第一周 直線運動-2024屆高考物理大單元每周拔高練（含答案）

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1.利用傳感器與計算機(jī)結(jié)合，可以自動得出物體運動的圖像。某同學(xué)在一次實驗中，獲取了小車運動10m過程中速度隨時間變化規(guī)律的圖像，如圖中實線所示，虛線為過坐標(biāo)原點的一條直線。關(guān)于小車的運動，下列說法正確的是()

A.小車做非勻變速曲線運動

B.小車的平均速度一定不等于1m/s

C.圖中兩部分陰影面積

D.小車在前4s內(nèi)的位移大小可能為2m

2.學(xué)校伽利略學(xué)習(xí)社制作了一個彈射器，彈射器從地面先后以同樣的速度豎直向上射出甲、乙兩小球，射出的時間相隔2s，它們運動的圖像分別如圖中的直線所示，下列說法正確的是()

A.甲球處于上升階段時，兩球間的距離變大

B.第6s末，甲球落回地面

C.第2s末，兩球間的距離為20m

D.第4s末，兩球在同一高度處

3.兩位足球愛好者，在地面上進(jìn)行顛球比賽，王同學(xué)以初速度豎直上拋A球后，李同學(xué)又以初速度在同一地點豎直上拋B球，若要使兩球能在空中相遇，則兩球拋出的時間間隔必須滿足什么條件（已知，不計空氣阻力，重力加速度為g）()

A.B.

C.D.

4.兩物體從同一地點同時出發(fā)，沿相同方向運動。圖甲是A運動的圖像（圖像滿足拋物線方程），圖乙是B做勻減速直線運動的圖像。則下列說法正確的是()

A.時兩物體速度大小相等

B.前1s內(nèi)兩物體間距離一直在變大

C.時刻，A的速度為2m/s，B的速度為8m/s

D.A的加速度大小為，B的加速度大小為

5.甲、乙兩名運動員在泳池里訓(xùn)練，時刻分別從泳池的兩端出發(fā)，甲、乙的速度-時間圖像分別如圖1、2所示，若不計轉(zhuǎn)向的時間且持續(xù)運動，兩運動員均可視為質(zhì)點。下列說法正確的是()

A.游泳池長50m

B.繼續(xù)運動，兩運動員一定不會在泳池的兩端相遇

C.從時刻起經(jīng)過1min兩運動員共相遇了3次

D.在0~30s內(nèi)，兩運動員的平均速度大小之比為8:5

6.如圖所示，以勻速行駛的汽車即將通過路口，當(dāng)汽車距離停車線時，綠燈還有2s將熄滅，綠燈熄滅后，黃燈亮3s后熄滅。該車加速時最大加速度大小為，減速時最大加速度大小為，此路段允許行駛的最大速度為12.5m/s。同學(xué)們學(xué)習(xí)交通規(guī)則后，通過討論提出建議：駕駛員要么在綠燈熄滅前使汽車通過停車線，且不超速；要么使汽車在黃燈熄滅前停在停車線處。汽車可視為質(zhì)點，下列關(guān)于駕駛員的操作可滿足同學(xué)們的建議的是()

A.汽車在距停車線11m處開始勻加速行駛通過停車線

B.汽車立即勻加速行駛直至通過停車線

C.汽車在距停車線9m處開始勻減速行駛直至停下

D.汽車立即勻減速行駛直至停下

7.如圖甲所示，逆時針轉(zhuǎn)動的繃緊的傳送帶與水平方向夾角為37°，傳送帶的圖象如圖乙所示。在時刻質(zhì)量為1kg的楔形物體從B點以某一速度滑上傳送帶并沿傳送帶向上做勻速運動，2s后開始減速，在時物體恰好到達(dá)最高點A點。重力加速度為。對物體從B點運動到A點的過程中，下列說法正確的是（）()

