【3年高考2年模拟1年预测】2022版高考物理 专题1 质点的直线运动（含解析）.doc

专题1 质点的直线运动【2015年高考命题预测】质点的直线运动不但是动力学的入门和基础，而且贯穿整个高中物理的知识网络，既是基础知识的热门考点，也是物理复杂模型的基础。2014年高考命题相当一部分涉及到图像的考察，包括分析图像和根据过程绘制图像，多涉及基础知识，但也有部分试题有拔高有创新有综合。结合2014年高考试题的命制特点，以下几个命题动向值得我们复习过程中参考和警觉。1.作为基础知识和基本能力的考察对象，考点多集中在速度时间图像和位移时间图像，而根据图像的斜率和面积所表示的物理意义引申出对位移路程和加速度以及合力等物理概念的考察和识别。这是整个高中物理的入门知识，也是复习过程中经常一笔带过的知识，需要考生和老师反复确认本知识点的掌握程度。2.变换考察模式，设置全新的情景题目，结合匀变速直线运动的部分规律比如平均速度等于中间时刻的瞬时速度，等于位移与时间的比值等，在具体的情景分析中，把物理规律和数据分析结合起来，把数量关系和图像结合起来，需要我们备考中放宽视野，提高分析问题解决问题的能力，做到临阵不乱，运筹帷幄。3.质点的直线运动不一定都是选择题，计算题也会涉及，而且计算题考察重在多过程的分析和比较，备考中必须培养细化过程，强化练习的做题方式，及时发现解决问题的关联信息，切中要害。【2015年高考考点定位】高考试题命制中对该考点的考察并不只是我们所看到的单纯直线运动的考察，还涉及到各种复杂过程的运动分析。直观的考题大部分以选择题的形式呈现，主要考察描述运动的相关物理量的大小方向及变化以及相互关系，但是根据直线运动总结出的相关的规律、推论的考察隐含在各种动力学和电磁学的运动过程分析中。对这些规律、推论的考察其实更加体现出该考点的重要性。【考点pk】名师考点透析考点一、描述运动相关概念【名师点睛】1.质点模型的建立和参考系的选取：质点是一个理想化的模型，之所以说质点是理想化的，是因为质点是没有大小性质而只有质量的点，现实中不存在。只有当物体的大小性质对我们所研究的问题没有影响或者影响比较小可以忽略不计时才可以把其看做质点；参考系是为了描述研究对象的机械运动而假定不动的物体，参考系的选取是任意的，但不能使研究对象本身。 2描述运动过程的相关物理量：位移和路程 位移是初位置指向末位置的有向线段，既有大小又有方向，是矢量，而路程是运动轨迹的长度，只有大小没有方向，只有单方向直线运动时，位移大小才等于路程，其他情况下，位移大小小于路程。速度和加速度 速度是描述物体运动快慢的物理量，加速度是描述速度变化快慢的物理量，二者都是矢量，位移时间图像的斜率的大小代表速度大小，斜率的正负代表速度的方向，速度时间图像的斜率大小代表加速度大小，斜率的正负代表加速度的方向。平均速度和速率平均速率 平均速度是矢量，大小等于位移与时间的比值，方向与位移同，平均速率等于路程和时间的比值，没有方向为标量。速率是速度的大小，为标量，没有方向。考点二、匀变速直线运动的规律【名师点睛】1匀变速直线运动相关公式：基本公式 加速度，瞬时速度，位移公式推导公式 初末速度加速度位移关系，平均速度的表达式。2.匀变速直线运动相关推论：中间时刻的瞬时速度，位移中点的瞬时速度，任何情况下都是中间时刻的瞬时速度小于位移中点的瞬时速度，连续相等时间间隔内通过的位移差都相等即，可进一步推广位。初速度0的匀变速直线运动连续通过相等时间间隔内位移之比为，连续通过相等位移所用时间比为考点三、自由落体运动【名师点睛】1自由落体运动：只受重力作用，初速度等于0，也是一个理想化模型，加速度恒等于重力加速度，基本公式；，所有的匀变速直线运动相关公式推论都适用于自由落体运动，只不过加速度换为重力加速度。2.竖直上抛运动是一个匀减速直线运动，位移公式，同一个位移会对于两个运动时间，一个是上抛的时间一个是返回下落的时间。与此不同的是汽车刹车等现实生活的实例中，匀减速直线运动一般不会减速到0再返回运动。