高中物理直线运动解题技巧及练习题(含答案)

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高中物理运动学题解题技巧

高中物理运动学题解题技巧

高中物理运动学题解题技巧一、直线运动题直线运动题是高中物理中最基础的题型之一,通常涉及速度、加速度、位移等概念。

解答直线运动题的关键在于理清思路,掌握基本公式,并注意单位转换。

例如,有一辆汽车以20 m/s的速度匀速行驶了10秒,求汽车的位移。

解答思路:1. 根据题目给出的数据,确定已知量:速度v = 20 m/s,时间t = 10 s。

2. 根据直线运动的基本公式s = vt,代入已知量计算位移s = 20 m/s × 10 s = 200 m。

3. 答案为200米。

这道题的考点在于应用直线运动的基本公式s = vt,并注意单位的转换。

二、自由落体题自由落体题是高中物理中常见的题型,通常涉及重力加速度、时间、速度等概念。

解答自由落体题的关键在于理解自由落体的特点,掌握相关公式,并注意单位转换。

例如,一个物体从静止开始自由落体,经过2秒后的速度是20 m/s,求物体下落的高度。

解答思路:1. 根据题目给出的数据,确定已知量:时间t = 2 s,速度v = 20 m/s。

2. 根据自由落体的基本公式v = gt,代入已知量计算重力加速度g = v/t = 20 m/s ÷ 2 s = 10 m/s²。

3. 根据自由落体的高度公式h = 1/2gt²,代入已知量计算高度h = 1/2 × 10 m/s² ×(2 s)² = 20 m。

4. 答案为20米。

这道题的考点在于应用自由落体的基本公式v = gt和h = 1/2gt²,并注意单位的转换。

三、斜抛运动题斜抛运动题是高中物理中较为复杂的题型,通常涉及初速度、角度、时间、位移等概念。

解答斜抛运动题的关键在于分解速度、运用平抛和竖直上抛的知识,掌握相关公式,并注意单位转换。

例如,一个物体以30 m/s的速度和45°的角度斜抛,求物体的最大高度和飞行的水平距离。

高中物理直线运动题20套(带答案)及解析

高中物理直线运动题20套(带答案)及解析

高中物理直线运动题20套(带答案)及解析一、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.高速公路上行驶的车辆速度很大,雾天易出现车辆连续相撞的事故。

某天清晨,一辆正以20m/s速度行驶的汽车司机突然发现前方发生交通事故,便立即刹车,若该司机反应时间为0.6 s,在反应时间内车速不变,若该汽车刹车后的加速度大小为5 m/s2,从司机发现情况到汽车静止这个过程中,求:(1)该汽车运动的时间;(2)该汽车前进的距离。

【答案】(1)(2)【解析】【详解】(1)由速度公式即解得:所以汽车运动的时间为:;(2)汽车匀速运动的位移为:汽车匀减速的位移为:所以汽车前进的距离为:。

3.伽利略在研究自出落体运动时,猜想自由落体的速度是均匀变化的,他考虑了速度的两种变化:一种是速度随时间均匀变化,另一种是速度随位移均匀变化。

现在我们已经知道.自由落体运动是速度随时间均匀变化的运动。

有一种“傻瓜”照相机的曝光时间极短,且固定不变。

(物理)物理直线运动题20套(带答案)及解析

(物理)物理直线运动题20套(带答案)及解析

(物理)物理直线运动题20套(带答案)及解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.货车A 正在公路上以20 m/s 的速度匀速行驶,因疲劳驾驶,司机注意力不集中,当司机发现正前方有一辆静止的轿车B 时,两车距离仅有75 m .(1)若此时轿车B 立即以2 m/s 2的加速度启动,通过计算判断:如果货车A 司机没有刹车,是否会撞上轿车B ;若不相撞,求两车相距最近的距离;若相撞,求出从货车A 发现轿车B 开始到撞上轿车B 的时间.(2)若货车A 司机发现轿车B 时立即刹车(不计反应时间)做匀减速直线运动,加速度大小为2 m/s 2(两车均视为质点),为了避免碰撞,在货车A 刹车的同时,轿车B 立即做匀加速直线运动(不计反应时间),问:轿车B 加速度至少多大才能避免相撞. 【答案】(1)两车会相撞t 1=5 s ;(2)222m/s 0.67m/s 3B a =≈ 【解析】 【详解】(1)当两车速度相等时,A 、B 两车相距最近或相撞. 设经过的时间为t ,则:v A =v B 对B 车v B =at联立可得:t =10 s A 车的位移为:x A =v A t= 200 mB 车的位移为: x B =212at =100 m 因为x B +x 0=175 m<x A所以两车会相撞,设经过时间t 相撞,有:v A t = x o 十212at 代入数据解得:t 1=5 s ,t 2=15 s(舍去).(2)已知A 车的加速度大小a A =2 m/s 2,初速度v 0=20 m/s ,设B 车的加速度为a B ,B 车运动经过时间t ,两车相遇时,两车速度相等, 则有:v A =v 0-a A t v B = a B t 且v A = v B在时间t 内A 车的位移为: x A =v 0t-212A a tB 车的位移为:x B =212B a t 又x B +x 0= x A 联立可得:222m/s 0.67m/s 3B a =≈2.倾角为θ的斜面与足够长的光滑水平面在D 处平滑连接,斜面上AB 的长度为3L ,BC 、CD 的长度均为3.5L ,BC 部分粗糙,其余部分光滑。

高中物理匀变速直线运动解题技巧

高中物理匀变速直线运动解题技巧

高中物理匀变速直线运动解题技巧
1. 嘿,你知道吗,遇到匀变速直线运动的题目别慌!比如一辆车在笔直的路上加速行驶,这多常见。

解题技巧之一就是要抓住加速度这个关键呀!它可是关键的突破口呢!要是弄不清加速度,那可就像无头苍蝇啦!
2. 哎呀呀,要善于利用公式呀!就像你走路得知道往哪儿迈腿一样。

比如一个小球自由落体的例子,用对了公式,解题那叫一个轻松呀!
3. 嘿,别忘了画图啊!把运动过程画出来,就像给题目拍了张照片。

好比一个人跑步的轨迹,一目了然,解题思路不就出来啦?
4. 还有啊,要注意题目里的细节哟!有时候一个小细节就是解题的关键所在。

比如一个物体初始速度的方向,可不能马虎呀,不然整个解题都错啦!
5. 哇塞,多做做典型例题呀!这就跟练功一样,反复练才能厉害。

像那种电梯上升下降的例子,做熟了你还怕啥?
6. 你可别小瞧了这些解题技巧啊,它们可是你的得力助手!就像战士手中的宝剑。

想想看,没有宝剑怎么打胜仗呢?
7. 解题的时候要冷静呀,别着急!别像没头苍蝇似的乱撞。

就像下棋,得一步一步来,急不得的!
8. 记住这些技巧,多练习,匀变速直线运动的题目都不在话下!以后看到这类题,你就会露出自信的笑容啦!。

高中物理运动学问题的解题技巧

高中物理运动学问题的解题技巧

高中物理运动学问题的解题技巧在高中物理学习中,运动学是一个非常重要的部分,它研究物体的运动规律和运动状态。

解决运动学问题需要掌握一些解题技巧,本文将从几个常见的题型出发,为大家介绍一些解题技巧。

一、匀速直线运动问题匀速直线运动是最简单的一种运动形式,它的特点是物体在单位时间内运动的距离相等。

解决匀速直线运动问题时,我们可以利用以下公式:位移 = 速度 ×时间速度 = 位移 ÷时间时间 = 位移 ÷速度举个例子来说明,假设小明骑自行车以10 m/s的速度行驶了20秒,我们可以利用上述公式计算他的位移:位移 = 速度 ×时间 = 10 m/s × 20 s = 200 m所以小明的位移是200米。

二、自由落体问题自由落体是指物体在只受重力作用下自由下落的运动。

解决自由落体问题时,我们需要掌握以下公式:下落距离 = 初始速度 ×时间 + 1/2 ×重力加速度 ×时间的平方速度 = 初始速度 + 重力加速度 ×时间其中,重力加速度在地球上约为9.8 m/s²。

例如,一个物体从静止开始自由下落,经过3秒钟后,我们可以利用上述公式计算它的下落距离:下落距离 = 1/2 × 9.8 m/s² × (3 s)² = 44.1 m所以物体的下落距离是44.1米。

三、抛体运动问题抛体运动是指物体在水平方向上具有初速度的情况下,垂直方向上受重力作用自由运动的情况。

解决抛体运动问题时,我们需要利用以下公式:水平方向位移 = 水平方向初速度 ×时间垂直方向位移 = 垂直方向初速度 ×时间 + 1/2 ×重力加速度 ×时间的平方水平方向速度 = 水平方向初速度垂直方向速度 = 垂直方向初速度 + 重力加速度 ×时间其中,水平方向和垂直方向是相互独立的。

2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题05 直线运动综合问题(解析版)

2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题05 直线运动综合问题(解析版)
第二部分最新高考题精选
1.(浙江新高考2018年4月选考科目物理试题)如图所示,竖直井中的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面。某一竖井的深度约为104m,升降机运行的最大速度为8m/s,加速度大小不超过1m/s2,假定升降机到井口的速度为零,则将矿石从井底提升到井口的最短时间是
A. 13s B. 16s
根据对称性,汽车离开通道时的速度也恰好为v′=4 m/s=v2,又知汽车从ETC通道匀速通过收费站的速度为v2=4 m/s,即两车在进入通道前与离开通道后的运动规律是一样的。
所以汽车通过ETC通道的时间为t1= = s=4 s,
汽车通过人工收费通道的时间为
t2= +t0= s+20 s=28 s,
节约的时间为Δt=t2-t1=(28-4)s=24 s。
联立解得:a=5 m/s2
设运动员做匀加速运动的时间为t1,匀速运动的时间为t2,匀速运动的速度为v,跑完全程的时间为t,全程的距离为s,依题意及运动学规律,得t=t1+t2,v=at1,s= at +vt2
设加速阶段通过的距离为s′,则s′= at
求得s′=10 m,选项A正确。
2.(2022福建三明重点高中质检)图所示,“蛟龙号”载人潜水器是迄今为止中国自主设计的最复杂的海洋调查装备,具有世界第一的下潜深度,且各项技术指标世界领先。“蛟龙号”载人潜水器某次潜水试验,下潜深度3000m,其下潜过程可简化为由静止开始竖直向下先做加速度大小为a1=0.2m/s2的匀加速直线运动然后做加速度大小为a2=0.1m/s2的匀减速直线运动直到速度零,求:
2.常见“形异质同”问题
水平刹车与沿粗糙斜面上滑
汽车在水平路面上的刹车问题和物体沿粗糙斜面上滑问题,表面上看是两种不同的问题,但是,若物体在斜面上满足mgsinθ≤μmgcosθ,则物体的运动规律与汽车在水平路面上的刹车问题是相同的。

高中物理高考物理直线运动解题技巧(超强)及练习题(含答案)

高中物理高考物理直线运动解题技巧(超强)及练习题(含答案)

高中物理高考物理直线运动解题技巧(超强)及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试直线运动1.如图所示,一根有一定电阻的直导体棒质量为、长为L,其两端放在位于水平面内间距也为L的光滑平行导轨上,并与之接触良好;棒左侧两导轨之间连接一可控电阻;导轨置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨所在平面,时刻,给导体棒一个平行与导轨的初速度,此时可控电阻的阻值为,在棒运动过程中,通过可控电阻的变化使棒中的电流强度保持恒定,不计导轨电阻,导体棒一直在磁场中。

(1)求可控电阻R随时间变化的关系式;(2)若已知棒中电流强度为I,求时间内可控电阻上消耗的平均功率P;(3)若在棒的整个运动过程中将题中的可控电阻改为阻值为的定值电阻,则棒将减速运动位移后停下;而由题干条件,棒将运动位移后停下,求的值。

【答案】(1);(2);(3)【解析】试题分析:(1)因棒中的电流强度保持恒定,故棒做匀减速直线运动,设棒的电阻为,电流为I,其初速度为,加速度大小为,经时间后,棒的速度变为,则有:而,时刻棒中电流为:,经时间后棒中电流为:,由以上各式得:。

(2)因可控电阻R随时间均匀减小,故所求功率为:,由以上各式得:。

(3)将可控电阻改为定值电阻,棒将变减速运动,有:,,而,,由以上各式得,而,由以上各式得,所求。

考点:导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化【名师点睛】解决本题的关键知道分析导体棒受力情况,应用闭合电路欧姆定律和牛顿第二定律求解,注意对于线性变化的物理量求平均的思路,本题中先后用到平均电动势、平均电阻和平均加速度。

