最新高考物理直线运动各地方试卷集合汇编

最新高考物理直线运动各地方试卷集合汇编
一、高中物理精讲专题测试直线运动
1．质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的图象如图所示取m/s2，求：
（1）物体与水平面间的动摩擦因数；
（2）水平推力F的大小；
（3）s内物体运动位移的大小．
【答案】（1）0.2；（2）5.6N；（3）56m。

【解析】
【分析】
【详解】
（1）由题意可知，由v-t图像可知，物体在4～6s内加速度：
物体在4～6s内受力如图所示
根据牛顿第二定律有：
联立解得：μ=0.2
（2）由v-t图像可知：物体在0～4s内加速度：
又由题意可知：物体在0～4s内受力如图所示
根据牛顿第二定律有：
代入数据得：F=5.6N
（3）物体在0～14s内的位移大小在数值上为图像和时间轴包围的面积，则有：
【点睛】
在一个题目之中，可能某个过程是根据受力情况求运动情况，另一个过程是根据运动情况分析受力情况；或者同一个过程运动情况和受力情况同时分析，因此在解题过程中要灵活处理．在这类问题时，加速度是联系运动和力的纽带、桥梁．
2．重力加速度是物理学中的一个十分重要的物理量，准确地确定它的量值，无论从理论上、还是科研上、生产上以及军事上都有极其重大的意义。

（1）如图所示是一种较精确测重力加速度g值的方法：将下端装有弹射装置的真空玻璃直管竖直放置，玻璃管足够长，小球竖直向上被弹出，在O点与弹簧分离，然后返回。

在O 点正上方选取一点P，利用仪器精确测得OP间的距离为H，从O点出发至返回O点的时间间隔为T1，小球两次经过P点的时间间隔为T2。

（i）求重力加速度g；
（ii）若O点距玻璃管底部的距离为L0，求玻璃管最小长度。

（2）在用单摆测量重力加速度g时，由于操作失误，致使摆球不在同一竖直平面内运动，而是在一个水平面内做圆周运动，如图所示．这时如果测出摆球做这种运动的周期，仍用单摆的周期公式求出重力加速度，问这样求出的重力加速度与重力加速度的实际值相比，哪个大？试定量比较。

（3）精确的实验发现，在地球上不同的地方，g的大小是不同的，下表列出了一些地点的重力加速度。

请用你学过的知识解释，重力加速度为什么随纬度的增加而增大？
【答案】（1）22128H g
T T =-， 21022
12T H
L T T +-；（2）求出的重力加速度比实际值大；（3）
解析见详解。

【解析】 【详解】
（1）（i ）小球从O 点上升到最大高度过程中：2
11122T h g ⎛⎫
= ⎪⎝⎭
小球从P 点上升的最大高度：2
22122T h g ⎛⎫
= ⎪⎝⎭
依据题意：12h h H -= 联立解得：22
128H
g T T =
-
（ii ）真空管至少的长度：01L L h =+
故2102212
T H
L L T T =+- （2）以l 表示摆长，θ表示摆线与竖直方向的夹角，m 表示摆球的质量，F 表示摆线对摆球的拉力，T 表示摆球作题图所示运动的周期，小球受力分析如图：
则有 F sin θ＝mL sin θ（
2T
π）2
， F cos θ＝mg
由以上式子得：T＝2πLcos
g
，而单摆的周期公式为T′＝2π
L
g
，即使在单摆实验
中，摆角很小，θ＜5°，但cosθ＜l，这表示对于同样的摆长L，摆球在水平面内作圆周运动的周期T小于单摆运动的周期T′，所以把较小的周期通过求出的重力加速度的数值将大于g的实际值。

（3）地球是自转，地球表面的所有物体都随着地球共同做匀速圆周运动，万有引力的一个分力提供物体随地球自转的向心力，另一个分力为重力，在赤道附近,物体做匀速圆周运动的半径最大,赤道上的自转半径为地球半径R，所以重力最小,重力加速度就最小。

