2023届高考物理一轮复习力与运动能力进阶加时练：直线运动（word版含答案）.doc

【通用版】（1）直线运动2023届高考物理一轮复习力与运动能力进阶加时练1.甲、乙两辆汽车在一条平直的单行道上同向行驶，乙车在前，速度大小为，甲车在后，速度大小为，且，当两车相距L时，甲车感觉到危险，以加速度大小a开始刹车，同时鸣笛示意乙车，乙车同时也以加速度大小a开始加速，为了避免相撞，a最小应为( )A.B.C.D.2.如图所示，光滑斜面上有四点，其中。一可视为质点的物体从A点由静止释放，通过和段所用时间均为t，则物体通过段所用时间为( )A.B.C.D.3.图甲为一运动员（可视为质点）进行三米板跳水训练的场景，某次跳水过程中运动员的图像如图乙所示，时刻是其向上起跳的瞬间，此时跳板回到平衡位置。已知，不计空气阻力，重力加速度。则下列判断正确的是( )A.运动员入水时的速度大小为B.运动员离开跳板后向上运动的位移大小为C.运动员在水中向下运动的加速度大小为D.运动员入水的深度为1.5 m4.两质点在同一直线上运动，它们运动的位移s随时间t变化的关系如图所示，其中a质点的图线为抛物线的一部分，第7 s末图线处于最高点；b质点的图线为直线。下列说法正确的是( )A.a质点的初速度大小为7 m/sB.a质点的加速度大小为C.a质点减速过程运动的位移大小为50 mD.两质点相遇时，b质点的速度大小小于a质点的速度大小5.甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，其图像如图所示，下列说法正确的是( )A.时间内乙物体通过的路程大于甲物体通过的路程B.时刻，两者相距最远C.时间内乙的平均速度小于甲的平均速度D.时刻，乙物体追上甲物体6.现代城市里面高楼林立。如图是某地两高楼示意图，左边的楼高98 m，右边的楼高200 m，水平间距为136 m。左边楼顶一人拿着1 kg的E球，右边楼顶另一人拿着4 kg的F球，若右边楼顶的人静止释放F球的同时大喊一声，左边楼顶的人一旦听到声音后即刻静止释放E球，不计空气阻力，人和球均看成质点，声音在空气中传播的速度为340 m/s，则下列说法正确的是（取，本题仅供理论讨论，严禁高空抛物）( )A.F球先落地B.在两球均释放后且落地前的过程中，在相等的时间内E球的速度变化量小于F球的C.两球落地的时间差约为1.39sD.在E球落地的瞬间，F球离地面的高度小于左边楼的高度7.第24届冬奥会于2022年2月4日在北京隆重开幕。若冬奥会跳台滑雪比赛运动员从平台飞出后可视为平抛运动，现运动员甲以一定的初速度从平台飞出，轨迹为图中实线所示，则质量比甲大的运动员乙以相同的初速度从同一位置飞出，不计空气阻力，则运动员乙的运动轨迹应为图中的( )A.B.C.D.8.两个物体（可以看作质点）沿x轴正方向运动，其中A物体从坐标原点由静止开始运动，它的位置坐标随时间的变化关系如图1所示（曲线为抛物线，O为抛物线的顶点），B物体从处开始运动，速度-时间图像如图2所示。下列说法中正确是( )A.B的加速度大于A的加速度B.相遇前距离最大时A的速度为8 m/sC.在时相遇D.可能相遇两次9.一物体从O点由静止开始做匀加速直线运动，先后经过三点，物体通过段与段所用时间相等。已知段距离为，段距离为，由题目提供的条件，可以求出( )A.物体运动的加速度B.从O点到A点的距离C.物体通过段所用的时间D.物体在B点的瞬时速度10.选择不同的参考系来观察同一物体的运动，其结果可能会有所不同。如图甲所示，在自由下落的电梯中，电梯外的人看到小球做自由落体运动（只受重力作用），符合牛顿运动定律；电梯内的人看到小球却是“静止”的，“违反”了牛顿运动定律。