2021届高考物理：匀变速直线运动一轮(通用型)练习及答案

一、选择题

1、赵凯华教授说过“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一，也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念……”。所以对加速度的认识应该引起大家的重视。下列说法中正确的是( )

A．加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度大，加速度一定大 B．速度变化得越快，加速度就变化得越快 C．物体加速度变大，则速度也一定是在变大 D．加速度的方向与速度变化量的方向相同 2、(2019·荆州调研)

(双选)沿直线做匀变速运动的一列火车和一辆汽车的速度分别为v1和v2，v1、v2在各个时刻的大小如表所示，从表中数据可以看出( )

t/s v1/(m·s－1) v2/(m·s－1) A．火车的速度变化较慢 B．汽车的加速度较小 C．火车的位移在减小 D．汽车的位移在增加

3、以18 m/s的速度行驶的汽车，制动后做匀减速运动，在3 s内前进36 m，则汽车在5 s内的位移为( ) A．50 m C．40.5 m

4、(2019·江西红色七校第一次联考)

我国ETC(电子不停车收费系统)已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间。一辆汽车以20 m/s的速度驶向高速收费口，到达自动收费装置前开始做匀减速直线运动，经4 s的时间速度减为5 m/s且收费完成，司机立即加速，产生的加速度大小为2.5 m/s2，汽车可视为质点。则下列说法正确的是( )

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0 18.0 9.8 1 17.5 11.0 2 17.0 12.2 3 16.5 13.4 4 16.0 14.6 B．45 m D．40 m

A．汽车开始减速时距离自动收费装置110 m B．汽车加速4 s后速度恢复到20 m/s

C．汽车从开始减速至速度恢复到20 m/s通过的总路程为125 m D．汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为4 s 5、．(2019·四川资阳一诊)

如图所示，a、b、c三个物体在同一条直线上运动，其x-t图象中，图线c是一条x＝0.4t2的抛物线。有关这三个物体在0～5 s内的运动，下列说法正确的是( )

A．a物体做匀加速直线运动

B．c物体做加速度增大的加速直线运动 C．t＝5 s时，a物体与c物体相距10 m D．a、b两物体都做匀速直线运动，且速度相同 6、(2019·天津南开中学月考)

假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶。甲车在前，乙车在后。速度均为v0＝30 m/s。甲、乙相距x0＝100 m，t＝0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化如图甲、乙所示，取运动方向为正方向。下列说法正确的是( )

A．t＝3 s时两车相距最近 B．t＝6 s时两车速度不相等

C．t＝6 s时两车距离最近，且最近距离为10 m D．两车在0～9 s内会相撞 7、（2019·辽宁省沈阳市高三三模）

根据动滑轮省力的特点设计如图甲所示装置（滑轮质量、摩擦均不计）。质量

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为2 kg的物体在竖直向上的拉力F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知（取g=10 m/s2）

A．物体加速度大小为0.5 m/s2 B．拉力F的大小为12 N

C．2 s末拉力F的功率大小为96 W D．2 s内拉力F做的功为48 J

8、(双选)我国新研制的战机歼-20已经开始挂弹飞行。在某次试飞中，由静止开始加速，当加速度a不断减小至零时，飞机刚好起飞，则此过程中飞机的( )

A．速度不断增大，位移不断减小 B．速度不断增大，位移不断增大

C．速度增加越来越快，位移增加越来越慢 D．速度增加越来越慢，位移增加越来越快

9、一个质点正在做匀加速直线运动，用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相，由闪光照片得到的数据，发现质点在第一次、第二次闪光的时间间隔内移动了s1＝2 m；在第三次、第四次闪光的时间间隔内移动了s3＝8 m。由此可求得( )

A．第一次闪光时质点的速度 B．质点运动的加速度

C．在第二、第三两次闪光时间间隔内质点的位移 D．质点运动的初速度

10、(2019·广东茂名五大联盟模拟)

一质点做匀变速直线运动，已知初速度大小为v，经过一段时间速度大小变为2v，加速度大小为a，这段时间内的路程与位移大小之比为5∶3，则下列叙述正确的是( )