【试题演练】1【2014·湖北重点中学高三联考】如图所示的xt图象和vt图象中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是：Axt图象中图线1表示物体1做曲线运动Bxt图象中时刻物体1的速度大于物体2的速度Cvt图象中0至时间内物体3和物体4的平均速度大小相等Dvt图象中时刻物体4的速度改变方向 2【2014·郑州高三第一次质量预测】甲物体从高处自由下落时间t后，乙物体从同一位置自由下落，在甲乙都未落地前，以甲为参照物，乙物体的运动状态是A相对静止 B向上做匀速直线C向下做匀速直线运动 D向上做匀变速直【三年高考】 12、13、14 高考试题及其解析 2014年高考试题及解析1【2014·天津卷】质点做直线运动的速度时间图象如图所示，该质点A在第1秒末速度方向发生了改变B在第2秒末加速度方向发生了改变C在前2秒内发生的位移为零D第3秒和第5秒末的位置相同【考点定位】运动学图象2.【2014·广东卷】如图所示是物体做直线运动的v-t图象，由图可知，该物体A.第1s内和第3s内的运动方向相反B.第3s内和第4s内的加速度相同C.第1s内和第4s内的位移大小不相等D.0-2s和0-4s内的平均速度大小相等3【2014·新课标全国卷】 甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t=0到t=t1的时间内，它们的v-t图象如图所示。在这段时间内A.汽车甲的平均速度比乙大 B.汽车乙的平均速度等于C.甲乙两汽车的位移相同 D.汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大4.【2014·山东卷】一质点在外力作用下做直线运动，其速度随时间变化的图象如图。在图中标出的时刻中，质点所受合外力的方向与速度方向相同的有A B C D 5【2014·全国大纲卷】质点沿x轴做直线运动，其v-t图象如图所示。质点在t0时位于x5m处，开始沿x轴正向运动。当t8s时，质点在x轴上的位置为（ ）Ax3m Bx8m Cx9m Dx14m6【2014·江苏卷】一汽车从静止开始做匀加速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动，直到停止。下列速度v和位移x的关系图象中，能描述该过程的是（ ）7【2014·海南卷】将一物体以某一初速度竖直上抛。物体在运动过程中受到一大小不变的空气阻力作用，它从抛出点到最高点的运动时间为t1，再从最高点回到抛出点的运动时间为t2，如果没有空气阻力作用，它从抛出点到最高点所用的时间为t0。则At1>t0，t2<t1 Bt1<t0，t2>t1 Ct1>t0，t2>t1 Dt1<t0，t2<t1【答案】B8. 【2014·上海卷】如图，两光滑斜面在B处链接，小球由A处静止释放，经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s，AB=BC。设球经过B点前后的速度大小不变，则球在AB、BC段的加速度大小之比为 ，球由A运动到C的过程中平均速率为 m/s。9【2014·江苏卷】为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有（ ）A两球的质量应相等 B两球应同时落地C应改变装置的高度，多次实验 D实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动【答案】 BC10【2014·海南卷】短跑运动员完成100m赛跑的过程可简化为匀加速运动和匀减速运动两个阶段。一次比赛中，某运动员用11.00s跑完全程。已知运动员在加速阶段的第2s内通过的距离为7.5m，求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离。 设加速阶段通过的距离为s'，则 联立式，并代入数据得考点：匀变速直线运动的规律及其应用2013年高考试题及解析1. 【2013·新课标卷】 右图是伽利略1604年 做斜面实验时的一页手稿照片，照片左上角的三列数据如下表。