2023高考物理二轮专题复习与测试专题强化练二物体的直线运动

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专题强化练(二)　物体的直线运动1．1 000年前，宋代诗人陈与义乘着小船出游时写下一首诗：飞花两岸照船红，百里榆堤半日风．卧看满天云不动，不知云与我俱东．有关这首诗中的运动，下列说法正确的是(　　)A．“飞花”中的“花”之所以能飞，是选船作为参考系B．“卧看满天云不动”中云不动是因为当天没有风C．“不知云与我俱东”说明船在向西行驶D．“我”相对船在向东运动解析：参考系是为了研究问题方便而假定静止不动的物体．故只要研究对象与参考系的相对位置不发生变化，则观察到的结果是物体静止不动．在本题中船是向东高速行驶，而“飞花两岸照船红”是指花是运动的，即诗人选取的参考系为船为参考系的，故A正确；“卧看满天云不动”是指“云与我”保持相对静止，即“云与我”以相同的速度相对于地球向东运动．所以诗中关于“云不动”描述时所选取的参考系是船；“云与我俱东”即“云与我”以相同的速度相对于地球向东运动，故诗人在这里研究云的运动是选择两岸为参考系，说明当天有风，故B、C错误；诗人站在船上，相当于船是静止的，故D错误．故选A.答案：A2．有时我们靠近正在地面取食的小鸟时，它会毫不慌张，但当我们感觉能把它抓住时，它却总能立刻飞走，这是因为小鸟在起飞时具有较大的(　　)A．加速度   B．初速度C．速度的改变量   D．位移解析：小鸟在起飞时总能立刻飞走，运动状态改变较快，即速度变化较快，加速度较大，故A正确，B、C、D错误．故选A.答案：A3．高速公路的ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离．某汽车以21.6 km/h的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3 s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆．已知司机的反应时间为0.7 s，刹车的加速度大小为5 m/s2，则该ETC通道的长度约为(　　)A．4.2 m   B．6.0 mC．7.8 m   D．9.6 m解析：21.6 km/h＝6 m/s，ETC天线用了0.3 s的时间，司机的反应时间为0.7 s，识别车载电子标签，汽车的位移为6 m，刹车的加速度大小为5 m/s2，根据v2＝2ax，x＝3.6 m，所以该ETC通道的长度约6 m＋3.6 m＝9.6 m．故选D.答案：D4．(2022·湖北卷)我国高铁技术全球领先，乘高铁极大节省了出行时间．假设两火车站W和G间的铁路里程为1 080 km，W和G之间还均匀分布了4个车站．列车从W站始发，经停4站后到达终点站G.设普通列车的最高速度为108 km/h，高铁列车的最高速度为324 km/h.若普通列车和高铁列车在进站和出站过程中，加速度大小均为0.5 m/s2，其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动，两种列车在每个车站停车时间相同，则从W到G乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为(　　)A．6小时25分钟   B．6小时30分钟C．6小时35分钟   D．6小时40分钟解析：108 km/h＝30 m/s，324 km/h＝90 m/s，由于中间4个站均匀分布，因此节省的时间相当于在任意相邻两站间节省的时间的5倍，相邻两站间的距离x＝ m＝2.16×105m，普通列车加速时间t1＝＝ s＝60 s.加速过程的位移x1＝at＝×0.5×602 m＝900 m，根据对称性可知加速与减速位移相等，可得匀速运动的时间t2＝＝ s＝7 140 s.同理高铁列车加速时间t′1＝＝ s＝180 s.加速过程的位移x′1＝at′＝×0.5×1802 m＝8 100 m，根据对称性可知加速与减速位移相等，可得匀速运动的时间t′2＝＝ s＝2 220 s，相邻两站间节省的时间Δt＝(t2＋2t1)－(t′2＋2t′1)＝4 680 s，因此总的节省时间Δt总＝5Δt＝4 680×5 s＝23 400 s＝6小时30分，故选B.答案：B5.两质点从同一地点开始沿直线运动，图中①、②分别为两质点的v-t图线，则两质点相距最远的时刻在(　　)A．t＝1 s   B．t＝2 sC．t＝3 s   D．t＝4 s解析：由图像可以看出，质点①一直沿正方向运动，先加速后匀速；质点②先沿向负方向加速，再沿负方向减速，2 s时减速到零；0～2 s两者间距逐渐增大；2 s后②开始沿正方向加速，3 s时两者速度相同，由于2～3 s②的速度小于①，②在①的后方，所以间距继续增大，3 s时达到最大值；3 s后由于②的速度大于①，间距开始缩小．