高考物理必備專題18之01 直線運動中的新情景問題（原卷版）

專題01直線運動從近年各地的高考試卷看，物理試題往往創(chuàng)設(shè)真實問題情境，設(shè)計與生產(chǎn)實踐、體育運動、科技前沿等方面緊密聯(lián)系的實際情境，考查學(xué)生靈活運用所學(xué)物理知識分析解決問題的能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，引導(dǎo)學(xué)生注重學(xué)以致用，在真實問題的解決中促進物理學(xué)科核心素養(yǎng)的達成。直線運動的知識多與體育運動、交通和生活實際相聯(lián)系來考查學(xué)生對描述物運動概念的理解和規(guī)律的應(yīng)用。1.（2022·浙江高考試題1月卷·T2）下列說法正確的是（）A.研究甲圖中排球運動員扣球動作時，排球可以看成質(zhì)點B.研究乙圖中乒乓球運動員的發(fā)球技術(shù)時，乒乓球不能看成質(zhì)點C.研究丙圖中羽毛球運動員回擊羽毛球動作時，羽毛球大小可以忽略D.研究丁圖中體操運動員的平衡木動作時，運動員身體各部分的速度可視為相同2.（2022·廣東·華南師大附中三模）小李打算從華景里路口走路到華南師大正門，她通過高德地圖導(dǎo)航得到如下圖所示的信息。若她按照高德地圖提供的方案出行，則（）A．“推薦方案”與“方案二”的平均速度相同B．推薦方案的位移較小C．“方案二”的平均速度約為4.29km/hD．小李運動過程中的加速度不可能一直為03.（2022屆云南省昆明市第一中學(xué)高三（下）第七次高考仿真模擬理科綜合物理試題）冰壺（Curling）,又稱冰上溜石、擲冰壺,是以隊為單位在冰上進行的一種投擲性競賽項目，被大家喻為冰上的“國際象棋”，為冬奧會比賽項目,它考驗參賽者的體能與腦力，展現(xiàn)動靜之美、取舍之智慧。在某次比賽中,冰壺投出后做勻減速直線運動，經(jīng)過20s停止，已知倒數(shù)第3s內(nèi)的位移大小為1.0m，下列說法中正確的是（）A.冰壺的加速度大小為0.3m/s2 B.冰壺的加速度大小為0.4m/s2C.冰壺第1s末的速度大小為5.7m/s D.冰壺第1s內(nèi)的位移大小為7.8m4.（2022·浙江省衢州市模擬）北京冬奧會速滑館內(nèi)裝有歷經(jīng)5年發(fā)明的高科技“獵豹”高速攝像機，讓犯規(guī)無處遁形。某次速度滑冰比賽中，攝像機和運動員的水平位移x隨時間t變化的圖像分別如圖所示，下列說法中正確的是（）A．?dāng)z像機做直線運動，運動員做曲線運動B．時間內(nèi)攝像機在前，時間內(nèi)運動員在前C．時間內(nèi)攝像機與運動員的平均速度相同D．時間內(nèi)任一時刻攝像機的速度都大于運動員的速度5、（多選）（2022·廣西·南寧二中模擬預(yù)測）“水火箭”是一項深受學(xué)生喜歡的科技活動，某學(xué)習(xí)小組利用飲料瓶制作的水火箭如圖甲所示，其發(fā)射原理是通過打氣使瓶內(nèi)空氣壓力增大，當(dāng)瓶口與橡皮塞脫離時，瓶內(nèi)水向后噴出，水火箭獲得推力向上射出。圖乙是某次豎直發(fā)射時測繪的水火箭速度v與時間t的圖像，其中時刻為“水火箭”起飛時刻，段是斜率絕對值為g的直線，忽略空氣阻力。關(guān)于“水火箭”的運動，下列說法正確的是（）A．在時刻中，時刻加速度最大B．“水火箭”在時刻達到最高點C．在時刻失去推力D．時間內(nèi)“水火箭”做自由落體運動6．（2022·海南?？凇つM預(yù)測）2021年7月28日，在東京奧運會男子雙人跳板決賽中，中國選手謝思埸、王宗源獲得冠軍。如圖1所示是他們踏板起跳的精彩瞬間，從離開跳板開始計時，跳水過程中運動員重心的v-t圖像如圖2所示，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，則下列說法正確的是（）A．運動員在入水前做的是自由落體運動B．運動員在t=2s時已浮出水面C．運動員在水中的加速度逐漸增大D．運動員雙腳離開跳板后重心上升的高度為m。7．（2022·陜西·西鄉(xiāng)縣第一中學(xué)模擬預(yù)測）隨著新能源轎車的普及，人們對車輛乘坐的舒適性要求越來越高。