲、乙两车并排停在斑马线处礼让行人，在行人经过 斑马线后，甲、乙两车同时启动并沿平直公路同向行驶，其速度时间图象分别为图中直线 a 和曲线 b，由 图可知（） A. t0时刻两车并排行驶 B. t0时刻乙车的运动方向发生改变 C. 在 0t0时间内，乙车的加速度越来越小 D. 在 0t0时间内，乙车的平均速度为 0 2 v 2、 （2020山东省济宁市高三上学期期末山东省济宁市高三上学期期末）2019 年底我国 ETC(电子不停车收费系统)已实现全国联网， 大大缩短了车辆通过收费站的时间。若一辆汽车以 30m/s 的速度驶向高速收费口，到达自动收费装置前做 匀减速直线运动，经 4s 速度减为 6m/s，此时刚好到达收费装置且收费完成，司机立即以 4m/s2的加速度做 匀加速直线运动，直至速度恢复到 30m/s。汽车可视为质点，不计收费时间。下列说法正确的是 A. 汽车开始减速时距离自动收费装置 120m B. 汽车加速 7. 5s 后速度恢复到 30m/s C. 汽车从开始减速到速度恢复到 30m/s 通过的总路程为 180m D. 汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为 3s 3、 （2020广东省华南师大附中实验中学广雅中学深圳中学高三上学期期末联考广东省华南师大附中实验中学广雅中学深圳中学高三上学期期末联考） 如图所示某质点做直 线运动的 v-t 图象为正弦图，下列说法中正确的是（） A. t1时刻，物体加速度为 1 v t B. 0t1时间段内，物体所受合外力越来越大 C. 0t4时间段内，物体的位移为零 D. t2时刻加速度为零 4、 （2020湖南省师大附中第五次月考湖南省师大附中第五次月考）如图所示,直线 a1和曲线 b1分别是在平直公路上行驶的汽车 a 和 b 的速度时间(vt)图线,t1时刻两车经过同一位置,由图可知（） A. 在 t2时刻,a 车追上 b 车 B. 在 t1到 t2这段时间内,b 车的平均速度比 a 车的大 C. 在 t1到 t2这段时间内,b 车的平均速度为 12 2 vv D. 在 t1到 t2这段时间内,b 车的加速度一直比 a 车的大 5、 （2020辽宁省葫芦岛市普通高中上学期质检辽宁省葫芦岛市普通高中上学期质检）自行车和汽车同时驶过平直公路上的同一地点，此后 其运动的 vt 图像如图所示，自行车在 t=25 秒时追上汽车，则： A. 汽车的位移为 80m B. B. 汽车的加速度大小为 0.25m/s2 C. 汽车的运动时间为 20s D. D. 汽车停止运动时两者相距最远 6、 （2020全国大联考全国大联考 1 月月 A 卷卷）“复兴号”动车组在京沪高铁率先实现 350 公里时速运营，我国成为世 界上高铁商业运营速度最高的国家一列“复兴号”正在匀加速直线行驶途中，某乘客在车厢里相对车厢以 一定的速度竖直向上抛出一个小球，则小球（） 2 A. 在最高点对地速度为零 B. 在最高点对地速度最大 C. 落点位置与抛出时车厢的速度大小无关 D. 抛出时车厢速度越大，落点位置离乘客越远 7、 （2020云南省西畴县第二中学高三期末云南省西畴县第二中学高三期末）.如图所示，A、B 两物体相距 x=7m，物体 A 以 vA=4m/s 的速度向右匀速运动，而物体 B 此时的速度 vB=10m/s，只在摩擦力作用下向右做匀减速运动，加速度 a= 2m/s2。那么物体 A 追上物体 B 所用的时间为（ ） A. 7sB. 8s B. C. 9sD. 10s 8、 （2020广东省惠州市高三第三次调研广东省惠州市高三第三次调研）如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率 v1运行初 速度大小为 v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的 A 处滑上传送带 若从小物块滑上传送带开始 计时，小物块在传送带上运动的 vt 图象如图乙所示（以地面为参考系） 已知 v2v1，则 A. 0t2时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 B. 0t1时间内与 t1t2时间内，小物块受到的摩擦力大小相同方向相反 C. t2时刻，小物块离 A 处的距离达到最大 D. t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 9、 （2020黑龙江省哈尔滨市第三十二中高三上学期期末黑龙江省哈尔滨市第三十二中高三上学期期末）以初速度为 0 10/vm s水平抛出的物体， 当竖直方向的位移与水平方向的位移相等时（g=10m/s2） A.