广东省2021高考物理一轮复习专题一质点的直线运动精练含解析

广东省2021高考物理一轮复习专题一质点的直线运动精练含解析

专题一　质点的直线运动 备考篇 ‎【考情探究】‎ 课标解读 考情分析 备考指导F 考点 内容 基本概念与规律 ‎1.了解质点的含义。理解位移、速度和加速度。‎ ‎2.通过实验,探究匀变速直线运动的特点,理解匀变速直线运动的规律 匀变速直线运动的公式的灵活应用;x-t图像、v-t图像的应用;运动规律和运动图像在实际生活中的应用及图像法处理实验数据一直是高考的热点。从2019年的考查情况来看,本专题内容的考查有强化的趋势,在选择题、实验题和计算题中均有出现,考查方式灵活,题目难度跨度大,需引起重视 在复习中强化运动规律的应用,加深对图像的理解和应用,本专题规律较多,同一试题从不同角度分析,都能得到正确答案,注重一题多解对熟练运用公式有很大帮助 运动图像、追及和相遇问题 能用公式、图像等方法描述匀变速直线运动,理解匀变速直线运动的规律,能运用其解决实际问题 ‎【真题探秘】‎ - 9 -‎ 基础篇 ‎【基础集训】‎ 考点一　基本概念与规律 ‎1.汽车的百公里加速时间(车辆从静止加速到100 km/h所需的时间)是衡量汽车性能的重要指标。某款新能源汽车百公里加速时间仅需要3.9 s,若将其加速过程看作匀加速直线运动,该车的加速度约为(　　)‎ ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ A.7.12 m/s2 B.8.35 m/s2‎ C.25.6 m/s2 D.28.5 m/s2‎ 答案　A ‎2.(2019 茂名模拟,16,6分)一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验,让一个质量为2 kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第4 s内的位移是42 m,则(　　)‎ A.小球在第2 s末的速度是16 m/s B.该星球上的重力加速度为12 m/s2‎ C.小球在第4 s末的速度是42 m/s D.小球在4 s内的位移是80 m 答案　B ‎3.一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动,开始刹车后的第1 s内和第2 s内的位移大小依次为7 m和5 m,则刹车后5 s内的位移是(　　)‎ A.48 m B.15 m C.16 m D.65 m 答案　C ‎4.高铁进站近似匀减速运动,依次经过A、B、C三个位置,已知AB=BC,测得AB段的平均速度为30 m/s,BC段平均速度为20 m/s。根据这些信息可求得(　　)‎ A.高铁经过A、B、C的速度 B.高铁在AB段和BC段运动的时间 C.高铁运动的加速度 D.高铁经过AB段和BC段时动能的减少量 答案　A 考点二　运动图像、追及和相遇问题 ‎5.(2019珠海一模,15,6分)某物体沿直线运动的v-t图像如图所示,由图可以看出物体 ‎①沿直线做往复运动 ②沿直线向一个方向运动 ‎③加速度大小不变 ④做匀变速直线运动 以上说法正确的是(　　)‎ A.①③ B.②④ C.仅② D.③④‎ 答案　A - 9 -‎ ‎6.(2018课标Ⅱ,19,6分)(多选)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度-时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶。下列说法正确的是(　　)‎ ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ A.两车在t1时刻也并排行驶 B.在t1时刻甲车在后,乙车在前 C.甲车的加速度大小先增大后减小 D.乙车的加速度大小先减小后增大 答案　BD ‎7.一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10 m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5 s后警车发动起来,并以2.5 m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90 km/h以内。问:‎ ‎(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?‎ ‎(2)警车发动后要多长时间才能追上货车?‎ 答案　(1)75 m　(2)12 s 综合篇 ‎【综合集训】‎ 拓展一　速度、加速度概念的建构 ‎1.(多选)一身高为H的田径运动员正在参加百米国际比赛,在终点处,有一位站在跑道终点旁的摄影记者用照相机给他拍摄冲线过程,摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16,快门(曝光时间)是‎1‎‎60‎ s,得到照片后测得照片中运动员的高度为h,胸前号码布上模糊部分宽度是ΔL。由以上数据可以知道运动员的(　　)‎ ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ A.