2021年高考物理真题和模拟题分类汇编02直线运动含解析

专题02直线运动

选择题

1.（2021•浙江卷）用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示，下列说法正确的是（）

甲乙丙丁

A.研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫可视为质点

B.研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球可视为质点

C.研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿可视质点

D.研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马可视为质点

【答案】A

【解析】

研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫的大小可忽略不计一，可将猫看做质点，选项A正确;

故选A„

2.（2021•全国甲卷）如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板尸处，上部

架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角0可变。将小物

块由平板与竖直杆交点。处静止释放，物块沿平板从。点滑至P点所用的时间t与夹角0

的大小有关。若由30°逐渐增大至60°,物块的下滑时间£将（）

铁架台/

A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大

答案D

解析：

设掰的水平距离为。由运动学公式可知

---=—gsinOr

cos，2

可得

gsin20

可知8=45°时，t有最小值，故当。从由30°逐渐增大至60°时下滑时间£先减小后增

大。

故选Do

3.（2021•湖南卷）物体的运动状态可用位置x和动量P描述，称为相，对应P-X图像中

的一个点。物体运动状态的变化可用。-％图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹。假如一

质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则对应的相轨迹可能是（）

答案D

解析：

质点沿X轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则有I?=2以

而动量为〃=mu

________1

联立可得p-1nd2ax=my/2a•一

动量"关于x为幕函数，且x＞（）,故正确的相轨迹图像为D。故选D。

4.（2021春・浙江卷）2020年11月100,我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成

功坐底，坐底深度10909m。“奋斗者”号照片如图所示，下列情况中“奋斗者”号一定可

视为质点的是（）

A.估算下降总时间时B.用推进器使其转弯时

C.在海沟中穿越窄缝时D.科学家在其舱内进行实验时

【答案】A

【解析】

A.估算潜水器下降的总时间时，潜水器的大小和形状相对运动的轨迹可以忽略，可以视为

质点，A正确；

BD.用推进器使其转弯时和科学家在其舱内进行实验时，都需要研究潜水器本身的特点，不

可视为质点，BD错误；

C.在海沟中穿越窄缝时，潜水器的大小和形状相对窄缝，尺寸不可以忽略，不可视为质点，

C错误。

故选Ao

5.（2021・广东卷）赛龙舟是端午节的传统活动。下列VT和ST图像描述了五条相同的龙

舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程，其中能反映龙舟甲与

其它龙舟在途中出现船头并齐的有（）

答案BD

解析：

此图是速度图像，由图可知，开始丙的速度大，后来甲的速度大，速度图像中图像与横轴围

成的面积表示位移，由图可以判断在中途甲、丙位移会相同，所以在中途甲丙船头会并齐，

故B正确；此图是位移图像，交点表示相遇，所以甲戊在中途船头会齐，故D正确。故选

BD

6.（2021•河北唐山一模）A、B两物体沿同一直线同向运动，0时刻开始计时，A、B两物体

Y

的一-，图像如下图所示，已知在i=10s时A、B在同一位置，根据图像信息，下列正确的是

t

（）

A.B做匀加速直线运动，加速度大小为lm/s'