随着纬度升高,自转半径减小,自转的向心力减小,万有引力的另一个分力G增大；如图所示：
故重力加速度随着维度的增加而增大。

3．如图所示，一个带圆弧轨道的平台固定在水平地面上，光滑圆弧MN的半径为
R=3.2m，水平部分NP长L=3.5m，物体B静止在足够长的平板小车C上，B与小车的接触面光滑，小车的左端紧贴平台的右端．从M点由静止释放的物体A滑至轨道最右端P点后再滑上小车，物体A滑上小车后若与物体B相碰必粘在一起，它们间无竖直作用力．A与平台水平轨道和小车上表面的动摩擦因数都为0.4，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．物体A、B和小车C的质量均为1kg，取g=10m/s2．求
(1)物体A进入N点前瞬间对轨道的压力大小？
(2)物体A在NP上运动的时间？
(3)物体A最终离小车左端的距离为多少？
【答案】(1)物体A进入N点前瞬间对轨道的压力大小为30N；
(2)物体A在NP上运动的时间为0.5s
(3)物体A最终离小车左端的距离为33 16
m
【解析】
试题分析：（1）物体A 由M 到N 过程中，由动能定理得：m A gR=m A v N 2 在N 点，由牛顿定律得 F N -m A g=m A 联立解得F N =3m A g=30N
由牛顿第三定律得，物体A 进入轨道前瞬间对轨道压力大小为：F N ′=3m A g=30N （2）物体A 在平台上运动过程中 μm A g=m A a L=v N t-at 2
代入数据解得 t=0.5s t=3.5s(不合题意，舍去) （3）物体A 刚滑上小车时速度 v 1= v N -at=6m/s
从物体A 滑上小车到相对小车静止过程中，小车、物体A 组成系统动量守恒，而物体B 保持静止 (m A + m C )v 2= m A v 1 小车最终速度 v 2=3m/s
此过程中A 相对小车的位移为L 1，则
2211211222mgL mv mv μ=-⨯解得：L 1＝94
m
物体A 与小车匀速运动直到A 碰到物体B ，A ，B 相互作用的过程中动量守恒： (m A + m B )v 3= m A v 2
此后A ，B 组成的系统与小车发生相互作用，动量守恒，且达到共同速度v 4 (m A + m B )v 3+m C v 2=" (m"A +m B +m C ) v 4 此过程中A 相对小车的位移大小为L 2，则
222223*********mgL mv mv mv μ=+⨯-⨯解得：L 2＝
316
m 物体A 最终离小车左端的距离为x=L 1-L 2=
3316
m 考点：牛顿第二定律；动量守恒定律；能量守恒定律.
4．如图所示，水平平台ab 长为20 m ，平台b 端与长度未知的特殊材料制成的斜面bc 连接，斜面倾角为30°.在平台b 端放上质量为5 kg 的物块，并给物块施加与水平方向成37°角的50 N 推力后，物块由静止开始运动．己知物块与平台间的动摩擦因数为0.4，重力加速度g ＝10 m/s 2，sin37°＝0.6，求：
(1)物块由a 运动到b 所用的时间；
(2)若物块从a 端运动到P 点时撤掉推力，则物块刚好能从斜面b 端开始下滑，则aP 间的
距离为多少？(物块在b端无能量损失)
(3)若物块与斜面间的动摩擦因数μbc＝0.277＋0.03L b，式中L b为物块在斜面上所处的位置离b端的距离，在(2)中的情况下，物块沿斜面滑到什么位置时速度最大？
【答案】（1）5s （2）14.3m （3）见解析
【解析】
试题分析：（1）根据牛顿运动定律求解加速度，根据位移时间关系知时间；
（2）根据位移速度关系列方程求解；
（3）物体沿斜面下滑的速度最大时，须加速度为0，根据受力分析列方程，结合物块与斜面间的动摩擦因数μbc=0.277+0.03L b知斜面长度的临界值，从而讨论最大速度．
解：（1）受力分析知物体的加速度为
a1===1.6m/s2
x=a1t2
解得a到b的时间为t==5s
（2）物体从a到p：=2a1x1
物块由P到b：=2a2x2
a2=μg
x=x1+x2
解得ap距离为x1=14.3m
（3）物体沿斜面下滑的速度最大时，须加速度为0，
即a==0
μbc=0.277+0.03L b，
联立解得L b=10m
因此如斜面长度L＞10m，则L b=10m时速度最大；
若斜面长度L≤10m，则斜面最低点速度最大．
答：（1）物块由a运动到b所用的时间为5s；
（2）若物块从a端运动到P点时撤掉推力，则物块刚好能从斜面b端开始下滑，则间aP 的距离为14.3m；
（3）斜面长度L＞10m，则L b=10m时速度最大；若斜面长度L≤10m，则斜面最低点速度最大．
【点评】本题考查的是牛顿第二定律及共点力平衡，但是由于涉及到动摩擦因数变化，增加了难度；故在分析时要注意物体沿斜面下滑的速度最大时，须加速度为0这个条件．
5．在平直公路上，一汽车的速度为15m/s。

从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以大小为2m/s2的加速度匀减速运动，求：
（1）刹车后5s内车行驶的距离？
（2）刹车后10s 内车行驶的距离？ 【答案】（1）50m (2) 56.25m
【解析】设车实际运动时间为0t ，以汽车初速度方向为正方向。

由0v v at =+，得运动时间00157.52
v t s s a -=-
==-； （1）因为105t s t =<,所以汽车5s 末未停止运动，则由2
012
x v t at =+ 故22101111155255022x v t at m m ⎛⎫
=+
=⨯-⨯⨯= ⎪⎝⎭； (2) 因为2010t s t =>，,所以汽车10s 末早已停止运动 故22200011157.527.556.2522x v t at m m ⎛⎫
=+
=⨯-⨯⨯= ⎪⎝⎭。

点睛：对于匀减速直线运动，已知时间，求解速度和位移时，不能死代公式，要先判断汽车的状态后计算位移的大小。

6．一辆长途客车正以v=20m/s 的速度匀速行驶，突然，司机看见车的正前方033x m =处有一只狗，如图（甲）所示，司机立即采取制动措施，若从司机看见狗开始计时（t=0），长途客车的“速度一时间”图象如图（乙）所示。