2.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/s 2.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3316m 【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=94m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=316m 物体A 最终离小车左端的距离为x=L 1-L 2=3316m 考点:牛顿第二定律;动量守恒定律;能量守恒定律.3.A 、B 两列火车,在同一轨道上同向行驶, A 车在前,其速度v A =10m/s ,B 车在后,速度v B =30m/s .因大雾能见度很低,B 车在距A 车△s=75m 时才发现前方有A 车,这时B 车立即刹车,但B 车要经过180m 才能够停止.问: (1)B 车刹车后的加速度是多大?(2)若B 车刹车时A 车仍按原速前进,请判断两车是否相撞?若会相撞,将在B 车刹车后何时?若不会相撞,则两车最近距离是多少?(3)若B 车在刹车的同时发出信号,A 车司机经过△t=4s 收到信号后加速前进,则A 车的加速度至少多大才能避免相撞?【答案】(1)22.5m /s ,方向与运动方向相反.(2)6s 两车相撞(3)20.83/A a m s ≥【解析】试题分析:根据速度位移关系公式列式求解;当速度相同时,求解出各自的位移后结合空间距离分析;或者以前车为参考系分析;两车恰好不相撞的临界条件是两部车相遇时速度相同,根据运动学公式列式后联立求解即可.(1)B 车刹车至停下过程中,00,30/,180t B v v v m s S m ====由202BB v a s -=得222.5/2B B v a m s s=-=-故B 车刹车时加速度大小为22.5m /s ,方向与运动方向相反.(2)假设始终不相撞,设经时间t 两车速度相等,则有:A B B v v a t =+, 解得:103082.5A B B v v t s a --===- 此时B 车的位移:2211308 2.5816022B B B s v t a t m =+=⨯-⨯⨯= A 车的位移:10880A A s v t m ==⨯=因1(3== 设经过时间t 两车相撞,则有212A B B v t s v t a t +∆=+代入数据解得:126,10t s t s ==,故经过6s 两车相撞 (3)设A 车的加速度为A a 时两车不相撞 两车速度相等时:()A A B B v a t t v a t ''+-∆=+ 即:10()30 2.5A a t t t ''+-∆=- 此时B 车的位移:221,30 1.252B B B B s v t a t s t t =+=-''''即: A 车的位移:21()2A A A s v t a t t ''=+-∆要不相撞,两车位移关系要满足B A s s s ≤+∆解得20.83/A a m s ≥4.如图所示,物体A 的质量1kg A m =,静止在光滑水平面上的平板车B ,质量为0.5kg B m =,长为1m L =.某时刻A 以04m/s v =向右的初速度滑上木板B 的上表面,在A 滑上B 的同时,给B 施加一个水平向右的拉力F ,忽略物体A 的大小,已知A 与B 之间的动摩擦因素0.2μ=,取重力加速度210m/s g =.求: (1)若5N F =,物体A 在小车上运动时相对小车滑行的最大距离. (2)如果要使A 不至于从B 上滑落,拉力F 大小应满足的条件.【答案】(1)0.5m (2)1N≤F≤3N【解析】(1)物体A 滑上木板B 以后,作匀减速运动,有μmg=ma A 得a A =μg=2m/s 2木板B 作加速运动,有F+μmg=Ma B , 代入数据解得:a B =14m/s 2 两者速度相同时,有v 0-a A t=a B t , 代入数据解得:t=0.25s A 滑行距离:S A =v 0t-12a A t 2=4×0.25−12×2×116=1516m , B 滑行距离:S B =12a B t 2=12×14×116m=716m . 最大距离:△s=S A -S B =1516−716=0.5m (2)物体A 不滑落的临界条件是A 到达B 的右端时,A 、B 具有共同的速度v 1,则:22201122A Bv v v L a a -=+又:011A Bv v v a a -= 代入数据可得:a B =6(m/s 2)由F=m 2a B -μm 1g=1N若F <1N ,则A 滑到B 的右端时,速度仍大于B 的速度,于是将从B 上滑落,所以F 必须大于等于1N .当F 较大时,在A 到达B 的右端之前,就与B 具有相同的速度,之后,A 必须相对B 静止,才不会从B 的左端滑落. 即有:F=(m+m )a ,μm 1g=m 1a 所以:F=3N若F 大于3N ,A 就会相对B 向左滑下. 综上:力F 应满足的条件是:1N≤F≤3N点睛:牛顿定律和运动公式结合是解决力学问题的基本方法,这类问题的基础是分析物体的受力情况和运动情况,难点在于分析临界状态,挖掘隐含的临界条件.5.总质量为80kg 的跳伞运动员从离地500m 的直升机上跳下,经过2s 拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v-t 图,试根据图象求:(g 取10m/s 2) (1)t =1s 时运动员的加速度和所受阻力的大小. (2)估算14s 内运动员下落的高度及克服阻力做的功. (3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间.【答案】(1)160N (2)158; 1.25×105J (3)71s 【解析】 【详解】(1)从图中可以看出,在t =2s 内运动员做匀加速运动,其加速度大小为162t v a t ==m/s 2=8m/s 2 设此过程中运动员受到的阻力大小为f ,根据牛顿第二定律,有mg -f =ma 得f =m (g -a )=80×(10-8)N =160N (2)从图中估算得出运动员在14s 内下落了 39.5×2×2m =158m根据动能定理,有212f mgh W mv -= 所以有212f W mgh mv =-=(80×10×158-12×80×62)J≈1.25×105J(3)14s 后运动员做匀速运动的时间为5001586H h t v '--==s =57s运动员从飞机上跳下到着地需要的总时间 t 总=t +t ′=(14+57)s =71s6.如图所示为一风洞实验装置示意图,一质量为1kg 的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角θ为370.现小球在F =20N 的竖直向上的风力作用下,从A 点静止出发向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数=0.5μ.( sin370.6o =, cos370.8o =,g=10m/s 2),求:(1)小球运动的加速度a 1大小?(2)若F 作用3s 后小球到达B 点,此时使风力大小不变,方向立即改为水平向左.则从改变风力F 开始计时,小球经多长时间将回到B 点? 【答案】(1)2m/s 2;(2)0.54s . 【解析】(1)在风力F 作用时有:(F-mg )sin37°-μ(F-mg )cos37°=ma 1 a 1=2 m/s 2 方向沿杆向上(2)3s 时小球速度:v=a 1t 1=6m/s 风力方向改为水平向左后,小球加速度为a 2, 沿杆方向:-mgsin37°-F cos37°-μN=ma 2 N+mg cos37°=F sin37° 解得:a 2=-24 m/s 2经过时间t 2到达最高点,t 2=2v a =0.25s 此处距B 点的位移为:s=02v+t 2=0.75m 小球下滑时的加速度为a 3,有:mgsin37°+Fcos37°-μN 2=ma 3 解得:a 3=18m/s 2下滑到B 点的时间为t 3, 则x=12a 3t 32解得:336t s =所以t=t 2+t 3=0.54s7.一物体从离地80m 高处下落做自由落体运动,g=10m/s 2,求 (1)物体下落的总时间: (2)下落3s 后还高地多高? 【答案】(1)4s (2)35m 【解析】(1)根据212h gt =得,落地的时间24h t s g== (2)下落3s 内的位移23312h gt =则此时距离地面的高度h=H-h 3,联立得:h=35m8.(8分)一个质量为1500 kg 行星探测器从某行星表面竖直升空,发射时发动机推力恒定,发射升空后8 s 末,发动机突然间发生故障而关闭;如图所示为探测器从发射到落回出发点全过程的速度图象;已知该行星表面没有大气,不考虑探测器总质量的变化;求:(1)探测器在行星表面上升达到的最大高度; (2)探测器落回出发点时的速度; (3)探测器发动机正常工作时的推力。

高中物理必修1匀变速直线运动难题(含答案解析)

高中物理必修1匀变速直线运动难题(含答案解析)

