2020-2021学年高三物理一轮复习练习卷：运动的描述 直线运动 15页

2020-2021 学年高三物理一轮复习练习卷：运动的描述 直线运动卷 一、选择题 1．物体做直线运动，其速度图象如图所示。下列判断正确的是（ ） A．第 2s 末物体的速度方向发生改变 B．第 4s 末物体的加速度方向发生改变 C．第 4s 末物体离出发点的距离为 40m D．第 2s 末和第 6s 末物体的位置相同 2．在下列研究中，可以把物体看成质点的是（ ） A．分析乒乓球的旋转 B．研究地球自转时的地球 C．研究车轮旋转情况时的车轮 D．研究某同学从家到学校的速度 3．以下说法中正确的选项是（ ） A．体积、质量都极小的物体都能看成质点 B．当研究一列火车全部通过桥所需的时间时，能够把火车视为质点 C．研究自行车的运动时，因为车轮在转动，因此不管研究哪方面，自行车都不能视为质点 D．各部分运动状态完全一致的物体可视为质点 4．如图，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，图中 1、 2、3、4、5 为小球运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为 T，每块砖的 厚度为 d。 根据图中的信息，下列判断正确的是（ ） A．位置“1”是小球释放的初始位置 B．小球在位置“1”的速度为 2 d T C．小球下落的加速度为 2 d T D．小球在位置“4”的速度为 7 2 d T 5．甲、乙两质点在同一条直线上运动，质点甲做匀变速直线运动，质点乙做匀速直线运动， 其中图线甲为抛物线的左半支且顶点在 15s 处，图线乙为一条过原点的倾斜直线。下列说法 正确的是（ ） A．t=5s 时乙车的速度为 2m/s，甲车的速率为 2m/s B．t=0 时刻甲、乙两车之间的距离为 25m C．t=0 时刻甲车的速度大小为 4m/s D．甲车的加速度大为 0.1m/s2 6．图是中国第一艘国产航母“山东”号，2019 年 12 月 17 日在海南省三亚军港正式交付。若 某战斗机在“山东”号甲板上起飞，起飞距离约为 200m，此过程可视为匀加速直线运动（忽 略“山东”号的运动）。战斗机的最大加速度为 6m/s2，离开甲板时速度要达到 50m/s 才能安全 起飞。则要保证此战斗机安全起飞的最小初速度约为 A．5m/s B．10m/s C．15m/s D．20m/s 7．如图为三明至东山岛的自驾导航图．下列说法正确的是 A．研究汽车运动全程的轨迹时，可将其看作质点 B．图中 15：23 是指预计汽车运动全程的时间 C．预计汽车运动全程的位移约为 403km D．预计汽车运动全程的平均速度大小为 83km/h 8．如图所示，在离地面一定高度处把 4 个水果以不同的初速度竖直上抛，不计空气阻力， 若 1s 后 4 个水果均未着地，则 1s 后速率最大的是（ ） A． B． C． D． 9．做直线运动的甲、乙两物体的位移  时间图象如图所示，则下列说法正确的是 ( ) A．甲、乙两物体均做匀加速直线运动 B．当乙开始运动时，两物体相距 20m C．两物体在10s 时相距最远，在 25s 时相遇 D．在10 ~ 25s 这段时间内，物体间的距离逐渐变小 10．质点做直线运动的位移 x 与时间 t 的关系为 x＝5t+t2 （各物理量均采用国际单位制单位）， 则该质点（ ） A．第 1s 内的位移是 5m B．前 2s 内的平均速度是 6m/s C．该质点一定作匀加速直线运动 D．任意 1s 内的速度增量都是 2m/s 11．如图所示，A、B 两质点相对于同一参考系在同一直线上运动的位移—时间图像，根据 图像可知（ ） A．A、B 两质点的出发点相距 0x B．A、B 两质点同时向同一方向运动 C．在 0—t1 内，质点 A 的速度小于 B 的速度，t1 以后，质点 A 的速度大于 B 的速度 D．当 1tt 时，A、B 两质点的速度大小相等 12．甲、乙两辆汽车同时同地出发，沿同一方向做直线运动，两车速度的平方 v2 随位移 x 的变化图像如图所示，下列说法正确的是（ ） A．汽车甲的加速度大小为 2m/s2 B．