專項(xiàng)01 直線運(yùn)動(dòng)及圖象分析-高考?jí)狠S專項(xiàng)突破 (原卷版)

2022屆高考?jí)狠S專項(xiàng)突破—直線運(yùn)動(dòng)及圖象分析一、單選題1．（2022·廣東·模擬預(yù)測(cè)）北京時(shí)間2021年8月1日，東京奧運(yùn)會(huì)男子100米半決賽中，蘇炳添（Su）和羅尼貝克（Baker）都跑出了9秒83的好成績(jī)，打破了亞洲紀(jì)錄。兩人比賽中的分段用時(shí)統(tǒng)計(jì)如下表：用時(shí)（秒）參賽選手0-30米30-60米60-80米80-100米0-100米蘇炳添（Su）3.732.561.741.809.83羅尼貝克（Baker）3.822.551.691.779.83由以上信息判斷：下列哪一個(gè)圖最能反映兩位運(yùn)動(dòng)員比賽過(guò)程的速度-時(shí)間關(guān)系？（）A． B．C． D．2．（2022·北京豐臺(tái)·二模）伽利略猜想落體的速度應(yīng)該是均勻變化的。為驗(yàn)證自己的猜想，他做了“斜面實(shí)驗(yàn)”，如圖所示。發(fā)現(xiàn)銅球在斜面上運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的平方成正比。改變球的質(zhì)量或增大斜面傾角，上述結(jié)論依然成立。結(jié)合以上信息，判斷下列說(shuō)法正確的是（）A．由“斜面實(shí)驗(yàn)”的結(jié)論可知，銅球運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間均勻增大B．由“斜面實(shí)驗(yàn)”的結(jié)論可知，銅球運(yùn)動(dòng)的速度隨位移均勻增大C．由“斜面實(shí)驗(yàn)”的結(jié)論可直接得到落體運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的平方成正比D．由“斜面實(shí)驗(yàn)”的結(jié)論可直接得到落體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間均勻增大3．（2022·陜西·榆林市教育科學(xué)研究所二模）2021年7月，云南的亞洲象北上引發(fā)人們關(guān)注，有關(guān)部門(mén)已采取措施引導(dǎo)象群返回了原棲息地。象群經(jīng)過(guò)某一平直路段時(shí)，一小象因貪玩落后象群里的象媽媽處時(shí)才察覺(jué)，于是小象立刻由靜止開(kāi)始以大小為的加速度追趕象媽媽。若象媽媽以大小為的速度勻速前行，小象達(dá)到最大速度后的速度保持不變。下列說(shuō)法正確的是（）A．從小象開(kāi)始追趕象媽媽起，經(jīng)它們相距最遠(yuǎn)B．小象追趕象媽媽的過(guò)程中，與象媽媽的最遠(yuǎn)距離為C．從小象開(kāi)始追趕象媽媽起，經(jīng)小象追上象媽媽D．小象追趕象媽媽過(guò)程中的位移大小為4．（2022·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，音樂(lè)噴泉豎直向上噴出水流，噴出的水經(jīng)3s到達(dá)最高點(diǎn)，把最大高度分成三等份，水通過(guò)起始的第一等份用時(shí)為，通過(guò)最后一等份用時(shí)為。空氣阻力不計(jì)，則滿足（）A． B． C． D．5（2022·廣東·模擬預(yù)測(cè)）隨著車(chē)輛的增多，很多地方都安裝有車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別的直桿道閘。如圖所示為某直桿道閘OM，OM長(zhǎng)度為3m，N點(diǎn)為OM中點(diǎn)，直桿可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。一輛長(zhǎng)度為4m的汽車(chē)以速度v＝2m/s垂直于自動(dòng)識(shí)別線ab勻速運(yùn)動(dòng)，汽車(chē)前端從ab運(yùn)動(dòng)到直桿處a＇b＇的時(shí)間為3.3s。已知自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間為0.3s，直桿在汽車(chē)前端到達(dá)a＇b＇時(shí)，抬高了45°。關(guān)于直桿的轉(zhuǎn)動(dòng)下列說(shuō)法正確的是（）A．直桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為B．