专题一 直线运动
考点01 描述运动的基本物理量（1—5）
考点02 匀变速直线运动的规律及应用（6—10、16、17）
考点03 运动图象（11—15）
一、选择题（本题共15个小题，每题5分，共75分）
1.关于机械运动和参考系，说法正确的有( )
A.研究和描述一个物体的运动时，不一定要选择参考系
B.坐在逆流而上的船中的乘客，我们说他静止是以河水为参考系的
C.选择不同的参考系，物体的运动情况可能不同
D.无风的雨天，坐在行驶的汽车里的人看到雨斜向下落向地面，是以地面上的房屋作为参考系的
2.下列所举的事例中，不属于机械运动的是( )
A.抛出的石块在空中运动 B.小船在水面上滑行
C.生产技术革新运动 D.月亮绕地球的运动
3.爱因斯坦提出的相对论对现代经典物理具有里程碑式的意义，因此爱因斯坦被认为是最伟大的物理学家之一。高铁列车长200米，高速通过一个2000米长的隧道，根据尺缩效应判断正确的是( )
①车厢里的乘客认为列车变短了
②车厢里的乘客认为隧道变短了
③隧道检修工认为列车变短了
④隧道检修工认为隧道变短了
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
4.如图所示，风力发电机叶片上有P、Q两点，其中P在叶片的端点，Q在另一叶片的中点，叶片转动一圈，下列说法正确的是( )
A.P、Q两点路程一样 B.P、Q两点角速度相等
C.P、Q两点平均速率相等 D.P点平均速度大于Q点平均速度
5.下列关于质点的描述正确的是( )
A.甲图，研究跳水运动员全红婵空中动作时可以把她看作质点
B.乙图，研究飞船与空间站对接时可以把飞船看作质点
C.丙图，研究高铁从杭州到北京的路程时可以把列车看作质点
D.丁图，研究冰壶在得分区的位置时可以把冰壶看作质点
6.如图所示，用极薄的塑料膜片制成三个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹可视为在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第三个水球，则可以判定（忽略薄塑料膜片对子弹的作用）( )
A.子弹在每个水球中运动的时间之比为
B.子弹在每个水球中运动的时间之比为
C.子弹在穿入每个水球时的速度之比为
D.子弹在穿入每个水球时的速度之比为
7.一同学将排球自O点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到O点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比。则该排球( )
A.上升时间等于下落时间 B.达到最高点时加速度为g
C.落回到O点时加速度最大 D.下落过程中做匀加速运动
8.如图所示，在一个桌面上方有三个金属小球，离桌面的高度分别为，且.若先后顺次释放，三球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则( )
A.三者到达桌面时的速度大小之比是3:2:1
B.三者运动时间之比为3:2:1
C.b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差
D.若三个小球同时释放，落至桌面的时间之比为
9.两辆汽车A、B沿同一条直线同向运动，B车在前面遇到紧急情况刹车，刹车开始时两车相距，后面的汽车A一直做匀速直线运动，它们的图像如图所示，则( )
A.时A、B车相遇
B.0~1 s的过程中，两车间的距离在减小
C.时A、B车相遇
D.A、B车相遇的时刻在5 s之后
10.将小钢球以3 m/s的速度竖直向上抛出，一段时间后落回抛出点.设向上为正方向，不计空气阻力，重力加速度g取.对于小钢球的运动过程，下列说法正确的是( )
A.前0.2 s内的平均速度为1.0 m/s B.前0.4 s内的平均速度为2.0 m/s
C.前0.4 s内的平均速率为1.25 m/s D.最后0.2 s内的平均速度为2.0 m/s
11.某物体运动的图象如图所示，则下列说法正确的是( )
A.物体在第1s末运动方向发生改变
B.物体在第2s内和第3s内的加速度方向相反
C.物体在第4s末返回出发点
D.物体在第5s离出发点最远，且最大位移为0.5m
12.如图所示为初速度为沿直线运动的物体的速度图象，其末速度为.在时间t内，物体的平均速度和加速度a是( )
A.，a随时间减小 B.，a恒定
C.，a随时间减小 D.无法确定
13.如图是一辆汽车做直线运动的图象，对线段所表示的运动，下列说法正确的是( )
A.OA段运动速度最大
B.AB段物体静止
C.CD段的运动方向与初始运动方向相同
D.运动4h汽车的路程大小为0
14.在科技活动中，某活动小组操控电动小车在水平路面上运动中的某段位移—时间图像如图所示，图像是一条抛物线，下列说法正确的是( )
A.小车做曲线运动 B.小车的速度先增加后减小
C.小车的速度先减小后增加 D.小车的加速度先减小后增加
15.一物体做直线运动，其位置—时间图像如图所示，设向右为正方向，则在前6 s内( )
A.物体先向左运动，2 s后开始向右运动
B.在时物体距出发点最远