故选C.答案：C6．随着新能源轿车的普及，人们对车辆乘坐的舒适性要求越来越高．加速度对时间的变化率物理学中称之为“加加速度”，通常用符号“j”表示，如果j值过大，会形成冲击力，影响乘客乘坐的舒适性．对汽车来说，人体可以承受的j值通常在0.4～1.0之间．如图为某国产新能源轿车，测得其启动后a与时间t的变化关系为a＝3－0.5t，则(　　)A．国际单位制中“加加速度”的单位应是m·s－2B．j为0的运动一定是匀速直线运动C．该汽车启动后做匀变速直线运动D．该汽车启动后j的值大小为0.5解析：由题意，“加加速度”可表示为j＝，故国际单位制中“加加速度”的单位应是m·s－3，A错误；j为0代表加速度保持不变，物体的运动可能为匀变速运动，也可能为匀速直线运动，B错误；由a与时间t的变化关系a＝3－0.5t可知，该汽车加速度随时间均匀变化，故该汽车做的不是匀变速直线运动，C错误；由a＝3－0.5t可知j＝＝－0.5 m/s3，故该汽车启动后j的值大小为0.5 m/s3，D正确．故选D.答案：D7.(2022·海口模拟预测)2021年7月28日，在东京奥运会男子双人跳板决赛中，中国选手谢思埸、王宗源获得冠军．如图1所示是他们踏板起跳的精彩瞬间，从离开跳板开始计时，跳水过程中运动员重心的v-t图像如图2所示，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法正确的是(　　)A．运动员在入水前做的是自由落体运动B．运动员在t＝2 s时已浮出水面C．运动员在水中的加速度逐渐增大D．运动员双脚离开跳板后重心上升的高度为 m解析：运动员离开跳板时有向上的初速度，在入水前做的不是自由落体运动，故A错误；运动员在t＝2 s时速度减为零，此时人处于水下的最深处，没有浮出水面，故B错误；1～2 s运动员向下减速，图线的斜率逐渐减小，运动员在水中的加速度逐渐减小，故C错误；在0～ s运动员向上运动，由h＝gt2可知，运动员双脚离开跳板后上升的高度为 m，故D正确．故选D.答案：D8．(多选)伽利略为了研究自由落体运动的规律，利用斜面做了上百次实验．如图所示，让小球从光滑斜面上的不同位置自由滚下，测出小球从不同起点滚动到斜面底端的位移s以及所用的时间t.若比值为定值，小球的运动即为匀变速运动．下列叙述符合实验事实的是(　　)A．当时采用斜面做实验，是为了便于测量小球运动的时间B．小球从同一倾角斜面上的不同位置滚下，比值有较大差异C．改变斜面倾角，发现对于每一个特定倾角的斜面，小球从不同位置滚下，比值保持不变D．将小球在斜面上运动的实验结论合理外推至当斜面倾角为90°时，比值也将保持不变，因此可认为自由落体运动为匀变速直线运动解析：在伽利略时代，没有先进的计时仪器，因此伽利略让小球从斜面上滚下来用来“冲淡”重力，目的是便于测量小球运动的时间，故A正确；在伽利略时代，技术不够发达，无法直接测定瞬时速度，所以不可能直接得到速度的变化规律，但是伽利略通过数学运算得出结论：如果物体的初速度为零，而且s与t的平方成正比，则v与t成正比，则对于每一个特定倾角的斜面，小球从不同位置滚下加速度不变，比值保持不变，故B错误，C正确；将斜面实验的结果合理“外推”至当斜面倾角为90°时，比值也将保持不变，说明自由落体运动是匀变速直线运动，故D正确．故选ACD.答案：ACD9．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．一辆小轿车在平直公路上以某一速度行驶时，司机低头看手机2 s，相当于盲开40 m，该车遇见紧急情况，紧急刹车的距离(从开始刹车到停下来汽车所行驶的距离)至少是25 m，根据以上提供的信息：(1)求汽车行驶的速度和刹车的最大加速度大小；(2)若该车以108 km/h的速度在高速公路上行驶时，前方130 m处道路塌方，该司机因用手机微信抢红包2 s后才发现危险，司机的反应时间为0.5 s，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．解析：(1)由题意可知，汽车运动的速度为v1＝＝ m/s＝20 m/s，汽车刹车的最大加速度为a，则a＝＝ m/s2＝8 m/s2.(2)由于108 km/h＝30 m/s，司机看手机时，汽车发生的位移为x1＝v2t＝30×2 m＝60 m，反应时间内发生的位移的大小为x1＝v2Δt＝30×0.5 m＝15 m，刹车后汽车发生的位移为x3＝＝ m＝56.25 m，所以汽车前进的距离为x＝x1＋x2＋x3＝60 m＋15 m＋36 m＝131.25 m>130 m，所以会发生交通事故．答案：(1)20 m/s　8 m/s2　(2)会