高中物理必修1匀变速直线运动难题一.选择题1.从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体I、II的速度﹣时间图象如图所示,在0~t2时间内,下列说法中正确的是()A.t2时刻两物体相遇B.在相遇之前,t1时刻两物体相距最远C.I、II两个物体的平均速度大小都是D.I物体所受的合外力不断增大,II物体所受的合外力不断减小2.如图所示,以度v逆时针匀速转动的足够长的传送带与水平面的夹角为θ.现将一个质量为m的小木块轻轻地放在传送带的上端,小木块与传送带间的动摩擦因数为μ(μ<tanθ),则图中能够正确地描述小木块的速度随时间变化关系的图线是()A.B.C. D.3.某物体做初速度为0的匀加速直线运动,在时间t内通过了某段距离S,则该物体()A.在中间时刻的速度小于末速度的一半B.在中间位置的速度小于末速度的一半C.前一半位移所用的时间与后一半位移所用的时间之差等于全程时间的一半D.后一半时间通过的位移与前一半时间的位移之差等于全程的一半4.如图所示,ab、cd是竖直平面内两根固定的细杆,a、b、c、d位于同一圆周上,圆周半径为R,b点为圆周的最低点,c点为圆周的最高点.现有两个小滑环A、B分别从a、c处由静止释放,滑环A经时间t1从a点到达b点,滑环B 经时间t2从c点到达d点;另有一小球C从b点以初速度v0=沿bc连线竖直上抛,到达最高点时间为t3,不计一切阻力与摩擦,且A、B、C都可视为质点,则t1、t2、t3的大小关系为()A.t1=t2=t3B.t1=t2>t3C.t2>t1>t3D.A、B、C三物体的质量未知,因此无法比较5.一个静止的质点,在0~5s时间内受到力F的作用,力的方向始终在同一直线上,力F 随时间t的变化图线如图所示.则质点在()A.第2s末速度方向改变B.第2s末加速度为零C.第4S末运动速度为零D.第4s末回到原出发点二.多选题6.一质点做匀加速直线运动,某时刻起发生位移x对应速度变化为△v1,紧随着发生相同位移变化为△v2,且两段位移对应时间之比为2:1,则该质点的加速度为()A.a=B.a=C.a=D.a=7.物体沿一直线运动,在t时间内通过的路程为s,它在中间位置处的速度为v1,在中间时刻时的速度为v2,则v1和v2的关系为()A.当物体作匀加速直线运动时,v1>v2B.当物体作匀减速直线运动时,v1>v2C.当物体作匀速直线运动时,v1=v2D.当物体作匀减速直线运动时,v1<v28.如图所示,水平传送带以速度v1匀速运动,小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t=0时刻P在传送带左端具有速度v2,P与定滑轮间的绳水平,t=t1时刻P离开传送带.不计定滑轮质量和摩擦,绳足够长.正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是()A.B.C.D.9.平直路面上有AB两块固定挡板相距6米.物块以8m/s速度紧靠A出发,在AB两板间往复匀减速运动,物块每次与AB板碰撞将以原速度大小弹回.现要求物块最终停在距B板2m处且和A挡板只碰撞了一次,那么此过程()A.位移大小可能为16m B.加速度大小可能为2m/s2C.时间可能为5s D.平均速率可能为4m/s10.两个物体A、B的质量分别为m1和m2,并排静止在水平面上,用相同的水平拉力F同时分别作用于物体A和B上,分别作用一段时间后撤去,两物体各自滑行一段距离后停止.两物体A、B运动的v﹣t图象分别如图中a、b所示.已知拉力F撤去后,物体做减速运动过程的v﹣t图象彼此平行(相关数据如图).由图中信息可以得到()A.m1<m2B.t=3s时,物体A、B再次相遇C.拉力F对物体A所做的功较多D.拉力F对物体A的最大瞬时功率是对物体B最大瞬时功率的倍11.如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放做初速为零的匀加速直线运动,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置.连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d.根据图中的信息,下列判断正确的是()A.位置“1”是小球释放的初始位置B.小球在位置“3”的速度大小为C.小球下落的加速度大小为D.小球在位置5的速度大小为12.如图所示,竖直圆环内侧凹槽光滑,aob为其水平直径,2个相同的小球A 和B(均可视为质点),从a点同时以相同速率V0开始向上、向下沿圆环凹槽运动,且运动中始终未脱离圆环,则()A.A、B两球相遇点一定在ab的上方B.相遇点可能在b点,也有可能在ab的下方C.相遇时V A=V B=V0D.相遇时V A=V B<V0三.解答题13.如图所示,赛道上有两辆玩具赛车A和B,B车静止在拐弯处,A车以v A=5m/s 的速度沿赛道E做匀速直线运动,当它与正前方的B车相距L=10m时,B车开始以a=5m/s2的加速度沿赛道F做匀加速直线运动,假设A、B两车均可视为质点,赛道宽度忽略不计,A车通过拐弯处后速度大小不变.试判断A车能否追上B车?如能追上,求出A车追上B车的时间;若追不上,求出A、B两车何时直线距离最短,最短距离为多大.14.一木箱放在平板车的中部,距平板车的后端、驾驶室后端均为L=1.5m,如图所示处于静止状态,木箱与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.5,现使汽车以a1=6m/s2的加速度匀加速启动,速度达到v=6m/s后接着做匀速直线运动,运动一段时间后匀减速刹车(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力).求:(1)木箱速度达到v=6m/s时,所需要的时间t?(2)当木箱与平板车的速度都达到v=6m/s时,木箱在平板车上的位置(离驾驶室后端距离);(3)刹车时为保证木箱不会撞到驾驶室,刹车时间t′至少应为多少?(g=10m/s2)15.如图所示,在倾角θ=37°的固定斜面上放置一质量M=1kg、长度L=3m的薄平板AB.平板的上表面光滑,其下端B与斜面底端C的距离为7m.在平板的上端A处放一质量m=0.6kg的滑块,开始时使平板和滑块都静止,之后将它们无初速释放.设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5,求滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差△t.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)16.如图1所示,在2010上海世博会上,拉脱维亚馆的风洞飞行表演,令参观者大开眼界,最吸引眼球的就是正中心那个高为H=10m,直径D=4m的透明“垂直风洞”.风洞是人工产生和控制的气流,以模拟飞行器或物体周围气体的流动.在风力作用的正对面积不变时,风力F=0.06v2(v为风速).在本次风洞飞行上升表演中,表演者的质量m=60kg,为提高表演的观赏性,控制风速v与表演者上升的高度h间的关系如图2所示.g=10m/s2.求:(1)设想:表演者开始静卧于h=0处,再打开气流,请描述表演者从最低点到最高点的运动状态;先做加速度减小的加速运动,后做加速度增加的减速运动(2)表演者上升达最大速度时的高度h1;(3)表演者上升的最大高度h2;(4)为防止停电停风事故,风洞备有应急电源,若在本次表演中表演者在最大高度h2时突然停电,为保证表演者的人身安全,则留给风洞自动接通应急电源滞后的最长时间t m.(设接通应急电源后风洞一直以最大风速运行)17.如图所示,平板车长为L,质量为m,上表面距离水平地面高为h,以速度v0向右做匀速直线运动,A、B是其左右两个端点.从某时刻起对平板车施加一个方向水平向左的恒力F,与此同时,将一个小球轻放在平板车上的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),,经过一段时间,小球脱离平板车落到地面.已知小球下落过程中不会和平板车相碰,所有摩擦力均忽略不计.求:(1)小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间(2)小球落地瞬间,平板车的速度大小.18.如图所示的水平传送带以速度v=2m/s匀速运动,传送带把一煤块从A运送到B,A、B相距L=10m,若煤块在A处是由静止放在皮带上,经过6s可以到达B处,求:(1)煤块在A、B间运动的加速度.(2煤块在皮带上留下的痕迹的长度.(3)若改变传送带的速度为另一数值,则到达B的时间亦改变,求煤块以最短时间到达B时传送带的最小速度.19.如图所示,一个小滑块(可视为质点)通过长度不计的短绳拴在小车的板壁上,小滑块与小车底板无摩擦,小车由静止开始向右作匀加速运动,经3s绳断裂(设绳断裂后小车运动的加速度不变),又经一段时间t小滑块从小车尾部掉下来.在t这段时间内,已知小滑块相对于小车在头2s内滑行2m,最后2s内滑行5m.求:(1)小车底板长是多少?(2)从小车开始运动到小滑块离开车尾,小滑块相对于地面移动的距离是多少?20.一弹性小球自h0=5m高处自由落下,当它与水平地面每碰撞一次后,速度减小到碰前的,不计每次碰撞时间,计算小球从开始下落到停止运动所经过的时间.21.图l中,质量为m的物块叠放在质量为2m的足够长的木板上方右侧,木板放在光滑的水平地面上,物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2.在木板上施加一水平向右的拉力F,在0~3s内F的变化如图2所示,图中F以mg为单位,重力加速度g=10 m/s2.整个系统开始时静止.(1)求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度;(2)在同一坐标系中画出0~3s内木板和物块的v﹣t图象,据此求0~3s内物块相对于木板滑过的距离.22.如图所示,质量M=20kg的物体从光滑曲面上高度H=0.8m处由静止释放,到达曲面底端时以水平方向的速度进入水平传送带.传送带由一电动机驱动,传送带的上表面匀速向左运动,运动速率为3.0m/s.已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.10.(g取10m/s2)(1)物体滑上传送带时的速度为多大?(2)若两皮带轮之间的距离是6.0m,物体滑上传送带后立刻移走光滑曲面,物体将从哪一边离开传送带?通过计算说明你的结论.(3)若皮带轮间的距离足够大,从M滑上到离开传送带的整个过程中,由于M 和传送带间的摩擦而产生了多少热量?23.如图所示,一轻绳吊着粗细均匀的棒,棒下端离地面高H,上端套着一个细环.棒和环的质量均为m,相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg(k>1).断开轻绳,棒和环自由下落.假设棒足够长,与地面发生碰撞时,触地时间极短,无动能损失.棒在整个运动过程中始终保持竖直,空气阻力不计.求:(1)棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中,环和棒的加速度.(2)从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间,棒运动的路程s.(3)与地面第二次碰撞前要使环不脱离棒,棒最少为多长?(4)从断开轻绳到棒和环都静止,要使环不脱离棒,棒最少为多长?KEY一.选择题(共5小题)1.【解答】A、t2时刻,物体I的位移比物体II的位移大,两者又是从同一地点同时开始运动的,所以t2时刻两物体没有相遇,故A错误;B、速度图象与坐标轴围成的面积表示位移,由图可知在t1时刻两物体面积差最大,相距最远,故B正确;C、由于t2时刻,物体Ⅱ的位移比物体Ⅰ的位移小,所以II物体的平均速度大小于I物体,故C错误;D、根据v﹣t图象的斜率表示加速度,由图象可知,I物体做加速度越来越小的加速运动,所受的合外力不断减小,II物体做匀减速直线运动,所受的合外力不变,故D错误;故选:B2.【解答】解:开始时传送带的速度大于物体的速度,故滑动摩擦力沿斜面向下,故物体的加速度a1=gsinθ+μgcosθ,当物体的速度等于传送带的速度时物体的加速度为gsinθ,此后物体的速度大于传送带的速度,物体所受的摩擦力沿斜面向上,根据μ<tanθ可得sinθ>μcosθ,故mgsinθ>μmgcosθ,即重力沿斜面方向的分力大于滑动摩擦力,所以物体的加速度a2=gsinθ﹣μgcosθ;故a1>a2;速度图象的斜率等于物体的加速度,故速度相同后速度图象的斜率将减小.故D正确.故选D.3.【解答】解:A、对于匀变速直线运动,某段时间平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故,由于初速度为零,故在中间时刻的速度等于末速度的一半,故A 错误;B、对于匀变速直线运动,中间位置速度,由于初速度为零,故,故B错误;C、设总位移为x,前一半位移所用的时间为,全程时间,故后一半位移时间为(﹣1),故前一半位移所用的时间与后一半位移所用的时间之差小于全程时间的一半,故C错误;D、设全程时间为t,后一半时间通过的位移与前一半时间的位移之差为:△x=a ()2=;全程位移为,故后一半时间通过的位移与前一半时间的位移之差等于全程的一半,故D正确;故选D.4.【解答】解:设∠abc=α,则ab=bccosα=2Rcosα小环在ab上运动时的加速度a1=gcosα根据S=at12带入数据可得2Rcosα=gcosαt12滑环A从a点到达b点的时间t1=2同理滑环从c点到d点的时间t2=2小球从b到c的运动根据S=V0t3﹣gt32即2R=t3﹣gt32解得运动的时间t3=2所以t1=t2=t3.