高中物理高考 专题02 直线运动-2020年高考真题和模拟题物理分类训练（教师版含解析）

专题02  直线运动

1. (2020·天津卷)复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，初速度为，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变。动车在时间t内(    )

A. 做匀加速直线运动 B. 加速度逐渐减小

C. 牵引力功率 D. 牵引力做功

【答案】BC

【解析】AB．动车的功率恒定，根据可知动车的牵引力减小，根据牛顿第二定律得

可知动车的加速度减小，所以动车做加速度减小的加速运动，A错误，B正确；C．当加速度为0时，牵引力等于阻力，则额定功率为，C正确；D．动车功率恒定，在时间内，牵引力做功为，根据动能定理得，D错误。故选BC。

2. (2020·新课标Ⅰ卷)我国自主研制了运-20重型运输机。飞机获得的升力大小F可用描写，k为系数；v是飞机在平直跑道上的滑行速度，F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度，已知飞机质量为时，起飞离地速度为66 m/s；装载货物后质量为，装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变。

(1)求飞机装载货物后的起飞离地速度；

(2)若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行1 521 m起飞离地，求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。

【答案】(1)；(2)2m/s2，

【解析】(1)空载起飞时，升力正好等于重力：

满载起飞时，升力正好等于重力：

由上两式解得：

(2)满载货物的飞机做初速度为零的匀加速直线运动，所以

解得：

由加速的定义式变形得：

解得：

3．(2020·西藏自治区高三一模)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21.6km/h的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3s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0.7s，刹车的加速度大小为5m/s2，则该ETC通道的长度约为(　　)

A．4.2m B．6.0m C．7.8m D．9.6m

【答案】D

【解析】汽车的速度21.6km/h＝6m/s，汽车在前0.3s+0.7s内做匀速直线运动，位移为：x1＝v0(t1+t2)＝6×(0.3+0.7)＝6m，随后汽车做减速运动，位移为：3.6m，所以该ETC通道的长度为：L＝x1+x2＝6+3.6＝9.6m，故ABC错误，D正确。

4．(2020·四川省宜宾市第四中学校高三三模)一质点做匀加速直线运动时，速度变化时发生位移，紧接着速度变化同样的时发生位移，则该质点的加速度为(    )

A．

B．

C．

D．

【答案】D

【解析】设质点做匀加速直线运动，由A到B：，由A到C，由以上两式解得加速度，故选D。

5．(2020·四川省棠湖中学高三月考)一辆汽车以20m/s的速度在平直的公路上行驶，当驾驶员发现前方有险情时，立即进行急刹车，刹车后的速度v随刹车位移x的变化关系如图所示，设汽车刹车后做匀减速直线运动，则当汽车刹车后的速度减小为12m/s时，刹车的距离x1为

A．12m B．12.8m C．14m D．14.8m

【答案】B

【解析】由题意可知，汽车做匀减速直线运动，设加速度大小a，由公式，其中，代入解得：，当时，汽车刹车的位移为，故B正确。故选：B。

6．(2020·山东省高三一模)A、B两物体沿同一直线运动，运动过程中的x-t图像如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．t=4s时A物体的运动方向发生改变

