2021年高考物理真题及模拟题专题汇编02直线运动（附解析）

专题02直线运动选择题1.(2021·浙江卷)用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示，下列说法正确的是（　　）A.研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫可视为质点B.研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球可视为质点C.研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿可视质点D.研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马可视为质点【答案】A【解析】研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫的大小可忽略不计，可将猫看做质点，选项A正确；故选A。2.(2021·全国甲卷)如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放，物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t将（　　）A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大答案D解析：设PQ的水平距离为L，由运动学公式可知可得8,可知时，t有最小值，故当从由30°逐渐增大至60°时下滑时间t先减小后增大。故选D。3.(2021·湖南卷)物体的运动状态可用位置和动量描述，称为相，对应图像中的一个点。物体运动状态的变化可用图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹。假如一质点沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则对应的相轨迹可能是（　　）A.B.C.D.答案D解析：质点沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则有而动量为联立可得动量关于为幂函数，且，故正确的相轨迹图像为D。故选D。4.(2021春·浙江卷)2020年11月10日，我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909m。“奋斗者”号照片如图所示，下列情况中“奋斗者”号一定可视为质点的是（　　）A.估算下降总时间时B.用推进器使其转弯时C.在海沟中穿越窄缝时D.科学家在其舱内进行实验时【答案】A【解析】A．估算潜水器下降的总时间时，潜水器的大小和形状相对运动的轨迹可以忽略，可以视为质点，A正确；8,BD．用推进器使其转弯时和科学家在其舱内进行实验时，都需要研究潜水器本身的特点，不可视为质点，BD错误；C．在海沟中穿越窄缝时，潜水器的大小和形状相对窄缝，尺寸不可以忽略，不可视为质点，C错误。故选A。5.(2021·广东卷)赛龙舟是端午节的传统活动。下列和图像描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程，其中能反映龙舟甲与其它龙舟在途中出现船头并齐的有（　　）A.B.C.D.答案BD解析：此图是速度图像，由图可知，开始丙的速度大，后来甲的速度大，速度图像中图像与横轴围成的面积表示位移，由图可以判断在中途甲、丙位移会相同，所以在中途甲丙船头会并齐，故B正确；此图是位移图像，交点表示相遇，所以甲戊在中途船头会齐，故D正确。故选BD6.(2021·河北唐山一模)A、B两物体沿同一直线同向运动，0时刻开始计时，A、B两物体的图像如下图所示，已知在t=10s时A、B在同一位置，根据图像信息，下列正确的是（　　）A.B做匀加速直线运动，加速度大小为1m/s'B.t=6s时，A在前、B在后，B正在追赶AC.A、B在零时刻相距30mD.在0~10s内A、B之间的最大距离为49m8,【答案】BD【解析】A．由匀变速直线运动的位移公式可得对比B物体的图线可知由相似三角形可知，图线与纵轴的交点坐标为4m/s，即初速度，加速度，B物体做匀加速直线运动，A错误；C．对比A物体的图线可知，A物体做匀速直线运动，速度为v=10m/s，在t=10s时A、B的位移分别为、此时到达同一位置，故在0时刻，A在B前40m处，C错误；B．t=6s时，由C中位移公式可得，A、B位移均为60m，故A在前、B在后，B正在追赶A，B正确；D．当A、B速度相等时，相距最远，代入数据可得，由C中位移公式可得，A、B的位移分别为30m、21m，故此时的距离为D正确。故选BD。7.