2025届高考物理一轮复习训练：直线运动

运动学专题2

1.匀变速直线运动的公式应用

知识点：刹车问题

例题1.1近两年，丰城交警将“礼让行人”作为管理重点，“斑马线前车让人”现已逐渐成为一种普遍现象。司机小明驾车以43km/h（约为12m/s）的速度，在平直的城市道路上沿直线行驶。看到斑马线有行人后立即以22m/s的加速度刹车，停住时车头刚好碰到斑马线。等待行人10s后（人已走过），又用了8s时间匀加速至原来的速度。开始刹车时设为计时起点（即0t），求：

（1）车10s内的位移；

（2）从开始制动到恢复原速这段时间内车的平均速度大小。

1.1.1(2021浙江6月选考,19,9分)机动车礼让行人是一种文明行为。如图所示,质量m=1.0×103 kg的汽车以v1=36 km/h的速度在水平路面上匀速行驶,在距离斑马线s=20 m处,驾驶员发现小朋友排着长l=6 m的队伍从斑马线一端开始通过,立即刹车,最终恰好停在斑马线前。假设汽车在刹车过程中所受阻力不变,且忽略驾驶员反应时间。

(1)求开始刹车到汽车停止所用的时间和所受阻力的大小;

(2)若路面宽L=6 m,小朋友行走的速度v0=0.5 m/s,求汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需的时间;

(3)假设驾驶员以v2=54 km/h超速行驶,在距离斑马线s=20 m处立即刹车,求汽车到斑马线时的速度大小。

知识点：综合运用

例题1.2物体以一定的初速度从斜面底端A点冲上固定的光滑斜面,斜面总长度为xAC,物体到达斜面最高点C时速度恰好为零,如图2-1所示,已知物体向上运动到距斜面底端34xAC处的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间.

1.2.1[2021·丽水模拟](多选) 在一平直公路上,一辆汽车从O点由静止开始做匀加速直线运动,8 s内经过相距80 m的A、B两点,已知汽车经过B点时的速度为15 m/s,则

图2-2

A.汽车经过A点时的速度为5 m/s

B.A点与O点间的距离为20 m

C.汽车从O点到A点需要的时间为5 s

D.汽车从O点到B点的平均速度为7.5 m/s

1.2.2(2022届浙江S9联盟期中联考,20)如图甲,滑板运动深受部分年轻人的喜爱,他们在斜坡上冲上、滑下,享受着运动的乐趣。为研究此运动过程,可以建立如图乙所示物理模型。物体由底端D点以v0=4 m/s的速度滑上固定的光滑斜面,途经A、B两点,已知AB=BC,由B点再经过0.5 s物体滑到斜面最高点C时速度恰好为零。设斜面长度为4 m,求:

图甲 图乙

(1)物体运动的加速度;

(2)物体经过B点时的速度大小;

(3)物体两次经过A点的时间间隔。

知识点：推论及其应用

例题1.3（1）一物体由静止沿光滑斜面匀加速下滑距离L时，速度为v，当它的速度为v2，它沿斜面下滑的距离是

A．12 L B．22 L C．14 L D．34 L

（2）子弹以初速度v0打入两块完全相同的木板，并恰好穿过这两块木板．假设子弹在木板中的运动是匀减速直线运动，则子弹穿越第一块木板后的速度为

A．02v B．03v C．02v D．02v

1.3.1几个水球可以挡住一颗子弹？《国家地理频道》的实验结果是：四个水球足够！完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第4个水球，则下列判断正确的是

A．子弹在每个水球中的运动时间相同 B．子弹在每个水球中的速度变化量相同

C．子弹在每个水球中的动量变化量相同D．子弹在每个水球中的动能变化量相同

1.3.2一旅客在站台8号车厢候车线处候车，若动车一节车厢长25 m，动车进站时可以看做匀减速直线运动．他发现第6节车厢经过他时用了4 s，动车停下时旅客刚好在8号车厢门口(8号车厢最前端 A．1 m/s2 B2m/s2 C．0.5 m/s2 D．0.2 m/s2

2. 自由落体

知识点：上抛运动

例题2.1(多选)在塔顶边缘将一物体竖直向上抛出,抛出点为A,物体上升的最大高度为20 m,不计空气阻力,g取10 m/s2,设塔足够高,则物体位移大小为10 m时,物体运动的时间可能为

A.(2-√2) s

B.(2+√2) s

C.(2+√6) s

D.√6 s

2.1.1一质点在恒力作用下由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为a1,经时间t后换成反方向的另一个恒力，加速度大小为a2,若再经时间t恰能回到出发点,则a1:a2应为

A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4

2.2.2(2020温州联考,3|物理生活)西湖音乐喷泉位于湖滨三公园附近湖面上,高126 m的“音乐喷泉”向人们展露迷人风姿,设最高的那注喷泉竖直向上喷出,且这注喷泉对应的喷嘴的出水量为0.35 m3/s,不计空气阻力,则这注喷泉空中水的体积约为(g取10 m/s2)

A.0.7 m3

B.1.75 m3

C.3.5 m3

D.因喷嘴横截面积未知,故无法确定

知识点：其他

例题2.2小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放，用频闪方法拍摄的小球位置如图中1、2、3和4所示。已知连续两次闪光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d。由此可知，小球

A.下落过程中的加速度大小约为d/2T2

B.经过位置3时的瞬时速度大小约为7d/2T

C.位置1为小球的释放点

D.从位置1到位置4过程中的平均速度大小约为9d/2T

2.2.1(2020浙江9+1联盟高二期中)如图是高中物理必修1封面上的沙漏照片，观察可以发现照片中的砂粒在空中时都看不出砂粒本身的形状，而是成了条条痕迹。若近似认为砂粒下落的初速度为0，忽略空气阻力，不计砂粒间的相互影响，设砂粒随时间均匀漏下，则以下推断正确的是

