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专题01 运动的描述 匀变速直线运动
一、单选题
1.(2024·江西南昌·二模)屋檐的同一位置先后滴落两雨滴,忽略空气阻力,两雨滴
在空中运动的过程中,它们之间的距离( )
A.保持不变
B.不断减小
C.不断增大
D.与雨滴质量有
关
【答案】C
【详解】设两雨滴的时间间隔为
,它们之间的距离
整理得
随着时间的增加,两雨滴之间的距离不断增大。故选C。
2.(2024·广西南宁·二模)小车从A 点由静止开始做匀加速直线运动,到达B 点时
(如图所示)小车的速度为v,BC 的距离是AB 的2 倍,则到达C 点时小车的速度为
( )
A.
B.3v
C.
D.2v
【答案】A
【详解】设AB 的距离为L,小车沿斜面做初速度为零的匀变速直线运动,对A 到B 过
程,有
对A 到C 过程,有
解得到达C 点时小车的速度
故选A。
3.(2024·贵州安顺·二模)在2024 年春晚杂技《跃龙门》中的一段表演是演员从蹦床
上弹起后在空中旋转
。已知演员离开蹦床时的速度大小为v,在上升过程中就已
经完成了旋转动作,重力加速度大小为g,不计空气阻力,下列说法正确的是
( )
A.演员在上升的过程中处于超重状态
1
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B.演员在下落过程中处于超重状态
C.演员在空中旋转的时间不超过
D.演员上升的最大高度为
【答案】C
【详解】AB.演员在上升和下降的过程中,都只受重力作用,处于完全失重状态,选
项AB 错误;C.演员上升过程中用时间为
则在空中旋转的时间不超过
,选项
C 正确;D.演员上升的最大高度为
选项D 错误。故选C。
4.(2024·贵州铜仁·二模)汽车行驶时应与前车保持一定的安全距离,通常情况下,
安全距离与驾驶者的反应时间和汽车行驶的速度有关。郭老师采用如下方法在封闭平
直道路上测量自己驾驶汽车时的反应时间:汽车以速度
匀速行驶,记录下从看到减
速信号至汽车停下的位移
;然后再以另一速度
匀速行驶,记录下从看到减速信号
至汽车停下的位移
,假设两次实验的反应时间不变,加速度相同且恒定不变。可测
得郭老师的反应时间为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】设司机的反应时间为,匀减速运动的加速度大小为
,第一次匀减速运动的
时间为
,第二次匀减速运动的时间为
,则由逆向思维,根据位移与时间的关系有
2
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①
②由平均速度公式有
③
④
可得
⑤
⑥将⑤代入①解得
⑦将⑥⑦代入②解
得
故选A。
5.(2024·贵州黔南·二模)如图所示为一物体沿直线运动的位移一时间图像,下列关
于该物体运动的速度一时间图像可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】D.从位移—时间图像可知物体一直沿正方向运动,故D 错误;ABC.又可
知2s 内物体的位移为8m,则速度—时间图线与时间轴所围的面积为8,故A 正确,
BC 错误。故选A。
6.(2024·贵州毕节·二模)当前,破旧高楼外墙砖易脱落造成安全事故,引发人们关
注。某实验小组对墙砖脱落的运动进行定量研究。在一次模拟实验中,小组成员将一
墙砖从某旧楼(无人居住)的楼顶由静止释放,下落一小段距离后,开始计时,采集
从此位置开始下落的高度
与时间的相关数据,并作出
的图像如图,运动过程
中空气阻力恒定。则( )
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A.计时开始时墙砖的速度大小为0
B.本次实验中墙砖下落的加速度大小为
C.从计时开始,墙砖在
内的平均速度为
D.计时开始后经
墙砖恰好落至地面,则这栋旧楼高度约为
【答案】B
【详解】AB.设开始计时的速度为
,下降时的加速度为
,得
整理得
结合图像可知
,
解得
故A 错误,
B 正确;C.从计时开始,墙砖在
后的速度为
故该段时间内平均
速度为
故C 错误;D.由静止释放到开始计时间的时间为
故这栋旧楼高度约为
故D 错误。故选B。
7.(2024·黑龙江·三模)如图所示为一无人机由地面竖直向上运动的v-t 图像。关于
无人机的运动,下列说法正确的是( )
A.0~
段无人机的加速度大于
~
段无人机的加速度
B.0~
段,无人机的平均速度大小为
C.
时刻无人机到达最高点
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D.
~
段,无人机处于失重状态
【答案】D
【详解】A.
图像中,其斜率表示加速度的大小,由于
段倾斜程度小于
段的倾斜程度,所以
段的加速度小于
加速度,A 错误;B.
