高考物理二轮复习 直线运动(练)(含解析)-人教版高三

专题01直线运动（练）

，练高考

1.[2016•全国新课标m卷】一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位

移为S,动能变为原来的9倍。该质点的加速度为：0

s3s4s8s

A.—B.—C.—D.—

t22f2t2t2

【答案】A

【解析】没初速度为H，末速度为玲，根据题意可得加*=：哂，解得马=3弓，根据

可得3/=必+*,解得M=代入$=W+1B2可得a=：,故A正确。

【方法技巧】在分析匀变速直线运动问题时，由于这一块的公式较多，涉与的物理量较多，

并且有时候涉与的过程也非常多，所以一定要注意对所研究的过程的运动性质清晰明了，对

给出的物理量所表示的含义明确，然后选择正确的公式分析解题。

2.【2015・江苏卷】如下列图，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡，各关

卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为5s和2s。关卡刚放行时，一同学立即在关卡1

处以加速度2m/s2由静止加速到2m/s,然后匀速向前，如此最先挡住他前进的关卡是：0

关R1关K2关K3关卡4关K5

8m8m8m8m

A.关卡2B.关卡3C.关卡4D.关卡5

【答案】C

【解析】由题意知，该同学先加速后匀速，速度增大到2m/s用时t『ls,在加速时间内通过

的位移x=—t=4s,x=vt=8m,已过关卡2,t=2s时间内x=4m,关卡打开，t=5s,

2122233\

x=vt=10m,此时关卡关闭，距离关卡4还有1m,到达关卡4还需t=l/2s,小于2s,所以最

445

先挡在面前的是关卡4,故C正确。

【方法技巧】此题主要是公式，匀变速直线运动与匀速运动的位移、速度公式，可以分段计

算，注意关卡的开关、闭关时间，找到位移与关卡间距离的关系。

3.[2015•福建卷】一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的v-t图像如下

-1-/13

列图，求：

门)摩托车在0-20s这段时间的加速度大小a；

(2)摩托车在0-75s这段时间的平均速度大小。

Av

【解析】(1)由图知，在0-20s内做匀加速运动，根据a==，可求加速度a=l.5m/s2；

(2)根据v-t图像与坐标轴围面积表示位移可求在0-75s时间内位移为x=1500m,所以平均

•X

速度为v=7=20nys.

