高中物理直线运动的技巧及练习题及练习题(含答案)
(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。
高中物理必修一运动的描述及直线运动练习题测试题及答案解析
图1《运动的描述及直线运动》单元检测A一、选择题(在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的)1.某质点向东运动12m ,又向西运动20m ,又向北运动6m ,则它运动的路程和位移大小分别是( )A .2m ,10mB .38m ,10mC .14m ,6mD .38m ,6m 2.关于速度,下列说法正确的是( )A .速度是表示物体运动快慢的物理量,既有大小,又有方向,是矢量B .平均速度就是速度的平均值,它只有大小,没有方向,是标量C .运动物体在某一时刻或某一位置的速度,叫做瞬时速度,它是矢量D .汽车上的速度计是用来测量汽车平均速度大小的仪器3.一质点做匀变速直线运动,某一段位移内平均速度为v ,且已知前一半位移内平均速度为v 1,则后一半位移的平均速度v 2为 ( )A .12122v v v v + B .112vv v v - C .1122vv v v- D .112vv v v- 4.A 、B 、C 三质点同时同地沿一直线运动,其s -t 图象如图1所示,则在0~t 0这段时间内,下列说法中正确的是)A .质点A 的位移最大B .质点C 的平均速度最小 C .三质点的位移大小相等D .三质点平均速度一定不相等5.甲、乙两物体在同一条直线上,甲以v =6m/s 的速度作匀速直线运动,在某时刻乙以a=3m/s 2的恒定加速度从静止开始运动,则 ( )A .在2s 内甲、乙位移一定相等B .在2s 时甲、乙速率一定相等C .在2s 时甲、乙速度一定相等D .在2s 内甲、乙位移大小一定相等6.某质点从静止开始作匀加速直线运动,已知第3s 内通过的位移为s ,则物体运动的加速度为( )A .32sB .23s C .25s D .52s 7.某质点以大小为a =0.8m/s 2的加速度做匀变速直线运动,则 ( )A .在任意一秒内速度的变化都是0.8m/sB .在任意一秒内,末速度一定等于初速度的0.8倍C .在任意一秒内,初速度一定比前一秒末的速度增加0.8m/sD .第1s 内、第2s 内、第3s 内的位移之比为1∶3∶58.某汽车沿一直线运动,在t 时间内通过的位移为L ,在2L处速度为v 1,在2t 处速度为v 2,则( )A .匀加速运动,v 1>v 2B .匀减速运动,v 1<v 2C .匀加速运动,v 1<v 2D .匀减速运动,v 1>v 29.自由下落的质点,第n 秒内位移与前n -1秒内位移之比为( )A .1-n nB .211n n --C .212n n -D .()2112--n n10.在拍球时,球的离手点到地面的高度为h ,不计空气阻力, 可以判断球落地所需的时间为( )A BCD .条件不足,无法判断二、填空题(把正确答案填写在题中的横线上,或按题目要求作答。
高考物理机械运动及其描述解题技巧讲解及练习题(含答案)及解析
高考物理机械运动及其描述解题技巧讲解及练习题(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1.做变速直线运动的物体,若前一半时间的平均速度是14/v m s =,后一半时间的平均速度是28/v m s =,则全程的平均速度是多少?若全程的平均速度' 3.75/v m s =,前一半位移的平均速度1'3/v m s =,求这个物体后一半位移的平均速度是多少? 【答案】6m/s ,5m/s 【解析】 【详解】(1)令全程时间为2t ,则根据平均速度关系有全程位移为12s v t v t =+全程的平均速度121248./6/2222v t v t v v s v m s m s t t +++===== (2)令全程位移为2s ,则根据平均速度关系有全程通过的时间12s st v v =+ 所以全程的平均速度121212222 v v s sv s s t v v v v ⋅===++ 代入数据:22233.753v v ⨯⨯+=解得:2v =5m /s点睛:解决本题的关键是根据给出的平均速度分别求出全程运动的位移和时间表达式,再根据平均速度公式求解.掌握规律是正确解题的关键.2.一列士兵的队伍长120m ,正以某一速度做匀速直线运动,因有紧急情况需要通知排头士兵,一名通讯员以不变的速率跑步从队尾赶到队头,又从队头返回队尾,在此过程中队伍前进了288m ,求通讯员在这段往返时间内的路程? 【答案】432m【解析】试题分析: 设通讯员的速度为V 1,队伍的速度为V 2,通讯员从队尾到队头的时间为t 1,从队头到队尾的时间为t 2,队伍前进用时间为t .由通讯员往返总时间与队伍运动时间相等可得如下方程:t=t 1+t 2,即:=+,整理上式得:6v 12-5v 1v 2-6v 22=0解上式得:v 1=将上式等号两边同乘总时间t ,即v 1t=,v 1t 即为通讯员走过的路程s 1,v 2t 即为队伍前进距离s 2,则有:s1=s2=432m.考点:相遇问题3.随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显。
