专题一　直线运动--2026天津版高考物理第二轮专题强化练（含答案）

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专题一　直线运动
五年高考
考点1　运动的描述　匀变速直线运动规律及其应用
全国视野
1.(2024江西,3,4分)一质点沿x轴运动,其位置坐标x与时间t的关系为x=1+2t+3t2(x的单位是m,t的单位是s)。关于速度及该质点在第1 s内的位移,下列选项正确的是 (　C　)
A.速度是对物体位置变化快慢的描述;6 m
B.速度是对物体位移变化快慢的描述;6 m
C.速度是对物体位置变化快慢的描述;5 m
D.速度是对物体位移变化快慢的描述;5 m
2.(2023福建,1,4分)“祝融号”火星车沿如图所示路线行驶,在此过程中揭秘了火星乌托邦平原浅表分层结构,该研究成果被列为“2022年度中国科学十大进展”之首。“祝融号”从着陆点O处出发,经过61天到达M处,行驶路程为585米;又经过23天,到达N处,行驶路程为304米。已知O、M间和M、N间的直线距离分别约为463米和234米,则火星车　 (　D　)
A.从O处行驶到N处的路程为697米
B.从O处行驶到N处的位移大小为889米
C.从O处行驶到M处的平均速率约为20米/天
D.从M处行驶到N处的平均速度大小约为10米/天
3.(2025安徽,4,4分)汽车由静止开始沿直线从甲站开往乙站,先做加速度大小为a的匀加速运动,位移大小为x;接着在t时间内做匀速运动,最后做加速度大小也为a的匀减速运动,到达乙站时速度恰好为0。已知甲、乙两站之间的距离为8x,则 (　A　)
A.x=at2　　　　　　　　B.x=at2 C.x=at2　　　　　　　　D.x=at2
4.(2024山东,3,3分)如图所示,固定的光滑斜面上有一木板,其下端与斜面上A点距离为L。木板由静止释放,若木板长度为L,通过A点的时间间隔为Δt1;若木板长度为2L,通过A点的时间间隔为Δt2。Δt2∶Δt1为 (　A　)
A.(-1)∶(-1)
B.(-)∶(-1)
C.(+1)∶(+1)
D.(+)∶(+1)
5.(2021湖北,2,4分)2019年,我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。某轮比赛中,陈芋汐在跳台上倒立静止,然后下落,前5 m完成技术动作,随后5 m完成姿态调整。假设整个下落过程近似为自由落体运动,重力加速度大小取10 m/s2,则她用于姿态调整的时间约为 (　B　)
A.0.2 s　　　　B.0.4 s　　　　C.1.0 s　　　　D.1.4 s
6.(2023山东,6,3分)如图所示,电动公交车做匀减速直线运动进站,连续经过R、S、T三点,已知ST间的距离是RS的两倍,RS段的平均速度是10 m/s,ST段的平均速度是5 m/s,则公交车经过T点时的瞬时速度为 (　C　)
A.3 m/s　 B.2 m/s　 C.1 m/s　 D.0.5 m/s
考点2　运动学图像　追及相遇问题
津门故理
1.(2014天津,1,6分)质点做直线运动的速度-时间图像如图所示,该质点 (　D　)
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秒末和第5秒末的位置相同
全国视野
2.(2024新课标,14,6分)一质点做直线运动,下列描述其位移x或速度v随时间t变化的图像中,可能正确的是 (　C　)
　　　
3.(2023江苏,1,4分)电梯上升过程中,某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系,如图所示。电梯加速上升的时段是 (　A　)
A.从20.0 s到30.0 s
B.从30.0 s到40.0 s
C.从40.0 s到50.0 s
D.从50.0 s到60.0 s
4.(2024河北,3,4分)篮球比赛前,常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过程,并得出了篮球运动的v-t图像,如图所示。图像中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是 (　A　)
A.a点　　　　B.b点　　　　C.c点　　　　D.d点
5.(2021海南,10,4分)(多选)甲、乙两人骑车沿同一平直公路运动,t=0时经过路边的同一路标,下列位移-时间(x-t)图像和速度-时间(v-t)图像对应的运动中,甲、乙两人在t0时刻之前能再次相遇的是 (　BC　)
　　　　　　　　
　　　　　　　　
6.(2025福建,14)某运动员训练时做直线运动,其v-t图像如图所示,各阶段的运动对应的图线均为直线段。求:
(1)0~2 s内的平均速度大小;
(2)44.2~46.2 s内的加速度大小;
(3)44.2~46.2 s内的位移大小。