百米成绩 B.冲线速度 C.百米内的平均速度 D.冲线时‎1‎‎60‎ s内的位移 答案　BD ‎2.(2020届茂名五校联盟第一次联考,1,4分)最近几年,国内房价飙升,在国家宏观政策调控下,房价上涨出现减缓缓趋势。王强同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”,将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”,据此,你认为“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的(　　)‎ A.速度增加,加速度减小 B.速度增加,加速度增大 C.速度减小,加速度增大 D.速度减小,加速度减小 答案　A - 9 -‎ 拓展二　v、Δv、a三个物理量的辨析 ‎3.(2020届佛山实验中学第一次月考,19,6分)(多选)关于速度、速度变化量、加速度,下列说法正确的是(　　)‎ A.物体运动的速度变化量很大,它的加速度一定很大 B.速度很大的物体,其加速度可以很小,甚至可能为零 C.加速度为正,运动物体的速度一定增加 D.物体做加速直线运动,但加速度可能减小 答案　BD 拓展三　从坐标轴到物理量轴,再到物理图像 ‎4.‎ ‎(2019 湛江二模,15,6分)某同学在开展研究性学习的过程中,利用速度传感器研究某一物体以初速度1 m/s做直线运动的速度v随时间t变化的规律,并在计算机上得到了前4 s内物体速度随时间变化的关系图像,如图所示。则下列说法正确的是(　　)‎ A.物体在1 s末速度方向改变 B.物体在3 s末加速度方向改变 C.前4 s内物体的最大位移只出现在第3 s末,大小为3.5 m D.物体在第2 s末与第4 s末的速度相同 答案　C ‎5.(2019惠州荣超中学模拟,15,6分)甲、乙两车在同一条直道上行驶,两车的位置随时间变化的关系如图所示。已知乙车图线满足二次函数方程,且图线与t轴相切于10 s处,下列说法正确的是(　　)‎ A.甲车做匀变速直线运动,加速度a甲=4 m/s2‎ B.两车运动方向相反,5 s末两车速度大小相等 C.乙车做匀变速直线运动,且初位置在s0=80 m处 D.乙车加速度逐渐减小,10 s末加速度恰减为0‎ 答案　C 拓展四　匀变速直线运动的基本公式的物理意义和数学特点 - 9 -‎ ‎6.(2018潮州期末,17,15分)我国ETC(电子不停车收费系统)已实现全国联网,大大缩短了车辆通过高速收费站的时间,假设一辆汽车以12 m/s的速度驶向收费站,若进入人工收费通道,在到达收费窗口处前要做匀减速直线运动,经4 s恰好停在窗口处,再用10 s时间完成交费;若进入ETC通道,汽车从某位置开始匀减速,当速度减至6 m/s后,再以此速度匀速行驶3 m即可完成交费,两种情况下,汽车匀减速的加速度相同,求:‎ ‎(1)汽车匀减速运动的加速度大小;‎ ‎(2)汽车走ETC通道比走人工通道完成交费总共节省的时间。‎ 答案　(1)3 m/s2　(2)11.25 s 应用篇 应用一　匀变速直线运动问题的常用解法 ‎【应用集训】‎ ‎1.(2019深圳外国语学校模拟,15,6分)四川乐山大佛开凿于唐代,历时约90年,通高71米。雨天水滴从顶上下落(时间间隔均为1 s),不考虑一切阻力,则在落地之前,空中的水滴(g取10 m/s2)(　　)‎ A.间距均匀,都为5 m B.间距均匀,都为10 m C.先下落的水滴之间间距更大 D.后下落的水滴之间间距更大 答案　C ‎2.(2019广东三模)一辆汽车以40 m/s的速度沿平直公路匀速行驶,突然前方有一只小狗穿过马路,司机立即刹车,汽车以大小为8 m/s2的加速度做匀减速直线运动,那么刹车后第2 s内与刹车后6 s内汽车通过的位移大小之比为(　　)‎ ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ A.7∶25 B.16∶25 C.7∶24 D.2∶3‎ 答案　A 应用二　竖直上抛运动的处理方法 ‎【应用集训】‎ - 9 -‎ ‎1.(2018清远高三期末,7,3分)近年来学校都非常重视足球。在某学校举行的颠球比赛中,小明在颠球过程中脚部几乎不动,如图所示,图示时刻足球恰好运动到最高点,估算足球刚被颠起时的初速度大小最接近的是(g取10 m/s2)(　　)‎ ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ A.6 m/s B.3 m/s C.1 m/s D.0.5 m/s 答案　B ‎2.(2018河南郑州模拟)一水池水深H=0.8 m。现从水面上方h=0.8 m高处由静止释放一质量为m=0.1 kg的硬质小球,测得小球从释放到落至水池底部用时t=0.6 s。已知小球直径远小于水池深度,不计空气及水的阻力,取g=10 m/s2。‎ ‎(1)通过计算判断小球在水中做什么运动?‎ ‎(2)求从水面上方多高处静止释放小球,才能使小球落至池底所用时间最短。‎ 答案　(1)匀速运动　(2)0.4 m 应用三　追及、相遇问题的处理方法 ‎【应用集训】‎ ‎1.