五年2024-2025高考物理真題專題點(diǎn)撥-專題01直線運(yùn)動含解析

PAGEPAGE11專題01直線運(yùn)動【2024年】1.（2024·天津卷）復(fù)興號動車在世界上首次實(shí)現(xiàn)速度350km/h自動駕駛功能，成為我國高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標(biāo)記性成果。一列質(zhì)量為m的動車，初速度為，以恒定功率P在平直軌道上運(yùn)動，經(jīng)時間t達(dá)到該功率下的最大速度，設(shè)動車行駛過程所受到的阻力F保持不變。動車在時間t內(nèi)（）A.做勻加速直線運(yùn)動 B.加速度漸漸減小C.牽引力的功率 D.牽引力做功【答案】BC【解析】動車的功率恒定，依據(jù)可知動車的牽引力減小，依據(jù)牛頓其次定律得，可知動車的加速度減小，所以動車做加速度減小的加速運(yùn)動，A錯誤，B正確；當(dāng)加速度為0時，牽引力等于阻力，則額定功率為，C正確；動車功率恒定，在時間內(nèi)，牽引力做功為，依據(jù)動能定理得，D錯誤?！?024年】1．（2024·新課標(biāo)全國Ⅰ卷）如圖，籃球架下的運(yùn)動員原地垂直起跳扣籃，離地后重心上升的最大高度為H。上升第一個所用的時間為t1，第四個所用的時間為t2。不計(jì)空氣阻力，則滿意A．1<<2 B．2<<3 C．3<<4 D．4<<5【答案】C【解析】運(yùn)動員起跳到達(dá)最高點(diǎn)的瞬間速度為零，又不計(jì)空氣阻力，故可逆向處理為自由落體運(yùn)動。則依據(jù)初速度為零勻加速運(yùn)動，相等相鄰位移時間關(guān)系，可知，即，故本題選C。2．（2024·浙江選考）一輛汽車沿平直道路行駛，其v–t圖象如圖所示。在t=0到t=40s這段時間內(nèi)，汽車的位移是A．0 B．30m C．750m D．1200m【答案】C【解析】在v–t圖像中圖線與時間軸圍成的面積表示位移，故在40s內(nèi)的位移為，C正確?！?024年】1.（2024年全國Ⅰ卷）高鐵列車在啟動階段的運(yùn)動可看作初速度為零的均加速直線運(yùn)動，在啟動階段列車的動能（）A.與它所經(jīng)驗(yàn)的時間成正比B.與它的位移成正比C.與它的速度成正比D.與它的動量成正比【答案】B【解析】本題考查勻變速直線運(yùn)動規(guī)律、動能、動量及其相關(guān)的學(xué)問點(diǎn)。依據(jù)初速度為零勻變速直線運(yùn)動規(guī)律可知，在啟動階段，列車的速度與時間成正比，即v=at，由動能公式Ek=EQ\f(1,2)mv2，可知列車動能與速度的二次方成正比，與時間的二次方成正比，AC錯誤；由v2=2ax，可知列車動能與位移x成正比，B正確；由動量公式p=mv，可知列車動能Ek=EQ\f(1,2)mv2，即與列車的動量二次方成正比，D錯誤。2．（2024浙江）如圖所示，豎直井中的升降機(jī)可將地下深處的礦石快速運(yùn)輸?shù)降孛?。某一豎井的深度約為104m，升降機(jī)運(yùn)行的最大速度為8m/s，加速度大小不超過，假定升降機(jī)到井口的速度為零，則將礦石從井底提升到井口的最短時間是A.13sB.16sC.21sD.26s【答案】C【解析】升降機(jī)先做加速運(yùn)動，后做勻速運(yùn)動，最終做減速運(yùn)動，在加速階段，所需時間，通過的位移為，在減速階段與加速階段相同，在勻速階段所需時間為：，總時間為：，故C正確，A、B、D錯誤；故選C。3.（2024年全國II卷）甲、乙兩汽車同一條平直馬路上同向運(yùn)動，其速度—時間圖像分別如圖中甲、乙兩條曲線所示。已知兩車在t2時刻并排行駛，下列說法正確的是（）A.