段无人机
的加速度发生了变化,不是匀变速运动,所以其平均速度不是
,而是小于
,B 错
误;
C.由图像可知,无人机
加速上升,
也是加速上升,只不过这一阶段的加速
度更大,
阶段开始减速上升,
时刻减速到0,达到最高点,C 错误;D.
阶段开始减速上升,加速度方向向下,无人机处于失重状态,D 正确。故选D。
8.(2024·贵阳·二模)某汽车沿直线停车过程中,其
图像如图所示。已知该汽车
所有减速过程的加速度均相等,中间有一段时间匀速运动,图示整个过程中该汽车行
驶了450m。则该汽车匀速运动的时间为( )
A.8s
B.10s
C.12s
D.16.5s
【答案】B
【详解】
图像斜率的绝对值表示加速度大小,可知该汽车减速过程的加速度大小
为
利用逆向思维,两次减速过程中,该汽车的总位移为
则汽车匀速运动的时间
故选B。
9.(2024·安徽黄山·二模)2024 年2 月24 日晚某市举办了元宵烟火晚会,为完成拍摄
任务,摄影组采用了无人机全程拍摄,无人机在地面上由静止开始竖直起飞。经历匀
加速、匀速及匀减速三个运动过程,
后悬停在距离地面某一高度处。其速度v 随时
间t 变化的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
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A.匀速运动阶段的位移大小
B.匀加速阶段和匀减速阶段的加速度大小之比
C.悬停处距离地面的高度
D.匀加速阶段和匀减速阶段的平均速度之比
【答案】B
【详解】A.图像与坐标轴围成的面积代表位移,则匀速运动阶段的位移大小为
m=50m 故A 错误;B.图像的斜率代表加速度,则匀加速阶段和匀减速
阶段的加速度大小之比为
3:2 故B 正确;C.悬停处距离地面的高度
m=100m 故C 错误;D.根据平均速度的公式
可知匀加速阶段和
匀减速阶段的平均速度之比为1:1,故D 错误;故选B。
10.(2024·安徽安庆·二模)公式是最简洁的物理语言,图像是最直观的表达方式,某
同学想用下列甲、乙图像描述竖直上抛运动,甲、乙图像都是以时间t 为横轴,用a 表
示运动的加速度,v 表示运动的速度,x 表示运动的位移,s 表示运动的路程,则下列
说法正确的是( )
A.甲可能是
图像
B.甲可能
图像
C.乙可能是
D.乙是
图像
【答案】C
【详解】AB.取竖直向上为正方向,竖直上抛运动的位移为
瞬时速度为
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则甲图可能是位移与时间图像,而路程随着时间应一直增大,速度随着时间
先减小后增大,为线性函数图像,故AB 错误;CD.由位移关系变形为
则
函数为线性减函数,符合乙图像,而竖直上抛的加速度恒为
,不可能为乙图
像,故C 正确,D 错误。故选C。
11.(2024·江西鹰潭·二模)汽车以一定的初速度沿平直公路开始匀减速刹车,此后t
时间内的位移为x,汽车
关系如图所示,图线前10s 为直线,之后部分属于双曲线,
则由图像可知,汽车前16s 内平均速度大小为( )
A.6.00m/s
B.6.20m/s
C.6.25m/s
D.6.35m/s
【答案】C
【详解】根据题意,由运动学公式
可得
结合图像,可知初速
度
加速度
10s 之后部分属于双曲线,说明平均速度与时间成反比,
即汽车静止不动,则汽车的位移为
则16s 内平均速度大小为
故选C。
12.(2024·江西鹰潭·二模)甲、乙两个物体从同一地点同时出发,沿同一直线运动,
运动过程中的
图像如图所示,下列说法正确的是( )
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A.在
时间内,甲、乙两物体的速度大小无相等时刻。
B.乙物体运动过程中位移大小增加得越来越快
C.甲、乙两物体在相距最远的时刻发生在
时间内的某时刻
D.甲物体始终沿同一方向运动
【答案】C
【详解】A.甲运动对应的x-t 图像斜率绝对值先减小到零,后增大,即甲先沿正方
向做减速运动,后沿负方向做加速运动,乙沿负方向做匀速直线运动,即当两图线斜
率相等时,两物体的速度相同,故A 错误,;B.乙运动位移大小均匀增加,对应的x
-t 图像斜率不变,乙做匀速直线运动,故B 错误;C.当甲、乙速度相同时,即在t1
~t2时间内某时刻甲、乙两物体相距最远, C 正确;D.甲的位移时间图像斜率由正
变到了负,说明速度方向发生了变化,故D 错误。故选C。
13.(2024·江西·二模)伴随着低空空域管理改革及技术创新的驱动,深圳市《深圳经
济特区低空经济产业促进条例》于2023 年底获通过,孕育着万亿级的市场空间。据了
解,初始阶段低空经济主要业务是利用无人机送快递,可以大大提高快递送达效率。
一无人机某次将快递从甲地送往乙地,无人机飞行过程的水平方向速度
和竖直向上
的速度
与飞行时间t 的关系图线如图所示。下列说法正确的是( )
A.无人机在10s 时刻达到最大速率为5m/s
B.无人机在0-10s 时间内的加速度
大小为
C.无人机在10s 末时刻上升至最高点
D.甲乙两地的水平位移为1470m
【答案】A
【详解】A.无人机在10s 时刻达到最大速率为水平速度与竖直速度的合速度
故A 正确;B.0-10s 内水平方向的加速度为
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竖直方向加速度为
无人机在0-10s 时间内的加速度大小为
故B 错误;C.无人机在0-10s 内向上匀加速运动,10-15s 内
向上匀减速运动,15s 时上升到最高点,故C 错误;D.