B.i=6s时，A在前、B在后，B正在追赶A

C.A、B在零时刻相距30m

D.在0~10s内A、B之间的最大距离为49m

【答案】BD

【解析】

1,

A.由匀变速直线运动的位移公式》=卬+万。广

可得

114-10,,

对比B物体的图线可知一〃=■-----m/s-=lm/s-

210-6

由相似三角形可知，图线与纵轴的交点坐标为4m/s,即初速度％=4m/s,加速度

a=2m/s2>B物体做匀加速直线运动，A错误；

C.对比A物体的图线可知，A物体做匀速直线运动，速度为-10m/s,在片10s时A、B的

1,

位移分别为4-vt-100m、xB=vor+—ar=140m

此时到达同一位置，故在0时刻，A在B前40m处，C错误；

B.片6s时，由C中位移公式可得，A、B位移均为60m,故A在前、B在后，B正在追赶A,

B正确；

D.当A、B速度相等时，相距最远，%+以'=丫

代入数据可得f=3s,由C中位移公式可得，A、B的位移分别为30m、21m,故此时的距离

为Ar=40m+30m-21m=49m

D正确。

故选BD,

7.（2021•河北石家庄一模）某汽车在平直公路上紧急利车，其刹车过程可认为是匀减速直

线运动。汽车的位置坐标”与汽车的速度/的图象如图所示。以汽车刚刹车时为计时

起点，下列说法正确的是（）

A.该汽车的加速度大小为0.9m/s2B.该汽车在，=3s时速度为0

C.该汽车在前2s内的位移大小为4.2mD.该汽车在夕Is时的位置坐标为1m

【答案】AC

【解析】

A.由图象可知，汽车做匀减速直线运动，v；=9m2/s2,则%=3m/s,图线的斜率为

J_=_5

2a~~9

解得a=-0.9m/s2

该汽车的加速度大小为0.9m/s2,A正确；

B.由a=包可得该汽车速度等于零时所用时间加=竺=平s,B错误；

Ara3

1,

2

c.由公式x^vnt+-at得该汽车在前2s内的位移大小为

1

x.=3x2m——x0.9x2*9rn=4.2m,C正确；

-2

1

D.汽车在1s内的位移大小为％=3xlm-5x0.9x「9m=2.55m,该汽车在片Is时的位

置坐标为2.55m,D错误。

故选ACo

8.(2021•河北石家庄一模)一质点做匀加速直线运动，速度变化△/时发生位移加，紧接着

速度变化同样的时发生位移出则该质点的加速度大小为()

A.(Av)2(—+—)B,2(AV)2(------)c.D.⑷)

XXXX

\2\2X2—%X2—%

【答案】D

【解析】

发生△口所用的时间为「=生

a

根据Ax=。/得-玉=a.(生

解得a=1^2-

々一不

ABC错误，D正确。

故选Do

9.(2021•河北石家庄一模)如图所示。“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑

在人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直到

人第一次下降至最低点的过程中，下列说法正确的是（）

A.人先处于失重状态后处于超重状态

B.绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小

C.绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大

D.人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力

【答案】A

【解析】

从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中，刚开始时重力大于弹力，人向下做加速运

动，后来重力小于弹力，人向下做减速运动，重力等于弹力时，速度最大。

A.先向下做加速运动，加速度向下，后向下做减速运动，加速度向上，所以人先处于失重

状态后处于超重状态，故A正确；

B.在该过程中，拉力与运动方向始终相反，绳子的力一直做负功；由于人在下降中速度先

增大后减小，则人的动能先增大后减小，故B错误；

C.绳子恰好伸直时，绳子的形变量为零，弹性势能为零；但此时弹力为0,速度不是最大,

人的动能不是最大，故C错误；

D.人在最低点时，加速度的方向向上，此时绳子对人的拉力大于人受到的重力，故D错误。

故选Ao

10.（2021•河北石家庄一模）如图所示。直线表示甲物休从｛地向8地运动的图象，折线表

示同时开始运动的乙物体静止从/地向6地运动的广/图象。下列说法正确的是（）

A.在OTs内，甲乙两物体的加速度大小相等B.在l-3s内，乙物体处于静止状态

C.在夕3s时，甲、乙两物体相遇D.在仁3s时，甲、乙两物体机距最远

【答案】D

【解析】

0-8，4,

A.在OTs内，甲物体的加速度q=——m/s~=——m/s~

63

4-0,,

在OTs内，甲乙两物体的加速度的=—j—m/s~=4m/s~

所以，在OTs内，甲乙两物体的加速度大小不相等，故A错误；

B.由图象可知，在l-3s内，乙物体以4m/s的速度做匀速直线运动，故B错误；

CD.由广£图象可知，在片3s时，甲、乙两物体速度相等，两者距离最远，故D正确，C

错误；

故选D。

11.（2021•广西柳州一模）a、6两质点同时、同地沿同一直线运动，其Lt图像分别如图

中a、6所示，友时刻a、6两质点速度均为%,在0~£。时间内，下列说法正确的是（）

A.a、6两质点不存在加速度相同的时刻B.而时刻两质点相遇

C.质点a一直做匀加速直线运动D.质点3的平均速度大于昆

2

【答案】D

【解析】

A.因为图像的斜率等于加速度，可知a、6两质点的图像存在斜率相等的时刻，即存

在加速度相同的时刻，选项A错误；

B.图线与力轴所围面积表示位移大小，益时刻两质点的速度相等，此时两质点的W图象

与t轴所围面积差最大，即相距最远：故B错误；

C.质点a先向负方向做匀减速直线运动，然后向正方向做匀加速直线运动，故