（1）求长途客车制动时的加速度；
（2）求长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离； （3）若狗正以v=4m/s 的速度与长途客车同向奔跑，问狗能否摆脱被撞的噩运
【答案】（1）25m/s a =- （2）50m s = （3）狗被撞
【解析】（1）根据加速度的定义可由图像得： 2020
5m/s 4.50.5
v a t ∆-=
==-∆- （2）根据—v t 图线下面的面积值为位移大小，则由图像可得：
()()01211
200.5 4.550m 22x v t t =
+=⨯⨯+= （3）当客车由020m/s v =减速到4m/s v =时，所需时间为
420 3.2s 5
v t a ∆-=
==- 司机从看到狗到速度减为4m/s v =所通过的位移为
22
10148.4m 2v v x v t a
-=+=
而狗通过的位移为
()2114.8m x v t t =+=
23347.8m x +=
因为1233x x >+ ，所以狗将被撞。

综上所述本题答案是：（1）25m/s a =- （2）50m x = （3）狗将被撞
7．2015年12月20日11时42分，深圳光明新区长圳红坳村凤凰社区宝泰园附近山坡垮塌，20多栋厂房倒塌，91人失联．假设当时有一汽车停在小山坡底（如图所示），突然司机发现在距坡底S 1=180m 的山坡处泥石流以2m/s 的初速度、0.7m/s 2的加速度匀加速倾泻而下，假设司机（反应时间为1s ）以0.5m/s 2的加速度匀加速启动汽车且一直做匀加速直线运动，而泥石流到达坡底后速率不变且在水平面做匀速直线运动．问：
（1）泥石流到达坡底后的速率是多少？到达坡底需要多长时间？ （2）从汽车启动开始，经过多长时间才能加速到泥石流达坡底后的速率？ （3）汽车司机能否安全逃离泥石流灾害？
【答案】（1）20s 16 m/s （2）32s （3）能安全逃离 【解析】 【分析】 【详解】
（1）设泥石流到达坡底的时间为t 1，速率为v 1，则 由v 12-v 02=2as 1 得v 1=16 m/s 由v 1=v 0+a 1t 1 得t 1=20 s
（2）设汽车从启动到速度与泥石流的速度相等所用的时间为t ，则： 由v 汽=v 1=a′t 得t=32s
（3）所以s 汽=256m
s 石=v 1t′=v 1（t+1﹣t 1）=16×（32+1﹣20）=208m 因为s 石＜s 汽，所以能安全逃离
8．一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10m /s 的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过5s 后警车发动起来，并以2m /s 2的加速度做匀加速运动，
并尽快追上货车，但警车的行驶速度必须控制在108km /h 以内．问： （1）警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？ （2）求出警车发动后至少要多长时间才能追上货车？ 【答案】（1）90m （2）12.5s 【解析】 【分析】 【详解】
()1当两车速度相同时距离最大
由v at =
可得警车达到10/m s 的时间；14t s = 在这段时间警车的位移221111
2.542022
x at m =
=⨯⨯= 货车相对于出发点的位移()21074110x m =+= 两车间的最大距离90x m =V
()2108/30/km h m s =；
由v at =
可得警车达到最大速度的时间212t s = 此时警车的位移2
3211802
x at m =
= 货车相对于出发点的位移()410712190x m =+= 由于警车的位移小于货车的位移，所以仍末追上 设再经过3t 追上，则()23010190180t -=- 得30.5t s =
则总时间为2312.5t t t s =+= 则警车发动后经过12.5s 才能追上． 故本题答案是：（1）90m （2）12.5s
9．比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹．如图所示，已知斜塔第一层离地面的高度h 1=6.8m ，为了测量塔的总高度，在塔顶无初速度释放一个小球，小球经过第一层到达地面的时间t 1=0.2s ，重力加速度g 取10m/s 2，不计空气阻力． （1）求斜塔离地面的总高度h ；
（2）求小球从塔顶落到地面过程中的平均速度．
【答案】（1）求斜塔离地面的总高度h 为61.25m ； （2）小球从塔顶落到地面过程中的平均速度为17.5m/s ． 【解析】
试题分析：（1）设小球到达第一层时的速度为v 1，则有h 1= v 1t 1+
代入数据得v 1= 33m/s ，塔顶离第一层的高度h 2==54.45m
所以塔的总高度h= h 1+ h 2= 61.25m （2）小球从塔顶落到地面的总时间t==3.5s ，平均速度==17.5m/s
考点：自由落体运动规律
10．如图甲所示，光滑水平面上有A 、B 两物块，已知A 1的质量m 1=2 kg ．初始时刻B 静止，A 以一定的初速度向右运动，之后与B 发生碰撞，它们的x –t 图象如图乙所示（规定向右为位移的正方向），则物块B 的质量为多少？
【答案】6 kg 【解析】 【分析】 【详解】
由x –t 图知：碰前瞬间，14/v m s =；20v =
碰后瞬间，1
2/v m s =-'；22/v m s '=
两物块组成的系统动量守恒1111
220m v m v m v '+'+= 代入数据解得26m kg =。