图像下与坐标轴围成的面
积表示位移,甲乙两地的水平位移为
故D 错误。
故选A。
14.(2024·广西南宁·二模)小明到汽车站时,汽车已经沿平直公路驶离车站。假设汽
车司机听到呼喊后立即刹车,汽车做匀减速直线运动,小明同时以4m/s 的速度匀速追
赶汽车。已知汽车开始刹车时距离小明12m,汽车在刹车过程中的
图像(x 为t 时
间内的位移)如图所示,则小明追上汽车所用时间为( )
A.4s
B.6s
C.7s
D.8s
【答案】C
【详解】根据匀变速直线运动规律有
变形可知
结合图像的斜
率与截距可知
m/s
m/s2解得
m/s2汽车停止的时间为
s
根据位移关系可知
解得
s>
则小明在汽车停止后才追上汽车,
在
时间内小明和汽车的位移分别为
m,
m 此后小明还需运动
12m 即可追上汽车,所用时间为
s 则共用时
s 故选C。
15.(2024·广西南宁·二模)在一条平直公路上,甲、乙两辆汽车从0 时刻开始的位移
—时间图像如图所示,甲的图像为抛物线,乙的图像为倾斜直线。已知甲的加速度大
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小为
,再根据图中所提供的其他信息,下列说法正确的是( )
A.
时刻甲的速度等于乙的速度
B.甲、乙在0 时刻处在同一地点
C.甲的初速度不为0
D.甲的图像在
时刻的切线与乙的图
像平行
【答案】D
【详解】A.切线斜率表示速度,
时刻甲的速度大于乙的速度,选项A 错误;B.0
时刻甲处在坐标原点处,乙处在坐标
处,不是同一地点,选项B 错误;C.根据
结合
综合解得
选项C 错误;D.设乙的速度为v,则有
设甲的图像在
时刻的切线与乙的图像平行,则
时刻甲、乙的速度
相等,则有
综合解得
选项D 正确。故选D。
16.(2024·广西贵港·二模)某种海鸟可以像标枪一样一头扎入水中捕鱼,假设其在空
中的俯冲看作自由落体运动,进入水中后可以看作匀减速直线运动,其
图像如图
所示,自由落体运动的时间为
,整个过程的运动时间为
,最大速度为
,
重力加速度g 取
,下列说法正确的是( )
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A.
B.整个过程中,鸟下落的高度为3m
C.
至
时间内,鸟的加速度大小为
D.
至
时间内,鸟所受的阻力
是重力的1.5 倍
【答案】B
【详解】A.根据
可知
故A 错误;B.根据
图像与横轴
围成的面积表示位移,可知整个过程中,鸟下落的高度为
故B 正确;CD.
至
时间内,鸟的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
可得
故CD 错误。故选B。
17.(多选)(2024·江西南昌·二模)如图所示,一传送带倾斜放置,以恒定速率v 顺
时针转动。t=0 时刻一物块以初速度
从A 端冲上传送带,
时刻离开传送带,则
物块速度随时间变化的图象可能是( )
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A.
B.
C.
D.
【答案】AC
【详解】A.对物块受力分析可知,物块受到重力、摩擦力和支持力。设摩擦力最大
值为
,重力沿传送带向下的分力为
。若
,物块先做匀加速运动,与传
送带共速后,若
,物块与传送带一起匀速运动,则A 图是可能的,故A 正
确;
B.若
,物块先做匀加速运动,与传送带共速后,若
,物块做匀减速
运动,则B 图是不可能的,故B 错误;C.若
,物块先做匀减速运动,加速度
与传送带共速后,若
,物块继续向上继续做匀减速运
动,加速度
由此可知
,速度时间关系图象的斜率变小,速度
减小到零,后又向下做匀加速运动,加速度大小不变,则C 图是可能的,故C 正确;
D.若
,物块先做匀减速运动,与传送带共速后,若
,物块与传送带
沿斜面向上一起匀速运动,则D 图不可能,故D 错误;故选AC。
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