2021届高考物理三轮冲刺：直线运动练习三

2020-2021学年度高高考物理冲刺直线运动练习三

一、单选题

1.在同一地点，甲、乙两物体沿同一方向作直线运动的速度一时间图象如图所示，则

（）

A.两物体两次相遇的时间是1s和4s

B.4s后甲在乙的前面

C.乙物体先向前运动2s,再向后运动4s

D.甲、乙相遇两次，相遇的时间为2s和6s

2.如图所示，A、B两物体相距427m,物体A以VA=4m/s的速度向右做匀加速直线

运动，加速度大小为2m/s2,而物体B此时以恒定速度VB=10m/s向右运动，那么物体A

追上物体B所用的时间为（）

07777To

AB

A.5sB.7sC.9sD.13s

3.物体从静止开始做直线运动，v-r图象如图所示，则该物体（）

A.在第8s末相对于起点的位移最大

B.在第6s末相对于起点的位移最大

C.在2s末到4s末时间内的加速度最大

D.4s-6s内与6s-8s内相比较，加速度大小相等方向相反

4.甲、乙两质点在同一直线上做匀加速直线运动的V-f图象如图所示，在3s末两质点

在途中相遇，两质点的位置关系是（）

/(ws-1)

01230

A.相遇前甲、乙两质点的最远距离为2m

B.相遇前甲、乙两质点的最远距离为3m

C.两质点出发点间的距离是甲在乙之前4m

D.两质点出发点间的距离是乙在甲之前4m

5.汽车正以20m/s的速度做匀速运动，司机因故立即刹车，刹车过程中加速度大小为

5m/s2,则下列说法正确的是()

A.汽车速度均匀增加

B.经过4s汽车速度变为零

C.汽车刹车后6s内的位移为30m

D.汽车刹车后位移越来越小

二、解答题

6.如图所示，一根长L=1.8m的铁索从楼顶自由下落，则此铁索经过楼顶下距楼顶〃=5m

的A点，需时间为多少？(重力加速度g取10m/s2)

7.如图所示，质量为M的物块静止在光滑的水平面上，一根轻弹簧一端固定在物块

正上方的O点，另一端连接在物块上，弹簧刚好处于原长，弹簧的原长为L,一颗质

量为m的子弹以大小为w的水平速度射入物块并留在物块中，当物块向右运动的速度

减为零时，物块对水平面的压力刚好为零，轻弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,

求：

(1)轻弹簧获得的最大弹性势能；

(2)当物块的速度为零时，物块的加速度多大；

(3)若将轻弹簧换成长为2乙的细线(能承受的拉力足够大)，子弹打入木块后，木块向

试卷第2页，总4页

右运动并最终离开地面向上做圆周运动，要使物块能上升到圆周的最高点，子弹打入的

初速度至少多大？

8.一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以20m/s的速度匀速行驶的货车

严重超载时，决定前去追赶，经过3s后警车发动起来，并以5m/s2的加速度做匀加速

直线运动，但警车的行驶速度不能超过30m/s,求：

(1)警车在追赶货车的过程中，两车相距的最大距离是多少？

(2)判定警车在加速阶段能否追上货车；(要求通过计算说明)

(3)警车发动后至少要经多长时间才能追上货车？

9.一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动，它先后经过相距x=30m的A、8两点所用

的时间U2s,汽车经过B点时的速度比A点增加了4m/s。求.

(1)该汽车的加速度大小；

(2)该汽车经过A点时的速度大小。

10.观光电梯由静止开始先做匀加速上升，经过5s速度达到4m/s,接着匀速上升20s,

然后以大小为Im*的加速度做匀减速运动，并恰好停在最顶层，求：

(1)加速上升时的加速度大小；

(2)从开始减速到停止所需时间；

(3)整个过程中，电梯上升的总高度。

三、填空题

11.如图所示，某物体在一直线上运动的v—t图象.在Os-2s的加速度为_m/s2；后4

12.《交通规则》中指出，汽车应慢速通过隧道，某汽车在通过隧道之前将速度从108km/h

降到72km/h,然后通过长为100m的隧道，共用了10s钟，以汽车初速度方向为正，

则它在减速过程中的加速度为.

13.一个质点做变速直线运动的v-t图像如图所示，它在前2秒的加速度大小为

m/s2.它在第3秒内的加速度大小为m/s2.它在第5秒内的加速度大小为

m/s2-它在第2秒内的位移为mo它在前4秒内的平均速度大小为

________m/So

14.一辆汽车行驶速度为54km/h,以加速度大小a=3m/s2开始刹车，刹车后3s时速

度，刹车3s内位移.

15.甲、乙两车在平直公路上同向行驶，两车的v-f图像如图所示。己知仁6s时两车恰

好并排行驶，则UO~6s时间内：两车两次并排行驶的位置之间的距离为m,两

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参考答案

1.D

【详解】

AD.在v-f图中，图象与横坐标围成的面积表示物体发生的位移，由图可知当z=2s和u6s

时，两图象与横坐标围成的面积相等，说明位移相等，由于两物体同时从同一地点沿同一方

向做直线运动，因此两物体两次相遇的时刻是2s和6s,故A错误，D正确；

B.开始运动时，乙的初速度为零，甲在前面，在2s时，两物体相遇，此时乙的速度大于

甲的，此后乙在前面，甲匀速运动开始追乙，乙做匀减速运动，当仁6s时，甲乙再次相遇，

因此在2〜6s内，甲在乙后面，故B错误；

C.由图象可知，乙物体的速度一直为沿正方向，故方向没有变化，故C错误；

2.C

【详解】

设A追上B所用的时间为t,则有

12

vBt+x=vAt+—

代入数据解得

乙=9s、（2=-3s（舍去）

故选Co

3.B

【解析】

【详解】

由图可知，0-6s内物体一直沿正方向运动，6-8s时物体反向运动，故第6s末时相对于起点

的位移最大，故A错误，B正确：图象的斜率表示物体的加速度，由图可知，4-8s的加速

度最大，故C错误；4s-6s内与6s-8s内相比较，加速度大小相等方向相同，故D错误；故

选B.