高一物理第二章 匀变速直线运动基础练习题(带参考答案)
高一物理第二章匀变速直线运动基础练习题(带参考答案)高一物理第二章匀变速直线运动基础练习题(带参考答案)高中物理讲义第一章匀变速直线运动规律一、学习目标1、掌握匀变速直线运动的速度公式、位移公式及位移与速度关系的公式并会进行计算2、掌握匀变速直线运动的其它一些扩展公式,灵活运用各种公式解决实际问题二、学习过程(一)匀变速直线运动的基本规律1、速度公式:;2、位移公式:;3.初始速度、最终速度、加速度和位移之间的关系:;4、位移、时间、初速度、末速度间的关系式:。
问题1:如何解决单一过程的匀变速直线运动问题?例1:以36km/h的速度行驶的汽车开始下坡,在斜坡上以0.2m/s2的加速度直线匀速加速,30秒后到达坡底。
计算斜坡道路的长度和汽车到达斜坡底部时的速度。
练习1、一辆车以10m/s的速度匀速行驶,在距车站25m时开始制动,使车匀减速前进,到车站时恰好停下。
求:(1)车匀减速行驶时的加速度的大小;(2)车从制动到停下来经历的时间。
问题2:如何处理多个过程匀速直线运动的问题?例2、质点从静止开始做匀加速直线运动,经4s后速度达到20m/s,然后匀速运动了10s,接着经4s匀减速运动后静止。
要求:(1)质点在加速运动阶段的加速度是多大?(2)质点在16s末的速度为多大?(3)在整个过程中,粒子的位移是多少?练习2、一质点从静止开始以1m/s2的加速度匀加速运动,经5s后做匀速运动,最后2s的时间质点做匀减速运动直至静止时,整个过程中的颗粒位移为25m。
问:(1)粒子以匀速运动的速度有多快?(2)减速运动中粒子的加速度是多少?(3)粒子以恒定速度运动多长时间?1/8(二)匀速直线运动的特殊规律1、物体做匀变速直线运动,已知初速度v0、末速度vt、经历的时间为t,则这段时间内平均速度为:v=___________;中间时刻的即时速度为:vt/2=____________;二者的关系是:_______;中间位置的速度为:vs/2=_____________。
高中物理运动学练习题及讲解
高中物理运动学练习题及讲解一、选择题1. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,其加速度为2m/s²。
若物体在第3秒内通过的位移为9m,求物体在第2秒末的速度是多少?A. 2m/sB. 3m/sC. 4m/sD. 5m/s2. 一辆汽车以10m/s的速度行驶,突然刹车,产生一个-5m/s²的加速度。
求汽车在刹车后5秒内的位移。
A. 25mB. 31.25mC. 40mD. 50m二、填空题3. 某物体做自由落体运动,下落时间为3秒,忽略空气阻力,求物体下落的高度。
公式为:\[ h = \frac{1}{2} g t^2 \],其中\( g \)为重力加速度,\( t \)为时间。
假设\( g = 9.8 m/s^2 \)。
三、计算题4. 一个物体从高度为10米的平台上自由落下,求物体落地时的速度。
四、解答题5. 一辆汽车从静止开始加速,加速度为4m/s²,行驶了10秒后,汽车的速度和位移分别是多少?五、实验题6. 实验中,我们用打点计时器记录了小车的运动。
已知打点计时器的周期为0.02秒,记录了小车在第1、3、5、7、9点的位置。
位置数据如下(单位:米):1点:0.00,3点:0.20,5点:0.56,7点:1.08,9点:1.76。
请根据这些数据计算小车的加速度,并判断小车的运动类型。
六、论述题7. 论述在斜面上的物体受到的力有哪些,以及这些力如何影响物体的运动。
参考答案:1. B2. B3. 14.7m4. 根据公式\( v = \sqrt{2gh} \),落地速度为\( \sqrt{2 \times 9.8 \times 10} \) m/s。
5. 速度为40m/s,位移为200m。
6. 根据两点间的平均速度公式,可以求出加速度为0.8m/s²,小车做匀加速直线运动。
7. 斜面上的物体受到重力、支持力和摩擦力的作用。
重力使物体有向下运动的趋势,支持力和摩擦力则与重力的垂直和水平分量相平衡,影响物体的加速度和运动状态。
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。