【方法技巧】此题主要识图能力，理解v-t图像的含义，利用图像求解加速度与位移、平均

速度等

4.[2014•全国I卷】公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离。当前车突然停止后，

后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下来而不会与前车相碰。同通常情况下，

人的反响时间和汽车系统的反响时间之和为1s。当汽车在晴天枯燥的沥青路面上以180km/h

的速度匀速行驶时，安全距离为120m。设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天

时的2/5,假设要求安全距离仍未120m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度。

【答案】20m/s

【解析】前车突然停止后，后车的运动分为两个阶段

1AC

第一阶段为反应时间内匀速直线运动位移F=%f二常业/”1$=对冽

5.6

(―)7

第二阶段为匀减速直线运动，位移覆=120型-西=*-

la

计算可得加速度a=5mis2

根据牛顿第二定律有卩产g=胸可得动摩擦因数为=0.5,雨天的动摩擦因数

-2-/13

卩=3.卩=0.2

25i

设汽车雨天安全行驶的最大速度为,如此加速度4=卩2g=2mM

V2V2

如此反响时间内匀速行驶的位移X=W=V,匀加速运动阶段位移%=—=—

।22a4

2

V2

根据安全距离仍为120mE[Jv+—=120m解得v=20m/s

4

【方法技巧】重点是分析清楚物体的运动过程，可画出运动示意图，利用牛顿第二定律与运

动学的公式求解。

0练模拟

1.图甲、乙、丙是中学物理课本必修1中推导匀变速直线运动的位移公式所用的速度图象,

如下说法正确的答案是：（）

A.甲图中利用矩形面积的和来表示位移大小比实际位移偏小

B.甲图中利用矩形面积的和表示位移大小比乙图利用梯形面积表示位移大小更接近真实值

C.这种用面积表示位移的方法只适用于匀变速直线运动

1）.假设丙图中纵坐标表示运动的加速度，如此梯形面积表示加速度变化量

【答案】A

【解析】物体的位移等于图级与寸i■由所困的面积大小，则如甲图申利用近形面积的和来表示位移大小比

实际位移大小偏小，故A正确，根据“面积”表示位移，可知，乙图利用梯形面积表示位移大小比甲图中利

用迂形面积的和表示位移大小更接近責实值.故B错误.这种用面枳表示位移的方法适用于任何直纟殳运动.故

C错误.若丙图中纵坐标表示运动的加速度，则梯形面积表示速度变化景.故D错误,故选Ae

【名师点睛】解决此题的关键要理解v-t图象的“面积”表示位移、a-t图象的“面积”表示

速度的变化量.此题考查了常见的研究物理问题的方法的具体应用，要通过练习体会这些方

法的重要性，培养学科思想。

2.甲、乙两个物体从同一地点沿同一方向做直线运动，其v—t图象如下列图。关于两物体

-3-/13

的运动情况，如下说法正确的答案是：（）

A.在t=ls时，甲、乙相遇

B.在t=2s时，甲、乙的运动方向均改变

C.在t=4s时，乙的加速度方向改变

D.在t=2s至t=6s内，甲相对乙做匀速直线运动

【答案】D

【解析】甲、乙两个物体从同一地点沿同一方向做直线运动，当位移相等时，两者相遇.根

据速度图象与坐标轴围成面积表示位移，可知，在t=ls时，乙的位移大于甲的位移，说明两

者没有相遇.故A错误.由图知，在t=2s时甲乙的速度方向没有改变.故B错误.速度图象

的斜率表示加速度，由数学知识得知，在t=4s时，乙的加速度方向仍沿负方向，没有改变.故

C错误.在t=2s〜t=6s内，甲沿正方向做匀减速运动，乙先沿正方向做匀减速运动，后沿负

方向做匀加速运动，由于加速度不变，把乙的运动看成是一种匀减速运动，甲乙的加速度一

样，故甲相对乙做匀速直线运动.故I）正确.应当选D.

【名师点睛】此题是速度-时间图象问题，要明确斜率的含义，知道在速度一时间图象中图象

与坐标轴围成的面积的含义，即可分析两物体的运动情况。

3.利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图象，某同学在一次实验中得到

的运动小车的v-t图象如下列图，由此可以知道：（）

而小

A.小车先正向做加速运动，后反向做减速运动

B.小车运动的最大速度约为0.8m/s

C.小车的最大位移是0.8m

D.小车做曲线运动

【答案】B

-4-/13

【解析】在速度时间图像中速度的正负表示运动方向，而该图像中速度一直都为正值，所以一直都朝着正

方向运动，即直线运动，卜、D错误；从图中可得顶点处的速度最大，为0.8WS,故B正确；图像与坐标轴

围成的面积表示位移，大于半格的看做一格，小于半格的忽略不计，故位移为总共有86格，所以总“面积”

为8.6m,小车的最大位移是为8.6m,故C错误。

【名师点睛】在速度时间图像中，需要掌握三点，一、速度的正负表示运动方向，看运动方

向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化，二、图像的斜率表示物体运动的加速

度，三、图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正方向位移，在坐标轴下方

表示负方向位移

4.在2014年11月11日至16日的珠海航展中，中国展出了国产运-20和歼-31等最先进飞

机。假设航展中有两飞机甲、乙在平直跑道上同向行驶，时间内的v-t图象如下列图，如

下说法正确的答案是0

v

A.飞机乙在0-%内的平均速度等于宁

B.飞机甲在0-1内的平均速度比乙大

C.两飞机在*时刻一定相遇

D.两飞机在0-%内不可能相遇

【答案】B

【解析】因为乙车做变加速运动，故平均速度不等于三，故A错误；由于图线与坐标轴所夹的面积表示物

—x

体的位移，在时间内，甲车的位移大于乙车，由叩-可知，甲车的平均速度大于乙车，故B正确；由

f

于不知道甲乙两飞机初始位置，所以无法判断两飞机在厶时刻和0■为内能不能相遇，故CD错误.故选B.

