2023年高考物理一轮复习核心知识点提升-匀变速直线运动综合练

1.5匀变速直线运动综合练

一、单选题

1.如图所示，将物体从离地面3m的4点以一定的速度竖直上抛，物体经过离抛出点5m

的8点后，落在地面上，则物体从抛出到落地的整个过程中，位移的大小为（）

【答案】B

【解析】

位移是初位置指向末位置的有向线段，大小为3m,B正确.

故选B.

2.2021年9月17日8：00整，第十四届全国运动会铁人三项比赛在陕西省汉中市正式开

赛。选手们依次进行了1.5km游泳、40km自行车和10km跑步三项不间断比赛，李明旭

以01:52:24的成绩揽获男子个人冠军。下列说法正确的是（）

A.40km是指位移

B.8:00整是指时间

C.01:52:24的成绩是指时刻

D.研究李明旭10km跑步的时间时，可以将李明旭看作质点

【答案】D

【解析】

A.40km自行车的运动轨迹不是直线，40km指路程，故A错误；

B.8:00整对应某一瞬间，即为时刻，故B错误；

C.01:52:24对应一段时间，即为时间间隔，故C错误；

D.研究李明旭10km跑步的时间时，由于李明旭的大小和形状可以忽略，所以可以将其

看成质点，故DiE确。

故选Do

3.北斗三号系统最后一颗组网卫星于2020年6月23日在西昌卫星发射中心发射，并于6

月30日成功定点到工作轨位。据介绍，该卫星是北斗卫星导航系统第55颗卫星，也是北

斗三号全球卫星导航系统中的地球静止轨道卫星，可以定点在赤道上空的某一点。则关于

该颗卫星下列说法正确的是（）

A.以地面为参考系，北斗导航卫星静止

B.以太阳为参考系，北斗导航卫星静止

C.北斗导航卫星在高空相对赤道上物体一定是运动的

D.北斗导航卫星相对地面上静止的物体是运动的

【答案】A

【解析】

A.地球静止轨道卫星相对于地面是静止的，故A正确；

B.以太阳为参考系，北斗导航卫星随地球一起绕太阳运动，故B错误；

C.地球静止轨道卫星相对于地面是静止的，所以相对地面上静止的物体也是静止的，故C

错误；

D.根据地球同步卫星同步卫星的特点可知，在高空它相对地面是静止的，故D错误。

故选A。

4.一列火车从静止开始做匀加速直线运动，一人站在第一节车厢前端的旁边观测，第一节

车厢通过他历时3s,整列车厢通过他历时9s,则这列火车的车厢有（）

A.7节

B.8节

C.9节

D.10节

【答案】C

【解析】

第一节车厢的长度

x=则列车的长度

=是〃的3倍，则

土=彳所以共有9节，故C正确，ABD错误。

x1

故选Co

5.物体做单方向的直线运动，在f时间内通过的位移为s,在中间位置:处的速度为“

在中间时刻时的速度为V2,关于V,和V2的关系，正确的是（）

A.只有当物体做匀加速直线运动时，V1>V2

B.只要物体做匀变速直线运动时，V/<V2

C.只有当物体做匀减速直线运动时，

D.只要物体做匀变速直线运动时，V/>V2

【答案】D

【解析】

匀加速直线的V-t图象如图所示

由图可知中间时刻的速度V2,因图象与时间图围成的面积表示物

体通过的位移，故由图可知;时刻物体的位移小于总位移的一半，故中间位置应在中间时

刻的右侧，故此时对应的速度一定大于吻，即即>吻；匀减速直线运动的V7图象如图所

由图可知中间时刻的速度V2,因图象与时间图围成的面积表示物

体通过的位移，故由图可知;时刻物体的位移大于总位移的一半，故中间位置应在中间时

刻的左边侧，故此时对应的速度-定大于V2,即

Vl>V2

综上所述可知，物体只要做匀变速直线运动，总有

V1>V2

故选D。

6.一个从静止开始做匀加速直线运动的物体，从开始运动起，连续通过三段位移的时间分