答案　(1)2.4 m/s　(2)0.1 m/s2　(3)4.2 m
解析　(1)匀变速直线运动的平均速度==,0~2 s内的平均速度大小为= m/s=2.4 m/s。
(2)v-t图线的斜率表示加速度,44.2~46.2 s内的加速度大小为
a= m/s2=0.1 m/s2。
(3)v-t图线与横轴围成的面积表示位移,44.2~46.2 s内的位移大小为
Δx= m=4.2 m。
三年模拟
考点强化练
考点1　运动的描述　匀变速直线运动规律及其应用
1.(2024大港一中阶段练习)下列叙述正确的是 (　C　)
A.也叫速度的变化率,是标量
B.蚂蚁的质量和体积都很小,因此可以视为质点
C.物体的速度为零,但加速度不一定为零
D.“卧看满天云不动,不知云与我俱东”,诗人是以云为参考系的
2.(2024河西期末)在平直公路上行驶的甲车和乙车,两车位移随时间变化的关系分别如图中直线和曲线所示,图中t1对应x1,则 (　C　)
A.在t1~t3时间内,甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B.在t1时刻,甲车的速度大于乙车的速度
C.在t1~t2时间内,一定存在某时刻两车的速度相同
D.在t1~t2时间内,甲车的平均速度小于乙车的平均速度
3.(2024宁河期末)小球自由下落,与水平地面碰撞后弹到空中某一高度(不计空气阻力)。在此过程中,其速度随时间变化的关系如图所示。则 (　A　)
A.小球在0~0.5 s内做自由落体运动
B.碰撞时速度的变化量为2 m/s
C.小球反弹高度为0.9 m
D.小球在0.5 s前、后加速度反向
4.(2024天津市实验中学阶段练习)(多选)云南龙江大桥是亚洲最大的高速公路悬索桥,总长2 470.58米,桥面宽33.5米,为双向四车道设计,设计速度为80千米/时,如图甲所示,图乙中A、B、C、D、E为大桥上五根钢丝绳吊索,每两根吊索之间距离相等,若汽车从吊索A处开始做匀减速直线运动,刚好在吊索E处停下,汽车通过吊索D时的瞬时速度为vD,通过DE段的时间为t,则 (　BD　)
A.汽车通过吊索A时的速度大小为4vD
B.汽车减速的时间为2t
C.汽车通过吊索C时的瞬时速度等于通过AE段的平均速度
D.汽车通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的3倍
考点2　运动学图像　追及相遇问题
1.(2024田家炳中学期中)某物体的运动规律如图所示,下列说法正确的有 (　D　)
A.物体在第1 s末运动方向发生改变
B.物体在第2 s内、第3 s内的速度方向是相同的
C.物体在第2 s末返回到出发点
D.物体在第4 s末返回到出发点
2.(2024天津市重点校期中联考)在平直公路并排车道上行驶的甲、乙两车,其运动的位移-时间(x-t)图像如图所示,则下列说法正确的是 (　B　)
A.t1~t2时间内甲车的速度始终大于乙车的速度
B.t1~t2时间内甲车的平均速度等于乙车的平均速度
C.t1时刻甲车的速度小于乙车的速度
D.t2时刻甲车追上乙车
3.(2025河东期末)如图(a)所示,2023年杭州亚运会田径赛场上,工作人员利用电子狗捡铁饼和标枪,这在世界上尚属首次。电子狗在一次捡铁饼的过程中,速度-时间图像如图(b)所示,其中2~10 s为曲线,其余为直线。下列说法正确的是 (　C　)
A.2~10 s时间内,电子狗做匀加速直线运动
B.0~10 s时间内,电子狗的平均速度大小为3 m/s
C.16 s时,电子狗距离出发点最远
D.12 s时,电子狗开始反向运动
4.(2025红桥期末)(多选)甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动,甲和乙的运动图像如图所示,下列说法中正确的是 (　BC　)
A.甲、乙均做匀速直线运动
B.0~2 s内与4~6 s内,乙的加速度大小相等、方向相同
C.前3 s内甲的平均速度为0,乙的平均速度为2 m/s
D.甲、乙均在6 s末回到出发点,距出发点的最大距离均为4 m
5.(2024天津一中期中)(多选)在一次某品牌新能源汽车的性能测试中,在同一平直轨道上视为质点的甲、乙两辆车从同一地点开始运动,其速度v随时间t的变化关系如图所示,关于两车的运动情况,下列说法正确的是 (　BD　)
A.乙车开始运动时,甲车前进了100 m
B.乙车追上甲车前,甲、乙两车间的最大距离为100 m
C.从乙车开始运动起经过27.5 s乙车追上甲车
D.甲车被乙车追上时,甲车前进了250 m
专题综合练
1.(2025红桥一模)下面四幅插图中包含的物理思想方法相同的是 (　D　)
　　
　　
A.甲和乙　　　　　　　　B.乙和丙
C.乙和丁　　　　　　　　D.丙和丁
2.(2024北辰期中)一物体自距地面高H处由静止开始下落,不计空气阻力,着地时速度为v。当速度达到时,它下落的高度是 (　D　)