竖直分速度与水平分速度大小相等 B. 瞬时速度大小10 5/ t vm s C. 运动的时间 t=1s D. 位移大小 20 2sm 10、 （2020宁夏海原县第一中学第三次月考宁夏海原县第一中学第三次月考）如图所示，水平传送带以恒定速度 v 向右运动。将质量 为 m 的物体 Q 轻轻放在水平传送带的左端 A 处，经过 t 秒后，Q 的速度也变为 v，再经 t 秒物体 Q 到达传 送带的右端 B 处，则() A. 前 t 秒内物体做匀加速运动，后 t 秒内物体做匀减速运动 B. 后 t 秒内 Q 与传送带之间存在摩擦力 C. 前 t 秒内 Q 的位移与后 t 秒内 Q 的位移大小之比为 11 D. Q 由传送带左端运动到右端的平均速度为 3 4 v 3 11、 （2020云南省普洱第二中学高三上学期期末云南省普洱第二中学高三上学期期末）如图所示为一质点做 直线运动的 vt 图象，下列说法正确的是() A. 在 1822 s 时间内，质点的位移为 24 m B. 18 s 时质点速度反向 C. 整个过程中，E 点处质点离出发点最远 D. 整个过程中，CE 段的加速度最大 12、 （2020江西省抚州市南城一中期末江西省抚州市南城一中期末） ）.同向运动的甲、乙两质点在 某时刻恰好通过同一路标，以此时为计时起点，此后甲质点的速度随时间的变化关系为 v4t12(m/s)， 乙质点位移随时间的变化关系为 x2t4t2(m)，试求： (1)两质点何时再次相遇； (2)两质点相遇之前何时相距最远，最远的距离是多少？ 4 参考答案参考答案 1、 【答案】C 【解析】 A根据 v-t 图象与时间轴所围成的面积表示位移，知在 0t0时间内，乙车的位移比甲车的大，则 t0 时刻乙车在甲车的前方，故 A 错误 B乙车的速度一直为正，运动方向没有改变，故 B 错误 C在 0t0时间内，乙车图象切线斜率越来越小，则乙车的加速度越来越小，故 C 正确 D在 0t0时间内，甲车做匀加速直线运动，平均速度为 0 2 v ，乙车的位移比甲车的大，则乙车的平 均速度大于甲车的平均速度，即大于 0 2 v ，故 D 错误 2、 【答案】C 【解析】 A根据平均速度的推论知，汽车开始减速时距离自动收费装置的距离为 1 306 4m72m 2 x 故 A 错误； B汽车速度恢复到 30m/s 所用的时间为 2 306 s6s 4 t 故 B 错误； C汽车加速运动的位移为 2 630 6m108m 2 x 直线运动，位移大小等于路程，则总路程为 12 180mxxx 故 C 正确； D这段路程匀速运动通过的时间为 0 180 s=6s 30 x t v 则通过自动收费装置耽误的时间为 12 (466)s4stttt 故 D 错误。 故选 C。 3、 【答案】C 【解析】 A根据 vt 图像的斜率等于加速度，知 t1时刻，物体加速度为零，故 A 错误； B0t1时间段内，物体的加速度越来越小，则物体所受合外力越来越小，故 B 错误； C根据图像与时间轴所围的面积表示位移，图像在时间轴上方位移为正，图像在时间轴下方位移为 负，知 0t4时间段内，物体的位移为零，故 C 正确； Dt2时刻图像切线斜率不为零，则加速度不为零，故 D 错误。 故选 C。 