别是Is、2s、3s,这三段位移的长度之比和这三段位移上的平均速度之比分别是（）

A.1022（332,10203B.1023033,1022032

C.10203,101131D.1031215,10203

【答案】B

【解析】

物体从静止开始做匀加速直线运动，相等时间通过位移的比是1回3团5团…团（2/7-1）,2s通过

的位移可看成第2s与第3s的位移之和，3s通过的位移可看成第4s、第5s与第6s的位移

之和，因此这三段位移的长度之比为1幽团27,这三段位移上的平均速度之比为1团4回9,所

以ACD错误；B正确；

故选B。

7.利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。如图所示为物体做直线

运动时各物理量之间的关系图像（》、八“、f分别表示物体的位移、速度、加速度和时

间），则下列说法中正确的是（）

甲乙丙丁

A.甲图中x-r图可求出物体的加速度大小为lm/s2B.乙图中if-x图可求出物体的加速

度大小为5m/s2

C.丙图中土-，图可求出物体的加速度大小为2m/s2

t

D.丁图中4T图可求出物体在前2s内的速度变化量大小为6m/s

【答案】B

【解析】

A.根据匀变速运动的位移与时间关系公式+根据甲图中x-r图像为正比关

系图线，可求出物体的加速度大小为

12

-a=k=-rn/s2m

22

=2m/s2A错误;

B.根据匀变速运动的速度与位移时间关系声-短2ax,根据乙图中y一x图像为正比关

系图线，可求出物体的加速度大小为

2a=k=—m/s2解得

a=5m/s2B正确；

C.根据匀变速运动的位移与时间关系公式x=+g成，整理得

%根据丙图中彳T图像为一次关系图线，可求出物体的加速度大小为

；“=）t=21l=_2m/s2解得

“=-4m/s2物体的加速度大小为4m”2,C错误；

D.根据微元法可以得到，物理学中&T图像的图线与坐标轴所围成的面积表示这段时间

内物理的速度变化量，则丁图中a-f图可求出物体在前2s内的速度变化量大小为

Av=-x3x2m/s=3m/s

2

D错误。

故选Bo

8.如图所示，空中有A、B两个小球的初始高度差为历。先将小球A由静止释放，当4下

落高度为〃2时，再将小球B由静止释放，结果两小球同时落到地面上，重力加速度为g,

不计空气阻力，则小球A距离地面的高度为（）

(%+4)一(%一4)2

•2bl

C（九+为）2D仇一小

'4/t,'4kl

【答案】C

【解析】

设当/下落高度为历时，速度为也之后运动时间，与B小球同时落到地面上，根据题意

有

y=2gHW+；g*+4=；/2+4联立解得

t=J==所以小球A距离地面的高度

6gh2

,,12（九+色）"小“

h=h+-gt2=,二一,故选C.

}24小

二、多选题

9."枫叶落秋风，片片枫叶转"离地10m的枫树树梢上一片枫叶在萧瑟的秋风中颤抖着飘

落到地面，完成了它最后叶落归根的使命。若枫叶下落时间为5s,则下列说法中正确的是

（）

A.枫叶下落过程中的平均速度一定是2m/s

B.枫叶下落过程中的平均速度可能大于2m/s

C.枫叶刚着地时的瞬时速度一定等于2m/s

D.枫叶刚着地时的瞬时速度可能等于lm/s

【答案】BD

【解析】

AB.枫叶在秋风的吹动下通常不会沿直线下落到地面，也就是说枫叶的位移大小可能大于

10m,由于枫叶的下落时间为5s,由平均速度的定义式

Ar

V=竽可知其平均速度可能大于2m/s,A错误，B正确；

Ar

CD.而枫叶的“飘落”是难以确定的变速运动，它运动的速度可能会时大时小，变幻莫测，

故C错误，D正确.