A.物體的重力勢能增加36J

B.摩擦力對物體做功為12J

C.物體在傳送帶上運動過程中產(chǎn)生的熱量為12J

D.傳送帶因為運送物體多消耗的電能為46J

8.如圖所示，在水平面上固定著四個厚度相同的木塊，一顆子彈以某速度從O點射入.子彈在木塊中做勻減速直線運動，到達(dá)第四個木塊的右側(cè)D位置時子彈速度恰好為零，下列說法正確的是()

A.子彈在每個木塊中運動B的平均速度相等

B.子彈通過每個木塊的速度變化量相同

C.子彈到達(dá)各點的速率之比為

D.子彈穿過每個木塊的時間之比為

9.一如下闖關(guān)游戲：將一帆布帶大部分置于桌面上，另一小部分置于桌外，設(shè)置于桌面的AB部分長0.6m（設(shè)桌面外的部分其質(zhì)量遠(yuǎn)小于AB部分的質(zhì)量），O為AB中點，整條帆布帶的質(zhì)量為。將一質(zhì)量為、可看成質(zhì)點的磚塊置于AB部分的中點處，磚塊與帆布帶、帆布帶與桌面、磚塊與桌面的動摩擦因數(shù)都為。游戲時闖關(guān)者用恒定水平拉力F拉帆布帶，若能使帆布帶與磚塊分離且磚塊不從桌面掉落下來，則算闖關(guān)成功。設(shè)磚塊未脫離帆布帶時帆布帶受到的滑動摩擦力不變，則下列說法正確的是()

A.磚塊滑動時的加速度大小為

B.帆布帶所受到的滑動摩擦力最大只能是1.8N

C.若磚塊與帆布帶分離時的速度為，闖關(guān)恰好成功

D.闖關(guān)者用的力拉帆布帶時，則闖關(guān)成功

10.如圖甲所示，傾角為θ的足夠長的傳送帶以恒定的速率沿逆時針方向運動。時將質(zhì)量的物體（可視為質(zhì)點）輕放在傳送帶上，物體相對地面的圖像如圖乙所示。設(shè)沿傳送帶向下為正方向，取重力加速度，，，則()

A.傳送帶的速率

B.傳送帶的傾角

C.物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)

D.0~1.0s內(nèi)物體所受摩擦力沿傳送帶向上

11.雨雪天氣時路面濕滑，汽車在緊急剎車時的剎車距離會明顯增加。如圖所示為駕駛員駕駛同一輛汽車在兩種路面緊急剎車時的圖像，駕駛員的反應(yīng)時間為1s。下列說法正確的有()

A.從到停下，汽車在干燥路面的平均速度大于在濕滑路面的平均速度

B.從到停下，汽車在干燥路面的平均速度大于在濕滑路面的平均速度

C.從到停下，汽車在干燥路面的行駛距離比在濕滑路面的行駛距離少10m

D.從到停下，汽車在干燥路面的加速度是在濕滑路面的加速度的1.33倍

12.如圖所示，小球甲從距離地面高度為處以速度豎直向上拋出，同時小球乙從距離地面高度為處開始自由下落，小球運動的過程中不計空氣阻力，重力加速度取，則下列說法中正確的是()

A.小球乙落地前，兩小球的速度差逐漸變大

B.落地前的運動過程中小球甲、乙的平均速率之比為1:2

C.小球乙落地時，甲、乙兩球的位移大小之比為3:4

D.小球甲、乙在落地前最后1s下落的高度相同

13.某興趣小組利用自由落體運動測定重力加速度，實驗裝置如圖所示。傾斜的球槽中放有若干個小鐵球，閉合開關(guān)K，電磁鐵吸住第1個小球；手動敲擊彈性金屬片M，M與觸頭瞬間分開，第1個小球開始下落，M迅速恢復(fù)，電磁鐵又吸住第2個小球；當(dāng)?shù)?個小球撞擊M時，M與觸頭分開，第2個小球開始下落……這樣，就可測出多個小球下落的總時間。

