20202021年高三物理单元同步提升训练直线运动pdf

2020-2021年高三物理单元同步提升训练：直线运动一、单选题（每题3分，共24分）1．两位杂技演员，甲从高处自由落下的同时乙从蹦床上竖直跳起，结果两人同时落回蹦床上(忽略空气阻力)．若以演员自己为参考系，此过程中他们各自看到对方的运动情况是()A．甲看到乙先朝上、再朝下运动B．甲看到乙一直朝上运动C．乙看到甲先朝下、再朝上运动D．甲看到乙一直朝下运动【答案】B【解析】甲做自由落体运动，速度越来越快，乙先向上做匀减速运动，当乙的速度减小到零时，再向下做自由落体运动．两者运动的总时间相同，乙向上和向下运动的时间也相同，均是总时间的一半，所以乙向上运动的初速度大小等于乙最后落回蹦床时的速度大小，方向相反，同时还等于乙向上到最高点速度为零时甲的速度大小；先看第一段，乙向上做匀减速运动，甲向下做自由落体运动，甲、乙相向运动，所以甲看到乙向上运动，乙看到甲向下运动．当乙到最高点速度为零时，甲有向下的速度，而且越来越快，乙也开始向下运动，但是速度没有甲快，所以甲、乙之间的距离是减小的，那么，相对来说，甲就看到乙一直向上运动，乙看到甲一直向下运动，故选B.2．一质点做直线运动的位移x与时间t的数学关系式为x＝5t＋t2，x、t均采用国际单位制单位，则该质点()A．第1s内的位移大小是5mB．前2s内的平均速度大小是6m/sC．任意相邻的1s内位移差都是1mD．任意1s内的速度增量都是2m/s【答案】D【解析】将t＝1s代入x＝5t＋t2，解得x1＝6m，A错误；将t＝2s代入x＝5t＋t2，解得x2＝14m，质点前2s内的平均速度大小v－＝x2t＝7m/s，B错误；质点第2s内的位移x′2＝x2－x1＝8m，质点第2s内的位移与第1s内的位移之差Δx＝2m，C错误；由Δx＝at2得a＝2m/s2，质点任意1s内的速度增量都是2m/s，D正确．3.如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H。上升第一个4H所用的时间为t1，第四个4H所用的时间为t2。不计空气阻力，则21tt满足A．121tt2B．221tt3C．321tt4D．421tt5【答案】C【解析】运动员起跳到达最高点的瞬间速度为零，又不计空气阻力，故可逆向处理为自由落体运动。则根据初速度为零匀加速运动，相等相邻位移时间关系，可知，即2134tt，故本题选C。4.汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶,驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人,于是刹车礼让,汽车恰好停在斑马线前。假设驾驶员反应时间为0.5s,汽车运动的v-t图象如图所示,则汽车的加速度大小为()。A.20m/s2B.6m/s2C.5m/s2D.4m/s2【解析】设匀减速直线运动所用的时间为t,根据v-t图象的面积表示物体通过的位移可知15=10×0.5+t,解得匀减速运动的时间t=2s,所以匀减速运动的加速度a==-5m/s2,即加速度大小为5m/s2,C项正确。【答案】C5某跳伞运动员从悬停在高空的直升机上跳下,他从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的v-t图象如图所示,则下列关于他的运动情况分析不正确．．．的是()。A.0~10s内加速度向下,10s~15s内加速度向上B.0~10s、10s~15s内都做加速度逐渐减小的变速运动C.0~10s内下落的距离大于100mD.10s~15s内下落的距离大于75m【解析】由图象和题意可知,向下为正方向,速度—时间图象的斜率等于加速度,由图象可知,0~10s图线斜率为正,加速度向下,10s~15s图线斜率为负,加速度向上,A项正确;由图象可知,0~10s、10s~15s内图线斜率都逐渐减小,所以加速度都逐渐减小,B项正确;若0~10s运动员做匀加速直线运动,则位移x=×10m=100m,而本题图象围成的面积比匀加速直线运动的位移大,所以0~10s内运动员下落的距离大于100m,C项正确;同理可以证明运动员在10s~15s内下落的距离小于75m,D项错误。