A.　　　　B.　　　　C.　　　　D.
3.(2024静海一中月考)质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=6+5t-t2(各物理量均采用国际单位制),则该质点 (　B　)
A.第1 s内的位移是10 m
B.前2 s内的平均速度是3 m/s
C.第3 s初的速度为-1 m/s
D.任意1 s内的速度变化量都是2 m/s
4.(2024红桥期中)(多选)一质点沿直线运动时的v-t图像如图所示,以下说法中正确的是 (　AD　)
A.第3 s末质点的速度方向发生改变
B.第3 s末加速度突然改变方向
C.前6 s内质点的位移为8 m
D.第2 s末和第4 s末质点的位置相同
5.(2024河东二模)图甲是消防员用于观测高楼火灾的马丁飞行背包。在某次演练时,消防员背着马丁飞行背包从地面开始竖直飞行,其v-t图像如图乙所示,下列说法正确的是　 (　C　)
A.消防员上升的最大高度为225 m
B.消防员在30~90 s内处于超重状态
C.消防员在前30 s内加速度大小最大
D.消防员在150~255 s内的平均速度大小为0
6.(2024新华中学月考)某汽车刹车过程可视为匀减速直线运动,已知开始刹车时初速度大小为8 m/s,第2 s内的位移为5 m,则该车 (　B　)
A.第2 s内的平均速度大小为2.5 m/s
B.刹车时加速度大小为2 m/s2
C.第2 s内与第3 s内通过的位移大小之比为6∶4
D.刹车后5 s内的位移大小为15 m
7.(2024天津一中期中)2024年8月6日,全红婵在巴黎奥运会女子10米跳台跳水决赛中,以总分425.60分的成绩勇夺金牌。从全红婵离开跳台开始计时,其重心的v-t图像如图所示。不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,运动轨迹视为直线,取竖直向下为正方向。下列说法正确的是 (　C　)
A.全红婵在入水前做自由落体运动
B.全红婵在3.65 s时浮出水面
C.全红婵入水时的速度大小为14.5 m/s
D.全红婵在1.65~3.65 s内的平均速度大小为7.25 m/s
8.(2024四十一中月考)如图所示,直线A和曲线B分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移-时间(x-t)图像,由图可知 (　C　)
A.在时刻t1,a车追上b车
B.在时刻t2,a、b两车运动方向相同
C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减小后增加
D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大
9.(2024南开一模)在进行10米跳台跳水训练时(如图所示),运动员必须在距离水面一定高度前完成规定动作并调整好入水姿势。某兴趣小组对10米跳台跳水进行模拟研究,将运动员视为质点,若运动员起跳时获得竖直向上的初速度v0=1 m/s,并在距离水面h0=1.6 m前完成规定动作并调整好入水姿势竖直入水,其入水深度h=2.5 m,跳台距水面高度H=10 m,运动员质量m=40 kg,重力加速度g=10 m/s2,空气阻力不计。求:
(1)运动员距离跳台的最大高度hm;
(2)运动员完成规定动作所允许的最长时间tm;
(3)运动员即将入水时的速度大小v和入水至水深h处的过程中运动员受到水的平均作用力的大小。
答案　(1)0.05 m　(2)1.4 s　(3) m/s　2 008 N
解析　(1)由题意可知,运动员起跳后先做竖直上抛运动,到最高点时有0-=-2ghm,解得hm==0.05 m。
(2)运动员从起跳到最高点所用时间t1==0.1 s,设运动员从最高点到距水面1.6 m处所用时间为t2,由匀变速直线运动规律有hm+H-h0=g,代入数据解得t2=1.3 s,运动员完成规定动作所允许的最长时间tm=t1+t2=1.4 s。
(3)运动员从最高点到即将入水的过程,由速度-位移关系式有v2=2g(hm+H),代入数据解得即将入水时速度大小v= m/s。运动员入水后至水深h处的过程中,受到重力mg和水的平均作用力F,由速度-位移关系式和牛顿第二定律分别有0-v2=-2ah,F-mg=ma,代入数据解得a=40.2 m/s2,水的平均作用力大小F=2 008 N。
