2023江苏版物理高考第二轮复习--专题一 直线运动.pdf

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1、2023江苏版物理高考第二轮复习专题一直线运动1.（2022山东枣庄二模,3）ET C是“电子不停车收费系统”的简称,常用于高速公路出入口的ET C通道。装有ET C打卡装置的汽车，从 ET C通道驶入、驶出高速公路时,ET C系统能在汽车行驶中实现自动快速计、缴费。如图所示是一辆汽车通过ET C直线通道运动过程的位移时间（x-t）图像。其中0 t 和 tt,时间段内的图像是直线段,下列说法正确的是（）A.在 OL时间段内，汽车做匀加速直线运动B.在 t 时刻,汽车的速度最大C.在 t t3 时间段内,汽车做加速直线运动D.在和3%,两时间段内,汽车的加速度方向相同答 案 C“位移-时间”图像

2、切线的斜率表示瞬时速度时间段内图像的斜率不变，则汽车做匀速直线运动,A 错误;口 打时间段内图像切线的斜率（表示瞬时速度）越来越小,在t：时刻，汽车的速度最小,B 错误;tJt时间段内图像切线的斜率越来越大，则汽车做加速直线运动,C 正确;t,t：和 tJt“两段时间内汽车先减速后加速,所以加速度方向相反,D 错误。2.（2022山东济南期末,3）ET C是电子不停车收费系统的简称,可以提高高速公路的通行能力,如图甲所示为ET C通道和人工通道的示意图。一辆汽车通过人工通道时的v-t图像如图乙所示,t=0时刚好进入人工通道。t=7 s 时离开人工通道。若该汽车以 4 m/s的速度匀速通过ET

3、C通道，则相比通过人工通道可节省的时间为（）ETC通 道：人工通道:A.2 s B.4 sC.5 s I).6 s答 案 C v-t图像中图线与时间轴包围的面积表示位移,汽车通过人工通道行驶的距离L-”产 广）|n=8%若该汽车以I O4 m/s的速度匀速通过ET C通道,所用时间为t2=;=-s=2 s,相比通过人工通道可节省的时间为A t=t,-t2=7 s-2 s=5 s,故选C.第 1 页 共 11页3.（2022山东济宁二模.2）在同一条平直公路上行驶的a车和b车,其速度时间图像分别为图中直线a和曲线b,t=0时刻a车与b车在同一位置,t2时刻a车在b车前方,在01,时间内,下列说法

4、正确的是（）A.L时刻两车相距最远B.某时刻两车相遇C.tz时刻b车运动方向发生改变D.某时刻a车加速度等于b车加速度答 案D t：时刻前两车距离变大,t Jtz时间内b车追赶a车,tz时刻a车在b车前方,说明没有追上,且上时刻后a车又比b车速度快,距离再次变大,不会相遇,A、B错误;在U时刻b车运动的加速度方向发生改变,速度方向不变,C错误;v-t图线的斜率表示加速度，则由题图可知,在L到 匕时间内某时刻两车的加速度相同，故I）正确。4.（2022山东潍坊二模,6）蓝牙小音箱可以在一定2巨离内与手机等设备实现连接,某型号的蓝牙音箱无线连接的有效距离是18m。在两条平行且靠近的直轨道上,分别放

5、置智能小车A、B,两车分别携带该型号音箱和手机。某时刻两车相距50 m同时开始相向而行,速度大小随时间变化图像均如图所示。则手机与音箱从相互连接到断开连接持续的时间为（）A.1.9 s B.2 s C.4 s D.5.9 s答 案A由题图可知,两军在相遇前做加速度a=2 m/s；的匀加速直线运动,两车相向而行,当距离为18 m时连接,此时两车各自走了 xm（5 0-1 8）m=16 m,根据刈=/1 6解得ti=4 s;当两车相遇时，运动时间为t=5 s,之后两车以v=10 m/s的速度向相反方向匀速行驶,当两车再次相距18 m时，断开连接，则匀速运动时两车各自运动的位移为X F9 m,运动时