(2021·河北石家庄一模)某汽车在平直公路上紧急利车，其刹车过程可认为是匀减速直线运动。汽车的位置坐标x与汽车的速度v的x-v2图象如图所示。以汽车刚刹车时为计时起点，下列说法正确的是（　　）A.该汽车的加速度大小为0.9m/s2B.该汽车在t=3s时速度为0C.该汽车在前2s内的位移大小为4.2mD.该汽车在t=1s时的位置坐标为1m【答案】AC【解析】8,A．由图象可知，汽车做匀减速直线运动，，则，图线的斜率为解得该汽车的加速度大小为0.9m/s2，A正确；B．由可得该汽车速度等于零时所用时间，B错误；C．由公式得该汽车在前2s内的位移大小为，C正确；D．汽车在1s内的位移大小为，该汽车在t=1s时的位置坐标为2.55m，D错误。故选AC。8.(2021·河北石家庄一模)一质点做匀加速直线运动，速度变化∆v时发生位移x1，紧接着速度变化同样的∆v时发生位移x2，则该质点的加速度大小为（　　）A.B.C.D.【答案】D【解析】发生所用的时间为根据得解得ABC错误，D正确。故选D。9.(2021·河北石家庄一模)如图所示。“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中，下列说法正确的是（　　）8,A.人先处于失重状态后处于超重状态B.绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小C.绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大D.人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力【答案】A【解析】从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中，刚开始时重力大于弹力，人向下做加速运动，后来重力小于弹力，人向下做减速运动，重力等于弹力时，速度最大。A．先向下做加速运动，加速度向下，后向下做减速运动，加速度向上，所以人先处于失重状态后处于超重状态，故A正确；B．在该过程中，拉力与运动方向始终相反，绳子的力一直做负功；由于人在下降中速度先增大后减小，则人的动能先增大后减小，故B错误；C．绳子恰好伸直时，绳子的形变量为零，弹性势能为零；但此时弹力为0，速度不是最大，人的动能不是最大，故C错误；D．人在最低点时，加速度的方向向上，此时绳子对人的拉力大于人受到的重力，故D错误。故选A。10.(2021·河北石家庄一模)如图所示。直线表示甲物休从A地向B地运动的图象，折线表示同时开始运动的乙物体静止从A地向B地运动的v-t图象。下列说法正确的是（　　）A.在0-1s内，甲乙两物体的加速度大小相等B.在1-3s内，乙物体处于静止状态C.在t=3s时，甲、乙两物体相遇D.在t=3s时，甲、乙两物体机距最远8,【答案】D【解析】A．在0-1s内，甲物体的加速度在0-1s内，甲乙两物体的加速度所以，在0-1s内，甲乙两物体的加速度大小不相等，故A错误；B．由v-t图象可知，在1-3s内，乙物体以4m/s的速度做匀速直线运动，故B错误；CD．由v-t图象可知，在t=3s时，甲、乙两物体速度相等，两者距离最远，故D正确，C错误；故选D。11.(2021·广西柳州一模)a、b两质点同时、同地沿同一直线运动，其v-t图像分别如图中a、b所示，t0时刻a、b两质点速度均为v0，在0~t0时间内，下列说法正确的是（　　）A.a、b两质点不存在加速度相同的时刻B.t0时刻两质点相遇C.质点a一直做匀加速直线运动D.质点b的平均速度大于【答案】D【解析】A．因为v-t图像的斜率等于加速度，可知a、b两质点的图像存在斜率相等的时刻，即存在加速度相同的时刻，选项A错误；B．图线与t轴所围面积表示位移大小，t0时刻两质点的速度相等，此时两质点的v-t图象与t轴所围面积差最大，即相距最远；故B错误；C．质点a先向负方向做匀减速直线运动，然后向正方向做匀加速直线运动，故C错误；D．若质点b在0~t0时间内做匀加速运动，则平均速度等于；因图线与t轴所围面积表示位移大小，在0~t0时间内质点b的位移大于做匀加速运动时的位移，则平均速度大于，选项D正确。8,故选D。计算题12.(2021·河北石家庄一模)随着车流量的日益增多，交通问题不容忽视。如图所示，某科研小组在平直路面上研究车辆避碰问题，甲、乙两模型车同向匀速行驶，甲在前、乙在后，速度大小分别为25m/s和40m/s，当两车相距20m时乙以5m/s2的加速度开始刹车。甲车保持匀速运动，试通过计算分析两模型车是否会相撞。【答案】会相撞【解析】设恰好不相撞时两车的速度相等，即v1+at=v2解得t=3s乙车前进的距离甲车前进的距离s2=v2t=75m因s1-s2=22.5m>s0=20m故两车会相撞。8