【2021届备考】2020全国名校物理试题分类解析汇编：专题一：-质点的直线运动-Word版含解析.docx

A单元 质点的直线运动名目A单元 质点的直线运动1A1 直线运动的概念、匀速直线运动1A2 匀变速直线运动的规律及应用1A3 自由落体运动2A4 竖直上抛运动4A5 运动图象4A6 追及与相遇问题10A7 试验：争辩匀变速直线运动（长度的测量）10A8 直线运动综合15A1 直线运动的概念、匀速直线运动A2 匀变速直线运动的规律及应用（2022广东珠海二模）1. 甲乙两辆汽车在平直的大路上沿同一方向做匀变速直线运动，t = 0时刻同时经过大路旁的同一路标，下表是每隔1s记录的两车的速率。关于两车的运动，下列说法正确的是（ ）时间t/s01234甲车的速率v1/（ms-1）18.016.014.012.010.0乙车的速率v2/（ms-1）3.04.05.06.07.0A乙车的速度变化率较大B在04s内，乙车的平均速度较大C在04s内，甲车相对乙车行驶了56mD在乙车追上甲车之前，t5 s时两车相距最远【学问点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系【答案解析】D 解析：由于两车做匀变速运动，据表求得：a甲=-2m/s2，a乙=1m/s2。利用匀变速运动的平均速度等于速度的平均值，求得 0-4s的平均速度：m/s=14m/s，m/s=5m/s。在0-4s内两车的位移为：x甲=144m=56m，x乙=54m=20m所以，甲车相对乙车的位移为：x=56m-20m=36m当两车的速度相同时，两车相距最远，即v甲=v乙，代入数据解得：t=5s，以上解析可知，甲车的速度变化快；0-4s内甲车的平均速度较大，甲车相对乙车的位移为36m；相距最远时，经受的时间为5s，故ABC错误，D正确故选：D【思路点拨】利用加速度的定义式求出甲乙两车的加速度，推断两车速度变化快慢；利用匀变速运动的平均速度等于速度的平均值，求平均速度和位移；利用两车速度相同时，两车相距最远，求出相距最远的时间（2022江西重点中学协作体其次次联考）2. 一质量为60kg的跳伞运动员做低空跳伞表演，他在离地面224 m高处，由静止开头在竖直方向做自由落体运动一段时间后，马上打开降落伞，以12.5 m/s2的平均加速度匀减速下降，为了运动员的平安，要求运动员落地速度最大不得超过5 m/s（取g10 m/s2），求：（1）运动员开放伞时，离地面高度至少为多少？（2）运动员开放伞后，所受到的阻力为多少？（3）运动员在空中的最短时间是多少？【学问点】牛顿其次定律；匀变速直线运动规律的综合运用【答案解析】（1）99m（2）1350N（3）8.6s解析：（1）设运动员做自由落体运动的高度为h时速度为v，此时打开伞开头匀减速运动，落地时速度刚好为5m/s，这种状况运动员在空中运动时间最短，则有：v2=2ghvt2-v2=2a（H-h）由两式解得：h=125m，v=50m/s为使运动员平安着地，他开放伞时的高度至少为：H-h=224m-125m=99m（2）由牛顿其次定律得，f-mg=ma，代入数据可解得：f=1350N；（3）他在空中自由下落的时间为：t1=他减速运动的时间为：t2=他在空中的最短时间为：t=t1+t2=8.6s【思路点拨】开头做自由落体运动，然后做匀减速运动，依据其运动形式列相应的方程求解即可简洁运动过程都是由简洁过程组成的，本题中包含有自由落体和匀减速直线运动；在解答简洁运动问题，关键是分析清楚其运动过程，搞清运动形式，然后依据相应规律列方程求解A3 自由落体运动（2022湖北襄阳四中模拟）1. 甲、乙两物体，甲的质量为1，乙的质量为0.5，甲从距地45高处自由落下，1后乙从距地30高处自由落下，不计空气阻力（重力加速度取10） （1）两物体等高时离地多高？ （2）定量画出两物体间的竖直距离随时间变化的图象（球落地后马上原地静止，规定甲开头下落时刻为计时起点） 【学问点】自由落体运动、自由落体运动规律的应用。属于基本规律考查，偏易【答案解析】（1）25m （2）如图所示解析：（1）两物体的加速度均为g，方向竖直向下，设甲下落时间t时二者相遇.则.解得t=2s，此时两物体离地高度（2）以甲下落的初位置为坐标原点，下落时刻为计时起点，竖直向下为正方向，设时刻t甲乙的位置坐标分别为、，则01s内两物体的竖直距离随时间的关系为，12s内两物体的竖直距离随时间的关系为设经过T时间甲落地，则，解得T=3s设乙在空中运动时间为，则，解得=s23s内两物体的竖直距离随时间的关系为3（+1）s内两物体的竖直距离随时间的关系为则图象如下【思路点拨】本例求解不难，只要我们依据题意和自由落体运动规律列式进行计算。做这题时思维要缜密，不能丢三落四四，这样就导致失分。A4 竖直上抛运动A5 运动图象（2022吉林九校联合体其次次摸底）1. 