N點(diǎn)的線速度為C．自動(dòng)識(shí)別線ab到直桿處a＇b＇的距離為6mD．汽車(chē)剛通過(guò)道閘時(shí)，直桿抬起的角度為75°6．（2022·山東濟(jì)南·一模）如圖所示，某學(xué)習(xí)小組利用刻度尺估測(cè)反應(yīng)時(shí)間∶甲同學(xué)捏住刻度尺上端，使刻度尺保持豎直，刻度尺零刻度線a位于乙同學(xué)的兩指之間。當(dāng)乙看見(jiàn)甲放開(kāi)刻度尺時(shí)，立即用手指捏住刻度尺，根據(jù)乙手指所在位置的刻度值即可算出反應(yīng)時(shí)間。為簡(jiǎn)化計(jì)算，某同學(xué)將刻度尺刻度進(jìn)行了改進(jìn)，在刻度尺的反面標(biāo)記反應(yīng)時(shí)間的刻度線和刻度值（單位：s），制作了“反應(yīng)時(shí)間測(cè)量?jī)x”。下列四幅示意圖中刻度線和刻度值標(biāo)度可能正確的是（）A． B．C． D．二、多選題7.（2022·廣東韶關(guān)·二模）圖（a）所示的醫(yī)用智能機(jī)器人在巡視中沿醫(yī)院走廊做直線運(yùn)動(dòng)，圖（b）是該機(jī)器人在某段時(shí)間內(nèi)的位移—時(shí)間圖像（后10s的圖線為曲線，其余為直線）。以下說(shuō)法正確的是（）A．機(jī)器人在0~30s內(nèi)的位移大小為2mB．0~10s內(nèi)，機(jī)器人做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．10~30s內(nèi)，機(jī)器人的平均速度大小為0.35m/sD．機(jī)器人在5s末的速度與15s末的速度相同8．（2022·湖南婁底·模擬預(yù)測(cè)）電力機(jī)車(chē)、又稱電力火車(chē)，是指從供電網(wǎng)（接觸網(wǎng)）或供電軌中獲取電能，再通過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛的火車(chē)。電力機(jī)車(chē)沒(méi)有空氣污染，運(yùn)行時(shí)不排廢氣，能夠在短時(shí)間內(nèi)完成啟動(dòng)和制動(dòng)，特別適合發(fā)車(chē)密度高的站點(diǎn)。如圖所示，許昌站一客運(yùn)列車(chē)停車(chē)時(shí)車(chē)頭正好與水泥電桿平齊。已知鐵路線平直，鐵路旁的水泥電桿間隔都相同，間距為d；某時(shí)刻列車(chē)由靜止啟動(dòng)，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如果將列車(chē)啟動(dòng)時(shí)與車(chē)頭平齊的電桿記為第一個(gè)電桿，車(chē)頭與第三個(gè)電桿平齊時(shí)的速度大小v，則（）A．列車(chē)的加速度大小為B．列車(chē)的加速度大小為C．列車(chē)從靜止啟動(dòng)到第二個(gè)電桿的時(shí)間為D．列車(chē)從靜止啟動(dòng)到第二個(gè)電桿的時(shí)間為9．（2022·福建·模擬預(yù)測(cè)）小明用手機(jī)軟件測(cè)量了電梯運(yùn)行過(guò)程中的加速度，得到圖甲所示圖線（規(guī)定豎直向上為正方向），為簡(jiǎn)化問(wèn)題，將圖線簡(jiǎn)化為圖乙。已知時(shí)電梯處于靜止?fàn)顟B(tài)，則以下判斷正確的是（）A．時(shí)電梯處于失重狀態(tài) B．8~9s內(nèi)電梯在做加速運(yùn)動(dòng)C．10~15s內(nèi)電梯在上行 D．16~17s內(nèi)電梯在下行10．（2022·河北·模擬預(yù)測(cè)）哈爾濱工業(yè)大學(xué)計(jì)算學(xué)部設(shè)計(jì)了一款能夠與人協(xié)作、共同完成冰壺比賽的機(jī)器人。當(dāng)機(jī)器人與冰壺之間的距離保持在8m之內(nèi)時(shí)，機(jī)器人可以實(shí)時(shí)追蹤冰壺的運(yùn)動(dòng)信息。如圖甲所示，在某次投擲練習(xí)中機(jī)器人夾取冰壺，由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，之后釋放冰壺，二者均作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，冰壺準(zhǔn)確命中目標(biāo)，二者在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的圖像如圖乙所示。此次投擲中，下列說(shuō)法中正確的是（）A．