【点睛】

本题考查v-t图象的性质，要注意明确图象中点、线及面的含义，并能熟练应用.要注意加

速度的方向由图象斜率的正负来表示的.

4.C

【详解】

答案第1页，总7页

在3s末两质点在途中相遇，相遇前，乙的速度一直大于甲的速度，则两质点间距离不断缩

小，则。时刻两质点间距最远，根据图像可知，相遇前甲、乙两质点的最远距离为

Ax=—x3x4--x2x2m=4m

22

且甲在乙前方4m处，故C正确ABD错误。

故选C。

5.B

【详解】

A.汽车刹车做的是匀减速直线运动，汽车速度均匀减小，故A错误；

B.根据

v=v0+at

得

v-v0-20，

t=---0-=-----s=4s

a-5

所以经4s汽车速度减为0,故B正确；

C.汽车刹车后6s内的位移等于刹车后4s内的位移

22

x=v0Z+at=20x4m+^x(-5)x4m—40m

故C错误;

D.汽车刹车后做单向的匀减速直线运动，位移越来越大，故D错误。

故选Bo

6.0.2s

【解析】铁索下端到达A点时的时间为：G=J耳=0.8s

铁索上端到达A点时的时间为：t2=后=ls

铁索经过A点的时间为：At=t2-t,=0.2s

_m22iFkLT,4(A/+ni)r---

-Vo：(2)a=g.------------1;(3)v；=--------12gL

【详解】

解：(1)子弹射入物块过程中系统动量守恒

mv0=(w+

答案第2页，总7页

求得

M+m

由于水平面光滑,，因此子弹打进物块后，物块、子弹和弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧获

得的最大弹性势能

约一2.+.一2(M+，J

(2)设轻弹簧的最大形变量为x,设物块速度为零时，弹簧与水平方向的夹角为仇由题意可

知

kxsinO=(M+

kxcos0=(M+m)a

由几何关系可知

.八L

sin0--------

L+x

求得

(M+m)pL

x=------------------

kL-(M+m)g

IfkLT

+m)g

(3)当轻弹簧换成细线后，子弹打入物块后，设当细线刚拉直时，细线与水平方向的夹角为9,

则有

.八1

sin〃=一

2

e=3o°

设子弹的速度至少为V；,细线绷紧的过程物块沿细线方向的速度损失，则物块离开地面时

速度大小为

v=v,sin30°=

22(Af+m)

根据机械能守恒

(m+M)g3L=：(m+M)y；+

答案第3页，总7页

物块刚好能到达圆周的最高点，则

+M)g=+M)—

2L

解得

%=也应届

m

8.(l)lOOm；(2)不能；(3)15s

【详解】

⑴当警车速度达20m/s时，两车相距最大，用时

V,

/=一=4s

a

此时货车的位移

%]=v(Z0=140m

警车的位移

2

40m

Ax=x2-x,=100m

(2)警车完成加速所需时间：

4=么=6s

a

此时

%伊=y«o+ri)=18Om

元=M」=90m

s2a

由于货车的位移大于警车位移，所以不能在加速阶段追上货车;

(3)警车达到最大速度后匀速，设再经过虑时间追到货车

匕32=泣2+(工货-%瞥)

f总=4+f2=15s

9.2mzs2；13m/s

答案第4页，总7页

【详解】

设汽车的加速度为“，经过4、B两点时的速度分别为以和VB,历时为f。

(1)由速度公式得：

力=L+内

则得：

V-V4

a=-li----A=—=2m/s2

t2

1,

(2)由x=匕/+］。产得：

x1301、c,°,

也=-----at=---------x2x2=13m/s

人t222

10.(l)0.8m/s2；(2)4s；⑶98m

【详解】

⑴电梯加速上升的加速度

a,=—=—m/s2=0.8m/s2

45

(2)电梯从减速到停止的时间

0-v-4.

t,--------=——s=4s

为-1

(3)电梯匀加速上升的位移

v4

X.=一八=—x5m=10m

1212

匀速上升的位移

x2=vt2=4x20m=80m

匀减速上升的位移

v4

占二—"=—x4m=8m

322

则电梯上升的总高度

/z=%+/+曰=98m

11.3

【详解】

答案第5页，总7页

Av.6.2O/2

在0-2s的加速度为：«1=-^=-m/s=3m/s,后4秒的加速度为：

△t、2

△彩0-620I2

=——-=----m/s=-3mIs

-\t22

12.-2m/s2

【详解】

汽车匀速通过隧道用时乙=忍=®s=5s,

1v20

由题意知减速时间t=t总-ti=5s,

故减速时的加速度a=匕为=~m/s2=-2m/s2,即减速时的加速度大小为2m/s2,

t5

方向与初速度方向相反.

13.20433

【解析】

【分析】

速度图象的斜率等于加速度速度；图象与坐标轴所围“面积”大小等于位移，由几何知识求出

面积，即可求得位移大小，平均速度由公式力=：求；

【详解】

它在前2秒的加速度大小为的=穿=言m/s?=2m/s2

它在第3秒内的加速度大小为a2=堂=^m/s2=0

它在第5秒内的加速度为2=T~lm/s2=-4m