甲、乙两车某时刻由同一地点，沿同一方向开头做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两车的位移时间图像，即x-t图像如图所示，甲图像过O点的切线与AB平行，过C点的切线与OA平行，则下列说法中正确的是（ ）A在两车相遇前，t1时刻两车相距最远B0-t2时间内甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度C甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度Dt3时刻甲车在乙车的前方 乙甲t3t1t2xOCABt【学问点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的图像【答案解析】 A解析：A、图象的纵坐标表示物体所在的位置；由图可知t1时刻CA相距最大，即两车的距离最大，故A正确；B、图象斜率表示速度，由图可知，0-t1时间C的斜率大于A，之后C的斜率小于A，故B错误；C、图象的斜率表示物体的速度，由图可知，甲车的初速度大于乙车在t3时刻的速度，故C错误；D、t3时刻两车的位置相同，两车处在同一位置，故D错误；故选：A【思路点拨】本题考查x-t图象，在分析图象时要留意先明确图象的坐标，再依据图象的性质进行分析（2022湖北襄阳五中五月月考）2. 物体A、B的xt图象如图所示，由图可知（）A5 s内A、B的平均速度相等B两物体由同一位置开头运动，但物体A比B迟3 s才开头运动C在5 s内两物体的位移相同，5 s末A、B相遇D从第3 s起，两物体运动方向相同，且vAvB【学问点】物体作匀速直线运动中的位移图线，位移，速度【答案解析】D解析：从图像可知，A和B不是同时动身，也没有说在同一位置，这就有两种可能：一是在同一位置；二是在不同位置，所以B错误。C中由图可看出5秒末位移相同，若起点不同，那么在5秒内的位移就不等，也就是5秒末没有相遇，所以C错误。A也错；从图线的斜率可知A的大于B的，D选项正确。【思路点拨】本题是一道匀速直线运动的识图检测题，它设置陷阱就是物体在何位置没有告知，从而对解题带来了难度。本题要从图线的斜率、交点、物体的位置思考。t/min（2022江苏徐州一中考前模拟）3. 我国“蛟龙号”深潜器，在2022年6月24日以7020m深度成为世界上下潜最深的载人潜水器假设在某次试验时，深潜器内的显示屏上显示出了从水面开头下潜到最终返回水面10min内速度图像，下列说法正确的是（ ）A本次下潜的最大深度为7020mB全过程中最大加速度是0.025m/s2C04min内平均速度为1.5m/sD01min和810min的时间内潜水员处于超重状态 2 4 6 8 10-2 v/（ms-1）0 1 2 3 -1 【学问点】超重、失重图像问题【答案解析】C解析 ：A、依据图像，在t=4min时到达最大深度，依据v-t图象的面积得：0-4min位移是360m，即最大深度为360m，故A错误；B、v-t图象的斜率表示加速度，0-1min内和3-4min内加速度最大，最大加速度是a=0.033m/s2，故B错误；C、0-4min内，故C正确；D、01min和810min加速度向下，潜水员失重，故D错误；故选C【思路点拨】依据v-t图象的面积表示位移，由几何学问可求得最大深度；v-t图象的物理意义：其斜率表示加速度的大小，求解最大加速度；推断超重和失重的方法主要看物体的加速度方向依据加速度大小分析受力状况（2022江西师大附中、鹰潭一中5月联考）4. 某同学在开展争辩性学习的过程中，利用加速度传感器争辩某一物体以初速度2m/s做直线运动的加速度a随时间t变化的规律，并在计算机上得到了前4s内物体加速度随时间变化的关系图象，如图所示。以物体的初速度方向为正方向，则下列说法正确的是（ ）A. 物体在1s末速度方向转变；B. 物体在3s末速度方向转变；C. 前4s内物体的最大速度毁灭在第3s末，大小为3.5m/s；D. 物体在第2s末与第4s末的速度大小相等，方向也相同；【学问点】匀变速直线运动的速度与时间的关系【答案解析】D 解析：A、分析物体的运动状况：在0-3s内物体沿正方向做加速运动，在3-4s内沿正方向做减速运动，故在第3s末物体的速度最大，1s末、3s末速度方向都没有转变，故AB错误；C、a-t图象的“面积”大小等于速度变化量，则在前3s内物体速度的变化量v=（1+2）1+22=3.5m/s，所以3s末的速度v=v0+v=2+3.5=5.5m/s，故C错误；D、由图象可知，前2s内和前4s的a-t图象的“面积”相等，则速度变化量相等，所以物体在第2s末与第4s末的速度大小相等，方向也相同，故D正确故选：D【思路点拨】由牛顿其次定律知：加速度方向与合外力方向相同，当加速度方向与速度方向相同时，物体做加速运动；否则做减速运动依据加速度图象，分析物体的运动状况，即可推断速度最大的时刻依据a-t图象的“面积”大小等于速度变化量，求出第3s末物体的速度（2022江西师大附中三模）5. 如图所示，直线a和曲线b分别是在平直大路上行驶的汽车a和b的位置-时间（x-t）图线。