高中物理描述运动练习题及讲解
高中物理描述运动练习题及讲解### 高中物理:描述运动练习题及讲解#### 练习题一:匀速直线运动题目描述:一辆汽车以20m/s的速度在直线道路上行驶。
如果它在10秒内行驶了200米,求汽车的加速度。
解答:匀速直线运动的特点是速度恒定,加速度为零。
已知汽车的速度 \( v = 20 \, \text{m/s} \),时间 \( t = 10 \, \text{s} \),位移\( s = 200 \, \text{m} \)。
根据匀速直线运动的公式:\[ s = vt \]代入已知数值:\[ 200 = 20 \times 10 \]验证了题目中的描述是正确的。
由于速度恒定,加速度 \( a \) 为:\[ a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{0}{10} = 0 \,\text{m/s}^2 \]#### 练习题二:匀加速直线运动题目描述:一个物体从静止开始,以2m/s²的加速度在直线上加速运动。
求物体在第3秒末的速度和第4秒内的位移。
解答:对于匀加速直线运动,可以使用以下公式:- 速度公式:\( v = u + at \)- 位移公式:\( s = ut + \frac{1}{2}at^2 \)其中,\( u \) 是初始速度,\( a \) 是加速度,\( t \) 是时间。
已知 \( u = 0 \, \text{m/s} \)(从静止开始),\( a = 2 \,\text{m/s}^2 \)。
求第3秒末的速度:\[ v_3 = u + at_3 = 0 + 2 \times 3 = 6 \, \text{m/s} \]求第4秒内的位移:首先计算前4秒的位移:\[ s_4 = ut_4 + \frac{1}{2}at_4^2 = 0 + \frac{1}{2} \times 2 \times 4^2 = 16 \, \text{m} \]然后计算前3秒的位移:\[ s_3 = ut_3 + \frac{1}{2}at_3^2 = 0 + \frac{1}{2} \times 2 \times 3^2 = 9 \, \text{m} \]第4秒内的位移为:\[ s_{\text{4th sec}} = s_4 - s_3 = 16 - 9 = 7 \, \text{m} \] #### 练习题三:抛体运动题目描述:一个物体从20米的高度以10m/s的初速度水平抛出,忽略空气阻力。
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。
(完整版)高中物理匀变速直线运动典型例题(含答案)【经典】
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。
高中物理运动的快慢练习题及讲解
高中物理运动的快慢练习题及讲解### 高中物理运动的快慢练习题及讲解#### 练习题一:速度的计算某物体沿直线运动,其位移-时间图象如图所示。
求物体在第3秒到第5秒内的平均速度。
![位移-时间图象](/s-t-graph.png)解答:首先,我们需要找到第3秒和第5秒对应的位移。
根据图象,第3秒时的位移为x1,第5秒时的位移为x2。
根据平均速度的定义,我们有:\[ v_{avg} = \frac{\Delta x}{\Delta t} = \frac{x2 - x1}{5 - 3} \]将x1和x2的值代入上述公式,计算得到平均速度。
#### 练习题二:加速度的计算一辆汽车从静止开始加速,其速度-时间图象如图所示。
求汽车在第2秒到第4秒内的加速度。
![速度-时间图象](/v-t-graph.png)解答:根据速度-时间图象,我们可以找到第2秒和第4秒对应的速度值,分别为v1和v2。
加速度的定义为速度的变化量除以时间的变化量,即:\[ a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{v2 - v1}{4 - 2} \]将v1和v2的值代入上述公式,计算得到加速度。
#### 练习题三:相对速度的计算两辆汽车A和B在平行的直道上行驶,A车的速度为vA,B车的速度为vB,且vA > vB。
若两车同时同向出发,求经过t秒后两车之间的相对速度。
解答:相对速度是指两个物体之间的速度差。
由于两车同向行驶,我们可以直接计算它们的速度差:\[ v_{rel} = vA - vB \]由于题目中没有给出具体的速度值,我们可以用上述公式表示相对速度。
#### 练习题四:匀变速直线运动的位移与时间关系一个物体从静止开始进行匀加速直线运动,加速度为a。
求物体在第t 秒内的位移。