故选A.5.【解答】解:根据题意可知合力随时间周期性变化,故根据牛顿第二定律F=ma可得物体的加速度a=,故在0﹣1s内物体做加速度为a1匀加速直线运动,在1﹣2s内物体做加速度为a2的匀减速直线运动,由于F1=﹣F2故a1=﹣a2≠0.故B错误.由于加速度图象与时间轴围成的面积等于物体速度的变化量,而物体的初速度为0,加速度a大于零,故物体运动的方向保持不变,即一直向前运动.故A、D 错误.由于a1=﹣a2,故0﹣1s内增加的速度等于1﹣2s内减少的速度.故第2s末物体的速度等于t=0时的速度.即第二秒末物体的速度为0.同理t=4s时物体运动速度为零.故C正确.故选C.二.多选题(共7小题)6.【解答】解:设三个对应时刻的速度分别为v1、v2、v3,有:v2﹣v1=△v1,v3﹣v2=△v2,因为两段位移对应时间之比为2:1,加速度不变,则△v1=2△v2,根据速度位移公式得,,,则有:,整理得,,解得,则,根据速度位移公式得,a===,故CD正确,A、B 错误.故选:CD.7.【解答】解:对于前一半路程,有①对于后一半路程,有②由①②解得在中间时刻时的速度为又由于故根据不等式,可知=≥0(当v1=v2时取等号)当物体做匀速直线运动时,v1=v2,故C正确;当物体做匀加速直线运动或匀减速直线运动时,有v1>v2,故A正确,B正确,D错误;故选:ABC.8.【解答】解:1.若v1=v2,小物体P可能受到的静摩擦力等于绳的拉力,一直相对传送带静止匀速向右运动,若最大静摩擦力小于绳的拉力,则小物体P先向右匀减速运动,减速到零后反向匀加速直到离开传送带,由牛顿第二定律知m Q g﹣μm P g=(m Q+m P)a,加速度不变,故A正确;2.若v1>v2,小物体P先向右匀加速直线运动,由牛顿第二定律知μm P g﹣m Q g=(m Q+m P)a,到小物体P加速到与传送带速度v1相等后匀速,故B选项可能;3.若v1<v2,小物体P先向右匀减速直线运动,由牛顿第二定律知m Q g﹣μm P g=(m Q+m P)a1,到小物体P减速到与传送带速度v1相等后,若最大静摩擦力大于或等于绳的拉力,继续向右匀速运动,A选项正确,若最大静摩擦力小于绳的拉力,继续向右减速但滑动摩擦力方向改向,此时匀减速运动的加速度为m Q g+μm P g=(m Q+m P)a2,到减速为零后,又反向以a2加速度匀加速向左运动,而a2>a1,故C选项正确,D选项错误.故选:ABC9.【解答】解:A、物块以8m/s速度紧靠A出发,物块最终停在距B板2m处且和A挡板只碰撞了一次,故路程可能为16m,也可能为20m,但位移运动是4m,故A错误;B、物体每次与挡板碰撞后都是原速率返回,可以将整个过程看作匀减速率直线运动,根据速度位移关系公式,有解得故B正确;C、根据速度时间关系公式,有故C正确;D、平均速率等于路程除以时间,故故D正确;故选:BCD.10.【解答】解:A、撤除拉力后两物体的速度图象平行,故加速度大小相等,即a1=a2=μg=1m/s2∴μ1=μ2=0.1,对用相同的水平拉力F同时分别作用于物体A和B上,根据v﹣t图象知道a的加速度a1′=m/s2,b的加速度a2′=m/s2,根据牛顿第二定律得:F﹣μmg=mam=,所以m1<m2,故A正确.B、根据v﹣t图象中图形与时间轴所包围的面积求得位移,t=3s时,物体A位移大于B的位移,故B错误.C、在拉力F作用下,物体A位移小于于B的位移,水平拉力F相同,所以拉力F对物体A所做的功较少,故C错误.D、物体A的最大速度是物体B的最大速度的倍,所以拉力F对物体A的最大瞬时功率是对物体B最大瞬时功率的倍,故D正确.故选AD.11.【解答】解:由图可知1、2之间的距离为H1=2d,2、3之间的距离为H2=3d,3、4之间的距离为H3=4d,4、5之间的距离为H4=5d.由于△H=H4﹣H3=H3﹣H2=H2﹣H1=d即在连续相等的时间内物体的位移差等于恒量,故根据△H=aT2可得物体的加速度a==故C正确.若位置“1”是小球释放的初始位置,则有H1==H2==故有=显然与已知相矛盾,故位置“1”不是小球释放的初始位置.故A错误.因为位置“3”所处的时刻是位置“2”和位置“4”所处的时刻的中点时刻,故v3==故B正确.根据v t=v0+at可得小球在位置“5”的速度大小为v5=v3+at=+×2T=故D正确.故选B、C、D.12.【解答】解:A:先来做相遇点的判定由于A球是先上后下的运动,在重力作用下,其速率先减小,后增大,回到b点是由机械能守恒可以知道其速率仍是v0,所以其平均速率是小于v0的,而B的速率是先增大再减小,同理知道它到b点的速率也是v0,则其平均速率就大于v0,因此可以知道,在相等的时间内,A的路程一定小于B的路程,因此可以知道相遇时应该在ab的上方,故A正确.B:由A的分析知道此项错.C:相遇点在ab的上方,由机械能守恒可以知道上方的重力势能大,所以动能就小,因此AB速率相等且小于v0.D:由C的分析知道D正确.故选A,D三.解答题(共11小题)13.【解答】解:如果A车能追上B车,则一定在F赛道追上,A车运动到F赛道所用时间:此时B车的速度大于A车的速度,故一定不能追上A车位于F赛道时,AB间的最小距离为当A车位于E赛道时,设经过时间t,二者距离最短,有:x A=v A t'代入数据得:,将上式对t’求导,得:(△x2)′=50t3+50t﹣100分析单调性可得当t'=1s时导数值为0,函数值最小.即:△x'有最小值,故AB两车经1s距离最短,最短距离为14.【解答】解:(1)设加速运动时木箱的最大加速度为a m,则有:μmg=ma m解得:a m=μg=5m/s2由v=at1得,速度达到6m/s所用时间:t1===1.2s(2)对平板车,由v=at得:t′===1s,即平板车经t′=1s速度达到6m/s,则在t″=0.2s的时间平板车匀速运动,这一过程车总共前进:s1=+vt″==4.2m木箱前进:s2===3.6m则木箱相对车后退△s=s1﹣s2=0.6m.故木箱离驾驶室后端距离为0.6+1.5=2.1m.(3)刹车时木箱离驾驶室s=2.1m,设木箱至少要前进s3距离才能停下,则:==3.6m汽车刹车时间为t2,则s3﹣=s解得:t2=0.5s答:(1)木箱速度达到v=6m/s时,所需要的时间为1.2s;(2)木箱在平板车上的位置离驾驶室后端距离为2.1m;(3)刹车时间t′至少应为0.5s.15.【解答】解:对平板,由于Mgsin37°<μ(M+m)gcos37°,故滑块在平板上滑动时,平板静止不动.对滑块:在薄板上滑行时加速度a1=gsin37°=6m/s2,到达B点时速度v=滑块由B至C时的加速度a2=gsin37°﹣μgcos37°=2m/s2,设滑块由B至C所用时间为t,则L BC=vt+,代入解得t=1s对平板,滑块滑离后才开始运动,加速度a=gsin37°﹣μgcos37°=2m/s2,设滑至C 端所用时间为t',则L BC=,解得t滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差为△t=t′﹣t=(﹣1)s答:滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差为(﹣1)s.16.【解答】解:(1)表演者开始静卧于h=0处,再打开气流,受到向上的风力和重力作用,先向上做加速运动.由图知,v2(v为风速)减小,风力F=0.06v2,则风力减小,故表演者的加速度加速度减小.当风力小于重力时,表演者做减速运动,加速度增大,故先向上做加速度减小的变加速运动,后向上做加速度增大的减速运动,到达最高点时速度为零.(2)由图2可知v2=1.2×104﹣500h则风力F=0.06v2=7.2×102﹣30h当表演者在上升过程中的最大速度v m时有F=mg代入数据得h1=4m.(2)对表演者,由动能定理得W F﹣mgh2=0因W F与h成线性关系,风力做功由F=0.06v2=7.2×102﹣30h得h=0时,F0=7.2×102Nh=h2时,F h2=7.2×102﹣30h2,m=60kg代入数据化解得h2=8m(3)当应急电源接通后以风洞以最大风速运行时滞后时间最长,表演者减速的加速度为=2m/s2表演者从最高处到落地过程有H=代入数据化简得:≈0.52s.答:(1)设想:表演者开始静卧于h=0处,再打开气流,表演者先向上做加速度减小的变加速运动,后向上做加速度增大的减速运动,到达最高点时速度为零.(2)表演者上升达最大速度时的高度h1是4m.(3)表演者上升的最大高度h2是8m.(4)留给风洞自动接通应急电源滞后的最长时间t m是0.52s.17.【解答】解:(1)小球离开小车后做自由落体运动,设下落时间为t,则,h=解得:t=;(2)分两种情况讨论:①平板车向右做匀减速运动的某一时刻,小球从左端A离开小车.当小球在车左端时,车向右的位移,车向左的加速度为,车向右的速度,小球离开车的左端后做自由落体运动,当小球落地瞬间,车的速度为v2=v1﹣at,联立解得车的速度;②平板车先向右做匀减速运动,然后向左做匀加速运动的某一时刻,小球从右端B离开车.当小球在车右端时,车向左的位移,车向左的加速度仍为,车向左的速度小球离开车的右端后做自由落体运动,当小球落地瞬间,车向左的速度v4=v3+at,联立解得车向左的速度.答:(1)小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间为;(2)当平板车向右做匀减速运动的某一时刻小球从左端A离开小车时,小车速度为;当平板车先向右做匀减速运动,然后向左做匀加速运动的某一时刻,小球从右端B离开车时,小车的速度为.18.【解答】解:(1)煤块从A处无初速度放在传送带上以后,将在摩擦力作用下做匀加速运动,若一直做匀加速直线运动,整个过程的平均速度小于等于,因为>,这表明煤块从A到B先做匀加速运动,后做匀速运动.设煤块做匀加速运动的加速度为a,加速的时间为t1,相对地面通过的位移为x,则有v=at1,x=,x+v(t﹣t1)=L.数值代入得a=1 m/s2.(2)当煤块的速度达到2m/s时,煤块的位移.煤块运行的时间.此时传送带的位移x2=vt=2×2m=4m.则煤块相对于传送带的位移△x=x2﹣x1=2m.所以痕迹的长度为2m.(3)要使煤块从A到B得时间最短,须使它始终做匀加速直线运动,至B点时速度为运送时间最短所对应的皮带运行的最小速度.由v2=2aL,得v=.故煤块以最短时间到达B时传送带的最小速度为.19.【解答】解:(1)设小车的加速度为a,以地面为参考系,绳断时为计时起点和坐标原点,则滑块以v=3a做匀速运动,车以v0=3a做加速度为a的匀加速运动.头2s内:x车=v0t+=8a ①x物=v0t=6a ②根据题意:x车﹣x物=2 ③联系①②③得:a=1m/s2设滑块离开车尾时小车速度为v',最后2s内:x车′==2v′﹣2④x物′=3a×2=6 ⑤又:x车′﹣x物′=5 ⑥联立④⑤⑥得:v′=6.5m/s滑块在小车上滑行时间t==3.5s 小车底板长L==6.125m(2)小滑块相对于地面移动的距离x=a×32+vt=15m答:(1)小车底板长是6.125m.(2)从小车开始运动到小滑块离开车尾,小滑块相对于地面移动的距离是15m.20.【解答】解:小球第一次落地时速度为v0==10m/s由题小球第2,3,4…(n+1)次落地时速度分别为v1=v2=v3=…v n=小球第1下落时间为t0==1s小球从第1次与地面相撞到第2次与地面相撞经过的时间为t1===2×s小球从第2次与地面相撞到第3次与地面相撞经过的时间为t2==2×s小球从第3次与地面相撞到第4次与地面相撞经过的时间为t3==2×s…由数学归纳推理得小球从第n次与地面相撞到第(n+1)次与地面相撞经过的时间为t n=2×所以小球运动的总时间为t=t1+t2+t3+…+t n=1s+2×(()+()2+()3+…+()n)s=1s+2×s=8s答:小球从开始下落到停止运动所经过的时间是8s.21.【解答】解:(1)设木板和物块的加速度分别为a和a',在t时刻木板和物块的速度分别为v t和v t′,木板和物块之间摩擦力的大小为f,依牛顿第二定律、运动学公式和摩擦定律得:对物块f=ma'①f=μmg②③对木板F﹣f=2ma④⑤由①②③④⑤式与题中所给条件得v1=4m/s,v1.5=4.5m/s,v2=4m/s,v3=4m/s⑥v′2=4m/s,v′3=4m/s⑦(2)由⑥⑦式得到物块与木板运动的v﹣t图象,如图所示.在0~3s内物块相对于木板的距离△s等于木板和物块v﹣t图线下的面积之差,即图中带阴影的四边形面积,该四边形由两个三角形组成,上面的三角形面积为0.25m,下面的三角形面积为2m,因此△s=2.25 m答:(1)1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度分别为:v1=4m/s,v1.5=4.5m/s,v2=4m/s,v3=4m/s,v′2=4m/s,v′3=4m/s;(2)在同一坐标系中0~3s内木板和物块的v﹣t图象如图所示,0~3s内物块相对于木板滑过的距离为2.25m.22.【解答】解:(1)物体沿曲面下滑的过程中机械能守恒,mgH=解得物体滑到底端时的速度=4.0 m/s(2)以地面为参照系,物体滑上传送带后向右做匀减速运动直到速度为零,物体的加速度大小为:a==1.0m/s2物体从滑上传送带到相对地面速度减小到零,向右的位移=8.0 m>6.0 m,表明物体将从右边离开传送带.(3)以地面为参考系,若两皮带轮间的距离足够大,则物体滑上传送带后向右做匀减速运动直到速度为零,后向左做匀加速运动,直到速度与传送带速度v相等后与传送带相对静止,从传送带左端掉下,其间物体的加速度大小和方向都不变,加速度大小a==1.0m/s2取向右为正方向,从物体滑上传送带到与传送带相对静止的过程中,物体发生的位移=3.5 m物体运动的时间为t==7.0 s。