B．0~6s内B物体的速度逐渐减小

C．0~5s内两物体的平均速度大小相等

D．0-6s内某时刻两物体的速度大小相等

【答案】D

【解析】A．x-t图像的斜率表示速度，斜率的正负表示速度的方向，所以A物体的运动方向不变，A错误；

B．x-t图线斜率的绝对值表示速度大小，由题图可知，0~6s内B物体的速度增大，B错误；

C．由题图可知，0~5s内A物体的位移大于B物体的位移，由公式可知，A物体的平均速度大于B物体的平均速度，C错误；

D．0~6s内存在某时刻两图线斜率的绝对值相等，则存在某时刻两物体的速度大小相等，D正确。

故选D。

7．(2020·四川省高考模拟)在粗糙水平面上，水平外力F作用在物块上，t=0时刻物块开始向右做直线运动，外力F始终不为零，其速度一时间图像如图所示。则

A．在0～1 s内，外力F不断增大 B．在3s时，物体开始向左运动

C．在3-4 s内，外力F不断减小 D．在3-4 s内，外力F的功率不断减小

【答案】D

【解析】A.根据题意分析，设阻力为f，根据牛顿第二定律，根据图像分析，在0～1 s内加速度逐渐减小，所以外力F逐渐减小，A错误；

B.根据题意分析，向右为正方向，3s前后速度始终为正值，始终是正方向，向右运动，B错误；

C.根据牛顿第二定律，根据图像分析在3-4 s内加速度不变，所以外力不变，C错误；

D.外力功率，结合选项C的分析，F不变，而3-4 s内速度减小，所以功率减小，D正确。

8．(2020·山东省高三模拟)A、B两小车在同一直线上运动，它们运动的位移s随时间t变化的关系如图所示，已知A车的s-t图象为抛物线的一部分，第7s末图象处于最高点，B车的图象为直线，则下列说法正确的是(  )

A．A车的初速度为7m/s

B．A车的加速度大小为2m/s2

C．A车减速过程运动的位移大小为50m

D．10s末两车相遇时，B车的速度较大

【答案】B

【解析】AB．A车做匀变速直线运动，设A车的初速度为，加速度大小为，由图可知时，速度为零，由运动学公式可得：，根据图象和运动学公式可知时的位移为：，，联立解得，，故选项B正确，A错误；C．A车减速过程运动的位移大小为，故选项C错误；D．位移时间图象的斜率等于速度，10s末两车相遇时B车的速度大小为：，A车的速度为：，两车的速度大小相等，故选项D错误。故选B。

9．(2020·瑞安市上海新纪元高级中学高一开学考试)下列图象均能正确反映物体在直线上的运动，则在t=2s内物体位移最大的是(   )

A． B．

C． D．

【答案】B

【解析】根据速度图象与横轴所夹面积表示位移可知，在t=2s内物体位移最大的是图B。

10．(2020·湖南省高考模拟)如图所示为甲物体和乙物体在平直地面上同向运动的v﹣t图象，已知t＝0时甲在乙前方x0＝70m处。下列说法正确的是(　　)

A．2s时，甲物体的速度方向发生改变

B．在0～4s内，甲和乙之间的最大距离为78m

C．3s时，甲、乙物体相遇

D．在0～3s内，甲物体在乙物体前面，3s～4s内乙物体在甲物体前面

【答案】B

【解析】A、根据图象可知，0﹣4s内甲的速度都为正，方向没有发生变化，故A错误；BC、t＝3s时甲和乙两物的速度相等，两者之间的距离最大，最大距离为 S＝x甲+x0﹣x乙＝，故B正确，C错误；D、t＝3s两者之间的距离最大，则3s之后的一段时间内，甲仍在乙的前面，故D错误。

11．(2020·定远县民族学校高三学业考试)如图所示，左图为大型游乐设施跳楼机，右图为其结构简图．跳楼机由静止从a自由下落到b，再从b开始以恒力制动竖直下落到c停下．已知跳楼机和游客的总质量为m，ab高度差为2h，bc高度差为h，重力加速度为g．则

A．从a到b与从b到c的运动时间之比为2：1

B．从a到b，跳楼机座椅对游客的作用力与游客的重力大小相等

C．从a到b，跳楼机和游客总重力的冲量大小为

D．从b到c，跳楼机受到制动力的大小等于2mg

【答案】A

【解析】A.由题意可知，跳楼机从a运动b过程中做自由落体运动，由可得，下落时间，由可知，运动到b的速度大小为，跳楼机从b运动c过程中做减速运动，同理可得，，解得减速过程的加速度大小为，时间为，故从a到b与从b到c的运动时间之比为，故A正确；

B.从a到b，跳楼机做自由落体运动，故跳楼机座椅对游客的作用力为零，故B错误；

C.从a到b，根据动量定理可得，则跳楼机和游客总重力的冲量大小为，故C错误；

D.从b到c，根据牛顿第二定律有：，解得跳楼机受到制动力的大小为，故D错误．