6、间I尸募=0.9 s,则手机 与 音 箱 从 相 互 连 接 到 断 开 连 接 持 续 的 时 间 为s,故选A。5.（2020六校期末联考）物体在水平面上做直线运动,由t=0时开始的速度-时间图像如图所示,下列说法正确的是（）A.t=6 s时，物体离出发点最远B.在O6 s内,物体在4 s时速度方向发生变化C.在04 s内,物体的平均速度为7.5 m/sD.在56 s内,物体做匀减速直线运动第2页 共1 1页答 案 c 05 S,物体沿正向运动,5“6 S 沿负向运动，故 5 s 末离出发点最远，故 A、B 错误:在O4 s 内，物体经过的位移为x=（：x 10 x2+10 x 2）m=3

7、 0 m,所以平均速度为丐丹m/s=7.5 m/s,故 C 正确:在56 s 内,物体的速度为负值，加速度也为负值,做匀加速直线运动,故D 错误。6.（2022河北省级联测）如图所示,在宽阔的中国空间站内，航天员可以做多种实验。假设航天员在宽阔的空间站内将物块a 以相对于空间站的速度v“水平抛出，同时在该位置给另一相对于空间站静止的物块b 施加一恒力F,F 方向与v“方向相同,直到b追上a,两物块始终未与其他物体碰撞,在空间站参考系中下列说法正确的是A.物块a相对空间站做平抛运动B.物块b相对空间站做曲线运动C.b 追上a 时 b 的速度为2v0D.改变b 的质量,b 追上a 时的速度会改变答

8、 案 C物块a 以相对于空间站的速度V,水平抛出后,处于完全失重状态,a做匀速直线运动,A 错误;物块b受恒力F的作用,故加速度恒定,做匀加速直线运动,B错误;根据vt=iat2;物块b追上物块a时的速度v=at=2v,与 b的质量无关,C正确,D错误。7.（2022河北石家庄一模）（多选）哈尔滨工业大学计算学部设计了一款能够与人协作、共同完成冰壶比赛的机器人。当机器人与冰壶之间的距离保持在8 m 之内时,机器人可以实时追踪冰壶的运动信息。如图甲所示,在某次投掷练习中机器人夹取冰壶,由静止开始做匀加速运动,之后释放冰壶，二者均做匀减速直线运动,冰壶准确命中目标，二者在整个运动过程中的v-t图像

9、如图乙所示。此次投掷中，下列说法中正确的是（）乙A.冰壶减速运动的加速度大小为0.125 m/s2B.9 s 末，冰壶的速度大小为5.75 m/sC.7 s 末,冰壶、机器人的间距为7 m第 3页 共 11页D.机器人能够一直准确获取冰壶的运动信息答 案 A C 从释放冰壶时开始分析,根据加速度的定义可知,冰壶做减速运动的加速度为a冰=邺=凸 m/s2=-O.125 m/s2,故Ade li 5正确;由速度时间公式可得,9 s末冰壶的速度大小为v=vn-2.1 0 m=0.8 m,做竖直上抛运动的时间I尸2科0.8 s,运动员双脚离地时的速度大小v=四万=4 m/s,运动员起跳过程中重心向上运

10、动的高度为h=0.5 m,则这一过程所用时间t产当=0.25 s,从开始起跳到双脚洛地需要t=t i+t 2=l.0 5 s,故D正确。1 1.（20 22广东佛山一模,8）（多选）近期，一段特殊的“飙车”视频红遍网络,视频中，一辆和谐号动车正和一辆复兴号动车互相追赶。两车并排做直线运动，其运动情况如图乙所示,t=0时,两车车头刚好并排，则（）第5页 共1 1页A.10 s末和谐号的加速度比复兴号的大B.图乙中复兴号的最大速度为78 m/sC.0到3 2 s内，在24 s末两车头相距最远D.两车头在3 2 s末再次并排答 案BC v-t图像的斜率表示加速度,则和谐号024 s内的加速度a,勺”