加速度對時間的變化率物理學(xué)中稱之為“加加速度”，通常用符號“j”表示，如果j值過大，會形成沖擊力，影響乘客乘坐的舒適性。對汽車來說，人體可以承受的j值通常在之間。如圖為某國產(chǎn)新能源轎車，測得其啟動后a與時間t的變化關(guān)系為，則（）A．國際單位制中“加加速度”的單位應(yīng)是m/s-2B．j為0的運動一定是勻速直線運動C．該汽車啟動后做勻變速直線運動D．該汽車啟動后j的值大小為0.58.（2022·廣東茂名·模擬預(yù)測）2021年7月31日，第二十屆全國大學(xué)生機器人大賽ROBOCON圓滿閉幕，本次大賽的主題項目為“投壺行觴”和“機器馬術(shù)”。如圖甲，在一次比賽中a、b兩機器人從同一起跑線沿同一方向做直線運動，它們的速度—時間圖像如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A．20s時，a、b兩機器人在運動方向上相距約500mB．40s時，a、b兩機器人速度相等，在運動方向上相距最遠，為400mC．60s時，b機器人在a機器人的前方，在運動方向上相距400mD．a(chǎn)、b加速時，b機器人的加速度大于a機器人的加速度9．（2022·浙江省衢州市質(zhì)檢）如圖所示，音樂噴泉豎直向上噴出水流，噴出的水經(jīng)3s到達最高點，把最大高度分成三等份，水通過起始的第一等份用時為，通過最后一等份用時為?？諝庾枇Σ挥?，則滿足（）A． B． C． D．10..(2022·重慶市秀山高級中學(xué)高三月考)觀察水龍頭，在水龍頭出水口處水的流量(單位時間內(nèi)通過任一橫截面的水的體積)穩(wěn)定時，發(fā)現(xiàn)水流不太大時，從水龍頭中連續(xù)流出的水會形成一水柱，現(xiàn)測得高為H的水柱上端橫截面積為S1，下端橫截面積為S2，重力加速度為g，以下說法正確的是()A．水柱上細下粗B．水柱上下均勻C．該水龍頭的流量是S1S2eq\r(\f(2gH,S\o\al(12)－S\o\al(22)))D．該水龍頭的流量是eq\r(\f(2gH,S\o\al(22)＋S\o\al(12)))11.（2022·廣東·中山市模擬）飛機若僅依靠自身噴氣式發(fā)動機推力起飛需要較長的跑道，某同學(xué)設(shè)計在航空母艦上安裝電磁彈射器以縮短飛機起飛距離。如圖所示，航空母艦的水平跑道總長為，其中電磁彈射區(qū)的長度為，若彈射裝置可以輔助飛機在彈射區(qū)做加速度為的勻加速直線運動，飛機離開電磁彈射區(qū)后在噴氣式發(fā)動機推力作用下做勻加速直線運動，飛機離艦起飛速度為。已知航空母艦始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，飛機可視為質(zhì)點，下列說法正確的是（）A．飛機在電磁彈射區(qū)運動的時間為B．飛機離開電磁彈射區(qū)時的速度大小為C．飛機離開電磁彈射區(qū)后的加速度大小D．飛機從開始起飛到離開跑道的總時間為12.（2022江蘇南京二模）廣場噴泉是城市一道亮麗的風(fēng)景。如圖，噴口豎直向上噴水，已知噴管的直徑為D，水在噴口處的速度為v0.重力加速度為g，不考慮空氣阻力的影響，則在離噴口高度為H時的水柱直徑為（）A.D B. C. D.13.（2022·廣東中山市一中模擬）港珠澳大橋它是目前世界上最長的跨海大橋，為香港、澳門、珠海三地提供了一條快捷通道。圖a是港珠澳大橋中的一段，一輛小汽車在長度為L的平直橋面上提速，圖b是該車車速的平方v2與位移x的關(guān)系，已知小汽車（含司乘人員）總質(zhì)量為m以及圖中數(shù)據(jù)b1、b2、L，則（）A．小汽車的加速度為B．小汽車合外力為C．小汽車通過該平直橋面的時間為D．小汽車通過該平直橋面的動能增量為14．(2022·河北石家莊高三(下)一模)(多選)哈爾濱工業(yè)大學(xué)計算學(xué)部設(shè)計了一款能夠與人協(xié)作、共同完成冰壺比賽的機器人。當(dāng)機器人與冰壺之間的距離保持在8m之內(nèi)時，機器人可以實時追蹤冰壺的運動信息。