【答案】D6.从同一位置同向先后开出甲、乙两汽车,甲先以初速度v、加速度a做匀加速直线运动;乙在甲开出t0时间后,以同样的加速度a由静止开始做匀加速直线运动。在乙开出后,若以乙为参考系,则甲()。A.以速度v做匀速直线运动B.以速度at0做匀速直线运动C.以速度v+at0做匀速直线运动D.停在乙车前方距离为vt0+a的地方【解析】以甲车开出的时刻为起始时间,则甲车瞬时速度随时间的表达式为v1=v+at,乙车瞬时速度随时间的表达式为v2=a(t-t0),且两车运动方向相同,因此在乙开出后,若以乙为参考系,则甲车的速度v1'=v1-v2=v+at0,为定值;甲、乙之间的距离x=v1't=(v+at0)t,t从乙开始运动的时候计时,甲、乙之间的距离会随着时间的增加越来越大,不是一个固定的值,故C项正确。【答案】C7.2017年10月9日至2017年10月15日,中国大学生方程式汽车大赛在襄阳举行,图甲是1号赛车的v-t图象,图乙是2号赛车的a-t图象,由图象可知下列结论正确的是()。A.1号赛车在0~1s内的加速度方向与2s~4s内的加速度方向相同B.1号赛车在0~1s内的运动方向与2s~4s内的运动方向相反C.2号赛车在4s末的速度大小为10m/sD.2号赛车在0~4s内速度的变化量大小为10m/s【解析】0~1s内1号赛车的加速度a1=4m/s2,2s~4s内1号赛车的加速度a2=-2m/s2,加速度方向相反,A项错误;因0~4s内速度图线都在时间轴的上方,故1号赛车的速度一直沿正方向,B项错误;t=0时2号赛车的速度未知,2号赛车在4s末的速度大小不一定为10m/s,C项错误;由Δv=aΔt可知,加速度—时间图象和坐标轴所围成的面积和Δv相等,所以2号赛车在0~4s内速度的变化量大小为10m/s,D项正确。【答案】D8.近年我国多地都出现了雾霾天气,严重影响了人们的健康和交通。设有一辆汽车在能见度较低的雾霾天气里以54km/h的速度匀速行驶,司机突然看到正前方有一辆静止的故障车,该司机刹车的反应时间为0.6s,刹车后汽车匀减速前进,刹车过程中加速度大小为5m/s2,最后停在离故障车1.5m处,避免了一场事故。以下说法正确的是()。A.司机发现故障车后,汽车经过3s停下B.司机发现故障车时,汽车与故障车的距离为33mC.从司机发现故障车到停下来的过程,汽车的平均速度为7.5m/sD.从司机发现故障车到停下来的过程中,汽车的平均速度为11m/s【解析】汽车减速到零的时间t1==3s,则t=t'+t1=3.6s,A项错误;汽车在反应时间内的位移x1=v0t'=9m,匀减速直线运动的位移x2==22.5m,则x=x1+x2+1.5m=33m,B项正确;汽车的平均速度==8.75m/s,C、D两项错误。【答案】B二、多选题（每题5分共24分）9．酒后驾驶存在许多安全隐患，主要是因为驾驶员的反应时间变长，反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间，下表中“反应距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离，“停车距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同)．速度/(m·s－1)反应距离/m停车距离/m正常酒后正常酒后157.515.022.530.02010.020.036.746.72512.525.054.2x分析上表可知，下列说法正确的是()A．驾驶员酒后反应时间比正常情况下多1sB．若汽车以20.0m/s的速度行驶时，发现前方40m处有险情，酒后驾驶也能安全停车C．汽车制动时，加速度大小约为7.5m/s2D．