2023江苏版物理高考第二轮复习-专题一直线运动

2023江苏版物理高考第二轮复习专题一直线运动（2022山东枣庄二模,3）ETC是“电子不停车收费系统”的简称,常用于高速公路出入口的ETC通道.装有ETC打卡装置的汽车，从ETC通道驶入、驶出高速公路时,ETC系统能在汽车行驶中实现自动快速计、缴费.如图所示是一辆汽车通过ETC直线通道运动过程的位移时间（x-t）图像。其中01,和t「t，时间段内的图像是直线段,下列说法正确的是（）A.在时间段内,汽车做匀加速直线运动B.在t：时刻,能的速度最大C.在时间段内,汽车做加速直线运动D.在tJt；和tJt,两时间段内,汽车的加速度方向相同答案C“位移-时间”图像切线的斜率表示瞬时速度,0~匕时间段内图像的斜率不变，则汽车做匀速直线运动,A错误;t,'t?时间段内图像切线的斜率（表示瞬时速度）越来越小,在匕时刻,汽车的速度最小,B错误;tjt,时间段内图像切线的斜率越来越大，则汽车做加速直线运动,C正确;tJt：和tft，两段时间内汽车先减速后加速，所以加速度方向相反,D错误.（2022山东济南期末,3）ETC是电子不停车收费系统的简称，可以提高高速公路的通行能力,如图甲所示为ETC通道和人工通道的示意图.一辆汽车通过人工通道时的v-t图像如图乙所示,t=0时刚好进入人工通道.t=7s时离开人工通道。若该汽车以4m/s的速度匀速通过I-TC通道，则相比通过人工通道可节省的时间为（）ETC通道：人工通道;A.2s B.4sC.5s D.6s答案Cv-t图像中图线与时间轴包围的面积表示位移，汽车通过人工通道行驶的距离1.=等m+%;二5）m=8m;若该汽车以4mA的速度匀速通过ETC通道,所用时间为s=2s,相比通过人Ill道可节省的时间为A 廿7s-2s=5s,故选C.3.（2022山东济宁二模.2）在同一条平直公路上行驶的a车和b车，其速度时间图像分别为图中直线a和曲线b,t=0时刻a车与b车在同f*,必时刻a车在b车前方,在（H,时间内,下列说法正确的是（）A.L时刻两车相距最远B.某时刻两车相遇C.t,时刻b车运动方向发生改变D.某时刻a车加速度等于b车加速度答案Dt时刻前两车距离变大,tJtz时间内b车追赶a车,如时刻a车在b车前方,说明没有追上,且匕时刻后a车又比b车速度快,距离再次变大,不会相遇,A、B错误;在L时刻b车运动的加速度方向发生改变,速度方向不变,C错误;v-t图线的斜率表示加速度，则由题图可知,在t；到t同间内某时刻两车的加速度相同，故I）正确。（2022山东潍坊二模.6）蓝牙小音箱可以在一定距离内与手机等设备实现连接,某型号的蓝牙音箱无线连接的有效距离是18m.在两条平行且靠近的直轨道上，分别放置智能小车A、B,两车分别携带该型号音箱和手机。某时刻两车相距50m同时开始相向而行，速度大小随时间变化图像均如图所示.则手机与音箱从相互连接到断开连接持续的时间为（）A.1.9sB.2sC.4sD.5.9s答案A由题图可知,两车在相遇前做加速度a=2m/s’的匀加速直线运动,两车相向而行,当距离为18m时连接，此时两车各自走了X!=!（50-18）m=16m,根据x《a玫解得t1=4s;当两车相遇时,运动时间为t0=5s,之后两车以v=10m/s的速度向相反方向匀速行驶,当两车再次相距18m时,断开连接，则匀速运动时两车各自运动的位移为x尸9m,运动时间I尸£=0.9s,则手机与音箱从相互连接到断开连接持续的时间为t=t0-L+t31.9s,故选A.（2020六校期末联考）物体在水平面上做直线运动,由t=0时开始的速度-时间图像如图所示,下列说法正确的是（）t=6s时,物体离出发点最远B.在O'6s内,物体在4s时速度方向发生变化C.在0~4s内,物体的平均速度为7.5m/sD.