（1）在該實驗中，下列做法正確的是___________。

A.電路中的電源只能選用交流電源

B.實驗前應(yīng)將M調(diào)整到電磁鐵的正下方

C.用直尺測量電磁鐵下端到M的豎直距離作為小球下落的高度

D.手動敲擊M的同時按下秒表開始計時

（2）實驗測得小球下落的高度，10個小球下落的總時間，可求出重力加速度___________。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）在不增加實驗器材的情況下，請?zhí)岢鰷p小實驗誤差的兩種方法：

①________________；

②________________。

（4）某同學(xué)考慮到電磁鐵在每次斷電后需要時間磁性才消失，因此，每個小球的實際下落時間與它的測量時間相差，導(dǎo)致實驗誤差。為此，他分別取高度和，測量n個小球下落的總時間和，利用、、、、n求出g。此方法__________（填“能”或“不能”）消除對本實驗的影響。此方法求得重力加速度的表達(dá)式為___________。

14.隨著私家車的普及，武漢的許多道路出現(xiàn)了讓人頭疼的擁堵問題。如圖所示為高峰時段武漢某一街道十字路口，在一個單行道上紅燈攔停了很多汽車，攔停的汽車排成筆直的一列，最前面的一輛汽車的前端剛好與路口停車線相齊，假設(shè)汽車長均為，前面汽車尾部與后面相鄰汽車的前端相距均為。為了安全，前面汽車尾部與后面相鄰汽車的前端相距至少為才能開動，若汽車都以的加速度做勻加速直線運動，加速到后做勻速運動。該路口一次綠燈持續(xù)時間，時間到后直接亮紅燈。另外交通規(guī)則規(guī)定：紅燈亮起時，車頭已越過停車線的汽車允許通過。綠燈亮起瞬間，第一輛汽車立即開動，求

（1）第一輛車尾部與第二輛車前端的最大距離。

（2）通過計算，判斷第13輛汽車能否在第一次綠燈期間通過路口？

15.如圖所示，一水平的淺色傳送帶與平板緊靠在一起，且上表面在同一水平面上。在傳送帶上左端放置一質(zhì)量為的煤塊（視為質(zhì)點），煤塊與傳送帶及煤塊與平板上表面之間的動摩擦因數(shù)均為，初始時，傳送帶與煤塊及平板都是靜止的?，F(xiàn)讓傳送帶以順時針方向的恒定加速度開始運動，當(dāng)其速度達(dá)到后，便以此速度做勻速率運動。經(jīng)過一段時間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，相對于傳送帶不再滑動。又經(jīng)過一段時間煤塊平穩(wěn)滑到右端平板上，與此同時，在平板右側(cè)施加一個水平向右的恒力作用了0.5s時煤塊與平板速度恰好相等，此時撤去F，最終煤塊沒有從平板上滑下。已知平板質(zhì)量，重力加速度，求：

（1）傳送帶上黑色痕跡的長度；

（2）有F作用期間平板的加速度大?。?/p>

（3）平板的最短長度。

答案以及解析

1.答案：C

解析：圖像中斜率表示加速度，由題圖知，小車做加速度先增大后減小的非勻變速直線運動，A錯誤；小車在10s內(nèi)運動的平均速度大小為，B錯誤；若小10s車做勻加速直線運動，如題圖中虛線所示，其位移大小等于虛線與橫坐標(biāo)軸圍成的面積，等于10m，因此虛線與橫坐標(biāo)軸圍成的面積與圖中實線與橫坐標(biāo)軸圍成的面積相等，故圖中兩部分陰影面積，C正確；若小車做勻加速直線運動，在前4s內(nèi)的位移為1.6m，由題圖知，在前4s內(nèi)小車的實際位移小于小車做勻加速直線運動的位移，因此小車在前4s內(nèi)位移大小不可能為2m，D錯誤。

2.答案：BD

解析：由題圖可知0~2s，甲球速度一直向上，乙球速度為零，兩球間的距離一直增大；2~3s，乙球的速度總是大于甲球的速度，則兩球間的距離變小，故A錯誤。由圖可知甲球從地面向上拋出到速度變?yōu)榱愕臅r間為3s，由對稱性可知，甲球從最高點下落到地面的時間也為3s，則第6s末，甲球落回地面，故B正確。第2s末，甲球上升的高度為，乙球剛拋出，則兩球間的距離為40m，故C錯誤。第4s末，甲球的高度為，乙球的高度為，兩球在同一高度處，故D正確。