表中x为66.7【答案】CD【解析】驾驶员酒后反应时间比正常情况多的时间Δt＝1513s－7.515s＝0.5s，故A错误；由表格中的数据可知，当汽车的速度为20m/s时，酒后汽车的停车距离为46.7m，可知酒后驾驶不能安全停车，故B错误；当汽车速度为15m/s时，汽车匀减速运动的位移x＝22.5m－7.5m＝15m，则汽车制动的加速度大小a＝v22x＝1522×15m/s2＝7.5m/s2，故C正确；当汽车的速度为25m/s时，触动距离x′＝v′22a＝25215m＝41.7m，则停车距离x＝(25.0＋41.7)m＝66.7m，故D正确．10．物体从A点由静止出发，先以加速度a1做匀加速直线运动到某速度v后，立即以加速度a2做匀减速直线运动至B点时速度恰好减为0，所用总时间为t.若物体以速度v0匀速通过AB之间，所用时间也为t，则()A．v＝2v0B.1a1＋1a2＝tvC.1a1－1a2＝t2vD.1a1＋1a2＝t2v【答案】AB【解析】根据题意并结合运动学公式有x＝v0t＝v2t1＋v2t2＝v2(t1＋t2)＝v2t，解得v＝2v0，故A正确；由t1＝va1，t2＝va2，得t＝va1＋va2，即1a1＋1a2＝tv，故B正确，C、D错误．11．甲、乙两车静止在同一水平道路上，一前一后相距x＝4m．某时刻两车同时开始运动，两车运动的x－t图象如图所示，则下列表述正确的是()A．乙车做曲线运动，甲车做直线运动B．甲车先做匀减速运动，后做匀速运动C．两车相遇两次D．乙车的速度逐渐增大【答案】CD【解析】乙车的x－t图线虽为曲线，但乙车做的是直线运动，A错误；由题图可知，甲车在前6s内做的是匀速运动，此后处于静止状态，B错误；在x－t图象中，图线的交点表示两车相遇，故两车相遇两次，C正确；乙车的x－t图线的斜率的绝对值逐渐增大，说明其速度逐渐增大，D正确．12．一质点沿着＋x方向运动，t0＝0时刻，其初始位置坐标x00，初速度v00，加速度a的变化情况如图所示，关于该质点的运动，下列判断错误的是()A．0至t1时间段，质点的速度v减小，总位移x增大B．t1至t2时间段，质点沿－x方向做匀加速运动C．t1时刻，质点沿＋x方向的速度v最大，t2时刻，v＝v0D．t1至t2时间段，质点沿＋x方向做减速运动，t2时刻，v＝0【答案】ABD【解析】t0～t1时间段，质点的加速度a与初速度v0同向，速度在增大，A错误；t1～t2时间段，a沿－x方向，a的绝对值增大，但速度仍沿＋x方向，质点沿＋x方向做加速度增大的减速运动，B错误；a～t图象中，图线与坐标轴围成图象的面积表示速度变化量Δv的大小，t1，时刻，a＝0，质点的速度达到最大，t0～t2时间段，速度变化量为零，v＝v0，故C正确，D错误．三、实验题（每空3分，共24分）13.在做“研究匀变速直线运动”的实验中:(1)实验室提供了以下器材:打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是。(2)图甲是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出,打点计时器打点的时间间隔T=0.02s,其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm。甲下表列出了打点计时器打下B、C、F三点时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度。位置BCDEF速度/(m·s-1)0.7370.8010.994(3)以A点为计时起点,在图乙中画出小车的速度—时间关系图线。乙(4)根据画出的小车的速度—时间关系图线计算出小车加速度a=m/s2(保留2位有效数字)。二、非选择题【解析】(1)本实验中不需要测量力的大小,因此不需要的器材是弹簧测力计。(2)根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度得vD==0.864m/s同理可得vE=0.928m/s。(3)小车的速度—时间关系图线如图丙所示。丙(4)小车的加速度a==m/s2≈0.63m/s2。【答案】(1)弹簧测力计(2)0.8640.928(3)如图丙所示(4)0.6314.某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