表中第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离，第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。根据表中的数据，伽利略可以得出的结论是A物体具有惯性B斜面倾角一定时，加速度与质量无关C物体运动的距离与时间的平方成正比D物体运动的加速度与重力加速度成正比2.【2013·广东理综】图7，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相等的光滑轨道。甲、乙两小孩沿着不同轨道同时从A处自由滑向B处，下列说法正确的有A甲的切向加速度始终比乙大 B甲、乙在同一高度的速度大小相等C甲、乙在同一时刻总能到达同一高度 D甲比乙先到达B处3.【2013·新课标卷】 如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上形式的汽车a和b的位置一时间（x-t）图线，由图可知A在时刻t1，a车追上b车B在时刻t2，a、b两车运动方向相反C在t1到t2这段时间内，b车的速率先减少后增大D在t1到t2这段时间内，b车的速率一直不a车大4.【2013·年四川理综】甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动，其v-t图像如图所示。则A甲、乙在t=0s到t=1s之间沿同一方向运动B乙在t=0到t=7s之间的位移为零C甲在t=0到t=4s之间做往复运动D甲、乙在t=6s时的加速度方向相同5.【2013·四川理综】近来，我国多个城市开始重点治理“中国式过马路”行为。每年全国由于行人不遵守交通规则而引发的交通事故上万起，死亡上千人。只有科学设置交通管制，人人遵守交通规则，才有保证行人的生命安全。 如右图所示，停车线AB与前方斑马线边界CD间的距离为23m。质量8t、车长7m的卡车以54km/h的速度向北匀速行驶，当车前端刚驶过停车线AB，该车前方的机动车交通信号灯由绿灯变黄灯。（1）若此时前方C处人行横道路边等待的行人就抡先过马路，卡车司机发现行人，立即制动，卡车受到的阻力为3×104N。求卡车的制动距离？ （2）若人人遵守交通规则，该车将不受影响地驶过前方斑马线边界CD。为确保行人安全，D处人行横道信号灯应该在南北向机动车信号灯变黄灯后至少多久变为绿灯？2012年高考试题及解析1.【2012·海南卷】.一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示。下列选项正确的是( )A.在06s内，物体离出发点最远为30m B.在06s内，物体经过的路程为40mC.在04s内，物体的平均速率为7.5m/sD. 56s内，物体所受的合外力做负功2.【2012·山东卷】将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，vt图象如图所示以下判断正确的是()A前3 s内货物处于超重状态B最后2 s内货物只受重力作用C前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同D第3 s末至第5 s末的过程中，货物的机械能守恒【答案】AC【解析】试题分析： 从图象可以看出前3 s货物加速向上运动，加速度向上，处于超重状态，故A对最后2 s加速度大小为3 m/s2，所以货物受除了受到重力还受到拉力，故B错前3 s和后2 s内货物的平均速度都是3 m/s，故C对第3 s末至第5秒末货物匀速上升，除了受到重力，货物还受到拉力，拉力做正功，机械能不守恒，故D错【考点定位】速度时间图像3.【2012·江苏物理】将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比。下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是4.【2012·上海】小球每隔0.2s从同一高度抛出，做初速为6m/s的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰。第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为（取g10m/s2）（）1. 三个（B）四个（C）五个（D）六个5.【2012·上海】质点做直线运动，其s-t关系如图所示，质点在0-20s内的平均速度大小为_m/s质点在_时的瞬时速度等于它在6-20s内的平均速度。【答案】0.8 10s和14s【两年模拟】 2014年名校模拟题及其答案1.【2014·河南焦作高三一模】2012年6月27日，蛟龙号载人潜水器再次刷新“中国深度”下潜7062米，这标志着中国具备了载人到达全球998以上海洋深处进行作业的能力。2013年69月，蛟龙号开启首次试验性应用航次，成功带着多位科学家完成多次下潜任务。假设在某次实验时，深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面10min内全过程的深度曲线和速度图象如图所示，则有 A34min时间段内深潜器正在上浮 B68min时间段内深潜器处于失重状态C深度曲线图中h3代表本次下潜最大深度，应为360mD全过程中最大加速度是0025ms2.【答案】C【解析】2.【2014·陕西宝鸡一检】在某次军事演习中，空降兵从悬停在高空的直升机上跳下，当下落到距离地面适当高度时打开降落伞，最终安全到达地面，空降兵从跳离飞机到安全到达地面过程中在竖直方向上运动的v-t图像如图所示，则以下判断中正确的是A空降兵在0t1时间内做自由落体运动B空降兵在t1t2时间内的加速度方向竖直向上，大小在逐渐减小C空降兵在0t1时间内的平均速度D空降兵在t1t2时间内的平均速度同理可判定，空降兵在t1t2时间内，平均速度，故D错误。所以选B。考点：本题考查考生对速度随时间变化关系图象的理解和掌握，意在考查考生的迁移能力。3.【2014·北京市通州区高三1月份摸底】一物体做直线运动，其加速度随时间变化的a-t图像如图7所示。下列v-t图像中，可能正确描述此物体运动的是【结束】4.【2014·北大附中河南分校届高三月考】A、B是一条平直公路上的两块路牌，一辆汽车由右向左经过路牌B时，一只小鸟恰自A路牌向B飞去，小鸟飞到汽车正上方立即折返，以原速率飞回A，过一段时间后，汽车也行驶到A。它们的位置与时间的关系如图所示，图中t2=2t1，由图可知（ ）A小鸟的速率是汽车的两倍B相遇时小鸟与汽车位移的大小之比是3：1C小鸟飞行的总路程是汽车的3倍D小鸟和汽车在0-t2时间内位移相等5【2014·湖北八市高三3月联考】 高铁专家正设想一种“遇站不停式匀速循环运行”列车，如襄阳随州武汉仙桃潜江荆州荆门襄阳，构成7站铁路圈，建两条靠近的铁路环线。列车A以恒定速率以360km/h运行在一条铁路上，另一条铁路上有“伴驳列车”B，如某乘客甲想从襄阳站上车到潜江站，先在襄阳站登上B车，当A车快到襄阳站且距襄阳站路程为s处时，B车从静止开始做匀加速运动，当速度达到360km/h时恰好遇到A车，两车连锁并打开乘客双向通道，A、B列车交换部分乘客，并连体运动一段时间再解锁分离，B车匀减速运动后停在随州站并卸客，A车上的乘客甲可以中途不停站直达潜江站。则A无论B车匀加速的加速度值为多少，s是相同的B该乘客节约了五个站的减速、停车、提速时间C若B车匀加速的时间为1min，则s为4kmD若B车匀减速的加速度大小为5m/s2，则当B车停下时A车已距随州站路程为1km2013年名校模拟题及其答案1.【2013·山西沂州一中高三联考】某人骑自行车在平直公路上行进，图中的实线记录了自行车开始一段时间内的速度v随时间t变化的图象。某同学为了简化计算，用虚线做近似处理，下面说法正确的是 A在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大B在0t1时间内，由虚线计算出的平均速度比 实际的大C在t1t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大D在t2t3时间内，由虚线计算出的平均加速度比实际的大2.