高中物理模块一直线运动考点5追及相遇问题试题

高中物理模块一直线运动考点5追及相遇问题试题

考点5 追击相遇问题1. 追及问题的方法技巧“一个临界条件”“两个等量关系”(1)一个临界条件:“速度相等”.“刚好能追上”“刚好追不上”以及两物体间有最大距离或最小距离的条件是速度相等,它往往是物体间能否追上或两者距离最大、最小的临界条件,也是分析判断问题的切入点.(2)两个等量关系:时间关系和位移关系,通过画草图找出两物体的位移关系是解题的突破口.(3)追及与时间过量:若被追赶的物体做匀减速直线运动,一定要注意判断追上前该物体是否已经停止运动.2. 解决追及和相遇问题的常用方法(1)物理分析法抓住“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键,认真审题,挖掘题中的隐含条件,在头脑中建立起一幅物体运动关系的图景.(2)极值法设相遇时间为t,根据条件列方程,得到关于t的一元二次方程,用判别式进行讨论,若Δ>0,即有两个解,说明可以相遇两次;若Δ=0,说明刚好追上或相遇;若Δ<0,说明追不上或不能相碰.(3)图象法将两者的速度—时间图象在同一坐标系中画出,然后利用图象求解.(多选)如图所示,A、B两物体从同一点开始运动,从A、B两物体的位移图象可知下述说法中正确的是( BD )A.A、B两物体同时自同一位置向同一方向运动B.A、B两物体自同一位置向同一方向运动,B比A晚出发2 sC.A、B两物体速度大小均为10 m/sD.A、B两物体在A出发后4 s时距原点20 m处相遇如图所示,为三个运动物体的v-t图象,其中A、B两物体是从不同地点出发,A、C是从同一地点出发,则以下说法正确的是( C )A .A 、C 两物体的运动方向相反B .t =4 s 时,A 、B 两物体相遇C .t =4 s 时,A 、C 两物体相遇D .t =2 s 时,A 、B 两物体相距最远在一大雾天,一辆小汽车以30 m/s 的速度行驶在高速公路上,突然发现正前方30 m 处有一辆大卡车以10 m/s 的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵.如图7a 、b 分别为小汽车和大卡车的v -t 图线,以下说法正确的是( C )A .因刹车失灵前小汽车已减速,不会追尾B .在t =5 s 时追尾C .在t =3 s 时追尾D .由于初始距离太近,即使刹车不失灵也会追尾甲乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的v ­t 图像如图所示.两图像在t =t 1时相交于P 点,P 在横轴上的投影为Q ,△OPQ 的面积为S .在t =0时刻,乙车在甲车前面,相距为d .已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t ′,则下面四组t ′和d 的组合可能是( D )A .t ′=t 1,d =SB .t ′=12t 1,d =12SC .t ′=12t 1,d =12S D .t ′=12t 1,d =34S(多选)甲乙两车在一平直道路上同向运动,其v ­t 图像如图所示,图中△OPQ 和△OQT 的面积分别为s 1和s 2(s 1>s 2).初始时,甲车在乙车前方s 0处.( ABC )A .若s 0= s 1+ s 2,两车不会相遇B.若s0<s1,两车相遇2次C.若s0= s1,两车相遇1次D.若s0= s2,两车相遇1次A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶,当B车在A车前84 m处时,B车速度为4 m/s,且正以2 m/s2的加速度做匀加速运动;经过一段时间后,B车加速度突然变为零,A车一直以20 m/s的速度做匀速运动,经过12 s后两车相遇.求B车加速行驶的时间.【答案】 6 s一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以a=3 m/s2的加速度开始行驶,恰在这一时刻一辆自行车以v自=6 m/s的速度匀速驶来,从旁边超过汽车.试求:(1)汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?此时距离是多少?(2)什么时候汽车追上自行车?此时汽车的速度是多少?【答案】(1)2 s,6 m (2)4 s,12 m/s甲车以加速度3 m/s2由静止开始做匀加速直线运动.乙车落后2 s在同一地点由静止开始,以加速度6 m/s2做匀加速直线运动.两车的运动方向相同,求:(1)在乙车追上甲车之前,两车距离的最大值是多少?(2)乙车出发后经多长时间可追上甲车?此时它们离出发点多远?【答案】(1)12 m (2)(2+) s 70 m一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10 m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定前去追赶,经过2 s后警车发动起来,并以2 m/s2的加速度做匀加速运动,试问:(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?(2)若警车能达到的最大速度是v m=12 m/s,达到最大速度后以该速度匀速运动,则警车发动后要多长时间才能追上货车?【答案】(1)45 m (2)28 s甲、乙两车在平直公路上比赛,某一时刻,乙车在甲车前方L1=11 m处,乙车速度v乙=60 m/s,甲车速度v甲=50 m/s,此时乙车离终点尚有L2=600 m,如图所示.若甲车加速运动,加速度a=2 m/s2,乙车速度不变,不计车长.求:(1)经过多长时间甲、乙两车间距离最大,最大距离是多少?(2)到达终点时甲车能否超过乙车?【答案】(1)5 s 36 m (2)不能一辆摩托车能达到的最大速度为30 m/s,要想在3 min内由静止起沿一条平直公路追上前面1 000 m处正以20 m/s的速度匀速行驶的汽车,则摩托车必须以多大的加速度启动?(保留2位有效数字)【答案】0.56 m/s2甲、乙两车在同一直线轨道上同向行驶,甲车在前,速度为v1=8 m/s,乙车在后,速度为v2=16 m/s,当两车相距x0=8 m时,甲车因故开始刹车,加速度大小为a1=2 m/s2,为避免相撞,乙车立即开始刹车,则乙车的加速度至少为多大?【答案】6m/s2某日,一轿车A因故恰停在隧道内离隧道入口d=50 m的位置.此时另一辆轿车B正以v0=90 km/h的速度匀速向隧道口驶来,轿车B的驾驶员在进入隧道口时,才发现停在前方的轿车A并立即采取制动措施.假设该驾驶员反应时间t1=0.57 s,轿车制动系统响应时间(开始踏下制动踏板到实际制动)t2=0.03 s,轿车制动时产生的加速度为7.5 m/s2.(1)试通过计算说明该轿车B会不会与停在前面的轿车A相撞?(2)若会相撞,那么撞前瞬间轿车B速度大小为多少?若不会相撞,那么停止时与轿车A的距离为多少?【答案】(1)会相撞(2)10 m/s机发现前方距离为d处的乙汽车时,立即以大小为a1的加速度匀减速行驶,与此同时,乙车司机也发现了甲,立即从静止开始以大小为a2的加速度沿甲车运动的方向匀加速运动,则( D )A.甲、乙两车之间的距离一定不断减小B.甲、乙两车之间的距离一定不断增大C.若v>2(a1+a2)d,则两车一定不会相撞D.若v<2(a1+a2)d,则两车一定不会相撞现有A、B两列火车在同一轨道上同向行驶,A车在前,其速度v A=10 m/s,B车速度v B=30 m/s.因大雾能见度低,B车在距A车600 m时才发现前方有A车,此时B车立即刹车,但B车要减速1 800 m才能够停止.(1)B车刹车后减速运动的加速度多大?(2)若B车刹车8 s后,A车以加速度a1=0.5 m/s2加速前进,问能否避免事故?若能够避免则两车最近时相距多远?【答案】(1)0.25 m/s2 (2)可以避免事故232 m在平直道路上,甲汽车以速度v匀速行驶.当甲车司猎狗能以最大速度v1=10 m/s持续地奔跑,野兔只能以最大速度v2=10 m/s的速度持续奔跑.一只野兔在离洞窟x1=200 m处的草地上玩耍,被猎狗发现后径直朝野兔追来.兔子发现猎狗时,与猎狗相距x2=60 m且猎狗速度已达最大,兔子立即掉头跑向洞窟.设猎狗、野兔、洞窟总在同一直线上,野兔的加速过程是匀加速直线运动.求:野兔的加速度至少要多大才能保证安全回到洞窟.【答案】0.83m/s22011年7月23日晚,甬温线永嘉站至温州南站间,北京南至福州的D301次动车组与杭州至福州南的D3115次动车组发生追尾事故.事故发生前D3115次动车组正以20 km/h的行车速度在铁路上匀速行驶,而D301次动车组驶离永嘉站2分钟后,车速达到216 km/h,开始匀速行驶.不幸的是几分钟后就发生了追尾事故.(1)如果认为D301次动车组以恒定加速度从静止驶离永嘉车站,求D301的启动加速度和加速距离;(2)已知动车组紧急制动时的加速度大小为3 m/s2,D301正常行驶后,为了避免事故发生,应至少距离D3115多远时开始刹车才有可能避免事故发生?(20 km/h≈5.6 m/s)【答案】(1)3.6 km (2)492.7 m某天,小明在上学途中沿人行道以v1=1 m/s速度向一公交车站走去,发现一辆公交车正以v2=15 m/s速度从身旁的平直公路同向驶过,此时他们距车站x=50 m.为了乘上该公交车,他加速向前跑去,最大加速度a1=2.5 m/s2,能达到的最大速度v m=6 m/s.假设公交车在行驶到距车站x0=25 m处开始刹车,刚好到车站停下,停车时间t=10 s,之后公交车启动向前开去.不计车长,求:(1)若公交车刹车过程视为匀减速直线运动,其加速度a2大小是多少?(2)若小明加速过程视为匀加速直线运动,通过计算分析他能否乘上该公交车.【答案】(1)4.5 m/s2(2)可以在公交车停在公交站时上车如图所示,一辆长为13 m的客车沿平直公路以10 m/s的速度匀速向西行驶,一辆长为18 m 的货车由静止开始以2.0 m/s2的加速度由西向东匀加速行驶,已知货车刚起动时两车车头相距200 m,求:(1)货车起动后经多长时间两车车头相遇?(2)两车错车(即车头相遇到车尾刚好分开)所用的时间.【答案】(1)10 s (2)1 s。

(完整版)高中物理匀变速直线运动典型例题(含答案)【经典】

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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 第1讲 加速度和速度的关系(a=Δv/t )1.(单选)对于质点的运动,下列说法中正确的是( )【答案】BA .质点运动的加速度为零,则速度为零,速度变化也为零B .质点速度变化率越大,则加速度越大C .质点某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零D .质点运动的加速度越大,它的速度变化越大 2、(单选)关于物体的运动,下列说法不可能的是( ).答案 BA .加速度在减小,速度在增大B .加速度方向始终改变而速度不变C .加速度和速度大小都在变化,加速度最大时速度最小,速度最大时加速度最小D .加速度方向不变而速度方向变化3.(多选)沿一条直线运动的物体,当物体的加速度逐渐减小时,下列说法正确的是( ).答案 BD A .物体运动的速度一定增大 B .物体运动的速度可能减小 C .物体运动的速度的变化量一定减少 D .物体运动的路程一定增大 4.(多选)根据给出的速度和加速度的正负,对下列运动性质的判断正确的是( ).答案 CD A .v 0>0,a <0,物体做加速运动 B .v 0<0,a <0,物体做减速运动 C .v 0<0,a >0,物体做减速运动 D .v 0>0,a >0,物体做加速运动5.(单选)关于速度、速度的变化量、加速度,下列说法正确的是( ).答案 BA .物体运动时,速度的变化量越大,它的加速度一定越大B .速度很大的物体,其加速度可能为零C .某时刻物体的速度为零,其加速度不可能很大D .加速度很大时,运动物体的速度一定很快变大 6.(单选)一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度的方向相同,但加速度大小逐渐减小为零,则在此过程中( ).答案 BA .速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值B .速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值C .位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大D .位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值7.(单选)甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动,a 甲=4 m/s 2,a 乙=-4 m/s 2,那么对甲、乙两物体判断正确的是( ).答案 BA .甲的加速度大于乙的加速度B .甲做加速直线运动,乙做减速直线运动C .甲的速度比乙的速度变化快D .甲、乙在相等时间内速度变化可能相等8. (单选)如图所示,小球以v 1=3 m/s 的速度水平向右运动,碰一墙壁经Δt =0.01 s 后以v 2=2 m/s 的速度沿同一直线反向弹回,小球在这0.01 s 内的平均加速度是( )答案:CA .100 m/s 2,方向向右B .100 m/s 2,方向向左C .500 m/s 2,方向向左D .500 m/s 2,方向向右 9.(多选)物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s ,1s 后速度大小变为10m/s ,关于该物体在这1s 内的加速度大小下列说法中正确的是( )A .加速度的大小可能是14m/s 2B .加速度的大小可能是8m/s 2C .加速度的大小可能是4m/s 2D .加速度的大小可能是6m/s 2【答案】AD10、为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0 cm 的遮光板,如图所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt 1=0.30 s ,通过第二个光电门的时间为Δt 2=0.10 s ,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt =3.0 s .试估算: (1)滑块的加速度多大?(2)两个光电门之间的距离是多少?解析 v 1=L Δt 1=0.10 m/s v 2=L Δt 2=0.30 m/s a =v 2-v 1Δt ≈0.067 m/s 2. (2) x =v 1+v 22Δt =0.6 m.第二讲:匀变速直线运动规律的应用基本规律(1)三个基本公式①v =v 0+at . ②x =v 0t +12at 2. ③v 2-v 20=2ax(2)两个重要推论 ①平均速度公式:v =v t 2=v 0+v 2= s t .中间位置速度v s 2=√v12+v222.②任意两个连续相等的时间间隔T 内的位移之差为一恒量,即Δx =aT 2.(3).初速度为零的匀变速直线运动的四个推论(1)1T 末、2T 末、3T 末……瞬时速度的比为:v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n(2)1T 内、2T 内、3T 内……位移的比为:x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =12∶22∶32∶…∶n 2(3)第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内……位移的比为:x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x n =1∶3∶5∶…∶(2n -1).(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为:t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n =1∶(2-1)∶(3-2)∶…. 1.(单选)一物体从静止开始做匀加速直线运动,测得它在第n 秒内的位移为s ,则物体的加速度为( )A .B .C .D . 【答案】A2.(单选)做匀加速沿直线运动的质点在第一个3s 内的平均速度比它在第一个5s 内的平均速度小3m/s ,则质点的加速度大小为( )A .1 m/s 2B .2 m/s 2C .3 m/s 2D .4 m/s 2【答案】C 7.(单选)一个物体从某一高度做自由落体运动,已知它第1s 内的位移为它最后1s 内位移的一半,g 取10m/s 2,则它开始下落时距地面的高度为( )A . 5 mB . 11.25 mC . 20 mD . 31.25 m 【答案】B 3.(多选)一小球从静止开始做匀加速直线运动,在第15s 内的位移比第14s 内的位移多0.2m ,则下列说法正确的是()A . 小球加速度为0.2m/s 2B . 小球前15s 内的平均速度为1.5m/sC . 小球第14s 的初速度为2.8m/sD . 第15s 内的平均速度为0.2m/s 【答案】AB4.(单选)如图是哈尔滨西客站D502次列车首次发车,标志着世界首条高寒区高速铁路哈大高铁正式开通运营.哈大高铁运营里程921公里,设计时速350公里.D502次列车到达大连北站时做匀减速直线运动,开始刹车后第5 s 内的位移是57.5 m ,第10 s 内的位移是32.5 m ,则下列说法正确的有( ).答案 D A .在研究列车从哈尔滨到大连所用时间时不能把列车看成质点 B .时速350公里是指平均速度,921公里是指位移C .列车做匀减速运动时的加速度大小为6.25 m/s 2D .列车在开始减速时的速度为80 m/s5.一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动.开始刹车后的第1s 内和第2s 内位移大小依次为9m 和7m .求:(1)刹车后汽车的加速度大小. (2)汽车在刹车后6s 内的位移.解答: 解:设汽车的初速度为v 0,加速度为a .则第1s 内位移为:x 1=代入数据,得:9=v 0+ 第2s 内的位移为:x 2=v 0t 2+﹣x 1, 代入数据得:7= 解得:a=﹣2m/s 2,v 0=10m/s汽车刹车到停止所需时间为:t==则汽车刹车后6s 内位移等于5s 内的位移,所以有:==25m 故答案为:2,256.质点做匀减速直线运动,在第1 s 内位移为6 m ,停止运动前的最后1 s 内位移为2 m ,求: (1)在整个减速运动过程中质点的位移大小; (2)整个减速过程共用的时间。

高中物理必修一匀速直线运动的研究解题技巧总结

高中物理必修一匀速直线运动的研究解题技巧总结

(每日一练)高中物理必修一匀速直线运动的研究解题技巧总结单选题1、做初速度为零的匀加速直线运动的物体,将其运动过程从初始时刻开始依次分为所用时间之比为1∶2∶3的三段,则每段过程的位移之比为()A.1∶3∶5B.1∶4∶9C.1∶8∶27D.1∶16∶81答案:C解析:设物体的加速度为a,三段过程所用时间分别为t、2t、3t,则各段位移分别为x1=12at2x2=12a(3t)2−12at2=82at2x3=12a(6t)2−12a(3t)2=272at2则x1∶x2∶x3=1∶8∶27故选C。