故选BDo

10.一辆汽车从甲地出发，沿平直公路开到乙地刚好停止，其速度图象如图所示。那么

0〜f和f〜3f两段时间内，下列说法中正确的是（）

加速度的大小之比为102

B.位移的大小之比为1回2

C.平均速度的大小之比为1回1

D.中间时刻瞬时速度的大小之比为1回2

【答案】BC

【解析】A.汽车运动过程中的最大速度为v,根据VT图线斜率求解两段时间内加速度的

大小：

匕£=上IM=_L可知加速大小之比为2E1,A错误；

tt-3t-t2t

B.根据VT图线和时间轴围成的面积求解两段时间内位移的大小；

X[=gwx2=^v-2t可知位移的大小之比为102,B正确；

CD.匀变速直线运动某段时间内，平均速度与中间时刻速度相等，两段时间内的平均速度

和中间时刻速度：

匕=匕=]所以平均速度、中间时刻瞬时速度的大小之比均为1m，C正确，D错误。

故选BC,

11.雾霾天气会大幅降低可见度，给行车安全带来隐患。在一大雾天，一辆小汽车以

30m/s的速度匀速行驶在平直的高速公路上，司机突然发现正前方不远处有一辆大卡车正

以10m/s的速度同方向匀速行驶，立即采取刹车措施，刹车时两车相距30m。以刹车时刻

为计时起点，小车和大车运动的V—图像分别为图线“、6,如图所示。则以下说法正确的

是（）

小汽车与大卡车相距5m

C.在f=3s时,小汽车与大卡车发生追尾事故

D.在f=5s时,小汽车与大卡车发生追尾事故【答案】BC

【解析】

A.，=1S时，小汽车的位移

30+20.1、.一““1、工。

%=---xIm=25m大卡车的位移

X2=10x1m=10m

此时两车相距的距离

Ete=X2+30-x/=15m

故A错误，B正确：

C.根据速度-时间图像与所时间轴所围的"面积”大小等于位移，由图知，f=3s时，6车的

位移为

sb=vbf=10x3m=30m

“车的位移为

sa-sh=30rr\

且。的速度大于6的速度，所以在，=3s时追尾，故C正确，D错误。

故选BC。

12.利用函数图像是一种解决物理问题的常用方法.某同学利用传感器探究一玩具车沿某

一路段做直线运动的性质，从f=0时刻开始计时得到了二一的图像。如图所示，由此可知

->y/(m-s-1)

A.玩具车做速度为-3m/s的匀速直线运动

-30

B.玩具车做变加速直线运动

C.玩具车做匀加速直线运动，初速度大小为2m/sD.玩具车做匀加速直线运动，加速度的

【答案】CD

【解析】

由图得

x1

—=vo+—at

t2

解得

a=­m/s2

vo=2m/s

4

可知物体做匀加速直线运动，初速度大小为2m/s,加速度的大小为§m/s2。

选项CD正确，AB错误。

故选CD»

三、实验题

13.小车做匀加速直线运动拉动纸带打出一条纸带如图所示，打点计时器频率为50Hz,计

算结果保留两位有效数字。

/0123456/

〉一….:市;，市；二市二八市：：4)(1)打点计时器打下计数点

(12.061'2.50.|'2.98.「3.421'3.894.35口1

(单位：cm)

3时小车的速度匕=m/s；

(2)小车运动的加速度〃=m/so

【答案】0.320.46

【解析】

(1)⑺打点计时器频率为50Hz,两计数点时间间隔为T=*X5S=0.1S

打下计数点3时小车的速度为

匕=°32mzs(2)⑵由逐差法得

2

a=.+三+”)-0+%+4)=046m/s14.疫情期间小张同学在家利用手机录音软件测

9T2

量重力加速度。实验步骤如下：

①用多层易拉罐铁皮制作了一个曲线轨道，放在水平茶几上，测量出茶几桌面到地面的高

度”=41cm,找来两个小球/、B,将小球8静止放置在桌面边缘，如图甲所示：

0B②固定好手机，打开录音功能:

甲

③将Z球从曲线轨道上某处静止释放，并与8球碰撞;

④手机记录下A、B两球碰撞以及B球与地面碰撞的声音，其随时间（单位：S）的变化图

像如图乙所示。

及相应碰撞时刻，如下表所示

碰撞次序12

碰撞时刻(s)1.071.36

根据实验数据，回答下列问题：

（1）家中有尺寸相同的乒乓球和钢球，其中最适合做实验的是;