在5'6s内,物体做匀减速直线运动答案c0'5S,物体沿正向运动,5“6s沿负向运动，故5s末离出发点最远，故A、B错误;在0、4s内，物体经过的位移为x=GX10X2+10X2）m=30m,所以平均速度为云m/s=7.5m/s,故C正确;在5'6s内,物体的速度为负值，加速度也为负值,做匀加速直线运动，故D错误.（2022河北省级联测）如图所示,在宽阔的中国空间站内,航天员可以做多种实验。假设航天员在宽阔的空间站内将物块a以相对于空间站的速度v0水平抛出,同时在该位置给另一相对于空间站静止的物块b施加一恒力F,F方向与v“方向相同,直到b追上a,两物块始终未与其他物体碰撞,在空间站参考系中下列说法正确的是A.物块a相对空间站做平抛运动B.物块b相对空间站做曲线运动C.b追上a时b的速度为2v0D.改变b的质量,b追上a时的速度会改变答案C物块a以相对于空间站的速度v。水平抛出后,处于完全失重状态,a做匀速直线运动,A错误:物块b受恒力F的作用,故加速度恒定,做匀加速直线运动,B错误;根据v°t=1at',物块b追上物块a时的速度v=at=2v0,与b的质量无关,C正确,1）错误.7.（2022河北石家庄一模）（多选）哈尔滨工业大学计算学部设计了一款能够与人协作、共同完成冰壶比赛的机器人.当机器人与冰壶之间的距离保持在8m之内时,机器人可以实时追踪冰壶的运动信息。如图甲所示,在某次投掷练习中机器人夹取冰壶,由静止开始做匀加速运动,之后释放冰壶,二者均做匀减速直线运动,冰壶准确命中目标,二者在整个运动过程中的v-t图像如图乙所示.此次投掷中，下列说法中正确的是（）A.冰壶减速运动的加速度大小为0.125m/s：'9s末,冰壶的速度大小为5.75m/s7s末,冰壶、机器人的间距为7mD.机器人能够一直准确获取冰壶的运动信息答案AC从释放冰壶时开始分析,根据加速度的定义可知,冰壶做减速运动的加速度为a冰=要=总m/sJ-O.125m/s:故A正确;由速度时间公式可得,9s末冰壶的速度大小为v=v0+a冰L=6m/s-O.125X6m/s=5.25m/s,B错误;由图像可知,机器人的加速度为a机二瓦方方m/s2=-lm/s\7s末冰壶的位移为x冰70t2、a冰芍=23m,7s末机器人的位移为x机7上5a机为=16m,贝!17s末,冰壶、机器人的间距为7m,C正确;由图像可知机器人停止运动时,其位移为18m,而此时冰壶的位移为x泳'=v出4a冰4=33.75m,二者的间距大于8m,故机器人不能一直准确获取冰壶的运动信息,I）错误.（2022辽宁新高考测评卷）某同学利用一根原长远远小于树高的弹簧和手机相略测量了大树的高度.该同学将弹簧竖直固定在地面上，压缩一定程度后将一弹丸由静止弹射出去,调整弹簧压缩量,直到弹丸能刚好到达与树顶等高处后开始下落,用手机测出此过程中弹丸从离开弹簧到回到地面所用的时间t,忽略弹丸所受空气阻力和计时误差，重力加速度为g.则下列说法正确的是（）A.大树的高度约为呆2B.弹丸离开弹簧后的孑时间内，上升的高度是树高叫C.将弹丸运动的时间平均分成三段，第二段时间内弹丸的位移大小是树高的D.弹丸上升高度是树高的一半时,需要的时间为罕t答案D忽略弹丸所受空气阻力,弹丸做竖直上抛运动，其上升和下落的时间都为大树的高度等于其自由下落g的位移，即h=1g•仁）“）/,故A错误:弹丸下落过程做自由落体运动,连续两段!时间内通过的位移之比为1:3,根据运动的对称性，可2 8 41 7知弹丸离开弹簧后的3时间内，上升的高度是树高的*故B错误;将弹丸运动的时间平均分成三段，第二段时间内弹丸一半时间在上升，一半时间在下落,根据对称性可知位移为零,故C错误;弹丸下落过程,通过两段相等位移所用时间之比为1:（V2-D,根据对称性，弹丸上升高度是树高的一半时,需要的时间为t，=4^rx[=¥t,故D正确。