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专题一 直线运动
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考点01 匀变速直线运动的规律及其应用........................................................................................................1
【运动的描述】...............................................................................................................................................1
【匀变速直线运动规律的应用】...................................................................................................................4
考点02 运动的图像 追及相遇问题..................................................................................................................7
【x-t图像】......................................................................................................................................................7
【v-t图像】.....................................................................................................................................................8
【a-t图像】...................................................................................................................................................12
考点 01 匀变速直线运动的规律及其应用
【运动的描述】
1．（2023·浙江·高考真题）“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，在轨运行如图所示，
则（ ）
A．选地球为参考系，“天和”是静止的
B．选地球为参考系，“神舟十五号”是静止的
C．选“天和”为参考系，“神舟十五号”是静止的
D．选“神舟十五号”为参考系，“天和”是运动的
【答案】C
【详解】AB．“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，在轨绕地球做圆周运动，选地球
为参考系，二者都是运动的，AB错误；
CD．“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，二者相对静止，C正确，D错误。故选C。
2．（2022·辽宁·高考真题）如图所示，桥式起重机主要由可移动“桥架”“小车”和固定“轨道”三部分
组成。在某次作业中桥架沿轨道单向移动了 ，小车在桥架上单向移动了 。该次作业中小车相对地面
的位移大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】根据位移概念可知，该次作业中小车相对地面的位移为
故选C。
3．（2022·浙江·统考高考真题）下列说法正确的是（ ）
A．研究甲图中排球运动员扣球动作时，排球可以看成质点
B．研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时，乒乓球不能看成质点
C．研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时，羽毛球大小可以忽略
D．研究丁图中体操运动员的平衡木动作时，运动员身体各部分的速度可视为相同
【答案】B
【详解】A．研究甲图中排球运动员扣球动作时，排球的形状和大小不能忽略，故不可以看成质点，故A
错误；
B．研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时，要考虑乒乓球的大小和形状，则乒乓球不能看成质点，故B
正确；
C．研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时，羽毛球大小不可以忽略，故C错误；
D．研究丁图中体操运动员的平衡木动作时，运动员身体各部分有转动和平动，各部分的速度不可以视为
相同，故D错误；
故选B。
4．（2021·福建·统考高考真题）一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流，途经双乳峰附近的M点和玉女峰附近的N点，如图所示。已知该游客从M点漂流到N点的路程为 ，用时 ，M、N间的直线距离为
，则从M点漂流到N点的过程中（ ）
A．该游客的位移大小为
B．该游客的平均速率为
C．该游客的平均速度大小为
D．若以所乘竹筏为参考系，玉女峰的平均速度为0
【答案】C
【详解】A．位移指的是从M点漂流到N点的有向线段，故位移大小为 ，故A错误；
B．从M点漂流到N点的路程为 ，用时 ，则平均速率为
故B错误；
C．该游客的平均速度大小为
故C正确；
D．以玉女峰为参考系，所乘竹筏的平均速度为 ，若以所乘竹筏为参考系，玉女峰的平均速度也为
，故D错误；
故选C。
5．（2021·浙江·高考真题）用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫可视为质点