为了能够用牛顿运动定律描述相对地面做加速运动的参考系（又称“非惯性参考系”）中物体的运动，在非惯性系中引入惯性力的概念：惯性力表示非惯性系的加速度，负号表示与a方向相反。引入惯性力后，电梯中的人认为小球受到向上的惯性力与重力平衡，小球静止，符合牛顿运动定律。如图乙所示，某人在以加速度a做匀加速运动的高铁上，从距地面为h处，以相对于高铁的速度水平抛出一个小球。已知重力加速度为g，关于此人看到的小球的运动，下列分析正确的是( )A.小球在竖直方向上做初速度等于零、加速度小于g的匀变速直线运动B.小球在水平方向做匀速直线运动C.当时，小球将落在抛出点的正下方D.当时，小球将落在抛出点的正下方11.交通规定：黄灯亮时车头已经越过停车线的车辆可以继续前行，车头未越过停车线的车辆若继续前行则视为闯黄灯.现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，当两车快要到十字路口时，甲车司机看到黄灯开始闪烁，3 s黄灯提示后将转为红灯.请问：（1）若甲车在黄灯开始闪烁时开始刹车，要使车在黄灯闪烁的时间内停下来且刹车距离不得大于21 m，则甲车刹车前的行驶速度不能超过多少？（2）若甲、乙两车均以的速度驶向路口，乙车司机看到甲车开始刹车后也开始刹车（乙车司机的反应时间），已知甲车、乙车刹车时产生的加速度大小分别为，若甲车司机看到黄灯闪烁时车头距停车线，要避免闯红灯，他的最长反应时间为多少？（3）满足第（2）问的条件下，为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车刹车前的最小距离为多大？（两车的车身长度不计，可以看成质点）12.如图所示为研究自动驾驶技术的一个实验示意图，在平直公路上，汽车A向超声测速仪B做直线运动。设时汽车A与测速仪B相距，此时测速仪B发出一个超声波信号和红外线，汽车A接收到红外线时刹车。当测速仪B接收到反射回来的超声波信号时，汽车A恰好停止，此时汽车A和测速仪B相距。已知超声波的速度，红外线的速度远大于超声波的速度。求:（1）汽车A接收到超声波信号时，它与测速仪B的间距；（2）汽车A自刹车至停下的时间；（3）汽车A刹车过程中的加速度和初速度。答案以及解析1.答案：D解析：本题考查追及相遇问题中的避碰情况。两车恰好不相撞时位移满足，且此时两车的速度大小相等，有，联立解得，D正确。2.答案：B解析：本题考查光滑斜面上的匀变速直线运动。设，则段中间时刻的速度段中间时刻的速度，根据，得段的位移，联立解得，根据时间关系得，B正确。3.答案：BC解析：本题考查根据运动图像分析跳水运动。设运动员离开跳板后向上运动的位移大小为x，由题图乙知，运动员入水前向上运动的位移大小为入水前向下运动位移大小的，即，可得，所以运动员入水前向下运动的位移大小，由公式，得入水时运动员速度大小，故A错误，B正确；由题图乙知运动员在水中运动的加速度大小是在空中的2倍，即，故C正确；运动员入水的深度为，故D错误。4.答案：D解析：本题借助图像分析追及相遇问题。a质点的图线为抛物线的一部分，则a质点做匀变速直线运动，在第7 s末速度为零，则有，由图像可知a质点在前10 s运动的位移为40 m，则有，联立可得，A、B错误；a质点在前7 s做匀减速直线运动，其位移大小，C错误；在图像中，图线的斜率表示质点运动的速度，由图像可知两质点相遇，即两图线相交时，b质点的速度大小为4 m/s，a质点的速度大小，D正确。5.答案：C解析：本题借助图像考查追及相遇问题。