3.答案：D

解析：A球從地面上拋出到回到地面所用時間為球從地面上拋出到回到地面所用時間為，要使兩球能在空中相遇，臨界一：假設(shè)兩球剛好在回到地面時相遇，則有。臨界二：在A球剛好回到地面時，將B球上拋，則有，故為了使兩球能在空中相遇，兩球拋出的時間間隔必須滿足，選項D正確。

4.答案：B

解析：由于題圖甲滿足拋物線方程，則該圖是A做勻加速直線運動的圖像，則有，將題圖甲的兩點（1s，2m），（2s，8m）坐標(biāo)數(shù)據(jù)代入解得，則，題圖乙中根據(jù)，且由圖判斷知B做初速度為8m/s的勻減速直線運動，加速度，則。由此分析：時，故A項錯誤。A做初速度為零的勻加速直線運動，B做初速度為8m/s的勻減速直線運動，因此一開始B在A前，，此時間距離變大；當(dāng)時，即，解得，此時間距離達(dá)到最大，故B項正確。時刻，A的速度為0，B的速度為8m/s，故C項錯誤。由上述分析可知A的加速度大小為，B的加速度大小也為，故D項錯誤。

5.答案：C

解析：由圖像可知，游泳池長度等于甲前20s內(nèi)的位移大小（或乙前25s內(nèi)的位移大?。瑒t，A錯誤；當(dāng)乙往返兩次，回到出發(fā)點時，甲往返兩次半，故在100s時甲、乙恰好在乙的出發(fā)點相遇[或整數(shù)時在泳池兩端相遇]，B錯誤；作甲、乙的圖像如圖所示，在0~1min內(nèi)有3個交點，因此在0~1min內(nèi)兩運動員相遇3次，C正確；0~30s內(nèi)甲的位移，乙的位移，由平均速度知，，D錯誤。

6.答案：D

解析：對于A項情況，汽車勻速運動的時間，設(shè)汽車后半程勻加速運動通過停車線的最短時間為，則有，代入數(shù)據(jù)解得，故汽車在綠燈熄滅前不能通過停車線，A錯誤；對于B項情況，綠燈還有2s將熄滅，汽車全程勻加速行駛，通過停車線需滿足，解得，通過停車線時的速度，故汽車在綠燈熄滅前雖能通過停車線，但已超速，B錯誤；對于C項情況，汽車減速運動的最小位移，汽車超過停車線，C錯誤；對于D項情況，汽車全程勻減速恰好停在停車線時，汽車的加速度，運動的時間，故汽車可在黃燈熄滅前停在停車線處，D正確。

7.答案：ACD

解析：根據(jù)圖線的斜率表示加速度，可得傳送帶運動的加速度為，楔形物體沿傳送帶向上做勻速運動，說明物體受力平衡，由平衡條件可知，2s末，傳送帶的速度為2m/s，物體開始減速，分析可知，物體做勻速直線運動的速度為2m/s，且2s后物體與傳送帶一起做加速度為的勻減速運動，在時物體恰好到達(dá)最高點A點，則傳送帶的長度，其中，故A正確。楔形物體的重力勢能增加量為，對物體從B點運動到A點的過程，根據(jù)動能定理有，解得，故B錯誤。物體在0-2s內(nèi)與傳送帶有相對運動，相對位移為，該過程中的滑動摩擦力，則物體在傳送帶上運動過程中產(chǎn)生的熱量為，故C正確。由功能關(guān)系得，傳送帶因為運送物體多消耗的電能為，故D正確。

8.答案：CD

解析：子彈做勻減速運動，因此子彈在每個木塊中運動的平均速度越來越小，故A錯誤；子彈在木塊中做勻減速直線運動，通過相同位移的時間不同，因此穿過每一個木塊所用時間不同，由可知穿過每一個木塊的速度變化量不同，故B錯誤；設(shè)每個木塊的厚度為d，子彈的加速度大小為a，由勻變速直線運動的規(guī)律可得，解得，則，故C正確；末速度為零的勻減速直線運動，可反向看成初速度為零的勻加速直線運動，通過相同位移所用時間之比為，故子彈穿過每個木塊的時間之比為，故D正確.