兩車在t1時刻也并排行駛B.t1時刻甲車在后，乙車在前C.甲車的加速度大小先增大后減小D.乙車的加速度大小先減小后增大【答案】BD【解析】在v-t圖像中圖像包圍的面積代表了運(yùn)動走過的位移，圖像的斜率代表加速度，解本題要利用這個學(xué)問點(diǎn)求解。AB，v-t圖像中圖像包圍的面積代表運(yùn)動走過的位移，兩車在t2時刻并排行駛，利用逆向思維并借助于面積可知在t1時刻甲車在后，乙車在前，故A錯誤，B正確；CD、圖像的斜率表示加速度，所以甲的加速度先減小后增大，乙的加速度也是先減小后增大，故C錯，D正確；故選BD4.（2024年全國Ⅲ卷）地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機(jī)通過豎井運(yùn)輸至地面。某豎井中礦車提升的速度大小v隨時間t的改變關(guān)系如圖所示，其中圖線①②分別描述兩次不同的提升過程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相等。不考慮摩擦阻力和空氣阻力。對于第①次和第②次提升過程，A.礦車上升所用的時間之比為4:5B.電機(jī)的最大牽引力之比為2:1C.電機(jī)輸出的最大功率之比為2:1D.電機(jī)所做的功之比為4:5【答案】AC【解析】設(shè)第次所用時間為t，依據(jù)速度圖象的面積等于位移（此題中為提升的高度）可知，×2t0×v0=×（t+3t0/2）×v0，解得：t=5t0/2，所以第次和第次提升過程所用時間之比為2t0∶5t0/2=4∶5，A正確；由于兩次提升變速階段的加速度大小相同，在勻加速階段，由牛頓其次定律，F(xiàn)-mg=ma，可得提升的最大牽引力之比為1∶1，B錯誤；由功率公式，P=Fv，電機(jī)輸出的最大功率之比等于最大速度之比，為2∶1，C正確；加速上升過程的加速度a1=，加速上升過程的牽引力F1=ma1+mg=m(+g)，減速上升過程的加速度a2=-，減速上升過程的牽引力F2=ma2+mg=m(g-)，勻速運(yùn)動過程的牽引力F3=mg。第次提升過程做功W1=F1××t0×v0+F2××t0×v0=mgv0t0；第次提升過程做功W2=F1××t0×v0+F3×v0×3t0/2+F2××t0×v0=mgv0t0；兩次做功相同，D錯誤。5.（2024年全國Ⅲ卷）甲乙兩車在同一平直馬路上同向運(yùn)動，甲做勻加速直線運(yùn)動，乙做勻速直線運(yùn)動。甲乙兩車的位置x隨時間t的改變?nèi)鐖D所示。下列說法正確的是A.在t1時刻兩車速度相等B.從0到t1時間內(nèi)，兩車走過的路程相等C.從t1到t2時間內(nèi)，兩車走過的路程相等D.從t1到t2時間內(nèi)的某時刻，兩車速度相等【答案】CD【解析】本題考查對位移圖像的理解及其相關(guān)的學(xué)問點(diǎn)。依據(jù)位移圖象的物理意義可知，在t1時刻兩車的位置相同，速度不相等，乙車的速度大于甲車的速度，選項(xiàng)A錯誤；從0到t1時間內(nèi)，乙車走過的路程大于甲車，選項(xiàng)B錯誤；從t1到t2時間內(nèi)，兩車都是從x1位置走到x2位置，兩車走過的路程相等，選項(xiàng)C正確；依據(jù)位移圖像的斜率等于速度可知，從t1到t2時間內(nèi)的某時刻，兩車速度相等，選項(xiàng)D正確。【2024年】1．【2024·新課標(biāo)Ⅱ卷】（12分）為提高冰球運(yùn)動員的加速實(shí)力，教練員在冰面上與起跑線距離s0和s1（s1<s0）處分別設(shè)置一個擋板和一面小旗，如圖所示。訓(xùn)練時，讓運(yùn)動員和冰球都位于起跑線上，教練員將冰球以初速度v0擊出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑線的方向滑向擋板；冰球被擊出的同時，運(yùn)動員垂直于起跑線從靜止動身滑向小旗。