冰壺減速運(yùn)動(dòng)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(jī)器人二者間距為7mD．機(jī)器人能夠一直準(zhǔn)確獲取冰壺的運(yùn)動(dòng)信息11．（2022·廣東·模擬預(yù)測(cè)）甲、乙兩物體同時(shí)從同一地點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，其v-t圖像如圖所示，甲的圖像為半圓弧，乙的圖像為一傾斜直線，且與t軸成30°夾角，t1時(shí)刻甲的速度為v0，且t1剛好位于半圓弧的圓心處，以下說(shuō)法正確的是（）A．t2時(shí)刻，兩者加速度相同B．t2時(shí)刻，兩者的速度大小都為C．0~t3這段時(shí)間內(nèi)，甲的位移一定大于乙的位移D．0~t3這段時(shí)間內(nèi)，兩者的運(yùn)動(dòng)方向一直不變12（2022·廣東·模擬預(yù)測(cè)）測(cè)速儀安裝有超聲波發(fā)射和接收裝置，如圖所示，B為固定不動(dòng)的測(cè)速儀，A為運(yùn)動(dòng)的小汽車(chē)，兩者相距670m，某時(shí)刻B發(fā)出超聲波，同時(shí)A由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)B接收到反射回來(lái)的超聲波信號(hào)時(shí)，AB相距710m，已知聲速340m/s，則下列說(shuō)法正確的是（）A．超聲波追上A車(chē)時(shí)，A車(chē)前進(jìn)了10mB．經(jīng)2s鐘，B接收到返回的超聲波C．超聲波追上A車(chē)時(shí)，A車(chē)的速度為10m/sD．A車(chē)加速度的大小為5m/s2三、解答題13．（2022·湖南株洲·一模）某高速上一長(zhǎng)直路段設(shè)置有區(qū)間測(cè)速，區(qū)間長(zhǎng)度為，一輛小汽車(chē)通過(guò)測(cè)速起點(diǎn)時(shí)的速度為，汽車(chē)勻加速行駛后速度為，接著勻速行駛，然后勻減速行駛并通過(guò)測(cè)速終點(diǎn)。為使汽車(chē)在該區(qū)間的平均速度不超過(guò)最高限速，求：（1）小汽車(chē)在該區(qū)間運(yùn)動(dòng)的最短總時(shí)間：（2）該車(chē)通過(guò)區(qū)間測(cè)速終點(diǎn)時(shí)的最高速度大小。14．（2022·重慶·模擬預(yù)測(cè)）2022年北京冬奧會(huì)開(kāi)幕式又一次讓中國(guó)驚艷世界，其中“五環(huán)破冰”寓意打破隔閡，大家融為一體，向世界展示了中國(guó)人的浪漫。設(shè)定“五環(huán)”均為半徑r＝3m的圓環(huán)（厚度忽略不計(jì)），上三環(huán)的下邊緣與下兩環(huán)圓心在同一水平面上。整個(gè)過(guò)程可簡(jiǎn)化為如圖所示物理模型：初始時(shí)，“五環(huán)”位于同一豎直面內(nèi)，恰藏于“冰”中置于水平地面上，“冰”上下表面均水平，其中上三環(huán)上邊緣與“冰”上表面齊平，下兩環(huán)下邊緣與“冰”下表面齊平。現(xiàn)使“五環(huán)”和“冰”同時(shí)以大小相等的加速度a＝0.30m/s2分別豎直向上、向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到某同一值后均勻速運(yùn)動(dòng)，各自快到達(dá)終點(diǎn)時(shí)分別以加速度a＝0.30m/s2做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至靜止，最終“五環(huán)”用時(shí)43s上升12.6m，懸掛在空中，“冰”上表面恰好與水平地面融為一體。求：（1）“五環(huán)”運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度最大值；（2）“五環(huán)破冰”（從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到兩者分離）所用時(shí)間。15．（2022·江蘇·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，兩扇等大的電梯門(mén)總寬度為d，電梯關(guān)閉時(shí)同時(shí)由靜止向中間運(yùn)動(dòng)，每扇門(mén)完全關(guān)閉時(shí)的速度剛好為零，運(yùn)動(dòng)過(guò)程可視為先勻加速運(yùn)動(dòng)而后立即以大小相等的加速度勻減速運(yùn)動(dòng)，最大運(yùn)動(dòng)速度為v.