由图可知 （ ）A在t1时刻，两车速度相等B在t2时刻，a、b两车运动方向相同C在t1到t2这段时间内，b车的速领先减小后增大D在t1到t2这段时间内，b车的速率始终比a车大【学问点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；平均速度【答案解析】C 解析：A、位移图线切线的斜率表示速度，时刻,b的斜率大于a，所以b的速度大于a车，故A错误；B、在时刻t2，a图线切线斜率为负值，说明a的速度沿负向，而b的斜率为正值，速度沿正负，所以两车运动方向相反故B错误；C、速度图线切线的斜率表示速度，在t1到t2这段时间内，b车图线斜领先减小后增大，则b车的速领先减小后增加故C正确；D、位移图线切线的斜率表示速度，在t1到t2这段时间内，b车图线斜领先大于a后小于a，所以b车的速率不是始终比a车大故D错误；故选C【思路点拨】位移时间关系图线反映位移随时间的变化规律，图线的斜率表示速度的大小纵坐标的变化量表示位移，平均速度等于位移与时间的比值依据这些学问进行分析（2022陕西西工大附中第八次适应性训练）6. 物体沿始终线运动，在t时间内通过的位移为x，它在中间位置x处的速度为v1，在中间时刻t时的速度为v2，则v1和v2的关系，以下说法不正确的是（ ）A当物体做匀加速直线运动时，v1v2 B当物体做匀减速直线运动时，v1v2C当物体做匀速直线运动时，v1v2 D当物体做匀减速直线运动时，v1v2【学问点】匀变速直线运动的速度与时间的关系【答案解析】D 解析：如图作出v-t图象，由图可知中间时刻的速度v2，因图象与时间图围成的面积表示物体通过的位移，故由图可知时刻物体的位移小于总位移的一半，故中间位置应在中间时刻的右侧，故此时对应的速度确定大于v2；故A、B正确，D错误；当物体做匀速直线运动时，速度始终不变，故v1=v2故C正确本题选不正确的，故选D【思路点拨】本题可由图象得出位移中点准时间中间的速度大小，即可比较出两速度的大小v-t图象中图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，故由图象可知中间时刻和中间位移（2022湖北武汉二中模拟）7. 某一质点运动的位移x随时间t变化的图象如图所示，则（ ）A、在10s末时，质点的速度最大B、在010s内，质点所受合外力的方向与速度方向相反C、在8s和12s时，质点的加速度方向相反D、在20s内，质点的位移为9m【学问点】匀变速直线运动的图像【答案解析】B解析：A、位移-时间图象切线的斜率表示该时刻的速度，则知在10s末时，质点的速度为零故A错误B、在010s内，斜率渐渐减小，说明物体做减速运动，质点所受合外力的方向与速度方向相反故B正确C、在0-10s内，物体沿正方向做减速运动，加速度方向与速度方向相反，即沿负方向；在10-20s内，斜率为负值，说明物体沿负方向运动，斜率增大，做加速运动，加速度方向与速度方向相同，即沿负方向所以在8s和12s时，质点的加速度方向相同故C错误D、x=x2-x1=1m-5m=-4m故D错误故选B【思路点拨】位移-时间图象表示物体的位置随时间的变化，图象上的任意一点表示该时刻的位置，图象的斜率表示该时刻的速度，斜率的正负表示速度的方向当物体做加速运动时，合外力与速度同向，当物体做减速运动时，合外力与速度反向（2022浙江杭州学军中学第九次月考）8. .图甲所示为索契冬奥会上为我国夺得首枚速滑金牌的张虹在1000 m决赛中的精彩瞬间.现假设某速滑运动员某段时间内在直道上做直线运动的速度时间图像可简化为图乙,已知运动员（包括装备）总质量为60 kg,在该段时间内受到的阻力恒为总重力的0.1倍,g=10 m/s2.则下列说法正确的是（ ）A.在13 s内,运动员的加速度为0.5 m/s2B.在1 3 s内,运动员获得的动力是30 NC.在05 s内,运动员的位移大小是63mD.在05 s内,运动员克服阻力做的功是3780 J【学问点】 功的计算；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的图像【答案解析】ACD解析A、速度时间图线的斜率表示加速度，则在13s内，运动员的加速度为：a=0.5m/s2，故A正确；B、依据牛顿其次定律得：F-f=ma解得：F=600.5+6000.1=90N，故B错误；C、图线与时间轴所围成的面积表示物体的位移，则在05s内，运动员的位移x=121+（12+13）2+213=63m，故C正确； D、在05s内，运动员克服阻力做的功是：W克=-Wf=0.160063=3780J，故D正确；故选ACD【思路点拨】速度时间图线的斜率表示加速度，图线与时间轴所围成的面积表示物体的位移，依据牛顿其次定律求解运动员获得的动力，平均速度等于总移除以总时间，依据W=-fs求解阻力做功A6 追及与相遇问题（2022广东惠州一中第一次调研）1. 