B．研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球可视为质点
C．研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿可视为质点
D．研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马可视为质点
【答案】A
【详解】A．研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫的大小可忽略不计，可将猫看做质点，选项A正确；B．研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球的大小和形状不能忽略，旋转球不能看做质点，选项B错
误；
C．研究图丙中飞翔鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿的大小不能忽略，不能将鸟儿看做质点，选项C错误；
D．研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马的大小不能忽略不计，不能把马看做质点，选项D
错误。
故选A。
6．（2021·浙江·统考高考真题）2020年11月10日，我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐
底，坐底深度10909m。“奋斗者”号照片如图所示，下列情况中“奋斗者”号一定可视为质点的是（
）
A．估算下降总时间时 B．用推进器使其转弯时
C．在海沟中穿越窄缝时 D．科学家在其舱内进行实验时
【答案】A
【详解】A．估算潜水器下降的总时间时，潜水器的大小和形状相对运动的轨迹可以忽略，可以视为质点，
A正确；
BD．用推进器使其转弯时和科学家在其舱内进行实验时，都需要研究潜水器本身的特点，不可视为质点，
BD错误；
C．在海沟中穿越窄缝时，潜水器的大小和形状相对窄缝，尺寸不可以忽略，不可视为质点，C错误。
故选A。
【匀变速直线运动规律的应用】
7．（2021·湖北·统考高考真题）2019年，我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。
某轮比赛中，陈芋汐在跳台上倒立静止，然后下落，前5 m完成技术动作，随后5 m完成姿态调整。假设
整个下落过程近似为自由落体运动，重力加速度大小取10 m/s2，则她用于姿态调整的时间约为（ ）
A．0.2 s B．0.4s C．1.0 s D．1.4s
【答案】B
【分析】本题考查自由落体运动。
【详解】陈芋汐下落的整个过程所用的时间为
1.4s下落前5 m的过程所用的时间为
则陈芋汐用于姿态调整的时间约为
故B正确，ACD错误。
故选B。
8．（2023·山东·统考高考真题）如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过R、S、T三点，
已知ST间的距离是RS的两倍，RS段的平均速度是10m/s，ST段的平均速度是5m/s，则公交车经过T点
时的瞬时速度为（ ）
A．3m/s B．2m/s C．1m/s D．0.5m/s
【答案】C
【详解】由题知，电动公交车做匀减速直线运动，且设RS间的距离为x，则根据题意有
，
联立解得
t= 4t，v = v －10
2 1 T R
再根据匀变速直线运动速度与时间的关系有
v = v －a·5t
T R 1
则
at= 2m/s
1
其中还有
解得
v = 11m/s
R
联立解得
v = 1m/s
T
故选C。
9．（2022·湖北·统考高考真题）我国高铁技术全球领先，乘高铁极大节省了出行时间。假设两火车站W和
G间的铁路里程为1080 km，W和G之间还均匀分布了4个车站。列车从W站始发，经停4站后到达终点
站G。设普通列车的最高速度为108 km/h，高铁列车的最高速度为324 km/h。若普通列车和高铁列车在进
站和出站过程中，加速度大小均为0.5 m/s2，其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动，两种列车在
每个车站停车时间相同，则从W到G乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为（ ）
A．6小时25分钟 B．6小时30分钟C．6小时35分钟 D．6小时40分钟
【答案】B
【详解】108 km/h=30m/s，324 km/h=90m/s
由于中间4个站均匀分布，因此节省的时间相当于在任意相邻两站间节省的时间的5倍为总的节省时间，
相邻两站间的距离
普通列车加速时间
加速过程的位移
根据对称性可知加速与减速位移相等，可得匀速运动的时间
同理高铁列车加速时间
加速过程的位移
根据对称性可知加速与减速位移相等，可得匀速运动的时间
相邻两站间节省的时间
因此总的节省时间
故选B。
10．（2022·全国·统考高考真题）长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为v，要通过前方一长为
0
L的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（v < v）。已知列车加速和减速时
0
加速度的大小分别为a和2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率v 所用时间至少为（ ）
0
A． B．
C． D．
【答案】C【详解】由题知当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（v < v），则列车进隧道前必
0
须减速到v，则有
v = v - 2at
0 1
解得
在隧道内匀速有
列车尾部出隧道后立即加速到v，有
0
v = v + at
0 3
解得
则列车从减速开始至回到正常行驶速率v 所用时间至少为
0
故选C。
考点 02 运动的图像 追及相遇问题
【x-t 图像】
11．（2023·全国·统考高考真题）一小车沿直线运动，从t = 0开始由静止匀加速至t = t 时刻，此后做匀