2、物体甲的x−t图像和物体乙v−t图像分别如图所示,则这两个物体的运动情况是()A.甲在整个t=6s时间内有来回运动,它通过的总位移为零B.甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为2mC.乙在整个t=6s时间内有来回运动D.乙在整个t=6s时间内运动方向一直不变答案:C解析:AB.由x−t图像斜率表示速度可知,甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4m,故AB错误;CD.由图可知,乙在乙在整个t=6s时间内先向负方向做匀减速直线运动,再向正方向做匀加速直线运动,根据v−t图像与坐标轴围成面积表示位移可知整个t=6s时间内位移为零,做来回运动,故C正确,D错误。

故选C。

3、A、B两辆小汽车分别在相邻的两条平直的公路上行驶。

前后相距为50米时开始计时,A在前以15m/s的速度匀速行驶,B在后以10m/s的初速度、2m/s2加速度追赶A车,A、B两车均视为质点。

则B车追上A车所用时间()A.5sB.8sC.11sD.10s答案:D解析:B车追上A车时,两者处于同一位置,根据位移关系可知x+v A t=v B t+12at2解得t=10s 故选D。

4、高铁站台上,5位旅客在各自车厢候车线处候车,若动车每节车厢长为l,动车进站时做匀减速直线运动。

站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t,动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口(2号车厢最前端),如图所示,则()A.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,经历的时间为tB.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,平均速度为ltC.1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为4ltD.动车的加速度大小为lt2答案:C解析:A. 采用逆向思维,可认为动车反向做初速为0的匀加速直线运动,由题意可知动车第1节车厢最前端从经过2号旅客的位移为l,时间为t,有l=12at2动车第1节车厢最前端从经过5号旅客的位移为4l,时间为t5,有4l=12at52解得t5=2t选项A错误;B. 动车第1节车厢最前端从经过5号旅客到停下总位移为4l,用时2t,则平均速度为v̅=4l2t=2lt选项B错误;C. 设1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为v5,则有4l=v5+02×2t解得v5=4l t选项C正确;D. 动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动过程,有0=v5−a×2t 解得a=v52t=2lt2选项D错误;故选C。

高考物理直线运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案)含解析

高考物理直线运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案)含解析

高考物理直线运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,当两车快要到十字路口时,甲车司机看到绿灯开始闪烁,已知绿灯闪烁3秒后将转为红灯.请问:(1)若甲车在绿灯开始闪烁时刹车,要使车在绿灯闪烁的3秒时间内停下来且刹车距离不得大于18m,则甲车刹车前的行驶速度不能超过多少?(2)若甲、乙车均以v0=15m/s的速度驶向路口,乙车司机看到甲车刹车后也紧急刹车(乙车司机的反应时间△t2=0.4s,反应时间内视为匀速运动).已知甲车、乙车紧急刹车时的加速度大小分别为a1=5m/s2、a2=6m/s2 .若甲车司机看到绿灯开始闪烁时车头距停车线L=30m,要避免闯红灯,他的反应时间△t1不能超过多少?为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车刹车前之间的距离s0至少多大?【答案】(1)(2)【解析】(1)设在满足条件的情况下,甲车的最大行驶速度为v1根据平均速度与位移关系得:所以有:v1=12m/s(2)对甲车有v0△t1+=L代入数据得:△t1=0.5s当甲、乙两车速度相等时,设乙车减速运动的时间为t,即:v0-a2t=v0-a1(t+△t2)解得:t=2s则v=v0-a2t=3m/s此时,甲车的位移为:乙车的位移为:s2=v0△t2+=24m故刹车前甲、乙两车之间的距离至少为:s0=s2-s1=2.4m.点睛:解决追及相遇问题关键在于明确两个物体的相互关系;重点在于分析两物体在相等时间内能否到达相同的空间位置及临界条件的分析;必要时可先画出速度-时间图象进行分析.2.如图甲所示,质量m=8kg的物体在水平面上向右做直线运动。

过a点时给物体作用一个水平向右的恒力F并开始计时,在4s末撤去水平力F.选水平向右为速度的正方向,通过速度传感器测出物体的瞬时速度,所得v﹣t图象如图乙所示。

(取重力加速度为10m/s2)求:(1)8s 末物体离a 点的距离 (2)撤去F 后物体的加速度(3)力F 的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ。

高中物理高考物理直线运动解题技巧讲解及练习题(含答案)

高中物理高考物理直线运动解题技巧讲解及练习题(含答案)

高中物理高考物理直线运动解题技巧解说及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试直线运动1.高铁被誉为中国新四大发明之一.因高铁的运转速度快,对制动系统的性能要求较高,高铁列车上安装有多套制动装置——制动风翼、电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等.在一段直线轨道上,某高铁列车正以v0=288km/h 的速度匀速行驶,列车长忽然接到通知,前面 x0=5km 处道路出现异样,需要减速泊车.列车长接到通知后,经过t l=2.5s 将制动风翼翻开,高铁列车获取a2的均匀制动加快度减速,减速t2=40s后,列车1 =0.5m/s长再将电磁制动系统翻开,结果列车在距离异样处500m 的地方停下来.(1)求列车长翻开电磁制动系统时,列车的速度多大?(2)求制动风翼和电磁制动系统都翻开时,列车的均匀制动加快度a2是多大?【答案】( 1) 60m/s (2) 1.2m/s 2【分析】【剖析】(1)依据速度时间关系求解列车长翻开电磁制动系统时列车的速度;(2)依据运动公式列式求解翻开电磁制动后翻开电磁制动后列车行驶的距离,依据速度位移关系求解列车的均匀制动加快度.【详解】(1)翻开制动风翼时,列车的加快度为a1=0.5m/s2,设经过t2=40s 时,列车的速度为v1,则 v1 =v0-a1t 2=60m/s.(2)列车长接到通知后,经过 t 1=2.5s,列车行驶的距离 x1=v0t1 =200m 翻开制动风翼到翻开电磁制动系统的过程中,列车行驶的距离x2=2800m翻开电磁制动后,行驶的距离x3= x0- x1 - x2=1500m ;2.2018 年 12 月 8 日 2 时 23 分,嫦娥四号探测器成功发射,开启了人类登岸月球反面的探月新征程,距离2020 年实现载人登月更近一步,若你经过努力学习、勤苦训练有幸成为中国登月第一人,而你为了测定月球表面邻近的重力加快度进行了以下实验:在月球表面上空让一个小球由静止开始自由着落,测出着落高度h 20m时,着落的时间正好为t5s ,则:(1)月球表面的重力加快度g月为多大?(2)小球着落过程中,最先 2s 内和最后 2s 内的位移之比为多大?【答案】 1.6 m/s 21:4【分析】【详解】( 1)由 h = 1g 月 t 2得: 20= 122 2g 月 ×5解得: g 月= 1.6m/ s 2(2)小球着落过程中的 5s 内,每 1s 内的位移之比为 1:3:5:7:9 ,则最先 2s 内和最后 2s 内的位移之比为:( 1+3):( 7+9) =1:4.3. 在平直公路上,一汽车的速度为 15m/s 。

高中物理必修1匀变速直线运动难题(含答案解析)

高中物理必修1匀变速直线运动难题(含答案解析)

高中物理必修1匀变速直线运动难题(含答案解析)难题一小明以匀速直线运动的方式前进,开始的时间为 t=0s,起始位置为 x=0m。

他在 t=10s 的时候处于位置 x=20m,而在t=20s 的时候又回到了起点 x=0m。

请问他的平均速度和平均加速度分别是多少?解析我们知道,平均速度可以通过速度和时间的比值来计算。

在这个问题中,小明在 t=10s 时的位置是 x=20m,在 t=20s 时又回到了起点 x=0m,所以他的位移是Δx=20m-0m=20m。

因此,平均速度可以通过位移和时间的比值来计算:平均速度= Δx/Δt = 20m / 20s = 1m/s另外,平均速度也可以通过起点速度和末尾速度的平均值来计算。

在这个情况下,小明的起点速度为 0m/s,末尾速度为 0m/s。

所以平均速度为:平均速度 = (起点速度 + 末尾速度) / 2 = (0m/s + 0m/s) / 2 = 0m/s因为小明是以匀速直线运动的方式前进,所以他的平均速度和平均加速度都是 1m/s 和 0m/s²。

难题二小张以初速度 u=10m/s 在直线上做匀加速直线运动,加速度 a=2m/s²。

请问小张在经过 t=5s 的时间后,他所走的总距离是多少?解析我们知道在匀加速直线运动中,位移可以通过速度、时间和加速度的关系来计算。

在这个问题中,小张的初速度为u=10m/s,加速度为 a=2m/s²,时间为 t=5s。

所以小张在经过 t=5s 的时间后的速度可以通过以下公式计算:末尾速度 v = u + at = 10m/s + 2m/s² * 5s = 20m/s接下来,我们可以使用以下公式计算小张在经过 t=5s 的时间后所走的位移:位移Δx = ut + (1/2)at² = 10m/s * 5s + (1/2) * 2m/s² * (5s)² = 50m + 50m = 100m所以小张在经过 t=5s 的时间后所走的总距离是 100m。

高中物理直线运动题20套(带答案)及解析

高中物理直线运动题20套(带答案)及解析

4.如图甲所示,质量 m=8kg 的物体在水平面上向右做直线运动。过 a 点时给物体作用一 个水平向右的恒力 F 并开始计时,在 4s 末撤去水平力 F.选水平向右为速度的正方向,通 过速度传感器测出物体的瞬时速度,所得 v﹣t 图象如图乙所示。(取重力加速度为 10m/s2)求:
(1)8s 末物体离 a 点的距离 (2)撤去 F 后物体的加速度 (3)力 F 的大小和物体与水平面间的动摩擦因数 μ。 【答案】(1)48m。(2)﹣2m/s2。(3)16N,0.2。 【解析】 【详解】
已知斜坡长 24 米,求: (1) 物体滑到斜坡底端所用的时间.
(2) 物体到达斜坡中点速度.
【答案】(1)8s(2) 13m / s
【解析】
【详解】
(1)物体做匀加速直线运动,根据位移时间关系公式,有:
x=v0t
1 2
at
2
代入数据得到:
解得:
14=t+0.25t2
t=8s 或者 t=-12s(负值舍去)
a vA vB 8 4 m / s2 8 m / s2
t
3.5
7
(2)①设 B 车加速后经过 t1 秒两车同速,则:
vA aA t1 t0 vB aBt1
代值解得: t1 2s
②A、B 车同速时,若 A 车未追尾 B 车,则 A 车不会追尾 B 车,设两车同速时速度为 v, 则:
m 【点睛】 本题考查牛顿第二定律的应用,解决本题的关键理清小车和物块在整个过程中的运动情 况,然后运用运动学公式求解.同时注意在研究过程中正确选择研究对象进行分析求解.
3.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/s2,sin37°=0.6,求:

高中物理必修一匀速直线运动的研究题型总结及解题方法

高中物理必修一匀速直线运动的研究题型总结及解题方法

(每日一练)高中物理必修一匀速直线运动的研究题型总结及解题方法单选题1、如图所示,A、B两物体相距s=7m,物体A以v A=4m/s的速度向右匀速运动,而物体B此时的速度v B=10m/s,只在摩擦力作用下向右做匀减速运动,加速度a=-2m/s2,那么物体A追上物体B所用的时间为()A.6sB.7sC.8sD.9s答案:C解析:A物体做匀速直线运动,位移为x A=v A t=4tB物体做匀减速直线运动,位移为x B=v B t+12at2设物体B速度减到零的时间为t1,由匀变速直线运动的速度公式可得时间t1=0−v Ba=−10−2s=5sB物体在5s时间内的位移为x B=v B t1+12a12=10×5m−12×2×52m=25mA物体在5s时间内的位移为x A1=v A t1=4×5m=20m由此可知x A1−7m<x B由此可知在5s内,A物体没有追上B物体,A物体继续运动12m,方可追上B物体,则有t2=x B−x A1+sv A=25−20+74s=3s因此物体A追上物体B所用的时间为t总=t1+t2=5s+3s=8sABD错误,C正确。

故选C。

2、如图所示,一小滑块从斜面顶端A由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动到达底端C,已知AB=BC,则下列说法正确的是()A.滑块到达B、C两点的速度之比为1:2B.滑块到达B、C两点的速度之比为1:3C.滑块通过AB、BC两段的时间之比为1:√2D.滑块通过AB、BC两段的时间之比为(√2+1):1答案:D解析:AB.由题意可知小滑块做初速度为零的匀加速直线运动,设小滑块到达B、C两点的速度分别为v B、v C,则根据运动学公式有v B2=2ax ABv C2=2ax AC由题意可知x AC=2x AB整理可得滑块到达B、C两点的速度之比为1:√2,故AB错误;CD.设小滑块到达B、C两点的速度分别为t B、,则根据运动学公式有x AB=12at B2x AC=12at C2结合x AC=2x AB整理可得滑块通过AB、BC两段的时间之比为(√2+1):1,故C错误,D正确。