11、m/s m/s；8“3 2 s内复兴号的加速度a 名 丹m/s24 m/s：则10 s末和谐号的加速度比复兴号的小,故A错误;题图乙中复兴号的最大速度为v=72 m/s 4 X （3 2-24）24-8 44m/s=78 m/s,故B正确;因t=0时两车车头刚好并排,在0到24 s内和谐号的速度大于复兴号的速度，两者的距离逐渐增大，速度相等后两者的距离缩小，则在24 s末两车头相距最远，故C正确;v-l图像与时间轴围成的面积表示位移,则在024 s两者的最大距离A X=8X（7；-60）m=48 m,而在243 2 s内，两车缩小的距离A x=（7&7 2）j （3 2-24）水&x,即3 2

12、 s未复兴号还未追上和谐号，故D错误。12.（2022浙江杭州二模,3）汽车的百公里加速时间指的是汽车从静止开始加速到100 km/h所花的最短时间。某一款汽车的官方百公里加速时间为5.0 s,最高车速为250 km/h.假定该汽车从静止开始做匀加速直线运动,则汽车（）A.加速到100 km/h的过程中的最大加速度为5.0 m/s2B.加速到100 km/h,行驶的最短位移为250 mC.行驶50 in,速率能超过80 km/hD.加速到250 km/h,所花的最短时间是15 s答 案c汽车加速到100 km/h的过程中的最大加速度为a产m/s?二手m/s2,故A错误:汽车加速到100 km/

13、h,行驶的最短位移为x g t尸 等m,故B错误;汽车行驶50 m后的最大速率为丫=国 言V2 m/s,而三0 m/s80 km/h誉m/s,0,250 x2则速率能超过80 km/h,故C正确;汽车加速到250 km/h,所花的最短时间是3=上=5 0 s=12.5 s,故D错误。am 互13.（2022河北五一联盟开学考试,4）甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动。质点甲做初速度为零、加速度大小为a,的匀加速直线运动,质点乙做初速度为v。、加速度大小为史的匀减速直线运动直至速度减为零保持静止，甲、乙两质点在运动过程中的x-v图像如图所示,虚线与对应的坐标轴垂直。下列说法正

14、确的是（）第6页 共1 1页A.图线a表示质点乙的运动B.质点甲的加速度大小为3 m/s2C.质点乙的加速度大小为1 m/s2D.开始运动后，两质点在x=6 m处相遇答 案C根据图像可知，图线a中速度随位移的增大而增大，图线b中速度随位移的增大而减小,所以图线a表示质点甲的运动，故A错误;当x=0时，乙的速度为6 m/s,即质点乙的初速度v=6 m/s,设质点乙、甲先后通过x=6 m处时的速度均为v,对质点甲有v,=2aix对质点乙有-诏=-2a?x联立解得a,+a2=3 m/s2当质点甲的速度v,=8 m/s、质点乙的速度v;=2 m/s时,两质点通过相同的位移设为x对质点甲有忧=2aix对

15、质点乙有该-%=-2a：x，联立解得a,=2a2联立解得a,=2 m/s；az=l m/s2故B错误,C正确；图线a、b的交点表示两质点在通过这T 立置时速度相同，但不是同时，故D错误。14.（2022湖南师大附中月考三.8）（多选）物理学中有一些经典实验,通过巧妙的设计、使用简陋的器材揭示了深刻的物理本质。伽利略的斜面实验揭示了匀变速直线运动规律。某同学用现代实验器材改进伽利略的经典斜面实验。如图甲所示，他让一小球从固定斜面顶端0处静止释放，小球经过A处到达斜面底端B处,通过在A、B两处安装的传感器测出A、B间的距离x及小球X在AB段运动的时间I.改变传感器所在A点的位置，重复多次实验,计算