(2018河北保定联考,5,4分)从地面上以初速度2v0竖直上抛一物体A,相隔Δt时间后又以初速度v0从地面上竖直上抛另一物体B,要使A、B能在空中相遇,则关于两物体抛出的时间间隔Δt应满足的条件,重力加速度大小为g,下列说法正确的是(　　)‎ ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ A.v‎0‎g<Δt<‎2‎v‎0‎g B.Δt>‎‎4‎v‎0‎g C.‎2‎v‎0‎g<Δt<‎4‎v‎0‎g D.条件不足,无法确定 答案　C ‎2.(2018陕西西安模拟,15)一同学以1 m/s的速度沿人行道向公交车站走去,一公交车从身旁的平直公路同向驶过,公交车的速度是15 m/s,此时他们距车站的距离为50 m。公交车在行驶到距车站25 m处开始刹车,刚好到车站停下,停车10 s后公交车又启动向前开去。为了安全乘上该公交车,该同学奋力向前跑去,他起跑可看做匀加速直线运动,其加速度大小为2.5 m/s2,最大速度是6 m/s。求:‎ ‎(1)若公交车刹车过程视为匀减速直线运动,公交车刹车过程的加速度大小;‎ ‎(2)该同学能否在公交车停在车站时追上公交车。‎ 答案　(1) 4.5 m/s2　(2)能追上公交车 - 9 -‎ 创新篇 ‎【创新集训】‎ ‎1.(2019北京石景山一模)早在16世纪末,伽利略就设计了如图所示的“斜面实验”,当时只能靠滴水计时。伽利略在《关于两门新科学的对话》中写道:“我们将木板的一头抬高,使之略呈倾斜,再让铜球由静止滚下……为了测量时间,我们把一只盛水的大容器置于高处,在容器底部焊上一根口径很细的管子,用小杯子收集每次下降时由细管流出的水,然后用极精密的天平称水的质量……”。若将铜球由静止滚下的距离记为L,对应时间内收集的水的质量记为m,则L与m的比例关系为(　　)‎ ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ A.L∝m B.L∝m2 C.L∝‎1‎m D.L∝‎‎1‎m‎2‎ 答案　B ‎2.某同学利用数码相机连拍功能(此相机每秒连拍10张),记录下北京奥运会跳水比赛中小将陈若琳和王鑫在10 m跳台跳水的全过程。所拍摄的第一张恰为她们起跳的瞬间,第四张如图甲所示,该同学认为这是她们在最高点;第十九张如图乙所示,她们正好身体竖直双手触及水面。设起跳时她们的重心离台面的距离和触水时她们的重心离水面的距离相等(g取10 m/s2)。由以上材料:‎ ‎(1)估算陈若琳的起跳速度;‎ ‎(2)分析第四张照片是在最高点吗?如果不是,此时重心是处于上升还是下降阶段?‎ 答案　(1)3.4 m/s　(2)不是　上升阶段 ‎【五年高考】‎ A组　基础题组 ‎1.(2019浙江4月选考,9,3分)甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动,位移-时间图像如图所示,则在0~t1时间内(　　)‎ A.甲的速度总比乙大 B.甲、乙位移相同 C.甲经过的路程比乙小 - 9 -‎ D.甲、乙均做加速运动 答案　B ‎2.(2016课标Ⅰ,21,6分)(多选)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图像如图所示。已知两车在t=3 s时并排行驶,则(　　)‎ A.在t=1 s时,甲车在乙车后 B.在t=0时,甲车在乙车前7.5 m C.两车另一次并排行驶的时刻是t=2 s D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m 答案　BD ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ ‎3.(2016上海单科,14,3分)物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离均为16 m的路程,第一段用时4 s,第二段用时2 s,则物体的加速度是(　　)‎ A.‎2‎‎3‎ m/s2 B.‎4‎‎3‎ m/s2 ‎ C.‎8‎‎9‎ m/s2 D.‎16‎‎9‎ m/s2‎ 答案　B ‎4.(2015广东理综,13,4分)甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时内的位移-时间图像如图所示。下列表述正确的是(　　)‎ A.0.2~0.5小时内,甲的加速度比乙的大 B.0.2~0.5小时内,甲的速度比乙的大 C.0.6~0.8小时内,甲的位移比乙的小 D.0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等 答案　B ‎5.(2016课标Ⅲ,16,6分)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(　　)‎ A.st‎2‎ B.‎3s‎2‎t‎2‎ C.‎4st‎2‎ D.‎‎8st‎2‎ 答案　A - 9 -‎ ‎6.(2015福建理综,20,15分)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图像如图所示。求:‎ ‎(1)摩托车在0~20 s这段时间的加速度大小a;‎ ‎(2)摩托车在0~75 s这段时间的平均速度大小 ‎ - 9 -‎