高中物理必修一直线运动精选例题及习题(含答案)

高中物理必修一直线运动精选例题及习题(含答案)

一匀变速直线运动的四个公式及运动学的两个图像1(2013年全国高考)如图所示,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移和时间(x-t)图线.由图可知()A.在时刻t 1,a车追上b车B.在时刻t 2,a、b两车运动方向相同C.在t 1到t 2这段时间内,b车的速率先减小后增大D.在t 1到t 2这段时间内,b车的速率一直比a车的大2(2014年全国卷2)甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶.在t=0到t=t1的时间内,它们的v﹣t图象如图所示.在这段时间内()A汽车乙的平均速度等于 B.汽车甲的平均速度比乙的大C.甲乙两汽车的位移相同汽车甲的加速度大小逐渐减小,D.汽车乙的加速度大小逐渐增大3.(2016年高考)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图像如图所示。

已知两车在t=3s 时并排行驶,则()A.在t=1s时,甲车在乙车后B.在t=0时,甲车在乙车前7.5mC.两车另一次并排行驶的时刻是t=2sD.甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m4水平桌面上有两个玩具车A和B,两者用一轻质细橡皮筋相连,在橡皮筋上有一红色标记R。

在初始时橡皮筋处于拉直状态,A、B和R分别位于直角坐标系中的(0,2L)、(0,-L)和(0,0)点。

已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动:B平行于x轴朝x轴正向匀速运动。

在两车此后运动的过程中,标记R在某时刻通过点(L,L)。

假定橡皮筋的伸长是均匀的,求B运动速度的大小。

5(2010)短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和200m短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是9.69 s和l9.30 s。

假定他在100 m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15 S,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动。

200 m比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与l00 m比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑l00 m时最大速率的96%。

高中物理直线运动解题技巧和训练方法及练习题(含答案)

高中物理直线运动解题技巧和训练方法及练习题(含答案)

高中物理直线运动解题技巧和训练方法及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试直线运动1.一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m ,如图(a )所示.0t =时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至1t s =时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短).碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板.已知碰撞后1s 时间内小物块的v t -图线如图(b )所示.木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g 取10m/s 2.求(1)木板与地面间的动摩擦因数1μ及小物块与木板间的动摩擦因数2μ; (2)木板的最小长度;(3)木板右端离墙壁的最终距离.【答案】(1)10.1μ=20.4μ=(2)6m (3)6.5m 【解析】(1)根据图像可以判定碰撞前木块与木板共同速度为v 4m/s = 碰撞后木板速度水平向左,大小也是v 4m/s =木块受到滑动摩擦力而向右做匀减速,根据牛顿第二定律有24/0/1m s m sg sμ-=解得20.4μ=木板与墙壁碰撞前,匀减速运动时间1t s =,位移 4.5x m =,末速度v 4m/s = 其逆运动则为匀加速直线运动可得212x vt at =+ 带入可得21/a m s =木块和木板整体受力分析,滑动摩擦力提供合外力,即1g a μ= 可得10.1μ=(2)碰撞后,木板向左匀减速,依据牛顿第二定律有121()M m g mg Ma μμ++= 可得214/3a m s =对滑块,则有加速度224/a m s =滑块速度先减小到0,此时碰后时间为11t s = 此时,木板向左的位移为2111111023x vt a t m =-=末速度18/3v m s =滑块向右位移214/022m s x t m +== 此后,木块开始向左加速,加速度仍为224/a m s =木块继续减速,加速度仍为214/3a m s =假设又经历2t 二者速度相等,则有22112a t v a t =- 解得20.5t s =此过程,木板位移2312121726x v t a t m =-=末速度31122/v v a t m s =-= 滑块位移24221122x a t m == 此后木块和木板一起匀减速.二者的相对位移最大为13246x x x x x m ∆=++-= 滑块始终没有离开木板,所以木板最小的长度为6m(3)最后阶段滑块和木板一起匀减速直到停止,整体加速度211/a g m s μ==位移23522v x m a==所以木板右端离墙壁最远的距离为135 6.5x x x m ++= 【考点定位】牛顿运动定律【名师点睛】分阶段分析,环环相扣,前一阶段的末状态即后一阶段的初始状态,认真沉着,不急不躁2.为提高通行效率,许多高速公路出入口安装了电子不停车收费系统ETC .甲、乙两辆汽车分别通过ETC 通道和人工收费通道(MTC)驶离高速公路,流程如图所示.假设减速带离收费岛口x =60m ,收费岛总长度d =40m ,两辆汽车同时以相同的速度v 1=72km/h 经过减速带后,一起以相同的加速度做匀减速运动.甲车减速至v 2=36km/h 后,匀速行驶到中心线即可完成缴费,自动栏杆打开放行;乙车刚好到收费岛中心线收费窗口停下,经过t 0=15s 的时间缴费成功,人工栏打开放行.随后两辆汽车匀加速到速度v 1后沿直线匀速行驶,设加速和减速过程中的加速度大小相等,求:(1)此次人工收费通道和ETC通道打开栏杆放行的时间差t∆;(2)两辆汽车驶离收费站后相距的最远距离x∆.【答案】(1)17s;(2)400m【解析】【分析】【详解】172v=km/s=20m/s,018v=km/s=5m/s,236v=km/s=10m/s,(1)两车减速运动的加速度大小为221202.5402()2(60)22vadx===+⨯+m/s2,甲车减速到2v,所用时间为101201042.5v vta--===s,走过的距离为1112201046022v vx t++==⨯=m,甲车从匀速运动到栏杆打开所用时间为12240()606022210dx xtv+-+-===s甲车从减速到栏杆打开的总时间为12426t t t=+=+=甲s乙车减速行驶到收费岛中心线的时间为132082.5vta===s从减速到打开栏杆的总时间为0315823t t t=+=+=乙s人工收费通道和ETC通道打开栏杆放行的时间差23617t t t∆=-=-=乙甲s;(2)乙车从收费岛中心线开始出发又经38t=s加速到120v=m/s,与甲车达到共同速度,此时两车相距最远.这个过程乙车行驶的距离与之前乙车减速行驶的距离相等40608022dx x=+=+=乙m,从收费岛中心线开始,甲车先从010v=m/s加速至120v=m/s,这个时间为14t=s然后匀速行驶()()113160208174480x x v t t t=++∆-=+⨯+-=甲m故两车相距的最远距离为48080400x x x∆=-=-=甲乙m.3.为确保行车安全,高速公路不同路段限速不同,若有一段直行连接弯道的路段,如图所示,直行路段AB限速120km/h,弯道处限速60km/h.(1)一小车以120km /h 的速度在直行道行驶,要在弯道B 处减速至60km /h ,已知该车制动的最大加速度为2.5m /s 2,求减速过程需要的最短时间;(2)设驾驶员的操作反应时间与车辆的制动反应时间之和为2s (此时间内车辆匀速运动),驾驶员能辨认限速指示牌的距离为x 0=100m ,求限速指示牌P 离弯道B 的最小距离.【答案】(1)3.3s (2)125.6m 【解析】 【详解】(1)0120120km /h m /s 3.6v ==,6060km /h m /s 3.6v == 根据速度公式v =v 0-at ,加速度大小最大为2.5m/s 2解得:t =3.3s ;(2)反应期间做匀速直线运动,x 1=v 0t 1=66.6m ;匀减速的位移:2202v v ax -=解得:x =159m则x '=159+66.6-100m=125.6m .应该在弯道前125.6m 距离处设置限速指示牌.4.如图,MN 是竖直放置的长L=0.5m 的平面镜,观察者在A 处观察,有一小球从某处自由下落,小球下落的轨迹与平面镜相距d=0.25m ,观察者能在镜中看到小球像的时间△t=0.2s .已知观察的眼睛到镜面的距离s=0.5m ,求小球从静止开始下落经多长时间,观察者才能在镜中看到小球的像.(取g=10m/s 2)【答案】0.275s ; 【解析】试题分析:由平面镜成像规律及光路图可逆可知,人在A 处能够观察到平面镜中虚像所对应的空间区域在如图所示的直线PM 和QN 所包围的区域中,小球在这一区间里运动的距离为图中ab 的长度L /.由于⊿aA /b ∽MA /N ⊿bA /C ∽NA /D 所以L //L=bA //NA /bA //NA /=(s+d )/s联立求解,L /=0.75m 设小球从静止下落经时间t 人能看到,则/2211()22L g t t gt =+⊿- 代入数据,得t=0.275s考点:光的反射;自由落体运动【名师点睛】本题是边界问题,根据反射定律作出边界光线,再根据几何知识和运动学公式结合求解;要知道当小球发出的光线经过平面镜反射射入观察者的眼睛时,人就能看到小球镜中的像.5.如图所示为一风洞实验装置示意图,一质量为1kg 的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角θ为370.现小球在F =20N 的竖直向上的风力作用下,从A 点静止出发向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数=0.5μ.( sin370.6o =, cos370.8o =,g=10m/s 2),求:(1)小球运动的加速度a 1大小?(2)若F 作用3s 后小球到达B 点,此时使风力大小不变,方向立即改为水平向左.则从改变风力F 开始计时,小球经多长时间将回到B 点? 【答案】(1)2m/s 2;(2)0.54s . 【解析】(1)在风力F 作用时有:(F-mg )sin37°-μ(F-mg )cos37°=ma 1 a 1=2 m/s 2 方向沿杆向上(2)3s 时小球速度:v=a 1t 1=6m/s 风力方向改为水平向左后,小球加速度为a 2, 沿杆方向:-mgsin37°-F cos37°-μN=ma 2 N+mg cos37°=F sin37° 解得:a 2=-24 m/s 2经过时间t 2到达最高点,t 2=2v a =0.25s 此处距B 点的位移为:s=02v+t 2=0.75m 小球下滑时的加速度为a 3,有:mgsin37°+Fcos37°-μN 2=ma 3 解得:a 3=18m/s 2下滑到B 点的时间为t 3, 则x=12a 3t 32解得:33 6t s所以t=t2+t3=0.54s6.如图所示,质量为m=1kg的滑块,在水平力F作用下静止在倾角为θ=30°的光滑斜面上,斜面的末端处与水平传送带相接(滑块经过此位置滑上皮带时无能量损失),传送带的运行速度为v0=3m/s,长为L=1.4m,今将水平力撤去,当滑块滑到传送带右端C时,恰好与传送带速度相同.滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,g=10m/s2.求(1)水平作用力F的大小;(2)滑块开始下滑的高度h;(3)在第(2)问中若滑块滑上传送带时速度大于3m/s,求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量Q.【答案】(1)(2)0.1 m或0.8 m (3)0.5 J【解析】【分析】【详解】解:(1)滑块受到水平推力F、重力mg和支持力F N处于平衡,如图所示:水平推力①解得:②(2)设滑块从高为h处下滑,到达斜面底端速度为v下滑过程由机械能守恒有:,解得:③若滑块冲上传送带时的速度小于传送带速度,则滑块在带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动;根据动能定理有:④解得:⑤若滑块冲上传送带时的速度大于传送带的速度,则滑块由于受到向左的滑动摩擦力而做匀减速运动;根据动能定理有:⑥解得:⑦(3)设滑块在传送带上运动的时间为t ,则t 时间内传送带的位移:s =v 0t 由机械能守恒有:⑧⑨滑块相对传送带滑动的位移⑩ 相对滑动生成的热量⑪⑫7.风洞实验室中可产生水平方向的,大小可调节的风力.现将一套有球的细直杆放入风洞实验室.小球孔径略大于细杆直径.如图所示.(1)当杆水平固定时,调节风力的大小,使小球在杆上做匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍,求小球与杆间的动摩擦因数.(2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向夹角为37°并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离s=3.75m 所需时间为多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8) 【答案】(1)0.5(2)1s 【解析】 【分析】 【详解】(1)小球做匀速直线运动,由平衡条件得:0.5mg=μmg ,则动摩擦因数μ=0.5; (2)以小球为研究对象,在垂直于杆方向上,由平衡条件得:000.5sin 37cos37N F mg mg +=在平行于杆方向上,由牛顿第二定律得:000.5cos37sin 37N mg mg F ma μ+-=代入数据解得:a=7.5m/s 2小球做初速度为零的匀加速直线运动,由位于公式得:s=12at 2 运动时间为22 3.7517.5s t s s a ⨯===;此题是牛顿第二定律的应用问题,对小球进行受力分析是正确解题的前提与关键,应用平衡条件用正交分解法列出方程、结合运动学公式即可正确解题.8.“10米折返跑”的成绩反应了人体的灵敏素质.测定时,在平直跑道上,受试者以站立式起跑姿势站在起点终点线前,当听到“跑”的口令后,全力跑向正前方10米处的折返线,测试员同时开始计时.受试者到达折返线处时,用手触摸折返线处的物体(如木箱),再转身跑向起点终点线,当胸部到达起点终点线的垂直面时,测试员停表,所用时间即为“10米折返跑”的成绩,设受试者起跑的加速度为24m /s ,运动过程中的最大速度为4 m/s ,快到达折返线处时需减速到零,加速度的大小为28m /s .受试者在加速和减速阶段运动均可视为匀变速直线运动.问该受试者“10米折返跑”的成绩为多少秒?【答案】6.25s 【解析】 【分析】 【详解】对受试者,由起点终点线向折返线运动的过程中 加速阶段有m111s v t a == 1m 112m 2s v t ==减速阶段有m320.5s v t a == 3m 311m 2s v t ==匀速阶段有132m()1.75s l s s t v -+== 由折返线向起点终点线运动的过程中m411s v t a == 4m 412m 2s v t == 匀速阶段有45m2s l s t v -== 故受试者10米折返跑的成绩为12345 6.25s t t t t t t =++++=9.某汽车以20m/s 的速度行驶,司机突然发现前方34m 处有危险,采取制动措施.若汽车制动后做匀减速直线运动,产生的最大加速度大小为10m/s 2,为保证安全,司机从发现危险到采取制动措施的反应时间不得超过多少? 【答案】0.7s 【解析】 【分析】 【详解】设反应时间不得超过t ,在反应时间内汽车的位移为S 1,汽车做匀减速至停止的位移为S 2,则有:S 1=v 0t2022v S a= 又S = S 1+S 2解得t =0.7s故反应时间不得超过0.7s10.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,12/v m s =-';22/v m s '= 两物块组成的系统动量守恒1111220m v m v m v '+'+= 代入数据解得26m kg =。