訓(xùn)練要求當(dāng)冰球到達(dá)擋板時，運(yùn)動員至少到達(dá)小旗處。假定運(yùn)動員在滑行過程中做勻加速運(yùn)動，冰球到達(dá)擋板時的速度為v1。重力加速度大小為g。求（1）冰球與冰面之間的動摩擦因數(shù)；（2）滿意訓(xùn)練要求的運(yùn)動員的最小加速度?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】（1）設(shè)冰球與冰面間的動摩擦因數(shù)為μ，則冰球在冰面上滑行的加速度a1=μg①由速度與位移的關(guān)系知–2a1s0=v12–v02②聯(lián)立①②得③（2）設(shè)冰球運(yùn)動的時間為t，則④又⑤由③④⑤得⑥2．【2024·新課標(biāo)Ⅲ卷】（20分）如圖，兩個滑塊A和B的質(zhì)量分別為mA=1kg和mB=5kg，放在靜止于水平地面上的木板的兩端，兩者與木板間的動摩擦因數(shù)均為μ1=0.5；木板的質(zhì)量為m=4kg，與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.1。某時刻A、B兩滑塊起先相向滑動，初速度大小均為v0=3m/s。A、B相遇時，A與木板恰好相對靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2。求（1）B與木板相對靜止時，木板的速度；（2）A、B起先運(yùn)動時，兩者之間的距離?！敬鸢浮浚?）1m/s（2）1.9m【解析】（1）滑塊A和B在木板上滑動時，木板也在地面上滑動。設(shè)A、B和木板所受的摩擦力大小分別為f1、f2和f3，A和B相對于地面的加速度大小分別是aA和aB，木板相對于地面的加速度大小為a1。在物塊B與木板達(dá)到共同速度前有①②③由牛頓其次定律得④⑤⑥設(shè)在t1時刻，B與木板達(dá)到共同速度，設(shè)大小為v1。由運(yùn)動學(xué)公式有⑦⑧聯(lián)立①②③④⑤⑥⑦⑧式，代入已知數(shù)據(jù)得⑨（2）在t1時間間隔內(nèi)，B相對于地面移動的距離為⑩設(shè)在B與木板達(dá)到共同速度v1后，木板的加速度大小為a2，對于B與木板組成的體系，由牛頓其次定律有?由①②④⑤式知，aA=aB；再由⑦⑧可知，B與木板達(dá)到共同速度時，A的速度大小也為v1，但運(yùn)動方向與木板相反。由題意知，A和B相遇時，A與木板的速度相同，設(shè)其大小為v2，設(shè)A的速度大小從v1變到v2所用時間為t2，則由運(yùn)動學(xué)公式，對木板有?對A有?在t2時間間隔內(nèi)，B（以及木板）相對地面移動的距離為?在（t1+t2）時間間隔內(nèi)，A相對地面移動的距離為 ?A和B相遇時，A與木板的速度也恰好相同。因此A和B起先運(yùn)動時，兩者之間的距離為?聯(lián)立以上各式，并代入數(shù)據(jù)得?（也可用如圖的速度–時間圖線求解）【2024年】1．[2024·浙江卷]如圖1-3所示為一種常見的身高體重測量儀．測量儀頂部向下放射波速為v的超聲波，超聲波經(jīng)反射后返回，被測量儀接收，測量儀記錄放射和接收的時間間隔．質(zhì)量為M0的測重臺置于壓力傳感器上，傳感器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比．當(dāng)測重臺沒有站人時，測量儀記錄的時間間隔為t0，輸出電壓為U0，某同學(xué)站上測重臺，測量儀記錄的時間間隔為t，輸出電壓為U，則該同學(xué)的身高和質(zhì)量分別為()圖1-3A．