【名师点睛】此题是为速度一时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度一时间图象

中图象与坐标轴围成的面积的含义。

5.(多项选择)从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体I、II的速度图象如下列图

在0~\时间内，如下说法中正确的答案是：()

-5-/13

A.1物体所受的合外力不断增大，II物体所受的合外力不断减小

B.在第一次相遇之前，tj寸刻两物体相距最远

C.%时刻两物体相遇

1).11物体的平均速度大小小于I物体

【答案】BD

【解析】速度图象的斜率表示加速度，由图象可知，I物体做加速度越来越小的加速运动，所

受的合外力不断减小，II物体做匀减速直线运动所受的合外力不变，故A错误：在*时刻两

物体“面积”相差最大，相距最远，故B正确；速度图象与坐标轴围成的面积表示位移，由

图可知I的位移大于H的位移，两物体没有相遇.故C错误.由图知，I物体的位移大于匀加

速运动的位移，而匀加速运动的平均速度等于

V+V亠v+vV+V

.「2a，故1物体的平均速度大于亠片.H物体的平均速度大小等于亠2亠,II物体的

平均速度大小小于I物体，故D正确.应当选BD.

【名师点睛】该题考查了速度-时间图象相关知识点，关键要掌握图象的斜率与面积的意义，

倾斜的直线表示匀变速直线运动，斜率表示加速度；图象与坐标轴围成的面积表示位移，相

遇要求在同一时刻到达同一位置。

6.(多项选择)测速仪安装有超声波发射和承受装置，如下列图，B为测速仪，A为汽车，

两者相距335m,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承受到反

射回来的超声波信号时，A、B相距355m,声速为340m/s,如此如下说法正确的答案是：()

RA

7777777777777777777777777777)

A.经2s,B承受到返回的超声波

B.超声波追上A车时，A车前进了10m

C.A车加速度的大小为10m/s2

-6-/13

D.A车加速度的大小为5m/S2

【答案】ABC

【解析】从B发出超声波到接收到超声波的过程中，汽车A的运动情况如图

B发出超声波时，小车在C位贵反射超声波，小车在D位置接收到超声添寸，小车在E位置，经分析

(CD='D*、^CI=20/n)由后动学规律得:为工=1:3,所以与1P=5m,Xj)g=15/?i)艮卩A干前进了10m,

出)=驾^$=j，可见B接收到返回的超声波鬻要2s,对小车A,Ac=W，=C

正确；

【名师点睛】解决此题的关键理清运动过程，抓住超声波从B发出到A与被A反射到被B接

收所需的时间相等，运用匀变速直线运动的规律进展求解.

7.跳伞运动员做低空跳伞表演，当直升飞机悬停在地面224m高时，运动员离开飞机做自由

落体运动，一段时间后打开降落伞，以12.5m/s2加速度做匀减速下降。为了运动员的安全，

要求运动员落地时的速度不能超过5m/s»(g取10m/s2)求：

(1)运动员打开降落伞时离地面的高度至少是多少？

(2)运动员在空中的最短时间是多少？

【答案】(1)h-99m(2)t-8.65

【解析】(D设打开降落伞时，运动员离地面的高度至少为h,此时速度为匕，落地时速度

为V,由匀变速直线运动规律丫2=2g(ff—%)，U2-U2=-2勿1,,联立以上两式，解得:

10

h=99m。

(2)设运动员在空中加速时间为％,位移为h,加速末速度为v2,如此匕=g(，\=Lgt2.

设运动员减速运动时间为%,减速下降的高度为h「如此什--2叱，v=v2-«r

又/?+〃=H,

12

联立以上各式解得，运动员在空中K行的最短时何(=t+t=8.6s

I2

【名师点睛】此题所给的运动过程是自由落体运动和匀减速直线运动，找好两个运动过程中

的一样物理量，运用各自的运动学公式列速度、位移方程，再根据位置关系列出辅助方程即

可解答。

8.甲车以10m/s的速度在平直的公路上匀速行驶，乙车以4m/s的速度与甲车平行同向做

-7-/13

匀速直线运动.甲车经过乙车旁边时开始以0.5m/s?的加速度刹车，从甲车刹车开始计时，求：

(1)乙车在追上甲车前，两车相距的最大距离；

(2)乙车追上甲车所用的时间.