4、 【答案】B 【解析】 A t1时刻两车经过同一位置，t1到 t2这段时间内 b 车位移大，所以 b 车在前，故 A 错误 B t1到 t2这段时间内 b 车位移大，时间相同，所以 b 车平均速度大，故 B 正确 C由于 b 车不是匀变速直线运动，无法用 12 2 vv 求平均速度，故 C 错误 D图像斜率表示加速度，可以看出 b 车的加速度先减小，然后反向增大，并非一直比 a 车的大，故 5 D 错误 5、 【答案】C 【解析】 A自行车在 t=25s 时追上汽车结合 vt 图像可读出自行车做匀速直线运动，速度 1 4m/sv ，汽车做 匀减速直线运动， 2 10m/sv ，因两车从同一地点出发，则相遇时的位移相等，有： 1 100mxvt， 即追上时汽车的位移也为 100m，故 A 错误； B根据汽车做匀减速直线运动的位移 x=100m 和初速度 2 10m/sv ，可得： 22 2 02vax 解得： 2 2 2 0.5m/s 2 v a x 故 B 错误； C由匀减速直线运动的速度公式，有： 22 0vat 解得汽车刹车时间： 2 2 20s v t a 故 C 正确； D两车同地同向同时出发，但汽车的速度大于自行车的速度，则汽车在前自行车在后追，两车的距 离逐渐增大，当汽车的速度小于自行车的速度后，两车的距离开始缩小，则两车的速度相等时(vt 图的两 图像交点)距离最大，故 D 错误； 故选 C。 6、 【答案】C 【解析】 在匀加速直线行驶的车厢中竖直向上抛出的小球具有水平速度， 则在最高点对地速度不为零， 选项 A 错误；小球在运动过程中，竖直速度逐渐减小，水平速度不变，则在最低点对地速度最大，选项 B 错误；小球抛出时竖直向上的初速度一定时，在空中运动的时间 t 一定，则设此时车厢的速度为 v，则落 地时的位置与抛出时的位置间距为： 22 11 22 xvtatvtat ， 即落点位置与抛出时车厢的速度大小无 关，选项 C 正确，D 错误；故选 C. 7、 【答案】B 【解析】 因为 B 做匀减速直线运动，当 B 速度减为 0 时，根据平均速度公式可知 0 A + =5m/s 2 v v vv 故在 B 停止运动前 A 追不上 B，所以此时 B 物体做匀减速直线运动的时间为 B B 10 =s=5s 2 v t a 故 B 运动的位移为 BB =5 5m=25mxvt 所以 A 追上 B 时，A 的位移应为 AB = +=32mxx x 故 A 追上 B 所用的时间为 A 32 =s=8s 4 A A x t v 故 B 正确 ACD 错误。 故选 B。 8、 【答案】AD 【解析】 6 AB0t2时间内，小物块的加速度大小和方向都不变，则受到的摩擦力方向始终向右，且大小不变， 故 A 正确，B 错误； Ct1时刻小物块向左运动到速度为零，离 A 处的距离达到最大，故 C 错误； Dt2时刻前小物块相对传送带向左运动，之后相对静止，则 t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到 最大，故 D 正确； 故选 AD。 9、 【答案】BD 【解析】 A、根据题意有： 2 0 1 2gtv t，得： 0 2 2v ts g ，则竖直分速度为： 00 2 y vgtvv ，故 AC 错误； B、根据平行四边形定则知：瞬时速度 22 0 10 5/ y t vm s vv ，故 B 正确； D、水平位移大小 0 2 0 2 x g v t v ，根据平行四边形定则知，位移大小为： 2 0 222 2 2 0 v s g mx，故 D 正确 10、 【答案】D 【解析】 A滑块在前 ts 内做匀加速直线运动，后 ts 内做匀速直线运动。故 A 错误。 B后 ts 内做匀速直线运动，与传送带之间无摩擦力。故 B 错误。 C根据匀变速直线运动的推论知，前 ts 内的位移 1 2 v xt，后 ts 内的位移 x2=vt，则位移大小之比为 1：2故 C 错误。 D全程的平均速度 3 2 242 vt v vt x v tt 故 D 正确。 故选 D。 11、 【答案】D 【解析】 图像与坐标轴围成的面积表示位移， 在坐标轴上方表示正位移， 下方表示负位移， 所以 18s22s 面积和为零，即位移为零，A 错误；18s 质点的速度仍为正，即仍朝着正方向运动，B 错误；当正面积最 大时，离出发点最远，即在 20s 时最远，C 错误；图像的斜率表示加速度，故 CE 段的加