電梯門(mén)關(guān)閉后超過(guò)to時(shí)間，按下電梯按鈕電梯門(mén)將無(wú)法打開(kāi)。（1）求電梯門(mén)關(guān)閉時(shí)的加速度大小。（2）某人在距電梯按鈕一定距離時(shí)發(fā)現(xiàn)電梯開(kāi)始關(guān)閉，他迅速由靜止開(kāi)始做加速度大小為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再立即做加速度為2a的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，并剛好在他速度減為零時(shí)到達(dá)按鈕處。若要乘上電梯，該人距按鈕的最遠(yuǎn)距離為多大？16．（2022·江蘇·模擬預(yù)測(cè)）汽車(chē)在路上出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)在車(chē)后放置如圖所示的三角警示牌，以提醒后面駕車(chē)司機(jī)，減速安全通過(guò)，在夜間，有一貨車(chē)因故障停駛，后而有一小汽車(chē)以25m/s的速度向前駛來(lái)，由于夜間視線不好，小汽車(chē)駕駛負(fù)只能看清前方50m的物體，并且他的反應(yīng)時(shí)間為0.5s，制動(dòng)后最大加速度為5m/s2。求：（1）小汽車(chē)從剎車(chē)到停止所用的最短時(shí)間；（2）三角警示牌至少要放在車(chē)后多遠(yuǎn)處，才能有效避免兩車(chē)相撞。17．（2022·山東·模擬預(yù)測(cè)）在2022年北京冬奧會(huì)的國(guó)家跳臺(tái)滑雪中心“雪如意”內(nèi)，如圖所示的九號(hào)方糖配送機(jī)器人格外引人關(guān)注，它們?cè)谘┤缫鈭?chǎng)館內(nèi)巡邏安防，對(duì)場(chǎng)館內(nèi)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理，同時(shí)為人們提供物品配送服務(wù)，充分利用其智慧移動(dòng)能力優(yōu)勢(shì)，助力、護(hù)航冬奧。假設(shè)配送機(jī)器人從靜止開(kāi)始啟動(dòng)，沿直線將水平放置的物品平穩(wěn)送至目標(biāo)位置。已知該過(guò)程中機(jī)器人勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的最高速度可達(dá)，加速和減速階段均做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，且加速時(shí)的加速度與減速時(shí)的加速度大小相同，不計(jì)空氣阻力，重力加速度取。（1）若機(jī)器人以最高速度勻速行進(jìn)途中前方的路口處突然出現(xiàn)一位以的速度同向勻速運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)員。已知機(jī)器人的反應(yīng)時(shí)間為，為避免相撞，求機(jī)器人做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的最小值；（2）若機(jī)器人為某樓層10個(gè)房間的運(yùn)動(dòng)員配送午餐，各個(gè)房門(mén)間隔，運(yùn)動(dòng)員取餐的平均時(shí)間為，機(jī)器人托盤(pán)與餐盒間的動(dòng)摩擦因數(shù)，且認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。從機(jī)器人到達(dá)第一個(gè)房門(mén)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到最后一位運(yùn)動(dòng)員取到餐為止，求機(jī)器人為此樓層運(yùn)動(dòng)員送餐花費(fèi)的最短總時(shí)間。18．（2022·福建省龍巖第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）2021年5月15日，“天問(wèn)一號(hào)”著陸器成功著陸火星表面，這標(biāo)志著我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)——著陸火星取得圓滿成功。它著陸前的運(yùn)動(dòng)可簡(jiǎn)化為如圖所示四個(gè)過(guò)程。若已知著陸器（不含降落傘）總