C.前2 s内物体位于出发点的左方，后4 s内位于出发点的右方
D.在时物体距出发点最远
二、计算题（共2小题 ，共25分，按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
16.（10分）某天大雾弥漫，能见度很低，甲、乙两辆汽车同向行驶在同一平直公路上，甲车在前，乙车在后，甲车的速度，乙车的速度，当乙车行驶到距甲车时，驾驶员发现了前方的甲车，设两车驾驶员的反应时间均为。
（1）若乙车的驾驶员发现甲车后经反应时间后立即刹车做匀减速运动，加速度大小，当两车相距最近时，求乙车在该过程发生的位移大小。
（2）若乙车的驾驶员发现甲车后经反应时间后，仅采取鸣笛警告措施，甲车驾驶员听到鸣笛后经反应时间后立即做匀加速运动，为了防止相撞，求甲车加速运动的最小加速度的大小（声音的传播时间忽略不计）。
17.（15分）武汉大桥是1957年建成的一座公路、铁路两用大桥，主桥长。某次由于交通管制，将汽车拦停在了桥头处，汽车排成笔直的一列。假设汽车车长均为，前车尾部与后车头部之间距离均为。一辆长的列车抵达武汉，以的速度匀速通过大桥，当列车车头恰与轿车头部平齐时（如图所示)，汽车交通管制解除，汽车开始以的加速度启动过桥，汽车的最大限速为72km/h。
（1）求第一辆汽车与列车完成错车的时间；
（2）求在汽车达到最大速度前，与列车完成错车的汽车辆数；
（3）事实上由于人反应时间的存在，现假设解除交通管制时，第一个司机滞后启动汽车，后面司机都比以前一辆车滞后启动汽车。在该情况下，在汽车达到最大速度前，同时在列车驶离桥头前，总共有多少辆车能与列车完成错车
答案以及解析
1.答案：C
解析：物体的运动具有相对性，所以研究和描述一个物体的运动时，必须选择参考系，A错误；坐在逆流而上的船中的乘客，我们说他静止是以船为参考系的，B错误；研究物体的运动时，参考系的选取是任意的，选取的参考系不同，描述物体的运动情况可能相同，也可能不同，C正确；无风的雨天，坐在行驶的汽车里的人看到雨斜向下落向地面，是以汽车作为参考系的，D错误.
2.答案：C
解析：A.抛出的石块在空中运动，石块的位置在发生变化，所以石块在空中运动属于机械运动，A正确，不符合题意；
B.小船在水面上滑行，小船的位置在发生变化，所以小船在水面上滑行属于机械运动，B正确，不符合题意；
C.生产技术革新运动，是生产科研活动，不是机械运动，C错误，符合题意；
D.月亮绕地球的运动，月亮的位置在发生变化，所以月亮绕地球的运动属于机械运动，D正确，不符合题意。
故选C。
3.答案：C
解析：①②③④、根据尺缩效应，在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短,当车厢里的乘客以列车为参考系，认为隧道变短了，当隧道检修工以隧道为参考系，认为列车变短了，故②③正确，①④错误。故C正确,ABD错误。
4.答案：B
解析：A.叶片转动一圈，P、Q两点路程都为圆的周长，根据
P、Q两点到圆心的距离不同，所以P、Q两点路程不同，故A错误；
B.P、Q两点属于同轴转动，因此P、Q两点转动周期相等，根据
可知，P、Q两点角速度相等，故B正确；
C.叶片转动过程，P、Q两点运动时间相同，根据
可知P、Q两点平均速率不同，故C错误；
D.叶片转动一圈，P、Q两点位移都为零，所以P、Q两点平均速度相等，故D错误。
故选B。
5.答案：C
解析：A.甲图研究跳水运动员全红婵空中动作时主要考虑姿态的变化，则不可以把她看作质点，故A错误;B.乙图研究飞船与空间站对接时要考虑尺寸，不可以把飞船看作质点，故B错误;C.丙图研究高铁从杭州到北京的路程时，列车的尺寸可以忽略不计，则可以把列车看作质点，故C正确;D.丁图研究冰壶运动到达的位置时，要考虑冰壶的大小，不可以把冰壶看作质点，故D错误。故选C。
6.答案：D
解析：CD.把子弹的运动看作逆向的初速度为零的匀加速直线运动。子弹由右向左依次“穿出”3个水球的速度之比为，则子弹实际运动从左到右依次穿入每个水球时的速度之比为故C错误，D正确。AB.子弹从右向左通过每个水球的时间之比为，则子弹实际运动穿过每个水球的时间之比为故AB错误。故选D。
7.答案：B
解析：A.排球上升运动中，对排球受力分析，受重力和向下的阻力，设阻力为，则有由牛顿第二定律可得解得排球下落运动中，对排球受力分析，受重力和向上的阻力，由牛顿第二定律可得解得可知排球上升运动加速度大于下落运加速度，上升和下落高度相等，因此上升时间小于下落时间，A错误；B.达到最高点时，排球所受阻力是零，只受重力作用，因此加速度为g，B正确;CD.排球下落运动中，做加速运动，加速度为随下落运动速度逐渐增大，加速度逐渐减小，因此排球落回到O点时加速度不是最大，可知排球下落时做加速度逐渐减小的加速运动，CD错误。故选B。
8.答案：C
解析：根据，可得三者到达桌面时的速度之比，故A错误；若三个小球同时释放，根据，可得三者到达桌面的时间之比，小球c下落的时间，由于三小球同时下落，则b与a开始下落的时间差为与b开始下落的时间差为，显然b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差，故B、D错误，C正确.