v(t0－t)，eq\f(M0,U0)UB.eq\f(1,2)v(t0－t)，eq\f(M0,U0)UC．v(t0－t)，eq\f(M0,U0)(U－U0)D.eq\f(1,2)v(t0－t)，eq\f(M0,U0)(U－U0)【答案】D【解析】當(dāng)沒有站人時，測量儀的空間高度為h0＝eq\f(vt0,2)，U0＝kM0，站人時，測量儀中可傳播超聲波的有效空間高度h＝eq\f(vt,2)，U＝kM，故人的高度為H＝h0－h(huán)＝eq\f(v（t0－t）,2)，人的質(zhì)量為m＝M－M0＝eq\f(M0,U0)(U－U0)，選項(xiàng)D正確．2．[2024·全國卷Ⅱ]兩實(shí)心小球甲和乙由同一種材料制成，甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量．兩球在空氣中由靜止下落，假設(shè)它們運(yùn)動時受到的阻力與球的半徑成正比，與球的速率無關(guān)．若它們下落相同的距離，則()A．甲球用的時間比乙球長B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功【答案】BD【解析】設(shè)f＝kR，則由牛頓其次定律得F合＝mg－f＝ma，而m＝eq\f(4,3)πR3·ρ，故a＝g－eq\f(k,\f(4,3)πR2·ρ)，由m甲>m乙、ρ甲＝ρ乙可知a甲>a乙，故C錯誤；因甲、乙位移相同，由v2＝2ax可知，v甲>v乙，B正確；由x＝eq\f(1,2)at2可知，t甲<t乙，A錯誤；由功的定義可知，W克服＝f·x，又f甲>f乙，則W甲克服>W乙克服，D正確．3．[2024·全國卷Ⅲ]一質(zhì)點(diǎn)做速度漸漸增大的勻加速直線運(yùn)動，在時間間隔t內(nèi)位移為s，動能變?yōu)樵瓉淼?倍．該質(zhì)點(diǎn)的加速度為()A.eq\f(s,t2)B.eq\f(3s,2t2)C.eq\f(4s,t2)D.eq\f(8s,t2)【答案】A【解析】由Ek＝eq\f(1,2)mv2可知速度變?yōu)樵瓉淼?倍．設(shè)加速度為a，初速度為v，則末速度為3v.由速度公式vt＝v0＋at得3v＝v＋at，解得at＝2v；由位移公式s＝v0t＋eq\f(1,2)at2得s＝vt＋eq\f(1,2)·at·t＝vt＋eq\f(1,2)·2v·t＝2vt，進(jìn)一步求得v＝eq\f(s,2t)；所以a＝eq\f(2v,t)＝eq\f(2,t)·eq\f(s,2t)＝eq\f(s,t2)，A正確．4．[2024·四川卷]避險(xiǎn)車道是避開惡性交通事故的重要設(shè)施，由制動坡床和防撞設(shè)施等組成，如圖豎直平面內(nèi)，制動坡床視為與水平面夾角為θ的斜面．一輛長12m的載有貨物的貨車因剎車失靈從干道駛?cè)胫苿悠麓?，?dāng)車速為23m/s時，車尾位于制動坡床的底端，貨物起先在車廂內(nèi)向車頭滑動，當(dāng)貨物在車廂內(nèi)滑動了4m時，車頭距制動坡床頂端38m，再過一段時間，貨車停止．已知貨車質(zhì)量是貨物質(zhì)量的4倍，貨物與車廂間的動摩擦因數(shù)為0.4；貨車在制動坡床上運(yùn)動受到的坡床阻力大小為貨車和貨物總重的0.44倍．貨物與貨車分別視為小滑塊和平板，取cosθ＝1，sinθ＝0.1，g＝10m/s2.求：(1)貨物在車廂內(nèi)滑動時加速度的大小和方向；(2)制動坡床的長度．圖1-【答案】(1)5m/s2，方向沿制動坡床向下(2)98m【解析】(1)設(shè)貨物的質(zhì)量為m，貨物在車廂內(nèi)滑動過程中，貨物與車廂間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，受摩擦力大小為f，加速度大小為a1，則f＋mgsinθ＝ma1f＝μ