14-V2-1L4（2022四J11广安一诊）图Q）所示的机器人在巡视中沿医院走廊做直线运动,图（b）是该机器人在某段时间内的位移-时间图像（后10s的图线为曲线,其余为直线）.贝卜 ）图(a)图（b）O'10s内,机器人做匀加速直线运动10'30s内，机器人的平均速度大小为0.35m/sC.机器人在5s末的速度与15s末的速度相同D.机器人在0'30s内的位移大小为12m答案Bx-t图线的斜率表示速度,0'10s内，图线的斜率不变,机器人做匀速直线运动,A错误;10~30s内，平均速度大小为7庆元m/s=0.35m/s,B正确;0~10s内图线的斜率与10'20s内图线的斜率关系为k尸-k”所以机器人在5s末的速度与15s末的速度等大反向,C错误;机器人在0~30s内的位移大小为2m,D错误。（2022广东华师附中一模.7）某校篮球运动员进行了如图所示的原地纵跳摸高训练.已知质量m=50kg的运动员原地静止站立（不起跳）摸高为2.10m,比赛过程中,该运动员先下蹲,重心下降0.5m,经过充分调整后，发力跳起摸到了2.90m的高度。若运动员起跳过程视为匀加速运动,忽略空气阻力影响,g取10m/s1则运动员（）A.起跳过程中,位移随时间均匀增加B.起跳过程的平均速度与离地上升到最高点过程的平均速度等大反向C.运动员在最高点时处于平衡状态D.从开始起跳到双脚落地需要I.05s答案D起跳过程中,位移随时间的平方均匀增加，故A错误;起跳过程中运动员的速度由零增大到最大速度V,离地上升到最高点的过程中,运动员的速度再由v减小到零,根据匀变速运动的平均速度公式万殁"，可知起跳过程的平均速度与离地上升到最高点过程的平均速度等大同向，故B错误;运动员在最高点时仅受重力,不处于平衡状态，故C错误;运动员双脚离地后做竖直上抛运动,由题意可知上升高度11=2.90m-2.10m=0.8m,做竖直上抛运动的时间t2=2居0.8s,运动员双脚离地时的速度大小丫=毒百=4m/s,运动员起后四程中重心向上运动的高度为h=0.5m,则这一过程所用时间L=?=0.25s,从开始起跳到双脚落地需要1=匕+1产1.05s,故D正确.（2022广东佛山一模,8）（多选）近期，一段特殊的“飙车”视频红遍网络，视顷中,一辆和谐号动车正和一辆复兴号动车互相追赶.两车并排做直线运动,其运动情况如图乙所示,t=0时,两车车头刚好并则（）A.10s末和谐号的加速度比复兴号的大B.图乙中复兴号的最大速度为78m/sC.0到32s内，在24s末两车头相距最远D.两车头在32s未再次押F答案BCv-t图像的斜率表示加速度,则和谐号0'24s内的加速度a尸4押m/s18~32s内复兴号的加速度a5芸卷m/s2=1m/s：,则10s末和谐号的加速度比复兴号的小，故A错误;题图乙中复兴号的最大速度为v.=72m/sTx（32-24）m/s=78m/s,故B正确;因t=0时两车车头刚好并flE,在。到24s内和谐号的速度大于复兴号的速度，两者的距离逐渐增大,速度相等后两者的距离缩小，则在24s末两车头相距最远,故C正确:v-t图像与时间轴围成的面积表示位移，则在0'24s两者的最大距离Ax=8x（7；60）1n=48m,而在24〜32s内,两车缩小的距离Ax,，&72）；（32-24）水&x即32s末复兴号还未追上和谐号，故D错误。（2022浙江杭州二模,3）汽车的百公里加速时间指的是汽车从静止开始加速到100km/h所花的最短时间.某一款汽车的官方百公里加速时间为5.0s,最高车速为250km/h.假定该汽车从静止开始做匀加速直线运动，则:气车（）A.加速到100km/h的过程中的最大加速度为5.0m/s2B.加速到100km/h,行驶的最短位移为250mC.行驶50m,速率能超过80km/hD.加速到250km/h,所花的最短时间是15sbi100x2 50答案c汽车加速到100km/h的过程中的最大加速度为a.