汽车乙的加速度大小为 1.5m/s2 C．汽车甲、乙在 x＝6m 处的速度大小为 2 3 m/s D．汽车甲、乙在 x＝8m 处相遇 二、非选择题 13．某同学在“测匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸 带的运动情况，在纸带上确定出 A、B、C、D、E、F、G 共 7 个计数点．其相邻点间的距离 如图 1 所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为 0.10s ． （1）试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下 B、C、D、E、F 五个点时小车的瞬 时速度，并将各个速度值填入下表 ( 要求保留 3 位有效数字 ) Bv Cv Dv Ev Fv 数值  /ms ______ _____ ______ ______ ______ （2）将 B、C、D、E、F 各个时刻的瞬时速度标在如图所示的坐标纸上，并画出小车的瞬 时速度随时间变化的关系图线。 （3）根据第（2）问中画出的 tv  图线，求出小车运动的加速度为______ 2m / s ( 保留 2 位 有效数字 14．某物理小组利用 DIS 装置测定当地重力加速度 g，实验装置如图甲所示。在铁架台上安 装有两个光电门（与数据采集器和计算机的连接均未画出），光电门 A 固定，光电门 B 位置 可上下移动，实验前调整两光电门的位置，使小球下落过程中其球心通过光电门中的细光束。 (1)用游标卡尺测定小铁球的直径，测量结果如图乙所示，则可知其直径 D=__________mm。 (2)在小铁球自由下落过程中，小组成员用计时装置测出铁球通过光电门 A 的时间为 ΔtA，并 用小铁球通过光电门的平均速度表示小铁球球心通过光电门的瞬时速度，则小铁球通过光电 门 A 的瞬时速度 vA=_________。（用实验中测得的物理量符号表示） (3)光电门 A 的位置不变，小组成员多次改变并测出光电门 B 到光电门 A 之间的距离 h，实 验时使小铁球每次从同一位置无初速释放。根据每次小铁球通过光电门 B 的时间，测算出 小铁球经过光电门 B 时对应的速度 Bv ，在坐标系中画出 2 Bv 与 h 的关系图线，如图丙所示， 则当地的重力加速度 g=_________m/s2。（结果保留三位有效数字） 15．某一长直的赛道上，一辆 F1 赛车前方 200mL= 处有一安全车正以 0 10m/sv  的速度匀 速前进，这时赛车从静止出发以 22m/sa  的加速度追赶。求赛车经过多长时间追上安全 车？ 16．一只气球以 10 m/s 的速度匀速上升，某时刻在气球正下方距气球 6 m 处有一小石子以 一定的初速度竖直上抛，g＝10m/s2 ，不计空气阻力。试求： （1）若一小石子以 20 m/s 的初速度竖直上抛，通过计算判断石子能否追上气球； （2）若气球以 7 m/s 的速度匀速上升，小石子仍以 20 m/s 的初速度竖直上抛，其余条件不 变，则石子用多少时间追上气球。 17．高速铁路，简称高铁，是指基础设施设计速度标准高、可供火车在轨道上安全高速行驶 的铁路，列车运营速度在 2 5 0 k m / h 以上。“高铁”同时被民间代指中国高速动车组旅客列车 （G 字头车次），高铁是人们出行最便捷、准时的交通工具，乘坐过高铁的同学发现进站停 车的位置非常准确。车次 G2314 进入丽水站前的速度为288km/h ，设制动后列车作匀变速 直线运动，加速度大小为 25 m / s ，进站后列车准确停在站台上。求： （1）制动后列车经过多少秒停下？ （2）制动后列车经过多少米停下？ （3）列车制动至停下过程的平均速度多大？ 参考答案 1．D 【解析】A．2s 末前后物体的速度都为正，速度方向没有改变，故 A 错误； B．根据速度图象的斜率表示加速度，知第 4s 末物体加速度方向没有发生改变，故 B 错误； C．0~4s 内物体的位移为 10 4 m 20m2x  则第 4s 末物体离出发点的距离为 20m，故 C 错误； D．