A．这段时间内质点运动方向不变

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B．这段时间为

3v a

3v2

C．这段时间的路程为

2a

D．再经过相同时间质点速度大小为3v 11、(2019·山东聊城第一中学3月模拟)

a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度图象如图所示，下列说法正确的是( )

A．a、b加速时，物体a的加速度大于物体b的加速度 B．20秒时，a、b两物体相距最远 C．60秒时，物体a在物体b的前方

D．40秒时，a、b两物体速度相等，相距200 m

二、实验题

在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取A、B、C、D、E、F、G 7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T＝0.02 s的交流电源。他经过测量并计算得到打点计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表：

速度/(m·s－1) 对应点 0.122 B 0.1 C 0.205 D 0.250 E 0.2 F (1)计算vF的公式为vF＝________(用已知量字母表示)。 (2)根据表中记录的数据，以A点对应的时刻为t＝0，可作出v-t图象，并求物

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体的加速度a＝________m/s2。

(3)如果当时电网中交变电流的频率是f＝51 Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。

三、非选择题

1、有一部电梯，启动时匀加速上升的加速度大小为2 m/s2，制动时匀减速上升的加速度大小为1 m/s2，中间阶段电梯可匀速运行，电梯运行上升的高度为48 m。问：

(1)若电梯运行时最大限速为9 m/s，电梯升到最高处的最短时间是多少； (2)如果电梯先加速上升，然后匀速上升，最后减速上升，全程共用时间为15 s，上升的最大速度是多少？

2、警匪之战不仅仅是电影中的情节，现实中也会面临相似的挑战。如图所示，白色警车以v1＝30 m/s行驶，掠过A位置时发现一黑色可疑车辆停在A线位置，于是立即以a1＝3 m/s2的加速度开始制动减速，白色警车掠过A地作为计时起点，黑车3 s后开始以a2＝3 m/s2的加速度开始加速向前逃窜，警车欲在车速减为零的同时斜打车身将黑色车逼停，但疯狂的黑色车一直加速直至撞上警车。把这个过程两车看成质点，问： (1)什么时刻两车相撞；

(2)相撞前瞬间，黑色车的速度多大？

【课外题】

1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)无论是x-t图象还是v-t图象都只能描述直线运动。 (2)x-t图象交点表示相遇，v-t图象的交点表示速度相同。

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( ) ( )

(3)x-t图象与时间轴围成的面积表示物体运动的路程。 ( )

(4)同一直线上运动的两物体，后者若追上前者时，后者速度必须大于前者。

(5)同一直线上运动的两物体，速度相等时，两物体相距最远或最近。 (6)两物体同向运动恰好不相碰，则此时两物体速度相等。 【答案】（1）√ （2）√ （3）× （4）× （5）√ （6）√

( ) ( ) ( )

2021届高考物理：匀变速直线运动一轮（通用型）练习及答案 一轮：匀变速直线运动

一、选择题

1、赵凯华教授说过“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一，也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念……”。所以对加速度的认识应该引起大家的重视。下列说法中正确的是( )

A．加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度大，加速度一定大 B．速度变化得越快，加速度就变化得越快 C．物体加速度变大，则速度也一定是在变大 D．加速度的方向与速度变化量的方向相同

【答案】D [加速度是反映物体速度变化快慢的物理量，加速度的大小取决于速度的变化率，与速度的大小无关，故A错误；加速度是反映物体速度变化快慢的物理量，速度变化得越快，加速度就越大，但加速度的变化不一定越快，故B错误；物体加速度变大，但如果加速度和速度方向相反，则速度在减小，故C错误；根据加速度的定义可知，加速度的方向与速度变化量的方向相同，故D正确。] 2、(2019·荆州调研)

(双选)沿直线做匀变速运动的一列火车和一辆汽车的速度分别为v1和v2，v1、v2在各个时刻的大小如表所示，从表中数据可以看出( )

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t/s v1/(m·s－1) v2/(m·s－1) A．火车的速度变化较慢 B．汽车的加速度较小 C．火车的位移在减小 D．汽车的位移在增加