1
减速运动，到t = t 时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中，可能正确的是（ ）
2
A． B．
C． D．
【答案】D【详解】x—t图像的斜率表示速度，小车先做匀加速运动，因此速度变大即0—t 图像斜率变大，t—t 做
1 1 2
匀减速运动则图像的斜率变小，在t 时刻停止图像的斜率变为零。
2
故选D。
12．（2021·海南·高考真题）甲、乙两人骑车沿同一平直公路运动， 时经过路边的同一路标，下列位
移-时间 图像和速度-时间 图像对应的运动中，甲、乙两人在 时刻之前能再次相遇的是
（ ）
A． B．
C． D．
【答案】BC
【详解】A．该图中，甲乙在t 时刻之前位移没有相等的时刻，即两人在t 时刻之前不能相遇，选项A错
0 0
误；
B．该图中，甲乙在t 时刻之前图像有交点，即此时位移相等，即两人在t 时刻之前能再次相遇，选项B
0 0
正确；
C．因v-t图像的面积等于位移，则甲乙在t 时刻之前位移有相等的时刻，即两人能再次相遇，选项C正确；
0
D．因v-t图像的面积等于位移，由图像可知甲乙在t 时刻之前，甲的位移始终大于乙的位移，则两人不能
0
相遇，选项D错误。
故选BC。
【v-t 图像】
13．（2021·辽宁·统考高考真题）某驾校学员在教练的指导下沿直线路段练习驾驶技术，汽车的位置x与
时间t的关系如图所示，则汽车行驶速度v与时间t的关系图像可能正确的是（ ）A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】 图象斜率的物理意义是速度，在 时间内， 图象斜率增大，汽车的速度增大；在
时间内， 图象斜率不变，汽车的速度不变；在 时间内， 图象的斜率减小，汽车做减速
运动，综上所述可知A中 图象可能正确。
故选A。
14．（2023·江苏·统考高考真题）电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，
如图所示。电梯加速上升的时段是（ ）
A．从20.0s到30.0s B．从30.0s到40.0s
C．从40.0s到50.0s D．从50.0s到60.0s
【答案】A
【详解】因电梯上升，由速度图像可知，电梯加速上升的时间段为20.0s到30.0s。
故选A。
15．（2022·河北·统考高考真题）科学训练可以提升运动成绩，某短跑运动员科学训练前后百米全程测试
中，速度v与时间t的关系图像如图所示。由图像可知（ ）
A． 时间内，训练后运动员的平均加速度大B． 时间内，训练前、后运动员跑过的距离相等
C． 时间内，训练后运动员的平均速度小
D． 时刻后，运动员训练前做减速运动，训练后做加速运动
【答案】D
【详解】A．根据 图像的斜率表示加速度，由题图可知 时间内，训练后运动员的平均加速度比训
练前的小，故A错误；
B．根据 图像围成的面积表示位移，由题图可知 时间内，训练前运动员跑过的距离比训练后的大，
故B错误；
C．根据 图像围成的面积表示位移，由题图可知 时间内，训练后运动员的位移比训练前的位移大，
根据平均速度等于位移与时间的比值，可知训练后运动员的平均速度大，故C错误；
D．根据 图像可直接判断知， 时刻后，运动员训练前速度减小，做减速运动； 时刻后，运动员训练
后速度增加，做加速运动，故D正确。
故选D。
16．（2022·湖南·统考高考真题）神舟十三号返回舱进入大气层一段时间后，逐一打开引导伞、减速伞、
主伞，最后启动反冲装置，实现软着陆。某兴趣小组研究了减速伞打开后返回舱的运动情况，将其运动简
化为竖直方向的直线运动，其 图像如图所示。设该过程中，重力加速度不变，返回舱质量不变，下列
说法正确的是（ ）
A．在 时间内，返回舱重力的功率随时间减小
B．在 时间内，返回舱的加速度不变
C．在 时间内，返回舱的动量随时间减小
D．在 时间内，返回舱的机械能不变
【答案】AC
【详解】A．重力的功率为
由图可知在0~t 时间内，返回舱的速度随时间减小，故重力的功率随时间减小，故A正确；
1
B．根据v-t图像的斜率表示加速度可知在0~t 时间内返回舱的加速度减小，故B错误；
1C．在t~t 时间内由图像可知返回舱的速度减小，故可知动量随时间减小。故C正确；
1 2
D．在t~t 时间内，由图像可知返回舱的速度不变，则动能不变，但由于返回舱高度下降，重力势能减小，
2 3
故机械能减小，故D错误。
故选AC。
17．（2021·广东·高考真题）赛龙舟是端午节的传统活动。下列 和 图像描述了五条相同的龙舟从
同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程，其中能反映龙舟甲与其它龙舟在途中出
现船头并齐的有（ ）
A． B．
C． D．
【答案】BD
【详解】A．此图是速度图像，由图可知，甲的速度一直大于乙的速度，所以中途不可能出现甲乙船头并
齐，故A错误；
B．此图是速度图像，由图可知，开始丙的速度大，后来甲的速度大，速度图像中图像与横轴围成的面积
表示位移，由图可以判断在中途甲、丙位移会相同，所以在中途甲丙船头会并齐，故B正确；
C．此图是位移图像，由图可知，丁一直运动在甲的前面，所以中途不可能出现甲丁船头并齐，故C错误；
D．此图是位移图像，交点表示相遇，所以甲戊在中途船头会齐，故D正确。
故选BD。
【a-t 图像】
18．（2023·湖北·统考高考真题） 时刻，质点P从原点由静止开始做直线运动，其加速度a随时间t按
图示的正弦曲线变化，周期为 。在 时间内，下列说法正确的是（ ）
A． 时，P回到原点 B． 时，P的运动速度最小C． 时，P到原点的距离最远 D． 时，P的运动速度与 时相同
【答案】BD
【详解】ABC．质点在 时间内从静止出发先做加速度增大的加速运动再做加速度减小的加速运动，
此过程一直向前加速运动， 时间内加速度和速度反向，先做加速度增加的减速运动再做加速度减小
的减速运动， 时刻速度减速到零，此过程一直向前做减速运动， 重复此过程的运动，即质点一
直向前运动，AC错误，B正确；
D． 图像的面积表示速度变化量， 内速度的变化量为零，因此 时刻的速度与 时刻相同，
D正确。
故选BD。