根据速度图象与坐标轴围成的面积表示位移大小，在时间轴上方的位移为正，下方的面 积表示位移为负，知 2~6s 内物体的位移为 0，则第 2s 末和第 6s 末物体的位置相同，故 D 正确。 故选 D。 2．D 【解析】A．分析乒乓球的旋转时，乒乓球的形状不能忽略，不能看成质点，故 A 错误； B．研究自转的地球，地球的形状不能忽略，所以地球不能看成质点，故 B 错误； C．研究转动的车轮，车轮的形状不能忽略，所以不能看成质点，故 C 错误； D．同学的形状大小与回校的距离比较可以忽略，所以该同学能看成质点，故 D 正确。 故选 D。 3．D 【解析】 A．物体总是有大小，大小和体积能否忽略关键看研究的问题，不一定能够简化为点，故 A 错误； B．一列火车全部通过桥所需的时间等于桥长加上火车长除以速度，火车长度与桥比不能忽 略，故不能简化为质点，同时火车车轮上各个点的运动状态也不同，故 B 错误； C．研究自行车运动很长的位移时，就可简化为质点，故 C 错误； D．各部分运动状态完全一致，说明物体是平动，故可以简化为质点，故 D 正确； 故选 D。 4．C 【解析】小球自由下落，根据 2x aT 结合图像可知 22 xda TT  小球在位置“4”的速度为“3~5”的平均速度，即 35 4 9 22 x dv TT 又根据 14 3v v a T   可得“1”的速度 41 3302 dvvaT T 故位置“1”不是初始位置； 综上分析可知 C 正确，ABD 错误。 故选 C。 5．A 【解析】AD．乙车做匀速直线运动，速度为 10 m/s2m/s5 xv t乙 甲车做匀变速直线运动，其图线在 15s 时与横轴相切，则 t=15s 时甲车的速度为零，利用逆 向思维将甲车看成反向初速度为 0 的匀加速直线运动，据位移时间公式 21 2x at ，结合图 象有 2110102 a 解得 a=0.2m/s2 所以 t=5s 时甲车的速率 0.210m/s2m/sv  故 A 项正确，D 项错误； B．t=15s 时甲车的速度为零，利用逆向思维将甲车看成反向初速度为 0 的匀加速直线运动， 据 ，根据图象有 2 0 m1 0.2 1 m 22.52 5x    则 t=0 时刻甲、乙两车之间的距离为 22.5m，故 B 项错误； C．t=15s 时甲车的速度为零，利用逆向思维将甲车看成反向初速度为 0 的匀加速直线运动， 则 0 时刻甲车的速度大小为 0 0.215m/s3m/sv  故 C 项错误。 6．B 【解析】设此战斗机安全起飞的最小初速度为 v0，因忽略“山东”号的运动，则： 22 0 2v v a x 代入数据得： 22 05026200v 解得： 0 1 0 m / sv  故 B 项正确，ACD 三项错误。 7．A 【解析】A．研究汽车运动全程的轨迹时，汽车的大小和形状可以被忽略，所以可将其看作 质点，A 正确； B．图中 15：23 是时刻，不是时间，B 错误； C．预计汽车运动全程的路程约为 403km，不是位移，C 错误； D．预计汽车运动全程的平均速度大小： 403km 92km/h4.4hv  D 错误。 故选 A。 8．A 【解析】根据 0v v at 0A 3m/sv  代入解得 A 7m/sv  同理解得 B 5 m / sv  C 0 m / sv  D 5 m / sv  由于 A B D C=v v v v 故 A 正确，BCD 错误。 故选 A。 9．CD 【解析】A．甲、乙两物体均做匀速直线运动，故 A 错误； B．根据图象可知当乙开始运动时，两物体相距大于 2 0m ，故 B 错误； C．分析两纵坐标差值，可知两物体在 1 0 s 时差值最大，说明相距最远，在 2 5s 时相距为零， 即二者相遇，故 C 正确； D．在10 ~ 25s 这段时间内，两纵坐标差值越来越小，说明物体间的距离逐渐变小，故 D 正 确。 故选择 CD 选项。 10．CD 【解析】根据匀变速直线运动的位移时间关系公式 2 0 1 2xvtat ，质点的初速度为 v0＝5m/s， 加速度 a＝2m/s2 A．物体在第一秒内的位移为 2 1 (516m )1mx  故 A 错误； B．