9.答案：ABC

解析：當(dāng)帆布帶相對磚塊運動時，所受的摩擦力，磚塊受到的摩擦力為，設(shè)磚塊的加速度為，帆布帶的加速度為，則有，發(fā)生相對運動需要，代入數(shù)據(jù)解得，，A正確；當(dāng)帆布帶與桌面、磚塊都發(fā)生相對運動時，帆布帶所受到的滑動摩擦力最大，為，B正確；若磚快與帆布帶分離時的速度為，磚塊勻加速運動的位移為，勻減速運動的位移為，則總位移為0.3m，磚塊恰好不從桌面掉下，C正確；當(dāng)時，磚塊未脫離桌面時的加速度，帆布帶的加速度，根據(jù)解得，則此時磚塊的速度，磚塊脫離帆布帶后做勻減速運動，勻減速運動的加速度大小為，則勻減速運動的位移，而勻加速運動的位移，可見磚塊已經(jīng)離開桌面，所以闖關(guān)失敗，D錯誤。

10.答案：ABC

解析：由圖像可知，在時，物體的加速度發(fā)生突變，說明該時刻物體受到的摩擦力發(fā)生突變，0~1.0s內(nèi)物體的速度小于傳送帶速度，傳送帶對物體的摩擦力沿傳送帶向下，1.0s后物體的速度大于傳送帶速度，傳送帶對物體的摩擦力沿傳送帶向上，可知在時，物體的速度等于傳送帶速度，即傳送帶的速率為10m/s，A正確，D錯誤；0~1.0s內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律可得，，1.0s后，根據(jù)牛頓第二定律可得，，聯(lián)立解得，B、C正確。

11.答案：AC

解析：A.從到停下，汽車在干燥路面的平均速度為

從到停下，汽車在濕滑路面的平均速度為

所以A正確；

B.根據(jù)勻變速度直線運動平均速度公式

則從到停下，汽車在干燥路面的平均速度等于在濕滑路面的平均速度，所以B錯誤；

C.根據(jù)速度與時間圖像的面積表示位移，則從到停下，汽車在干燥路面的行駛距離比在濕滑路面的行駛距離少10m，所以C正確；

D.從到停下，汽車在干燥路面的加速度為

從到停下，汽車在濕滑路面的加速度為

則從到停下，汽車在干燥路面的加速度是在濕滑路面的加速度的1.5倍，所以D錯誤；

故選AC。

12.答案：D

解析：以豎直向上為正方向，甲、乙兩球的速度差為，故兩小球的速度差不變，A錯誤；由得，乙球落地用時為，對甲球，有，解得，落地前甲球經(jīng)過的路程為25m，乙球經(jīng)過的路程為20m，由得，落地前的運動過程中小球甲乙的平均速率之比為5:6，B錯誤；乙球落地時，甲球的位移為零，即恰好回到拋出點，故小球乙落地時，甲、乙兩球的位移大小之比為0，C錯誤；對甲球，根據(jù)得，落地時的速度大小為，方向豎直向下，跟乙球落地時的速度相同，由于甲、乙兩球的加速度相同，由逆向思維及位移—時間公式可得，則小球甲、乙在落地前最后1s下落的高度相同，D正確。

13.答案：（1）BD

（2）9.4

（3）①增加小球下落的高度

②多次重復(fù)實驗，結(jié)果取平均值

（4）能；

解析：本題考查落體法測重力加速度的實驗操作、誤差分析與數(shù)據(jù)處理。

（1）M與觸頭接觸期間，電磁鐵應(yīng)保持磁性存在，電源可用直流電源或交流電源，故A錯誤；小球沿豎直方向自由下落，因此