（2）根据实验数据测得重力加速度为m/s2（保留3位有效数字）；

（3）在实验器材不变的情况下，能减少本实验误差的方法有（写出一种即可）。

【答案】钢球9.75见解析

【解析】

（1）⑺要测重力加速度需要忽略空气阻力，因此要选密度大的钢球；

（2）⑵由〃=gg/可得

g=竽=：=9.75m/s2（3）⑶增加桌面的高度，可以增加两次声音之间的时

t（1.36-1.0/Js

间差，可以减小误差0

四、解答题

15.学习了自由落体运动知识，某兴趣小组的同学制作了“人的反应时间测量尺"。如图所

示，甲同学用手拿着一把长直尺，并使其处于竖直状态，乙同学把手放在直尺。刻度线位

置做抓尺的准备。从乙同学看到甲同学松开直尺，到他抓住直尺所用时间叫“反应时间"。

某时刻甲同学松开直尺，直尺竖直下落，乙同学看到后立即用手抓直尺，手抓住直尺位置

的刻度值为20cm。若不计空气阻力，直尺下落过程中始终保持竖直状态，取g=10m/s,

(1)求乙同学的反应时间f；

(2)求乙同学抓住直尺时，尺子速度丫的大小；

(3)若把直尺上的长度刻度直接标注为时间刻度，这把直尺就变为"人的反应时间测量

尺"，可以粗略测量人的反应时间。请你说出该尺子上的时间刻度是否均匀，并分析原因。

甲同学

乙同学

【答案】(1)r=0.2s；(2)v=2m/s；(3)不均匀，见解析

【解析】

(1)直尺在竖直方向做自由落体运动，由运动学公式

h=；gF由题意〃=0.2m得

r=0.2s(2)由运动学公式

v=gt得

v=2m/s(3)不均匀。

尺子在竖宜方向做匀加速直线运动，速度随着时间均匀增大，故相同时间内运动的位移逐

渐增大，所以时间刻度是从卜端到上端越来越稀疏。

16.一个篮球从高/i/=3.05m的篮筐上由静止开始下落，经”=1.95s落到水平地面上，速

度刃=3.13m/s,然后以V2=-4.9m/s反弹，经加0.5s到达最高点，3=1.23m。已知篮球与

地面碰撞的时间为0.3s。求:(结果保留三位有效数字)

(1)篮球与地面碰撞过程的加速度大小和方向：

(2)篮球从空中下落过程的平均速度的大小；

(3)篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度的大小。

【答案】(1)26.8m/s2,方向竖直向上；(2)1.56m/s；(3)0.662m/s

【解析】

(1)向下为正方向，则篮球与地面碰撞过程中有。="=*-26.8m/s2

Ar0.3

方向竖直向上。

(2)下落过程的平均速度为

D=?=1^m/s=1.56m/s(3)全程的位移为

x=/21-/z,=(3.05-1.23)m=1.82m全程所用的时间为

r=(1.95+0.5+0.3)s=2.75s则平均速度为

v=y=y^m/s«0.662m/sl7.如图甲所示是高层建筑配备的救生缓降器材，由调速器、

安全带、安全钩、缓降绳索等组成。发生火灾时，使用者先将安全钩挂在室内窗户、管道

等可以承重的物体上，然后将安全带系在人体腰部，通过缓降绳索等安全着陆。如图乙所

示是某学校的信息楼，在火灾逃生演练现场，体重为60kg的同学从20m高处，利用缓降

器材由静止开始以2.501住匀加速下滑2s,当速度达到最大值时先做匀速运动后做匀减

速，到达地面时速度恰好为2m/s(g取10m/s2)。整个过程的运动时间为5.3s,求：

(1)下滑过程中的最大速度；

(2)匀速运动的时间：

(3)减速下滑过程中的加速度大小。

•安全钩

调速+器、^M

缓降绳索

安全带【答案】(1)5m/s:(2)2.3s；(3)

绳索

转盘

甲乙

3m/s2

【解析】

V

(1)由题意做出7图像如下

则最大速度为

v=5m/s(2)由题意可得

20=g.(f-2+f>5+g.(2+5).(5.3-r)解得

z=4.3s则匀速运动的时间为

Af=2.3s(3)根据加速度的定义可得

"4=3曲18.减速带是交叉路口常见交通设施，在如图所示的长直道路上,

x.=94m、xBC