9.答案：D
解析：由题图可知，A车做匀速直线运动，速度大小为车做匀减速直线运动，初速度大小为，加速度为，故B车刹停所用的时间为车刹停所走的位移大小为，时间内A车的位移大小为车刹停时，故此时A、B车未相遇，A、B车在B车刹停位置相遇，故从B车开始刹车到A、B车相遇，A车行驶的总位移大小为，故A、B车相遇的时刻为，故A、C错误，D正确；0~1 s的过程中，B车的速度一直大于A车的速度，因此两车间的距离在增大，故B错误.
10.答案：C
解析：小钢球做竖直上拋运动，位移，平均速度，前0.2 s内的位移为0.4 m，则平均速度为2.0 m/s，前0.4 s内的位移为0.4 m，平均速度为1.0 m/s，故A、B错误；小钢球从拋出到最高点所需时间，上升的最大高度内向下运动的路程，故前0.4 s内的路程为0.5 m，平均速率为1.25 m/s，故C正确；最后0.2 s内小钢球向下运动，平均速度为负值，故D错误.
11.答案：C
解析：A、物体在第1s末前后速度均为正值，故运动方向没有发生改变，故A错误;B、物体在第2s内、第3s内的图线斜率一直为负，即加速度的方向没有发生变化，方向相同，故B错误;C、图线与坐标轴围成图形的面积表示位移知物体在第4s末返回出发点，故C正确;D、图线与坐标轴围成图形的面积表示位移，根据图象可知，物体在第2s和第6s时离出发点最远，不是5s末离出发点最远，故D错误;故选:C。
12.答案：A
解析：图线的斜率逐渐减小，知加速度随时间减小。连接图线首末两点，该直线表示物体做匀加速直线运动，平均速度，因为变加速直线运动图线与时间轴围成的面积大于匀加速直线运动图线与时间轴围成的面积，即变加速直线运动的位移大于匀加速直线运动的位移，时间相等，则平均速度大于匀加速直线运动的平均速度，即.故A正确，B、C、D错误。故选:A。
13.答案：B
解析：A.在图像中，斜率表示速度，由图可知，在CD段运动速度最大，A错误;
B.在AB段，物体的位移没有发生变化，处于静止状态，B正确;
C.在CD段斜率为负值，运动方向与初始运动方向相反，C错误;
D.汽车运动4h回到出发点，位移为0，但路程不为0，D错误。
故选B.
14.答案：C
解析：位移一时间图像只是反应物体的位置随时间变化的关系，不能反应运动轨迹，所以A错误；图像是一条抛物线，说明加速度是一个定值，所以D错误；图像的斜率表示物体运动的速度，所以B错误，C正确。
15.答案：D
解析：由题图可知，物体从-5 m处向右运动至5 m处，然后返回至4 m处，则物体在前4 s内向右运动，后2 s内向左运动，故A、C错误；在时物体距出发点最远，故B错误，D正确.
16.答案：（1）112.5m（2）
解析：（1）设乙车做匀减速运动时间后两车速度相等，由速度时间公式可得
乙车在该过程发生的位移大小是
（2）设甲车加速时间后两车速度相等，当甲车开始加速时两车的距离为
甲车的加速度为
两车位移关系有
联立解得
甲车加速运动的最小加速度的大小为
17.答案：（1）12s（2）29辆（3）28辆
解析：（1）经时间，汽车车尾与列车车尾相遇
列车位移
汽车位移
由
解得
（2）汽车加速达最大速度
由
得
设总共有n辆车与列车完成错车
由
解得
余
则总共能与29辆汽车完成错车；
（3）设总共有k辆车与列车完成错车
由
解得
余
此时
列车驶离桥头的时间
则总共有p辆车与列车完成错车
由
得
则总共能与28辆汽车完成错车。