解答:对于匀加速直线运动,我们可以使用以下公式计算位移:\[ s = \frac{1}{2}at^2 \]由于题目要求计算第t秒内的位移,我们需要计算从t-1秒到t秒的位移差。
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 。
高考物理直线运动解题技巧分析及练习题(含答案)
高考物理直线运动解题技巧分析及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试直线运动1.一个质点正在做匀加速直线运动,用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为1s.分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移到了2m;在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8m,由此可以求得()A.第1次闪光时质点的速度B.质点运动的加速度C.质点运动的初速度D.从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移【答案】ABD【解析】试题分析:根据得;,故B不符合题意;设第一次曝光时的速度为v,,得:,故A不符合题意;由于不知道第一次曝光时物体已运动的时间,故无法知道初速度,故C符合题意;设第一次到第二次位移为;第三次到第四次闪光为,则有:;则;而第二次闪光到第三次闪光的位移,故D不符合题意考点:考查了匀变速直线运动规律的综合应用,要注意任意一段匀变速直线运动中,只有知道至少三个量才能求出另外的两个量,即知三求二.2.甲、乙两车在某高速公路上沿直线同向而行,它们的v﹣t图象如图所示,若t=0时刻两车相距50m,求:(1)若t=0时,甲车在乙车前方,两车相遇的时间;(2)若t=0时,乙车在甲车前方,两车相距的最短距离。
【答案】(1) 6.9s (2) 40m【解析】(1)由图得,乙的加速度为:相遇时,对甲:x甲=v甲t对乙:由题意有:x 乙=x 甲+50 联立解得:t=2(+1)s≈6.9s(2)分析知,当两车速度相等时距离最短,即为:t′=2s 对甲:x 甲′=v 甲t′=10×2m=20m 对乙:两车相距的最短距离为:答:(1)若t=0时,甲车在乙车前方,两车相遇的时间是6.9s ; (2)若t=0时,乙车在甲车前方,两车相距的最短距离是40m 。
点睛:在追及问题中当两车速度相等时两者之间的距离有最值,解此类题要根据速度之间的关系以及位移之间的关系求解即可。
3.如图所示,一圆管放在水平地面上,长为L=0.5m ,圆管的上表面离天花板距离h=2.5m ,在圆管的正上方紧靠天花板放一颗小球,让小球由静止释放,同时给圆管一竖直向上大小为5m/s 的初速度,g 取10m/s .(1)求小球释放后经过多长时间与圆管相遇?(2)试判断在圆管落地前小球能不能穿过圆管?如果不能,小球和圆管落地的时间差多大?如果能,小球穿过圆管的时间多长? 【答案】(1)0.5s (2)0.1s【解析】试题分析:小球自由落体,圆管竖直上抛,以小球为参考系,则圆管相对小球向上以5m/s 做匀速直线运动;先根据位移时间关系公式求解圆管落地的时间;再根据位移时间关系公式求解该时间内小球的位移(假设小球未落地),比较即可;再以小球为参考系,计算小球穿过圆管的时间.(1)以小球为参考系,则圆管相对小球向上以5m/s 做匀速直线运动, 故相遇时间为: 0 2.50.55/h m t s v m s=== (2)圆管做竖直上抛运动,以向上为正,根据位移时间关系公式,有2012x v t gt =- 带入数据,有2055t t =-,解得:t=1s 或 t=0(舍去); 假设小球未落地,在1s 内小球的位移为22111101522x gt m ==⨯⨯=,而开始时刻小球离地的高度只有3m ,故在圆管落地前小球能穿过圆管; 再以小球为参考系,则圆管相对小球向上以5m/s 做匀速直线运动, 故小球穿过圆管的时间00.5'0.15/L m t s v m s===4.如图所示,某次滑雪训练,运动员站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力84N F =而从静止向前滑行,其作用时间为1 1.0s t =,撤除水平推力F 后经过2 2.0s t =,他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力,作用距离与第一次相同.已知该运动员连同装备的总质量为60kg m =,在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为f 12N F =,求:(1)第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小及这段时间内的位移大小. (2)该运动员(可视为质点)第二次撤除水平推力后滑行的最大距离.