【答案】(1)36m(2)25s

【解析】(1)在乙车迫上甲车之前，当两车速度相等时两车间的距离最大，役此时经过的时间为吞，由

H=艺+的，得：(=1裔

此时甲车的位移为：石=贴+L=[0乂]2-丄乂0.5乂12%=84加

22

乙车的位移为：电二改卞=4x12m=48M

所以两车间的最大距离为：Ax=Xj-jq=84-48m=36m

v10

(2)设甲车停止的时间为:，如此有，=-=K=S=20S,

22a0.5

V20—102

甲车在这段时间内发生的位移为：x=k=m=100m

2a-2x0.5

乙车发生的位移为x'=u==4x20〃？=80〃？

2

100-80”

如此乙车追上甲车所用的时间f=t+——-——s=25s

324

【名师点睛】此题是追与问题，在分别研究两车运动的根底上，关键是研究两者之间的关系，

通常有位移关系、速度关系、时间关系.第(2)问，容易错解成这样：

设经过时间t乙车追上甲车，此时两车的位移一样，由=+得f=24s

122

◎练热点

I.甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，在t=0时刻，乙车在甲车前方50m处，它

们的v-t图象如下列图，如下对汽车运动情况的描述正确的答案是：0

O1020304050甘$

A.在第30s末，甲、乙两车相距100m

B.甲车先做匀速运动再做反向匀减速运动

C.在第20s末，甲、乙两车的加速度大小相等

-8-/13

1）.在整个运动过程中，甲、乙两车可以相遇两次

【答案】D

【解析】图象中，图象与坐标轴围成的面积表示位移.在第30s末，甲的位移XF、Fx20=400m,乙

的位移物=/*x20=300m,故甲、乙两车相距©=©-（勘+5Q）=50m,选项A错误；甲车先正方向做匀速运动

再正向匀减速运动，选项B错误；2图象中，图象的斜率表示加速度，在笫20s末，甲、Z两车的加速度

大小不相等，选嗔C错误；在第30s末，甲已经越过乙，之前已笠相遇一次，30s后甲静止，乙再追上甲，

故整个运动过程中，甲、Z两车可以相遇两次，选项D正确。

【名师点睛】v-t图象中，与时间轴平行的直线表示做匀速直线运动，倾斜的直线表示匀变速

直线运动，斜率表示加速度，倾斜角越大表示加速度越大，图象与坐标轴围成的面积表示位

移.在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负.相遇要求在同一时刻到达同一位

置.此题是速度一时间图象的应用，知道在速度一时间图象中图象与坐标轴围成的面枳的含

义，并能根据几何关系求出面积，能根据图象读取有用信息.

2.分别让一物体以以下两种情景通过直线上的A、B两点，一是物体以速度v匀速运动，所

用时间为t,二是物体从A点由静止出发，先以加速度为屮匀加速直线运动到某一最大速度

值u后，立即以加速度。做匀减速直线运动，到达B点速度恰好减为零，所用时间仍为t,

in2

如此如下说法正确的答案是：0

A.v只能为2v,与a、a无关,B.v可为许多值，与a、a的大小有关

m]2mI2

、，…厶raav

C.a、。都必须是一定的，D.a、a必须满足一i—=一

I212+t

aIa2

【答案】A

【解析】物体以速度v匀速通过A、B两点时，有变速通过A、B两点时，设匀加速

v

和匀减速两个阶段的时间分别为和f,两个阶段的平均速度相等，均为天，如此有

22

AB=-W-1+—M-1=—1-vt解得\=2v,”、气的大小无关，故A正确、B错误；山

21222

vvvva-a2v一，」——

t=,t=f*■得/=f+1=TH~+—即得—i-———,可见，a、a的取值是不确

1a2a12。〃a-vat12

1221J2

定的,C^D错误.