【2013·安徽省示范高中高三第一次联考】 2012年6月1日，空降兵某部官兵使用新装备从260 m超低空跳伞成功若跳伞空降兵在离地面224 m高处，由静止开始在竖直方向做自由落体运动一段时间后，立即打开降落伞，以12.5 m/s2的平均加速度匀减速下降，为了空降兵的安全，要求空降兵落地速度最大不得超过5 m/s(g取10 m/s2)则()A空降兵展开伞时离地面高度至少为125 m，相当于从2.5 m高处自由落下B空降兵展开伞时离地面高度至少为125 m，相当于从1.25 m高处自由落下C空降兵展开伞时离地面高度至少为99 m，相当于从1.25 m高处自由落下D空降兵展开伞时离地面高度至少为99 m，相当于从2.5 m高处自由落下3.【2013·中原名校联考】2012年9月16日，济南军区在“保钓演习”中，某特种兵进行了飞行跳伞表演该伞兵从高空静止的直升飞机上跳下，在t0时刻打开降落伞，在3t0时刻以速度v2着地他运动的速度随时间变化的规律如图示下列结论不正确的是（ ）A在0t0时间内加速度不变，在t03t0时间内加速度减小B降落伞打开后，降落伞和伞兵所受的阻力越来越小C在t03t0的时间内，平均速度> D若第一个伞兵在空中打开降落伞时第二个伞兵立即跳下，则他们在空中的距离先增大后减小移，知变减速运动的位移小于匀减速直线运动的位移，则，故C错误。若第一个伞兵在空中打开降落伞时第二个伞兵立即跳下，由于第一个伞兵的速度先大于第二个伞兵的速度，然后又小于第二个伞兵的速度，所以空中的距离先增大后减小故D正确【考点定位】匀变速直线运动4.【2013·四川资阳诊断】物体甲的速度与时间图象和物体乙的位移与时间图象分别如图所示，则这两个物体的运动情况是A甲在整个t=4s时间内有来回运动，它通过的总路程为12mB甲在整个t=4s时间内运动方向一直不变，通过的总位移大小为6mC乙在整个t=4s时间内有来回运动，它通过的总路程为12mD乙在整个t=4s时间内运动方向一直不变，通过的总位移大小为6m5. 【2013·西安铁一中国际合作学校高三上学期期末考试】（10分）某电视剧制作中心要拍摄一特技动作，要求特技演员从80m的大楼楼顶自由下落到行驶的汽车上，若演员开始下落的同时汽车从60m远处由静止向楼底先匀加速运动3s，再匀速行驶到楼底，为保证演员能安全落到汽车上（不计空气阻力，人和汽车看成质点， g=10m/s2）,求：（1）汽车须多长时间开到楼底；（2）汽车匀加速运动的位移和加速度的大小。【答案】（1）4s (2)36m， 8 m/s2【解析】【一年原创】 2013和2014原创试题及其解析1. .质点先以初速度加速度做匀加速直线运动，经过位移速度变为后改为以加速度继续匀加速直线运动，又经过同样的位移后速度大小变为，已知，则（ ）A B. C. D.无法确定2.如图为一质点沿直线运动的图像，已知质点从零时刻出发，在2T时刻恰好返回出发点。则下列说法正确的是A0T与T2T时间内的位移相同 B质点在1.5T时离出发点最远CT秒末与2T秒末速度大小之比为1:2D0T与T2T时间内的加速度大小之比为1:33.某中学生正在水平地面上试验自制的一枚火箭，火箭经点火升空后，在竖直方向上运动的v-t图象如图所示，则下列说法中正确的是( )A0ls内火箭匀速上升 B12s内火箭静止不动C3s末火箭回到出发点 D5s末火箭回到出发点【答案】D 【解析】试题分析：根据题意可知，取竖直向上方向为正方向，由v-t图象可知，在0ls时间内火箭匀加速上升，故选项A错误；在12s时间内火箭匀速上升，故选项B错误；3s末火箭瞬时速度为零，在v-t图象中图线与时间轴所围的面积表示位移，因此在03s时间内，火箭的正向位移最大，为60m，即3s末火箭上升到最大高度处，故选项C错误，在35s时间内图线分布在时间轴的下方，表示火箭下落，下落距离为60m，所以在05s时间内火箭的位移为0，即5s末火箭回到出发点，故选项D正确。【考点定位】运动图像4.一物体从坐标原点出发，沿某方向做直线运动的vt图象如图所示，设运动的方向为正方向，在运动过程中，位移为s，加速度为a，动能为Ep，合外力做功的功率的大小为P，则下列正确的是（ ） 5.下列四个运动图像分别描述了位移，速度，加速度和合力随时间变化的图像，其中一个描述的运动与其他三个不同的是（ ）26