如圖甲所示，在某次投擲練習(xí)中機器人夾取冰壺，由靜止開始做勻加速運動，之后釋放冰壺，二者均作勻減速直線運動，冰壺準(zhǔn)確命中目標(biāo)，二者在整個運動過程中的圖像如圖乙所示。此次投擲中，下列說法中正確的是()A．冰壺減速運動的加速度大小為B．9s末，冰壺的速度大小為5.75m/sC．7s末，冰壺、機器人二者間距為7mD．機器人能夠一直準(zhǔn)確獲取冰壺的運動信息15．（2022·廣東·普寧市普師高級中學(xué)模擬預(yù)測）2021年4月13日的蘇州奧體中心，在近萬名現(xiàn)場球迷的加油聲中，中國女足戰(zhàn)勝韓國女足，拿到了東京奧運會的入場券。如圖所示，若運動員將足球以12m/s的速度踢出，足球沿草地做加速度大小為2m/s2的勻減速直線運動，踢出的同時運動員以恒定速度8m/s去追足球，則運動員追上足球所需時間為（）A．2s B．4s C．6s D．8s16.（2022·廣東深圳市第一次調(diào)研考試)揮桿套馬是我國蒙古族傳統(tǒng)體育項目，烈馬從騎手身邊奔馳而過時，騎手持6m長的套馬桿，由靜止開始催馬追趕，二者的v-t圖像如圖所示，則（）A.0~4s內(nèi)騎手靠近烈馬 B.6s時刻騎手剛好追上烈馬C.騎手在9s時刻揮桿，能套到烈馬 D.8~9s內(nèi)烈馬加速度大于0~6s內(nèi)騎手的加速度17.如圖所示，甲、乙兩輛汽車并排沿平直路面向前行駛，兩車車頂兩位置都裝有藍牙設(shè)備，這兩個藍牙設(shè)備在以內(nèi)時能夠?qū)崿F(xiàn)通信。時刻，甲、乙兩車剛好位于圖示位置，此時甲車的速度為，乙車的速度為的距離為。從該時刻起甲車以的加速度做勻減速運動直至停下，乙車保持原有速度做勻速直線運動。忽略信號傳遞時間，從時刻起，甲、乙兩車能利用藍牙通信的時間為（）A． B． C． D．18.（多選）（2021·黑龍江·齊齊哈爾中學(xué)高三期中）ETC是高速公路上不停車電子收費系統(tǒng)的簡稱。如圖所示，汽車以16m/s的速度行駛，如果過人工收費通道，需要在收費站中心線處減速至0，經(jīng)過20s繳費后，再加速至16m/s行駛；如果經(jīng)過ETC通道，需要在中心線前方12m處減速至6m/s，勻速到達中心線后，再加速至16m/s行駛。設(shè)汽車加速和減速的加速度大小均為2m/s2。下列說法正確的是（）A．若汽車過人工收費通道，需要在距離中心線64m處開始減速，這段過程經(jīng)過8sB．若汽車過人工收費通道，從收費前減速開始，到收費后加速到16m/s結(jié)束，總共經(jīng)過的位移是128m，需要36sC．若汽車過ETC通道，需要距離中心線67m處開始減速，這段過程經(jīng)過5sD．汽車過ETC通道與走人工通道相比，經(jīng)過B選項中同樣的128m能夠節(jié)約23s19．（2022·吉林·吉化第一高級中學(xué)模擬）如圖所示為無人機，它是一種能夠垂直起降的小型遙控飛行器。在一次訓(xùn)練使用中，t=0時無人機在地面上從靜止開始勻加速豎直向上起飛，t=4s時無人機出現(xiàn)故障突然失去升力，此時離地面高度為h=40m。無人機運動過程中所受空氣阻力不計，g取。求：（1）無人機勻加速豎直向上起飛的加速度大?。唬?）無人機從出現(xiàn)故障到剛墜落地面的時間。（結(jié)果可用根式表示）20.（2022屆四川省成都市新都區(qū)模擬）如圖所示，在某市區(qū)內(nèi)，一輛小汽車在平直公路上以速度vA沿AB直線行駛，汽車司機發(fā)現(xiàn)一位觀光游客正在橫過馬路，游客在D處時，司機在A點立即剎車，經(jīng)一段時間后，游客和小汽車同時到達B點，小汽車剛好停下，已知AB=22.5m、BD=4.5m，游客在BD段的平均速度1.5m/s，小汽車剎車過程做勻減速直線運動。求：（1）小汽車的加速度是多大？（2）小汽車的初速度vA是多大？21.（2022·浙江·高三專題練習(xí)）新交規(guī)規(guī)定：“在沒有信號燈的路口，一旦行人走上人行道，機動車車頭便不能越過停止線”。如圖甲所示，一長度為的卡車以的初速度向左行駛，車頭距人行道為，人行道寬度為。同時，一距離路口為的行人以的速度勻速走向長