易错警示　第(2)问完成规定动作分成两个阶段,注意求时间之和。各矢量计算应注意方向。
10.(2025河东二模)如图所示,质量分别为mA、mB的两个小球A、B静止在地面上方,B球距地面的高度h=0.8 m,A球在B球的正上方。先将B球由静止释放,经过一段时间后再将A球由静止释放,当A球下落tA=0.3 s时,刚好在P点与第一次触地反弹后再次下落的B球相碰,碰撞时间极短,碰后瞬间A球的速度恰好为零,已知mB=3mA,重力加速度大小为g=10 m/s2,忽略空气阻力及所有碰撞中的动能损失,求:
(1)与A球碰撞前瞬间B球的速度大小vB;
(2)与A球碰撞前B球在空中运动的时间t。
答案　(1)1 m/s　(2)0.9 s
解析　(1)A球碰撞前的速度vA=gtA
取竖直向下为正方向,两球碰撞过程动量守恒、总动能不变,分别有mAvA+mBvB=mBv
mA+mB=mBv2
又mB=3mA
联立解得vB=1 m/s
(2)B球第一次下落过程有h=g
B球触地反弹后,做竖直上抛运动,由于运动具有对称性,上升时间t2=t1
B球第二次下落有vB=gt3
则B球在空中运动的时间t=t1+t2+t3
解得t=0.9 s
实验聚焦
实验1　测量做直线运动物体的瞬时速度
1.(2024天津实验中学热身练)某同学用图1所示的实验装置研究小车做匀变速直线运动的特点。
(1)实验中,除打点计时器(含交流电源、纸带)、小车、平板和重物外,在下面的器材中,必须使用的是　A　(选填选项前的字母)。
A.刻度尺　　B.秒表　　C.天平
(2)实验中获得的一条纸带如图2所示,在纸带上依次取O、A、B、C、D……若干个计数点,利用实验数据计算出打点时小车的速度v。描绘v-t图像前,还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对两个点的时间间隔t的要求是　越小越好　(选填“越大越好”“越小越好”或“与大小无关”)。
(3)另一位同学更换重物后,用下述方法计算小车运动的加速度:在纸带上依次取O、A、B、C、D、E、F作为计数点,每两个计数点间还有4个点未画出,如图3所示。相邻两计数点间的距离分别是:OA=7.05 cm、AB=7.68 cm、BC=8.31 cm、CD=8.95 cm、DE=9.57 cm、EF=10.20 cm。则小车的加速度a=　0.631　m/s2(保留3位有效数字)。
解析　(1)实验中还需要刻度尺,来测量计数点间的距离,从而计算速度大小,打点计时器可以测量时间,不需要秒表,A正确。
(2)用平均速度表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,时间越小,平均速度越趋近于瞬时速度,故t越小越好;
(3)计数点间有4个点未画出,则相邻计数点间的时间间隔为T=5×0.02 s=0.1 s,由逐差法有a=≈0.631 m/s2。
2.(2023天津中学月考)某实验小组利用如图甲所示实验装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。
①小车拖着纸带运动,打点计时器在纸带上打下一系列小点,重复几次,选出一条点迹比较清晰的纸带,选取纸带上0、1、2、3、4、5、6作为计数点,每两个计数点之间间隔一个点。分别测量6个计数点到0计数点之间的距离x1、x2、x3、…x6,如图乙所示。设打点计时器的打点周期为T,利用逐差法处理实验数据,并使误差尽量小,则小车的加速度a的表达式为 　(用题目中所给物理量的字母表示)。
②然后利用图像法处理数据,以时间t为横坐标,以位移x与对应时间t的比值为纵坐标,根据实验数据在坐标纸上描点、连线如图丙所示,根据图像可求出打下0计数点时的速度为　0.18　m/s,小车运动的加速度为　4.6　m/s2。(结果均保留2位有效数字)
解析　①由逐差法可知,加速度为
a==
②由纸带中打下的点可推断小车做匀加速直线运动,满足x=v0t+at2,故题图丙中直线应满足=v0+at
故纵轴截距表示初速度,v0=18 cm/s=0.18 m/s
斜率表示加速度的一半,有
a=2k=2× m/s2=4.6 m/s2。
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