【答案】(1)1.2m/s 0.6m ; (2)5.2m 【解析】 【分析】 【详解】(1)根据牛顿第二定律得1f F F ma -=运动员利用滑雪杖获得的加速度为21 1.2m /s a =第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小111 1.2 1.0m /s 1.2m /s v a t ==⨯=位移211110.6m 2x a t == (2)运动员停止使用滑雪杖后,加速度大小为220.2m /s f F a m==第二次利用滑雪杖获得的速度大小2v ,则2221112v v a x -=第二次撤除水平推力后滑行的最大距离22222v x a =解得2 5.2m x =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.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 车在后,速度v B =30 m/s ,因大雾能见度很低,B 车在距A 车x 0=75 m 时才发现前方有A 车,这时B 车立即刹车,但B 车要经过180 m 才能停止,问:B 车刹车时A 车仍按原速率行驶,两车是否会相撞?若会相撞,将在B 车刹车后多长时间相撞?若不会相撞,则两车最近距离是多少?【答案】会相撞;6 s【解析】B 车刹车至停下来的过程中,由v 2-v 02=2ax得222.5/2BB v a m s x== 假设不相撞,依题意画出运动过程示意图,如下图所示.设经过时间t 两车速度相等,对B 车有:v A =v B +a B t 解得8A BBv v t s a -== .此时B车的位移x B=v B t+12a B t2=30×8 m-12×2.5×82 m=160 m.A车的位移x A=v A t=10×8 m=80 m. 因x B>x A+x0,故两车会相撞.设B刹车后经过时间t x两车相撞,则有v A t x+x0=v B t x+12a B t x2,代入数据解得,t x=6 s或t x=10 s(舍去).7.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/s2.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/s2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/s2方向水平向右(2)设滑块第一次到达B点时速度为v1由运动学规律有v12 =2aL代入数据解得v1=5m/s因v1>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a1由牛顿第二定律有qE+mg=ma1代入数据得a1=8 m/s2设滑块与档板碰后至速度减为v经历的时间为t1,发生的位移为x1由运动学规律有v=v1-a1t1,x1=v1t1-a1t12代入数据得t1=0.25s,x1=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.(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。
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(含详解)
“形异质同”是指遵循的物理规律相同,但情景新颖、信息陌生、物理过程独特的题目,对这类问题同学们往往感觉难度大,无从下手。这类问题看似陌生,实则与我们平时练习的题目同根同源,只不过是命题人巧加“改头换面”而已。这类问题我们称之为“形异质同”。
另外,“形同质异”是指物理情景比较熟悉,物理过程似曾相识的题目,对于这类问题,又往往因审题不严、惯性思维,不注意题中所给条件的细微区别,而解答失误。这类问题我们称之为“形同质异”。
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
A.5 m/s210 mB. 5 m/s211 m
C. 2.5 m/s210 mD. 2.5 m/s210 m
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:
7.假设收费站的前、后都是平直大道,大假期间过站的车速要求不超过v=21.6 km/h,事先小汽车未减速的车速为v0=108 km/h,制动后小汽车的加速度的大小为a1=4 m/s2。试问:
(1)大假期间,驾驶员应在距收费站至少多远处开始制动?