16、机作出丁t图像如图乙所示。下列说法正确的是（）第7页 共1 1页A.小球在斜面上运动的平均速度大小为6 m/sB.小球运动到斜面底端时速度大小为6 m/sC.小球在斜面上运动的加速度大小为6 m/s2D.小球在斜面上运动的时间为2 s1 V 1答 案 B C 由匀变速运动规律有v.=v.+at,x=v“t与at；可得不由图乙知,小球运动到斜面底端时速度大小为v,=6 m/s,选项B 正确;小球在斜面上做匀加速运动，平均速度小于6 m/s,选项A 错误;由a=|m/可得,小球在斜面上运动的加速度大小为a=6 m/s1选项C 正 确 油 v产 at.可得,小球在斜面上运动的时间为t=l s,选项1

17、)错误。15.(2022株洲一模,13)某高速上f 直路段设置有区间测速，区间长度为19 km,f 小汽车通过测速起点时的速度为92 km/h,汽车匀加速行驶3 6 s后速度为108 km/h,接着匀速行驶6 min,然后匀减速行驶并通过测速终点。为使汽车在该区间的平均速度不超过最高限速100 km/h,求：(D小汽车在该区间运动的最短总时间；(2)该车通过区间测速终点时的最高速度大小。答案(1)684 s(2)72 km/h_ x解 析(1)平均速度方：,x=19 km、方=100 km/h,解得汽车在该区间运动的最短总时间t=0.19 h=11.4 min=684 so(2)设匀加速行驶的

18、时间为 匀速行驶的时间为“汽车在区间测速起点的速度为v匀速行驶的速度为v2,区间测速终点的最高速度为v“总位移为x.匀加速行驶的位移x尸电产如,匀速行驶的位移x2=v2t2)匀减速行驶的位移x尸弩总位移 x=xi+xz+x：l,联立解得 v.=72 km/h.16.(2022安徽合肥第一次质检)ET C是高速公路上不停车电子收费系统的简称。图为ET C通道的示意图,通道的长度为自识别区起点至自动栏杆的水平距离。某汽车以18 km/h的速度匀速驶入识别区,ET C天线识别车载电子标签用时0.3 s,识别完成后发出滴的一声,司机发现自动栏杆没有抬起，于是紧急刹车。已知司机的反应时间为0.5 s,该

19、 ET C通道的长度为2 9 必要使汽车不撞杆，则刹车时汽车加速度大小至少为多大？.ETC天线电子标签答案 0.5 m/s2解析 汽车匀速行驶的速度vo=18 km/h=5 m/s,设汽车做减速运动时的加速度大小为a 时,汽车刚好不撞杆,则在识别车载电子标签和司机反应时间内,汽车行驶的距离为x,=v(t,+t2)在刹车过程中,汽车行驶的距离x广?2a通道长度L=xi+xz解得 a=0.5 m/s2即刹车时汽车加速度大小至少为0.5 m/sl17.(2021山东联调,15)汽车的“百公里加速时间”指的是速度从0 加速到100 km/h所用的时间,该指标是对汽车动力性能的最直观的体现,如图是利用超

20、声波测速仪测量2.0 T 某型号小汽车的百公里加速时间的示意图。A 为运动的小汽车,固定不动第 8 页 共 11页的超声波测速仪B向某一方向发射超声波,在发射的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到汽车就立即返回来，超声波测速仪收到反射波就立即停止计时。在一次测试中，小汽车A与测速仪B相距1,=672%某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动,当B接收到反射回来的超声波信号时,A、B相距L=704 m,已知声速v,=3 40 m/s.求：n8.4(1)小汽车A的加速度大小；小汽车A的百公里加速时间(保留2位有效数字兀答 案(1)4 m/J(2)6.9 s解析 设汽车的加速度为a

21、,汽车A运动的时间为t,则超声波来回的时间为t,单程的时间为g,前g汽车运动位移为X,后g汽车运动位移为X244)1 2(1)“五环”运动过程中的速度最大值；(2)“五环破冰”(从开始运动到两者分离)所用时间。答案(1)0.3 m/s(2)15.5 s解 析(1)设“五环”运动过程的最大速度为V,则加速、减速过程用时均为t尸；匀速过程用时Q=43 s-2t,“五环”上升的位移满足12.6 m=2 X%仔+vtz1 2X i+x 2=a tX l+X 2=1 2-ll超声波追上汽车时,超声波传播的距离为L+x”2(L+x,)=vt解得 a=4 m/s2(2)根据速度公式有,=/解得 t=6.9