0 18.0 9.8 1 17.5 11.0 2 17.0 12.2 3 16.5 13.4 4 16.0 14.6 【答案】AD [根据表中数据可以看出，火车加速度a1＝－0.5 m/s2，汽车加速度a2＝1.2 m/s2，汽车的加速度较大，火车的加速度较小，火车的速度变化较慢，A正确，B错误；火车做匀减速直线运动，汽车做匀加速直线运动，二者位移都在增加，C错误，D正确。]

3、以18 m/s的速度行驶的汽车，制动后做匀减速运动，在3 s内前进36 m，则汽车在5 s内的位移为( ) A．50 m C．40.5 m

B．45 m D．40 m

11

【答案】C [根据x＝v0t＋at2得36＝18×3＋a×32，即a＝－4 m/s2。汽车停

22止所需时间为t′＝

－v0－18＝ s＝4.5 s<5 s，所以4.5 s末汽车停止运动，5 s内a－4

0－v20－1820

的位移x＝＝ m＝40.5 m，故选项C正确。]

2a2×(－4)4、(2019·江西红色七校第一次联考)

我国ETC(电子不停车收费系统)已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间。一辆汽车以20 m/s的速度驶向高速收费口，到达自动收费装置前开始做匀减速直线运动，经4 s的时间速度减为5 m/s且收费完成，司机立即加速，产生的加速度大小为2.5 m/s2，汽车可视为质点。则下列说法正确的是( ) A．汽车开始减速时距离自动收费装置110 m B．汽车加速4 s后速度恢复到20 m/s

C．汽车从开始减速至速度恢复到20 m/s通过的总路程为125 m D．汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为4 s

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1

【答案】C [汽车开始减速时到自动收费装置的距离为x1＝(20＋5)×4 m＝50

2m故A错误；汽车加速4 s后速度为v＝15 m/s，故B错误；汽车从5 m/s加速202－52

到20 m/s通过的路程为x2＝ m＝75 m，所以汽车从开始减速至速度恢

2×2.5复到20 m/s通过的总路程为x1＋x2＝125 m，故C正确；汽车从5 m/s加速到20 m/s的时间t2＝

20－5

s＝6 s，所以总时间t总＝4 s＋t2＝10 s，汽车以20 m/s2.5

的速度匀速通过125 m需要的时间是6.25 s，所以耽误了3.75 s，故D错误。] 5、．(2019·四川资阳一诊)

如图所示，a、b、c三个物体在同一条直线上运动，其x-t图象中，图线c是一条x＝0.4t2的抛物线。有关这三个物体在0～5 s内的运动，下列说法正确的是( )

A．a物体做匀加速直线运动

B．c物体做加速度增大的加速直线运动 C．t＝5 s时，a物体与c物体相距10 m D．a、b两物体都做匀速直线运动，且速度相同

C [位移—时间图象为倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，则知a、b两物体都做匀速直线运动。由题图可知，a、b两图线的斜率大小相等、正负相反，说明两物体的速度大小相等、方向相反，故A、D错误；图线c是一条x＝0.4t21

的抛物线，结合x＝v0t＋at2可知，c做初速度为0、加速度为0.8 m/s2的匀加

2速直线运动，故B错误；根据图象可知，t＝5 s时，a物体与c物体相距10 m，故C正确。]

6、(2019·天津南开中学月考)

假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶。甲车在前，乙车在后。速度均为v0＝30 m/s。甲、乙相距x0＝100 m，t＝0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化如图甲、乙所示，取运动方向为正方向。下列说法正确的是( )

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A．t＝3 s时两车相距最近 B．t＝6 s时两车速度不相等

C．t＝6 s时两车距离最近，且最近距离为10 m D．两车在0～9 s内会相撞

【答案】C [由题给图象画出两车的v-t图象如图所示，由图象可知，t＝6 s时两车等速，此时距离最近，图中阴影部分面积为0～6 s内两车位移之差，即Δx＝x乙－x

甲

11

＝2×30×3＋2×30×(6－3) m＝90 m近，最近距离为x0－Δx＝10 m，故A、B错误，C正确；t＝6 s时，两车相距10 m，且甲车在前、乙车在后，在6～9 s内，甲车速度大于乙车速度，两车间距离越来越大，故在0～9 s内，甲车一直在前，两车不会相撞，故D错误。] 7、（2019·辽宁省沈阳市高三三模）