节一^ra/s2=-m/s,故A错误;汽车加速到100km/h,行驶的最短位移为xi岩t产等m,故B错误;汽车行驶50m后的最大速率为丫=同万号0m/s,陪鱼m/s>80km/h型m/s,250乂5则速率能超过80km/h,故C正确;汽车加速到250km/h,所花的最短时间是必卫=-^s=12.5s,故D错误.am-g（2022河北五一联盟开学考试,4）甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动。质点甲做初速度为零、加速度大小为a,的匀加速直线运动,质点乙做初速度为v。、加速度大小为生的匀减速直线运动直至速度减为零保持静止，甲、乙两质点在运动过程中的x-v图像如图所示,虚线与对应的坐标轴垂直。下列说法正确的是（）A.图线a表示质点乙的运动B.质点甲的加速度大小为3m/sL，C.质点乙的加速度大小为1m/s2D.开始运动后,两质点在x=6m处相遇答案C根据图像可知,图线a中速度随位移的增大而增大，图线b中速度随位移的增大而减小,所以图线a表示质点甲的运动，故人错误;当x=0时,乙的速度为6m/s,即质点乙的初速度v°=6m/s,设质点乙、甲先后通过x=6m处时的速度均为v,对质点甲有，=2aiX①对质点乙有--诏=-2a」x②联立①②解得由+版3m/s2@当质点甲的速度v,=8m/s、质点乙的速度\,2m/s时,两质点通过相同的位移设为x'对质点甲有说=2a〔x④对质点乙有询-印=-2a?x，⑤联立④⑤解得ai=2&⑥联立③⑥解得5=2m/s；a产1m/s2故B错误,C正确；图线a、b的交点表示两质点在通过这T立置时速度相同,但不是同时,故D错误.（2022湖南师大附中月考三,8）（多选）物理学中有一些经典实验,通过巧妙的设计、使用简陋的器材揭示了深刻的物理本质.伽利略的斜面实验揭示了匀变速直线运动规律。某同学用现代实验器材改进伽利略的经典斜面实验.如图甲所示,他让一小球从固定斜面顶端0处静止释放，小球经过A处到达斜面底端B处,通过在A、B两处安装的传感器测出A、B间的距离x及小球X在AB段运动的时间t.改变传感器所在A点的位置,重复多次实验,计算机作出二t图像如图乙所示.下列说法正确的是（）A.小球在斜面上运动的平均速度大小为6m/sB.小球运动到斜面底端时速度大小为6m/sC.小球在斜面上运动的加速度大小为6m/s2D.小球在斜面上运动的时间为2sI X1答案BC由匀变速运动规律有VB=vA+at,x=VAl+^al；可得丁由图乙知,小球运动到斜面底端时速度大小为Vh=6m/s,选项B正确;小球在斜面上做匀加速运动,平均速度小于6m/s,选项A错误;由Ta=-1m/s，可得,小球在斜面上运动的加速度大小为a=6m/s；选项C正确;由v»=at。可得,小球在斜面上运动的时间为t„=ls,选项D错误.(2022株洲一模,13)某高速上一长直路段设置有区间测速,区间长度为19km,一辆小:气车通过测速起点时的速度为92km/h,汽车匀加速行驶36s后速度为108km/h,接着匀速行驶6min,然后匀减速行驶并通过测速终点.为使汽车在该区间的平均速度不超过最高限速100km/h,求：⑴小汽车在该区间运动的最短总时间；(2)该车通过区间测速终点时的最高速度大小.答案(1)684s(2)72km/h解析(1)平均速度1H*x=19km、V=100km/h,解得汽车在该区间运动的最短总时间1=0.19h=11.4min=684s.(2)设匀加速行驶的时间为3,匀速行驶的时间为t、汽车在区间测速起点的速度为v,,匀速行驶的速度为v“区间测速终点的最高速度为v“总位移为x.匀加速行驶的位移x,=4/3匀速行驶的位移x产必匕,匀减速行驶的位移总位移x=Xi+xz+x”联立解得v„=72km/h.(2022安徽合肥第一次质检)ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称.