时间内甲物体的速度一直比乙物体的速度大，乙物体通过的路程小于甲物体通过的路程，根据平均速度的定义可知，乙的平均速度小于甲的平均速度，故A错误，C正确；甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，在时间内，甲的速度一直比乙的大，甲在乙的前方，两者间距逐渐增大，时刻后，乙的速度比甲的大，两者间距逐渐减小，所以时刻，两者相距最远，故B、D错误。6.答案：CD解析：本题考查自由落体运动。球自由下落过程有，代入数据得球从释放到落地所需时间分别为，由几何关系可得，两人间距为，两人间声音传播的时间为，由于，故E球先落地，两球落地的时间差为，A错误，C正确；由可知，在两球均释放后且落地前的过程中，在相等的时间内两球的速度变化量相等，B错误；在E球落地瞬间，F球下落的位移为，此时F球离地面的高度为，故在E球落地的瞬间，F球离地面的高度小于左边楼的高度，D正确。7.答案：A解析：运动员甲以一定的初速度从平台飞出，根据平抛运动的规律可得：水平方向运动员做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，联立上边两个公式，消去时间t，可得出运动员运动的轨迹方程，由轨迹方程可以看出运动员的运动轨迹与物体的质量无关，与抛出位置、初速度有关，所以两次的轨迹重合。故A正确，BCD错误。故选A。8.答案：C解析：A.设A的加速度为，结合图1可知，A做初速度为零的匀加速直线运动，满足解得设B的加速度为，结合图2可知解得，所以，A错误；B.当速度相等时，距离最大，即满足解得，B错误；C.B物体发生的位移当相遇时有解得，C正确；D.共速时A还没有追上B，共速后A追上B，此时A的速度大于B的速度，且A的加速度大于B的加速度，所以只能相遇一次，D错误。故选C。9.答案：B解析：根据可知，需要知道物体通过段与段所用的时间，才能求出物体运动的加速度，A错误；设段距离为x，物体的加速度为a，物体通过段与段所用时间为T，由题意可得，联立解得，所以从O点到A点的距离可以求出，B正确；物体通过段所用的时间无法求出，则物体在B点的瞬时速度也无法求出，C、D错误。10.答案：D解析：根据题目中给出的惯性力的概念，以高铁为参考系，即在非惯性系下，对于小球，要受到水平向左的惯性力，即在水平方向小球在惯性力作用下向右做匀减速运动，而竖直方向仅受重力作用，做自由落体运动，故A、B错误。选取高铁为参考系，要使小球落在抛出点的正下方，水平方向的位移应该为零，则在竖直方向有，在水平方向有，其中，联立解得，故C错误，D正确。11.答案：（1）14 m/s（2）0.6 s（3）2.4 m解析：（1）设在满足条件的情况下，甲车的最大行驶速度为，则，解得，故甲车刹车前的行驶速度不能超过14 m/s.（2）对甲车有，代入数据解得，故最长反应时间为0.6 s.（3）设乙车减速运动的时间为t时甲、乙两车速度相等，若此前两车不相撞，则此后两车也不会相撞.两车速度相等时，有，解得，则有，故甲、乙两车刹车前的最小距离为2.4 m.12.答案：（1）340 m（2）2 s（3），加速度方向与汽车运动的方向相反；10 m/s解析：（1）由题可知超声波从B发出到汽车A与被汽车A反射到被B接收所需的时间相等，选汽车运动的方向为正方向，设两段时间都是t，汽车的初速度为，加速度为a，汽车的两段位移分别为和，总位移为：则超声波从B发出到汽车A过程中汽车的位移超声波被汽车A反射到被B接收过程中汽车的位移由得代入数据可得所以汽车A接收到超声波信号时，它与测速仪B的间距（2）汽车A接收到超声波信号时，超声波运动的时间：测速仪B接收到反射回来的超声波的时间：则汽车A自刹车至停下的时间也等于2 s（3）将时间与位移代入可得：，负号表示加速度的方向与汽车运动的方向相反