高考专题一直线运动应用创新题组

这是一份高考专题一直线运动应用创新题组，共14页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
专题一　质点的直线运动
应用创新题组
(时间:60分钟　满分:110分)
一、单项选择题(每小题4分,共28分)
1.(2021长郡中学月考物理生活)a、b两车在平直公路上沿同一方向行驶,两车运动的v-t图像如图所示,在t=0时刻,b车在a车前方s0处,在0~t1时间内,a车的位移为s,若s=2s0,则(　　)

A.a、b两车只会相遇一次,在t1时刻相遇
B.a、b两车只会相遇一次,在t14时刻相遇
C.a、b两车可以相遇两次,一次在t13时刻相遇,另一次在4t13时刻相遇
D.a、b两车可以相遇两次,一次在t12时刻相遇,另一次在3t12时刻相遇
答案　D　由图像可知两者加速度大小相等,设为a,则有s=2vt1-12at12,v=at1,又s=2s0,解得a=4s03t12;设t时刻相遇,有2vt-12at2=s0+12at2,解得:t=12t1或t=32t1,故选D。
2.(2021湖南师大附中月考七)一个物体以初速度v0沿光滑斜面向上运动,其速度v随时间t变化的规律如图所示,在连续两段时间m和n内对应面积均为S,设经过b时刻的加速度和速度分别为a和vb,则下列说法正确的是(　　)

A.a=2(m+n)S(m-n)mn　　　　　　B.a=2(m-n)S(m+n)mn
C.vb=(m+n)Smn　　　　　　D.vb=(m2+n2)Smn
答案　B　根据v-t图线与时间轴所围面积表示位移得:S=vbn+12an2,S=vbm-12am2。两式联立得:a=2(m-n)S(m+n)mn,vb=(m2+n2)Smn(m+n),B正确,A、C、D错误。
3.(2022届广州天河一模,3物理生活)如图,一小船以1.0 m/s 的速度匀速前行,站在船上的人竖直向上抛出一小球,小球上升的最大高度为0.45 m。当小球再次落入手中时,小船前进的距离为(假定抛接小球时人手的高度不变,不计空气阻力,g取10 m/s2)(　　)

A.0.3 m　　　　　　B.0.6 m　　　　　　C.0.9 m　　　　　　D.1.2 m
答案　B　根据运动的独立性,小球在竖直上抛运动的过程中,小船以1.0 m/s的速度匀速前行,由运动学知识h=12gt2,小球上升的时间t=0.3 s,小球上抛到再次落入手中的时间为2t,则小船前进的距离为x=v·2t=1.0×2×0.3 m=0.6 m,故选B。
4.(2022届肇庆一模,5科学探究)如图所示,某同学用电磁铁吸附铁质小球,断开电磁铁的电源,小球自由下落,从计时器上可读出小球通过光电门的时间,下列说法正确的是(　　)
A.若仅增加下落高度h,小球通过光电门的时间变小
B.若仅增加下落高度h,小球通过光电门的时间不变
C.若仅更换半径更小的小球,小球通过光电门的时间不变
D.若仅更换半径更小的小球,小球通过光电门的时间变大
答案　A　若仅增加下落高度h,根据v2=2gh,小球通过光电门的速度增大,则小球通过光电门的时间变小,A正确,B错误;若仅更换半径更小的小球,小球通过光电门的距离变小,时间变短,故C、D错误。
5.(2022届长沙一中、深圳实验学校联考,1情境创新)曹冲称象故事讲的是曹冲巧妙地用石头总的重力称出了大象的重力,下列物理学习或研究中用到的方法与曹冲称象的方法相同的是(　　)