根据动滑轮省力的特点设计如图甲所示装置（滑轮质量、摩擦均不计）。质量为2 kg的物体在竖直向上的拉力F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知（取g=10 m/s2）

A．物体加速度大小为0.5 m/s2 B．拉力F的大小为12 N

C．2 s末拉力F的功率大小为96 W D．2 s内拉力F做的功为48 J 【答案】BC

【解析】A、根据v–t图象知加速度

a=4=2m/s22，故A错误；B、牛顿第二定

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律得，2F–mg=ma，解得

F=mg+mg22+210=N=12N22，故B正确；C、2

s末物体的速度v=4 m/s，则F的功率P=Fv′=2Fv=12×8 W=96 W，故C正确；D、

物体在2 s内的位移

x=121at=222m=4m22；则拉力作用点的位移x=8 m，

则拉力F做功的大小为W=Fx=12×8 J=96 J，故D错误。故选BC。

8、(双选)我国新研制的战机歼-20已经开始挂弹飞行。在某次试飞中，由静止开始加速，当加速度a不断减小至零时，飞机刚好起飞，则此过程中飞机的( )

A．速度不断增大，位移不断减小 B．速度不断增大，位移不断增大

C．速度增加越来越快，位移增加越来越慢 D．速度增加越来越慢，位移增加越来越快

【答案】BD [根据题意，飞机速度与加速度同向，飞机速度和位移都在增大，选项A错误，选项B正确；由于加速度减小，所以速度增加越来越慢，而速度增大，会使位移变化越来越快，选项C错误，选项D正确。]

9、一个质点正在做匀加速直线运动，用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相，由闪光照片得到的数据，发现质点在第一次、第二次闪光的时间间隔内移动了s1＝2 m；在第三次、第四次闪光的时间间隔内移动了s3＝8 m。由此可求得( )

A．第一次闪光时质点的速度 B．质点运动的加速度

C．在第二、第三两次闪光时间间隔内质点的位移 D．质点运动的初速度

【答案】C [由于闪光时间未知，所以根据s2－s1＝s3－s2＝aT2，只能求出第二、三次闪光的时间间隔内质点的位移s2＝5 m，选项C正确。] 10、(2019·广东茂名五大联盟模拟)

一质点做匀变速直线运动，已知初速度大小为v，经过一段时间速度大小变为2v，加速度大小为a，这段时间内的路程与位移大小之比为5∶3，则下列叙述正确的是( )

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A．这段时间内质点运动方向不变 B．这段时间为

3v a

3v2

C．这段时间的路程为

2a

D．再经过相同时间质点速度大小为3v

【答案】B [由题意知，质点做匀减速直线运动，速

度减小到零后，再返回做匀加速运动，即在这段时间内运动方向改变，如图所3v

示，选项A错误；由v＝v0＋at得－2v＝v－at，这段时间t＝，选项B正确；

a2v

由v2－v20＝2ax得，由初速度为v减速到零所通过的路程s1＝，然后反向加2a

(2v)22v25v2

速到2v所通过的路程s2＝＝，总路程为s＝s1＋s2＝，选项C错误；

2aa2a再经过相同时间，质点速度v′＝v－a·2t＝－5v，即速度大小为5v，选项D错误。]

11、(2019·山东聊城第一中学3月模拟)

a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度图象如图所示，下列说法正确的是( )

A．a、b加速时，物体a的加速度大于物体b的加速度 B．20秒时，a、b两物体相距最远 C．60秒时，物体a在物体b的前方

D．40秒时，a、b两物体速度相等，相距200 m

C [a、b加速时，b图线的斜率更大，所以b的加速度更大，故选项A错误；第40秒时，两物体速度相等，此时位移差最大，所以相距最远，故选项B错误；v-t图线与时间轴围成的面积表示位移，则60秒时a的位移是2 100 m，b的位移是1 600 m，所以a在b的前方，故选项C正确；40秒时，由图线面积差可得，两物体的相对位移是900 m，故选项D错误。]

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二、实验题

在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取A、B、C、D、E、F、G 7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T＝0.02 s的交流电源。他经过测量并计算得到打点计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表：