甲乙两车在大路上从同地动身沿同一方向做直线运动，它们的v-t图象如图所示,以下说法正确的是（ ）A. 在t1时刻之前两车已经相遇B. 在t1时刻之后两车才能相遇C. 在t1时刻两车相遇D. 两车不行能相遇【学问点】匀变速直线运动的速度与时间的关系【答案解析】B 解析：甲乙两个质点同时同地动身向同一方向做直线运动，当两者的位移相等时，乙追上甲，依据速度图象的“面积”大小等于位移，由几何学问推断可知第2 末乙追上了甲,故选B【思路点拨】甲乙两个质点同时同地动身向同一方向做直线运动，当两者的位移相等时，乙追上甲，依据速度图象的“面积”大小等于位移，由几何学问推断可知第2末乙追上了甲由“面积”求出乙追上甲时离动身点的距离当两者速度相等时，相距最远本题关键抓住速度图象的“面积”大小等于物体的位移，来分析追及问题，其中速度相等是相距最远的临界条件A7 试验：争辩匀变速直线运动（长度的测量）（2022吉林市普高二模）1. 测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，接受如图的装置，图中长木板水平固定。（1） 试验过程中，电火花计时器应接在沟通电源上，调整定滑轮高度，使_。（2） 已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数_。（3） 如图所示为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出从纸带上测出s13.20 cm，s24.52 cm，s58.42 cm，s69.70 cm.则木块加速度大小a_m/s2（保留两位有效数字）【学问点】打点计时器 匀变速运动规律【答案解析】（1）细线与长木板平行（或细线水平） （2） （3）1.3 解析 ：（1）应使细线与长木板平行，保证小车受力沿长木板方向，（2）对木块、砝码盘和砝码组成的系统，由牛顿其次定律得：mg-Mg=（M+m）a，解得：=（3）由于相邻点间有4个点没有标出，所以时间间隔为0.1s，【思路点拨】依据整体法，利用牛犊其次定律求得加速度表达式，利用中点时刻的速度等于平均速度，然后处理纸带依据加速度的定义式求加速度，（2022广东珠海二模）2. 用如图甲所示的游标卡尺的_部件（填字母）能很便利地测量管子的内径，如图乙，若该卡尺的游标有20分度，则图中示数为_cm。如图丙，用频闪周期为的频闪相机记录一个小球在斜面上的运动，由固定在斜面上的标尺测得：，则小球经过F时的瞬时速度大小为_，小球在斜面上运动的加速度大小为_。（计算结果均保留三位有效数字）【学问点】测定匀变速直线运动的加速度；刻度尺、游标卡尺的使用【答案解析】B 2.640（2.630-2.650）0.100 5.0010-2解析：（1）用如图甲所示的游标卡尺的内爪能很便利地测量管子的内径，故选：B游标卡尺的主尺读数为：2.6cm，游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为80.05mm=0.40mm=0.040cm，所以最终读数为：2.6cm+0.040cm=2.640cm（2）用频闪周期为T=0.2s的频闪相机记录一个小球在斜面上的运动，依据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出F点时小车的瞬时速度大小vF=0.100m/s依据丙图得出相邻两个位置位移之差相等，即x=0.20cm，依据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小，得：a=5.0010-2m/s2【思路点拨】1、解决本题的关键把握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读2、依据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小，依据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出F点时小车的瞬时速度大小（2022黑龙江大庆铁人中学模拟）3. 图一中螺旋测微器读数为 mm。图二中游标卡尺读数为 cm。【学问点】刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用【答案解析】8117 （8.1168.119）; 10405 解析：螺旋测微器的固定刻度读数为8mm，可动刻度读数为0.0111.7mm=0.117mm，所以最终读数为8.117mm游标卡尺的固定刻度读数为104mm，游标读数为0.051mm=0.05mm，所以最终读数为104.05mm=10.405cm故本题答案为：8.117，10.405【思路点拨】解决本题的关键把握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读（2022湖北襄阳四中模拟）4. 