-V+v

【名师点睛】解决此题关键掌握匀变速直线运动的平均速度的公式厂吃一，从而得出先匀

-9-/13

vvv

加速后匀减速运动的位移工=中1+中1=中/。

21222

x

3.一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其一一，的图象如下列图,

t

A.质点做匀速直线运动，速度为0.5m/sB.质点做匀加速直线运动，加速度为0.5m/s2

C.质点在第1s内的平均速度0.75m/sD.质点在1s末速度为1.5m/s

【答案】D

【解析】根据xniy+J"2可得菱=4+；底，因图像是直线，可知质点做匀加速直线运动，加速度为

；。=0.5,aEra/娯，选项B错误；由图像可知为=0-5m/s,故第一秒末的速度为nifff=L5m/s,则质点

在第h内的平均速度5="要=竺智m/，=1/八，选项C错误，D正确；故选D.

22

X

【名师点睛】此题考查了匀变速直线运动的规律以与运动的图像问题；关键是找到7一/的函

数关系式，结合图像的斜率与截距值进展分析加速度和初速度，再联系匀变速直线运动的规

律来解答.

4.如下列图是一张小球做单向直线运动的频闪照片示意图。频闪周期上S-,如此小球在图中

三个频闪过程中的平均速度大小是：（）

?亠OO?

123456cm

A.1.80m/sB.1.50m/sC.0.60m/sD.0.50m/s

【答案】D

【解析】物体的平均速度为：心；0.05

m/s=0.50m/s应当选D.

3x一

30

-10-/13

【名师点睛】此题是对平均速度的考查；关键是熟练掌握平均速度的求解公式工=），并能从

t

图中正确的读出三个频闪过程中的小球的位移；注意小球是从刻度是1cm处开始运动的，这

是一个易错点；此题是简单题，考查根本公式的应用.

5.（多项选择）物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置，用坐标的变化量

△x表示物体的位移。如下列图，一个物体从A运动到C,它的位移Ax--4m-5m=-9

m；从C运动到B,它的位移为Ax=lm-（-4m）=5m。正确的答案是：（）

COBA

-6-4-20246x/m

A.C到B的位移大于A到C的位移，因为正数大于负数

B.A到C的位移大于C到B的位移，因为符号表示位移的方向，不表示大小

C.因为位移是矢量，所以这两个矢量的大小无法比拟

1）.物体由A到B的合位移Ax=Ax+Ax

I2

【答案】BD

【解析】。到B的位移小于A到C的位移，虽然前者正数，后者是负数，但正负号表示方向，因此比较大

小要看长度，故A错误；4到C的位移大于C到B的位移，因为符号表示位移的方向，不表示大小，位移

是矢量，故B正确；因为位移是矢量，所以这两个矢量的大小通过距离的长短来确定，故C错误；物体由

A到B的合位移，就是起点到终点的有陸戈段，所以为以=恻+%故D正确一

【名师点睛】位移是矢量，位移的方向由初位置指向末位置，位移的大小不大于路程.路程

是标量，是运动路径的长度.当质点做单向直线运动时，位移的大小一定等于路程，位移与

路程是描述运动常用的物理量，它们之间大小关系是位移大小W路程.

6.（多项选择）甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距X=6m,乙车在前，甲车在后，

某时刻两车同时开始运动，两车运动的过程如下列图，如此如下表述不正确的答案是：0

A.当t=4s时两车相遇

-11-/13

B.当t=4s时两车间的距离最大

C.两车有两次相遇

D.两车有三次相遇

【答案】ABC

【解析臓度时间图象与时间轴围成的面积可表示位移厠84s,甲的位移为舜=；乂(16+8)乂4a=4碗，

乙的位移为无=：x(I2+8)x4m=40/»,因为海＞xz+x,当Is时，甲车在前，乙车在后，相距

2m.所以当Is时两车不相遇，第一次相遇发生在4s之前.故A错误，因为当1=12s时乙车速度减为。,

而甲车以4m/3的速度继续运动下去，所以两车间的距离会一直增加，B错误，0-6s,甲的位移为60m,乙

的位移为54m,两车第二次相遇，&后，由于乙的速度大于甲的速度，乙又跑到前面，8s后，由于甲的速

度大于Z的速度，两车还会发生第三次相遇，故C错误，D正确；故选D。

【名师点睛】在v-t图象中，图线的斜率表示加速度，