速度/(m·s－1) 对应点 0.122 B 0.1 C 0.205 D 0.250 E 0.2 F (1)计算vF的公式为vF＝________(用已知量字母表示)。 (2)根据表中记录的数据，以A点对应的时刻为t＝0，可作出v-t图象，并求物体的加速度a＝________m/s2。

(3)如果当时电网中交变电流的频率是f＝51 Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 [解析] (1)每相邻两个计数点间还有4个点，故相邻的计数点之间的时间间隔为t＝5T＝0.1 s。利用匀变速直线运动的推论得vF＝(2)作出v-t图象(图象略)，根据图线斜率可解得a＝

xEGd6－d4

＝。 2t10T

Δv

≈0.42 m/s2。 Δt

(3)如果在某次实验中，交流电的频率为51 Hz>50 Hz，则实际打点周期变小，由Δx＝at2得，加速度的测量值与实际值相比偏小。 d6－d4

[答案] (1) (2)0.42 (3)偏小

10T

三、非选择题

1、有一部电梯，启动时匀加速上升的加速度大小为2 m/s2，制动时匀减速上升的加速度大小为1 m/s2，中间阶段电梯可匀速运行，电梯运行上升的高度为48

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m。问：

(1)若电梯运行时最大限速为9 m/s，电梯升到最高处的最短时间是多少； (2)如果电梯先加速上升，然后匀速上升，最后减速上升，全程共用时间为15 s，上升的最大速度是多少？

[解析] (1)要想所用时间最短，则电梯只有加速和减速过程，而没有匀速过程，v2v2mm

设最大速度为vm，由位移公式得h＝＋，代入数据解得vm＝8 m/s

2a12a2因为vm＝8 m/s<9 m/s，符合题意 加速的时间为t1＝减速的时间为t2＝

vm8

＝ s＝4 s a12vm8

＝ s＝8 s a21

运动的最短时间为t＝t1＋t2＝12 s。

(2)设加速的时间为t′1，减速的时间为t′2，匀速上升时的速度为v，且v<8 m/s，vv

则加速的时间为t′1＝，减速的时间为t′2＝

a1a2匀速运动的时间为t＝15 s－t′1－t′2

v

上升的高度为h＝(t′1＋t′2)＋v(15 s－t′1－t′2)，联立解得v＝4 m/s，另一解不合

2理，舍去。

[答案] (1)12 s (2)4 m/s

2、警匪之战不仅仅是电影中的情节，现实中也会面临相似的挑战。如图所示，白色警车以v1＝30 m/s行驶，掠过A位置时发现一黑色可疑车辆停在A线位置，于是立即以a1＝3 m/s2的加速度开始制动减速，白色警车掠过A地作为计时起点，黑车3 s后开始以a2＝3 m/s2的加速度开始加速向前逃窜，警车欲在车速减为零的同时斜打车身将黑色车逼停，但疯狂的黑色车一直加速直至撞上警车。把这个过程两车看成质点，问： (1)什么时刻两车相撞；

(2)相撞前瞬间，黑色车的速度多大？

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[解析] (1)设警车停下来所需的时间为t1，停车时所行驶位移为x1，则有 v1＝a1·t1 v21＝2a1x1

解得t1＝10 s，x1＝150 m

1

在t1＝10 s时，黑色车所走位移x2＝a2(t1－3)2＝73.5 m<150 m，所以警车停车

2前未相撞

设黑色车撞上警车发生在t时刻，则1

2a2(t－3)2＝x1

得t＝13 s。

(2)相撞前瞬间，黑色车的速度v2＝a2·(t－3)＝30 m/s。 [答案] (1)13 s (2)30 m/s

【课外题】

1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)无论是x-t图象还是v-t图象都只能描述直线运动。 ( (2)x-t图象交点表示相遇，v-t图象的交点表示速度相同。 ( (3)x-t图象与时间轴围成的面积表示物体运动的路程。

( (4)同一直线上运动的两物体，后者若追上前者时，后者速度必须大于前者。

( (5)同一直线上运动的两物体，速度相等时，两物体相距最远或最近。 ( (6)两物体同向运动恰好不相碰，则此时两物体速度相等。 ( 【答案】（1）√ （2）√ （3）× （4）× （5）√ （6）√

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