22、s解题关键 本题属于多过程问题,而且运动对象也是两个:超声波信号和汽车,因此可以将过程通过图像简单地呈现出来，更加便于题目的分析。18.(2022重庆模拟四)2022年北京冬奥会开幕式又一次让中国惊艳世界，其 中“五环破冰”寓意打破隔阂，大家融为一体，向世界展示了中国人的浪漫。设 定“五环”均为半径3 m的圆环(厚度忽略不计)，上三环的下边缘与下两环的圆心在同一水平面上。整个过程可简化为如图所示物理模型:初始时，“五环”位于同一竖直面内，恰藏于“冰”中置于水平地面上，“冰”上下表面均水平，其中上三环上边缘与“冰”上表面齐平，下两环下边缘与“冰”下表面齐平。现 使“五环”和“冰”同时以大小为a=

23、0.3 0 m/s 的加速度分别竖直向上、向下做匀加速直线运动,速度达到某同T 直后均做匀速运动，各自快到达终点时分别以大小为a=0.3 0 m/s：的加速度做匀减速直线运动直至静止，最 终“五环”用时43 s上升12.6 m,悬挂在空中，“冰”上表面恰好与水平地面融为一体。求：第9页 共1 1页联立解得 ti=l s,t2=41 s,v=0.3 m/s(2)“冰”加速、减速过程的位移x=1at：=O.15 m“冰”匀速运动过程用时匕二一=29 sV设“冰”减 速 前“五环”已离开“冰”，取开始匀速到两者恰好分离用时3,有 3 r-2x=2vt,得 i,=14.5 st3可 知“冰”减 速 前

24、“五环”已离开“冰”，“五环破冰”用 时 t=3+t,=15.5 s19.(2022广东华师附中一模,13)无人驾驶汽车是利用先进的5G技术制造的汽车。在广州生物岛和黄埔区能经常见到无人驾驶汽车在路面行驶。无人驾驶汽车上配有主动刹车系统,当车速超过3 0 km/h时,汽车主动刹车系统会启动预判:车载电脑通过雷达采集数据在t=0.6 s 内进行分析预判,若预判汽车以原速度行驶后可能会发生事故,汽车会立即主动刹车。现有一无人驾驶汽车正以v,=3 6 km/h的速度匀速行驶,在它的正前方相距L=20 m 处有一大货车正以v2=28.8 km/h的速度匀速行驶。若取重力加速度g=10 m/s；问：(1

25、)预判结束时,两车之间的距离。(2)若预判结束时,汽车立即开始以a4 m/s；的加速度刹车，同时大货车开始减速行驶,且从此时刻开始计时,大货车的速度与时间关系满足=8-3.2t(m/s),则要使两车不相撞,求汽车加速度a 的取值范围，(计算出的数据请保留3 位有效数字)答案(1)18.8 m(2)1.74 m/s2 a2,5 s由题意可知大货车减速时的加速度大小为a=3.2 m/s2大货车刹车总时间为t产 空“2.5 st,-a所以大货车先停下来。设汽车的刹车位移为八 大货车的刹车位移为X，.,根据运动学规律有0-V=-2ax30-V2=-2a,xj要使两车不相撞,应满足X3 X.|+Xa解得 L 74 m/s2 a4.00 m/s2方法总结解答追及和相遇问题的三种方法情境抓 住“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键,认真审题，挖掘题目中的隐含条件,建立一幅物体运动关系的情境图分析法函数设相遇时间为t,根据条件列方程,得到关于位移x与时间I的函数关系,由此判断两物体追及或相遇情况判断法图像将两个物体运动的速度与时间关系或位移与时间关系画在同一图像中，然后利用图像分析求解相关问题分析法第 1 0 页 共 1 1 页第i i页 共n页