物理小组的同学用如图所示的试验器材测定重力加速度，试验器材有：底座、带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器（其中光电门1更靠近小球释放点），小球释放器（可使小球无初速释放）、网兜。试验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t，并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。（1）使用游标卡尺测量小球的直径如图所示，则小球直径为_cm。（2）转变光电门1的位置，保持光电门2的位置不变，小球经过光电门2的速度为v，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度g，则h、t、g、v四个物理量之间的关系为h=_。（3）依据试验数据作出图线，若图线斜率的确定值为k，依据图线可求出重力加速度大小为_。【学问点】测重力加速度试验、游标卡尺的读数、匀变速直线运动规律（自由落体运动）【答案解析】（1）1.170（2）（3）。解析：（1）依据20等份的游标卡尺的读数原则，可很快读出：1.170；（2）依据自由落体运动规律和匀变速直线运动的平均速度公式列式求解，设从释放点到1所经受的时间为，在1位置时的速度为，现列方程求解如下： （3）由三个方程联立求解得：；由【思路点拨】本题是测定重力加速度的创新试验，重点是审题，把握自由落体运动规律求解，还要会挖掘从释放点到1所隐含的时间，其它就迎刃而解了。（2022湖北襄阳五中五月月考）5. 做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，沟通电源的频率是50Hz，每5个点作为一个计数点，将纸带沿点所在位置剪开，左边与y轴平行，将纸带贴在直角坐标系中，求：（1）在第一个0.1s内中间时刻的速度是_m/s.（结果保留3位有效数字）（2）运动物体的加速度是_m/s2. （结果保留2位有效数字）【学问点】匀加速直线运动试验考查，利用纸带求速度和加速度【答案解析】（1）0.225 （2）0.76由题目已知条件可知，每个相等时间间隔是T=50.02s=0.1S，再由V=X/=0.0225/0.1=0.225m/s;运动的加速度由s=2可得：=0.76m/s2.【思路点拨】本题是匀变速直线运动试验检测题，关键是时间间隔的选取和相等时间内位移之差的求解，它在这个方面进行了奇异的设计，是将纸带每相等时间内的长度分开，竖直的放置，要考生快速处理纸带数据，这给考生带来了全新的思考角度，由此也给求解带来了难度，但只要我们把握相等时间之间的位移之差，就看竖直放置纸带每相邻多余部分，就是位移之差，从而就会很快求解出本题的答案了。（2022陕西西工大附中第八次适应性训练）6. 图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应当用游标卡尺的_（填“A”“B”或“C”）进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为_mm。【学问点】刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用【答案解析】A 11.50 解析：游标卡尺来测量玻璃管内径应当用内爪即A部分游标卡尺测内径时，主尺读数为11mm，游标读数为0.0510=0.50mm，最终读数为11.50mm故答案为：A，11.50【思路点拨】游标卡尺来测量玻璃管内径应当用内爪游标卡尺的读数方法是主尺读数加上游标读数，不需要估读（2022广东惠州一中第一次调研）7. 如图是某同学在做匀变速直线运动试验中获得的一条纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_；选取ABCD纸带上四个点，从图中读出A、B两点间距s=_cm；C点对应的速度是_m/s，匀变速直线运动的加速度为 m/s2（计算结果保留两位有效数字）【学问点】 探究小车速度随时间变化的规律【答案解析】 （1）0.02s 0.70， 0.50 5.0 解析：（1）已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02s（1）由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，A、B两点间的距离s=1.7cm-1.0cm=0.70cm；，则相邻计数点间的时间间隔0.02s，C的对应的速度：vC=依据x=aT2可得：物体的加速度a= =5.0m/s2【思路点拨】依据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小，依据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答试验问题的力气，在平常练习中要加强基础学问的理解与应用A8 直线运动综合