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高中物理直线运动解题技巧及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试直线运动1.2022年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.某滑道示意图如下,长直助滑道AB 与弯曲滑道BC 平滑衔接,滑道BC 高h =10 m ,C 是半径R =20 m 圆弧的最低点,质量m =60 kg 的运动员从A 处由静止开始匀加速下滑,加速度a =4.5 m/s 2,到达B 点时速度v B =30 m/s .取重力加速度g =10 m/s 2.(1)求长直助滑道AB 的长度L ;(2)求运动员在AB 段所受合外力的冲量的I 大小;(3)若不计BC 段的阻力,画出运动员经过C 点时的受力图,并求其所受支持力F N 的大小.【答案】(1)100m (2)1800N s ⋅(3)3 900 N【解析】(1)已知AB 段的初末速度,则利用运动学公式可以求解斜面的长度,即2202v v aL -=可解得:2201002v v L m a-== (2)根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以01800B I mv N s =-=⋅(3)小球在最低点的受力如图所示由牛顿第二定律可得:2C v N mg m R-= 从B 运动到C 由动能定理可知:221122C B mgh mv mv =-解得;3900N N =故本题答案是:(1)100L m = (2)1800I N s =⋅ (3)3900N N =点睛:本题考查了动能定理和圆周运动,会利用动能定理求解最低点的速度,并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小.2.为确保行车安全,高速公路不同路段限速不同,若有一段直行连接弯道的路段,如图所示,直行路段AB 限速120km /h ,弯道处限速60km /h .(1)一小车以120km /h 的速度在直行道行驶,要在弯道B 处减速至60km /h ,已知该车制动的最大加速度为2.5m /s 2,求减速过程需要的最短时间;(2)设驾驶员的操作反应时间与车辆的制动反应时间之和为2s (此时间内车辆匀速运动),驾驶员能辨认限速指示牌的距离为x 0=100m ,求限速指示牌P 离弯道B 的最小距离.【答案】(1)3.3s (2)125.6m【解析】【详解】(1)0120120km /h m /s 3.6v ==,6060km /h m /s 3.6v == 根据速度公式v =v 0-at ,加速度大小最大为2.5m/s 2 解得:t =3.3s ;(2)反应期间做匀速直线运动,x 1=v 0t 1=66.6m ;匀减速的位移:2202v v ax -=解得:x =159m则x '=159+66.6-100m=125.6m .应该在弯道前125.6m 距离处设置限速指示牌.3.某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时,发动机产生的最大加速度为5m/s 2,所需的起飞速度为50m/s ,跑道长100m .通过计算判断,飞机能否靠自身的发动机从舰上起飞?为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度,航空母舰装有弹射装置.对于该型号的舰载飞机,弹射系统必须使它具有多大的初速度?【答案】不能靠自身发动机起飞 39/m s【解析】试题分析:根据速度位移公式求出达到起飞速度的位移,从而判断飞机能否靠自身发动机从舰上起飞.根据速度位移公式求出弹射系统使飞机具有的初速度.解:当飞机达到起飞速度经历的位移x=,可知飞机不能靠自身发动机从舰上起飞.根据得,=.答:飞机不能靠自身发动机从舰上起飞,对于该型号的舰载飞机,弹射系统必须使它具有40m/s的初速度.【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式,并能灵活运用,基础题.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/s2,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/s2x=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:=2a2x2a2=μgx=x 1+x 2解得ap 距离为x 1=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.5.2018年12月8日2时23分,嫦娥四号探测器成功发射,开启了人类登陆月球背面的探月新征程,距离2020年实现载人登月更近一步,若你通过努力学习、刻苦训练有幸成为中国登月第一人,而你为了测定月球表面附近的重力加速度进行了如下实验:在月球表面上空让一个小球由静止开始自由下落,测出下落高度20h m =时,下落的时间正好为5t s =,则:(1)月球表面的重力加速度g 月为多大?(2)小球下落过程中,最初2s 内和最后2s 内的位移之比为多大?【答案】1.6 m/s 2 1:4【解析】【详解】(1)由h =12g 月t 2得:20=12g 月×52 解得:g 月=1.6m /s 2 (2)小球下落过程中的5s 内,每1s 内的位移之比为1:3:5:7:9,则最初2s 内和最后2s 内的位移之比为:(1+3):(7+9)=1:4.6.一物体从离地80m 高处下落做自由落体运动,g=10m/s 2,求(1)物体下落的总时间:(2)下落3s 后还高地多高?【答案】(1)4s (2)35m【解析】(1)根据212h gt =得,落地的时间24h t s g==(2)下落3s 内的位移23312h gt 则此时距离地面的高度h=H-h 3,联立得:h=35m7.如图所示,A 、B 间相距L =6.25 m 的水平传送带在电机带动下始终以v =3 m/s 的速度向左匀速运动,传送带B 端正上方固定一挡板,挡板与传送带无限接近但未接触,传送带所在空间有水平向右的匀强电场,场强E =1×106 N/C .现将一质量m =2 kg 、电荷量q =1×10-5 C 的带正电绝缘小滑块轻放在传送带上A 端.若滑块每次与挡板碰后都以原速率反方向弹回,已知滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.3,且滑块所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g =10 m/s 2.求:(1)滑块放上传送带后瞬间的加速度a ;(2)滑块第一次反弹后能到达的距B 端最远的距离;(3)滑块做稳定的周期性运动后,电机相对于空载时增加的机械功率.【答案】(1)a =2 m/s 2 方向水平向右 (2)x m =3.25 m (3)P =18 W【解析】试题分析:(l )滑块放上传送带后瞬间,受力如答图2所示由牛顿第二定律有qE-mg=ma代入数据解得a=2m/s 2方向水平向右 (2)设滑块第一次到达B 点时速度为v 1由运动学规律有v 12 =2aL代入数据解得v 1=5m/s因v 1>v ,故滑块与挡板碰后将向左做匀减速直线运动,其加速度方向向右,大小设为a 1 由牛顿第二定律有qE+mg=ma 1代入数据得a 1=8 m/s 2设滑块与档板碰后至速度减为v 经历的时间为t 1,发生的位移为x 1由运动学规律有v=v 1-a 1t 1,x 1=v 1t 1-a 1t 12 代入数据得t 1=0.25s ,x 1=1m此后.摩擦力反向(水平向左),加速度大小又变为a .滑块继续向左减速直到速度为零,设这段过程发生的位移为x2由运动学规律有x2=代入数据得x2=2.25m当速度为零时,滑块离B最远,最远距离x m=x1+x2代入数据解得,x m=3.25m(3)分析可知.滑块逐次回到B点的速度将递减,但只要回到B点的速度大于v.滑块反弹后总要经历两个减速过程直至速度为零,因此滑块再次向B点返回时发生的位移不会小于x2,回到B点的速度不会小于v'==3m/s所以,只有当滑块回到B点的速度减小到v=3m/s后,才会做稳定的周期性往返运动.在周期性往返运动过程中,滑块给传送带施加的摩擦力方向始终向右所以,滑块做稳定的周期性运动后,电机相对于空载时增加的功率为P=mgv代人数据解得P=18w考点:带电粒子在电场中的运动、牛顿第二定律、匀变速运动、功率8.学校开展自制玩具汽车速度赛,比赛分为30 m和50 m两项,比赛在水平操场举行,所有参赛车从同一起跑线同时启动,按到达终点的先后顺序排定名次。

某同学有两辆玩具车,甲车可在启动居立即以额定功率加速运动;乙车启动后可保持2 m/s2的加速度做匀加速运动直到其速度达15m/s。

两车进行模拟测试时发现,同时从起跑线启动后,经6s两车到达同一位置。

试通过计算、分析判断该同学应分别以哪一辆玩具车参加30m和50m的比赛。

【答案】赛程小于36m时应以甲车参赛;赛程为50m时应以乙车参赛.【解析】对乙车,根据解得6s内位移为x1=36m由已知6s内两车位移相同,做两车的速度-时间图像;由图像可知6s时刻乙车追上甲车,此时两车位移均为36m;此前甲车超前乙车,故赛程小于36m时应以甲车参赛;6s后乙车速度还小于15m/s,乙车速度总是大于甲车的速度,根据2ax2=v2可得乙车速度达到15m/s的过程中位移为x2=56.25m;赛程长为36-56.25m时,乙车一定比甲车快,故赛程为50m时应以乙车参赛.9.一列汽车车队以v1=10 m/s的速度匀速行驶,相邻车间距为25 m,后面有一辆摩托车以v2=20 m/s的速度同向行驶,当它与车队最后一辆车相距S0=40 m时刹车,以a=0.5 m/s2的加速度做匀减速直线运动,摩托车从车队旁边行驶而过,设车队车辆数n足够多,问:(1)摩托车最多能与几辆汽车相遇?(2)摩托车从赶上车队到离开车队,共经历多少时间?(结果可用根号表示)【答案】(1)3辆(2)【解析】(1)当摩托车速度减为10 m/s时,设用时为t,摩托车行驶的距离为x1,每辆汽车行驶的距离都为x2.由速度公式得:v2=v1-at解得t=20 s由速度位移公式得:v22-v12v=-2ax1解得x1=300 mx2=v2t=200 m摩托车与最后一辆汽车的距离:Δx=(300-200-40) m=60 m故摩托车追上的汽车数n=6025+1=3.4,则追上汽车3辆.(2)设摩托车追上最后一辆汽车的时刻为t1,最后一辆汽车超过摩托车的时刻为t2.则:Δx+v2t=v1t-12at2解得:Δt=t2-t1=10.两辆玩具小车在同一水平轨道上运动,在t=0时刻,甲车在乙车前面S0=4m的地方以速度v0=2m/s匀速行驶,此时乙车立即从静止开始做加速度a=1m/s2匀加速直线运动去追甲车,但乙车达到速度v m=3m/s后开始匀速运动.求:(1)从开始经过多长时间乙车落后甲车最远,这个距离是多少?(2)从开始经过多长时间乙车追上甲车,此时乙车通过位移的大小是多少?【答案】(1)6m (2)21m【解析】【分析】(1)匀加速追匀速,二者同速时间距最大;(2)先判断乙车达到最大速度时两车的间距,再判断匀速追及阶段的时间即可.匀加速追及匀速运动物体时,二者同速时有最小间距.【详解】(1)当两车速度相等时相距最远,即v0=at0,故t0=2s;此时两车距离x=S0+v0t0-12at02解得x=6m;(2)先研究乙车从开始到速度达到v m时与甲车的距离.对乙车:v m=at1,2ax乙=v m2 ,对甲车:x 甲=v 0t 1解得x 甲=6m ,x 乙=4.5m t 1=3sx 甲+S 0>x 乙,故乙车达到最大速度时未追上乙车,此时间距为△s =x 甲+S 0-x 乙=5.5m , 乙车还需要时间20 5.5 5.532m s t s s v v ∆===--, 故甲追上乙的时间t =t 1+t 2=3+5.5s =8.5s ,此时乙车的位移为X 总=x 乙+v m t 2=4.5+3×5.5m =21m ;。

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