图为ETC通道的示意图,通道的长度为自识别区起点至自动栏杆的水平距离。某汽车以18km/h的速度匀速驶入识别区,ETC天线识别车载电子标签用时0.3s,识别完成后发出滴的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是紧急刹车.已知司机的反应时间为0.5s,该ETC通道的长度为29m,要使汽车不撞杆，则刹车时汽车加速度大小至少为多大？,ETC天线,ETC天线电子标签答案0.5m/s2解析汽车匀速行驶的速度v°=18km/h=5m/s,设汽车做减速运动时的加速度大小为a时,汽车刚好不撞杆，则在识别车载电子标签和司机反应时间内,汽车行驶的距离为x,=v„(t,+t2)在刹车过程中,汽车行驶的距离x/2a通道长度L-X1+X2解得a=0.5m/s2即刹车时汽车加速度大小至少为0.5m/s：(2021山东联调,15)汽车的“百公里加速时间”指的是速度从0加速到100km/h所用的时间,该指标是对汽车动力性能的最直观的体现,如图是利用超声波测速仪测量2.0T某型号小汽车的百公里加速时间的示意图.A为运动的小汽车,固定不动的超声波测速仪B向某一方向发射超声波,在发射的同时开始计时，超声波在空气中传播,途中碰到汽车就立即返回来,超声波测速仪收到反射波就立即停止计时.在一次测试中，小汽车A与测速仪B相距1,=672m,某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动，当B接收反射回来的超声波信号时,A、B相距1产704m,已知声速v«=340m/s.求：W A⑴小汽$A的加速度大小；（2）小汽车A的百公里加速时间（保留2位有效数字）.答案（1）4m/s?（2）6.9s解析⑴设汽车的加速度为a,汽车A运动的时间为t,则超声波来回的时间为t,单程的时间为g,前g汽车运动位移为x„后;汽车运动位移为x21,Xi+X2--at-Xl+X2=12-ll超声波追上汽车时,超声波传播的距离为L+Xi,2（L+xJ=v°t解得"4m/s2（2）根据速度公式有v=at*解得t**6.9s解题关键本题属于多过程问题,而且运动对象也是两个:超声波信号和汽车,因此可以将过程通过图像简单地呈现出来,更加便于题目的分析.（2022重庆模拟四）2022年北京冬奥会开幕式又一次让中国惊艳世界，其中“五环破冰”寓意打破隔阂，大家融为一体，向世界展示了中国人的浪漫.设定“五环”均为半径r=3m的圆环（厚度忽略不计），上三环的下边缘与下两环的圆心在同一水平面上.整个过程可简化为如图所示物理模型:初始时，“五环”位于同一竖直面内，恰藏于“冰”中置于水平地面上，“冰”上下表面均水平，其中上三环上边缘与“冰”上表面齐平，下两环下边缘与“冰”下表面齐平。现使“五环”和“冰”同时以大小为a=0.30m/s，的加速度分别竖直向上、向下做匀加速直线运动,速度达到某同一值后均做匀速运动,各自快到达终点时分别以大小为a=0.30m/s的加速度做匀减速直线运动直至静止，最终“五环”用时13s上升12.6m,悬挂在空中，“冰”上表面恰好与水平地面融为f.求：⑴“五环”运动过程中的速度最大值；⑵“五环破冰”（从开始运动到两者分离）所用时间。答案（1）0.3m/s（2）15.5s解析（1）设“五环”运动过程的最大速度为v,则加速、减速过程用时均为tr匀速过程用时匕=43s-2t1“五环”上升的位移满足12.6m=2xiatf+vt2联立解得ti=ls,t2=41s,v=0.3m/s(2)“冰”加速、减速过程的位移x=|at产0.15m“冰”匀速运动过程用时匕=望=29s设“冰”减速前“五环”已离开“冰”，取开始匀速到两者恰好分离用时3,有3r-2x=2vt,得t.,=14.5s<t3可知“冰”减速前“五环”已离开