答案　C　曹冲称象利用的是等效替代法。A是由已知现象,经过逻辑推理和数学工具验证,再进行合理延伸的科学思维方法,B利用的是放大法,C利用的是等效替代法,D利用的是控制变量法。故选C。
6.(2022届烟台期末典型模型)在不计空气阻力的条件下,竖直向上抛出的物体的位移-时间图像(即x-t图像)如图所示。某次玩具枪测试中,子弹从枪口射出时的速度大小为40 m/s,测试员在t=0时刻竖直向上射出第一颗子弹,之后每隔2 s竖直向上射出一颗子弹,假设子弹在运动过程中都不相碰,不计空气阻力,g取10 m/s2。对于第一颗子弹,它和以后射出的子弹在空中相遇的时刻分别为(　　)
A.3 s,4 s,5 s　　　　　　B.4 s,4.5 s,5 s
C.5 s,6 s,7 s　　　　　　D.5.5 s,6.5 s,7.5 s
答案　C　第一颗子弹从射出到落回射出点所用的时间t0=2v0g=8 s,因之后每隔2 s竖直向上射出一颗子弹,故第一颗子弹回到出发点时,第五颗子弹刚射出。设第一颗子弹射出时间t后与第n颗子弹相遇,则相遇时第n颗子弹的运动时间tn=t-2(n-1)s,n=2,3,4,根据竖直上抛运动的位移公式有v0t-12gt2=v0tn-12gtn2,解得t=(n+3)s,当n=2时t=5 s,当n=3时t=6 s,当n=4时t=7 s,C正确。
7.(2022届日照期中,5自然现象)随着空气质量的恶化,雾霾天气现象增多,危害加重。雾和霾相同之处都是视程障碍物,会使有效水平能见度减小从而带来行车安全隐患。在一大雾天,一辆小汽车以30 m/s的速度匀速行驶在高速公路上,突然发现正前方30 m处有一辆大卡车以10 m/s的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵。如图所示,图线a、b分别为小汽车和大卡车的v-t图像(忽略刹车反应时间),以下说法正确的是(　　)

A.因刹车失灵前小汽车已减速,故不会发生追尾事故
B.在t=3 s时发生追尾事故
C.在t=5 s时发生追尾事故
D.若紧急刹车时两车相距40米,则不会发生追尾事故,且两车最近时相距10米
答案　B　根据速度-时间图线与时间轴所围面积表示位移大小,由题图知,t=3 s时,b车的位移为xb=vbt=10×3 m=30 m,a车的位移为xa=12×(30+20)×1 m+12×(15+20)×2 m=60 m,则xa-xb=30 m,所以在t=3 s时追尾,A、C错误,B正确;由题图可知在t=5 s时两车速度相等,小汽车相对于大卡车的位移Δx=12×(20+10)×1 m+12×10×4 m=35 mgℎ,则两球相遇时b球处于下降过程中
答案　BC　由h=12gt2得,a球落地时间为2ℎg,A错误;要使两球相遇,应满足:2ℎg≤2v0g,即v0≥gℎ2,最小值为gℎ2,B正确;若两球恰在b球上升到最高点时相遇,此时12gt2+v02t=h,其中t=v0g,解得a球正好下降了Δh=12gt2=ℎ2,C正确;若两球相遇时b球处于下降过程中,则相遇的时间满足:2v0g>t>v0g,由12gt2+v0t-12gt2=h,解得gℎ>v0>gℎ2,D错误。
9.(2021衡阳联考二模物理生活)(多选)为了研究某品牌玩具车的性能,生产厂家拿两辆完全相同的玩具车做测试:将玩具车甲、乙放在平直的轨道上同时从同一起始线释放,已知两玩具车的运动方向相同,乙运动5 m停下,在该过程中通过计算机描绘了两玩具车速度的二次方与位移的关系图像。下列说法正确的是　　(　　)

A.两车均做匀变速直线运动,且加速度方向相反
B.两车在x=257 m处再次并排行驶
C.甲车在207 s时追上乙车
D.乙车停止运动前两车的最大间距为257 m
答案　AD　由匀变速直线运动规律有2ax=v2-v02,整理得v2=2ax+v02,所以v2-x的图像为倾斜的直线,斜率k=2a,纵截距b=v02。由图像知v0甲=0,v0乙=5 m/s,a甲=1 m/s2,a乙=-2.5 m/s2,所以两车均做匀变速直线运动,且加速度方向相反,A正确;两车在x=257 m处速度相同,但并不代表同时到达x=257 m处,B错误;甲车追上乙车有12a甲t2=v0乙t+12a乙t2,解得t=207 s,而乙车停止所用的时间t乙=0-v0乙a乙=2 s