A．出口下方10 cm处的痕迹长度约是5 cm处的2倍

B．出口下方10 cm处的痕迹长度约是5 cm处的4倍

C．出口下方0～2 cm范围内的砂粒数约与2～6 cm范围的砂粒数相等

D．出口下方0～2 cm范围内的砂粒数约与2～8 cm范围的砂粒数相等

2.2.2[2021·丽水模拟] 蹦床运动要求运动员在一张绷紧的弹性网上蹦起、腾空并做空中运动.为了测量运动员跃起的高度,训练时可在弹性网上安装压力传感器,利用传感器记录弹性网所受的压力,并在计算机上作出压力—时间图像,如图K2-5所示.设运动员在空中运动时可视为质点,则运动员跃起的最大高度是(g取10 m/s2,不计空气阻力)

图K2-5 A.1.8 m B.3.6 m

C.5.0 m D.7.2 m

2.2.3(多选)[2022·学军中学月考] 将一个小球竖直向上抛出,小球碰到高处的天花板后反弹,并竖直向下运动回到抛出点.若反弹的速度大小是碰撞前速度大小的1320,小球上升的时间为1

s,下落的时间为1.2 s,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力和小球与天花板的碰撞时间,则下列说法正确的是

A.小球与天花板碰撞前的速度大小为10 m/s

B.小球与天花板碰撞前的速度大小为8 m/s

C.抛出点到天花板的高度为15 m

D.抛出点到天花板的高度为13 m

2.2.4(2020浙江杭州学军11月模拟,4|设问创新)伽利略在研究自由落体运动时,设计了如图所示的斜面实验。下列哪些方法是他在这个实验中采用过的

①测出相同长度的斜面在不同倾角时,物体落到斜面底端的速度v和所用时间t,比较v/t的大小

②用打点计时器打出纸带进行数据分析

③改变斜面倾角,比较各种倾角得到的x/t2的大小

④将斜面实验的结果合理“外推”,说明自由落体运动是特殊的匀变速直线运动

A. ①②③④ B. ①③④

C. ①④ D. ③④

练习

1、如图所示，一小滑块沿足够长的斜面以初速度v向上做匀变速运动，依次经A、B、C、D到达最高点E。已知xAB＝xBD＝6 m，xBC＝1 m，滑块从A到C和从C到D所用的时间都是2 s。设滑块经过B、C时的速度分别为vB、vC，则

A．vC＝6 m/s B．vB＝2 √2m/s

C．xDE＝ 3 m D．从D到E所用时间为4 s

2.（2016年浙江）航员在月球上离月球表面高10 m处由静止释放一片羽毛，羽毛落到月球表面上的时间大约是

A．1.0 s B．1.4 sC．3.5 s D．12 s

3.[2020·桐乡高中期中] 一汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶.行驶过程中,司机忽然发现前方有一警示牌,立即刹车.刹车后汽车立即开始做匀减速直线运动,直至停止.已知从刹车开始计时,汽车在0~2 s内的位移大小为48 m,4~6 s内的位移大小为3 m.用v、a分别表示汽车匀速行驶时的速度大小及刹车后的加速度大小,则

A.a=458 m/s2,v=2378 m/s

B.a=323 m/s2,v=1043 m/s

C.a=8 m/s2,v=32 m/s

D.a=6 m/s2,v=30 m/s

4.在2021年荆州中学田径运动会上,苏同学以2.13 m的成绩打破了荆州市高中男子跳高纪录(2.05 m)夺得冠军.经了解,苏同学身高1.91 m,据此可算出他离地时竖直向上的速度最接近 A.6.8 m/s B.5.8 m/s C.4.8 m/s D.3.8 m/s

5.(2018浙江4月选考,10,3分)如图所示,竖井中的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面。某一竖井的深度为104 m,升降机运行的最大速度为8 m/s,加速度大小不超过1 m/s2。假定升降机到井口的速度为0,则将矿石从井底提升到井口的最短时间是( )

A.13 s B.16 s C.21 s D.26 s

6.据统计，开车时看手机发生事故的概率是安全驾驶的23倍，开车时打电话发生事故的概率是安全驾驶的2.8倍。一辆汽车在平直公路上以某一速度行驶时，司机低头看手机3s，相当于盲开60m，该车遇见紧急情况，紧急刹车的距离（从开始刹车到停下时汽车所行驶的距离）至少是20m。根据以上提供的信息

（1）求汽车行驶的速度大小和刹车的最大加速度大小；

（2）若该车以108km/h的速度在高速公路上行驶时，前方150m处道路塌方，该车司机低头看手机3s后才发现危险，已知司机的反应时间为0.6s，刹车的加速度与（1）问中大小相等。试通过计算说明汽车是否会发生交通事故。

7.（2020台州中学高一上统练）如图所示，水平传送带以2m/s的速度顺时针匀速转动，将一个可视为质点的物体在传送带的左端O点由静止释放，物体在传送带的作用下做匀加速直线运动，依次通过A、B、C三个位置，已知AB=BC、tAB=2(3-2)s、tBC=2s，当物体到达C位置时恰好与传送带共速，之后物体保持与传送带一样的速度匀速运动，最终到达传送带的另一端D点，物体在传送带上运动的总时间为t=12s，求：

（1）物体从O点到A点的运动时间；

（2）传送带两端O点与D点之间的距离。