物体前 2s 内的位移 2 2 (5 2 2 m 14m)x     所以其平均速度为 7m/s，故 B 错误； C．该质点位移关系满足匀变速直线运动的规律，故该质点做匀加速直线运动，故 C 正确； D．匀变速直线运动在任意相邻的 1s 时间内的差： △ v＝at＝2×1m/s＝2m/s 故 D 正确。 故选 CD。 11．AB 【解析】A．根据图像得出 A、B 两质点的出发点相距 x0，故 A 正确； B．由图像 A、B 的斜率都为正值，所以速度都沿正方向，速度方向相同，且同时开始运动， 故 B 正确； CD． xt 图像的斜率表示速度则质点 A、B 做匀速直线运动，且 A 的斜率比 B 大，所以 A 质点的速度比 B 质点速度大，故 CD 错误。 故选 AB。 12．AC 【解析】本题主要考察匀变速直线运动及其公式图像。 AB．以乙运动的速度方向为正向，根据匀变速直线运动速度位移关系 22 0 2v v a x ，得 22 02v a x v 图像的斜率 2ka 由图像得 22m / sa 甲 ， 21m / sa 乙 选项 A 正确，选项 B 错误； C．把 x=6m 代入 可解得 23m / sv  选项 C 正确； D．对甲，历时 0 3svt a  甲 停止运动，甲的位移为 9m，此过程乙的位移 2 4.5m9m1 2xat  乙 乙 故甲、乙在 x=9m 处相遇，选项 D 错误。 故选 AC。 13．0.400 0.479 0.560 0.640 0.721 见解析 0.80 【解析】 （1）利用匀变速直线运动的推论得： 0.400m/s2 AC B Xv T 0.479m/s2 BD C Xv T 0.560m / s2 CE D Xv T 0.640m/s2 DF E Xv T 0.721m/ s2 EG F Xv T （2）将 B、C、D、E、F 各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度 随时间变化的关系图线，如下所示： （3）根据 vt 图象求出图形的斜率 k，所以小车加速度 20.80 0.32 0.80m / s0.6 vak t   ． 14．9.50 A D t 9.62 【解析】(1)游标卡尺精度1mm =0.05mm20 ，则读数为9mm 10 0.05mm9.50mm 。 (2)小球直径较小，经过光电门的平均速度近似等于瞬时速度，即 A A Dv t  (3)根据速度与位移关系得 22 BA2v v g h 变形得 22 BA2v g h v 图像斜率 28.523.712m/s 0.25kg  解得 228.523.711 m/s9.62m/s0.252g  15．20s 【解析】设经过时间 t 赛车追上安全车，设赛车的位移为 x1，安全车的位移为 x2，则 2 1 1 2x at 20x v t 由题意得 12xxL 解得 2 0 st  16．（ 1）追不上 （2）0.6s 【解析】（1）令两者速度相等： 10 20-101svvtt  石子气球 （ ） 速度相等时，两者最有可能相遇，此时两者缩小的距离为： 21-20 1-10 1 -10 1 5m2x xx     石子 气球 （ ） < 6 m 所以，石子追不上气球。 （2）令两者速度相等： 7 20 -10 1.3v v t t s     石子气球 （ ） 速度相等时，两者最有可能相遇，此时两者缩小的距离为： 21-201.3-10 (1.3)-71.317.559.18.45m2xxx    石子 气球 （ ） > 6 m 所以，石子能追上气球。 令 216 7 6 20 ( 10)2x x t t t       石子 气球 1 0 . 6ts 2 2ts  （舍去） 所以经过 0.6s 石子追上气球。 17．（ 1）16s（2）640m（3）40m/s 【解析】 0 =288km/h=80m/sv （1）制动后列车停下的时间： 0 80 165 vtss a （2）制动后列车运动的距离： 2 2 0 80 m640m225 vx a  （3）列车制动至停下过程的平均速度： 640 m/s40m/s16 xv t