(2)假设车过站后驾驶员立即使车以a2=6 m/s2的加速度加速至原来的速度,则从减速开始至最终恢复到原来速度的过程中,汽车运动的时间至少是多少?
高中物理(新人教版)必修第一册同步习题:匀变速直线运动推论的应用(同步习题)【含答案及解析】
第二章匀变速直线运动的研究专题强化练1匀变速直线运动推论的应用选择题1.(2019山西晋中高一上期末,)某质点由A经B到C做匀加速直线运动历时4s。
前2s和后2s位移分别为AB=8m和BC=12m,该质点的加速度大小及B点的瞬时速度的大小分别是()A.1m/s25m/sB.2m/s25m/sC.1m/s210m/sD.2m/s210m/s2.(2019云南玉溪一中高一上期末,)(多选)如图所示,光滑斜面AD被分成三个长度相等的部分,即AB=BC=CD,一小物体从A点由静止开始下滑,下列结论中正确的是(深度解析)A.物体到达各点的速率v B∶v C∶v D=1∶2∶3B.物体在AB段和BC段的平均速度之比为(√2-1)∶1C.物体通过B、C、D三点的速度满足v C=√v B2+v D22D.物体通过B、C、D三点的速度满足v C=v B+v D23.(2020湖北广水一中高一期末,)一个小球从斜面的顶端由静止开始匀加速沿斜面滑下,经过斜面中点时速度为3m/s,则小球到达斜面底端时的速度为()A.4m/sB.5m/sC.6m/sD.3√2m/s4.(2020安徽芜湖高一检测,)一个物体从静止开始做匀加速直线运动,它在第1s内与在第2s内位移之比为x1∶x2,在走完第1m时与走完第2m时的速度之比为v1∶v2,以下说法正确的是(深度解析)A.x 1∶x 2=1∶3,v 1∶v 2=1∶2B.x 1∶x 2=1∶3,v 1∶v 2=1∶√2C.x 1∶x 2=1∶4,v 1∶v 2=1∶2D.x 1∶x 2=1∶4,v 1∶v 2=1∶√2 5.(2020河南新乡一中高一期中,)(多选)如图所示,物体自O 点由静止开始做匀加速直线运动,A 、B 、C 、D 为其运动轨迹上的四点,测得AB=2 m,BC=3 m,且物体通过AB 、BC 、CD 所用的时间相等,则下列说法正确的是( )A.可以求出物体加速度的大小B.可以求得CD=4 mC.可以求得O 、A 之间的距离为1.125 mD.可以求得O 、B 之间的距离为12.5 m 6.(2020浙江诸暨高一模拟,)一物体做匀变速直线运动,在通过第一段位移x 1的过程中,其速度变化量为Δv,紧接着通过第二段位移x 2,速度变化量仍为Δv 。
高中物理直线运动练习题
直线运动1.一辆汽车以速度v匀速行驶了全程的一半,然后匀减速行驶了后一半,恰好静止,则全程的平均速度为2. 如图所示,小球P被悬挂在距地面高为H处,有一水平放置的枪指向小球射击,枪口A 与P距离为S,如果在射击时小球同时下落,若要击中小球,子弹的初速度至少应是(空气阻力不计)3.关于一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功W和总冲量I,下列说法正确的是:A.W一定为零B.W一定不为零C.I一定为零D.I可能不为零4.质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动。
设水对他的阻力大小恒为F,在他减速下降H的过程中,下列说法正确的是:A.他的动能减少了FH B.他的重力势能增加了mgH C.他的机械能减少了(F-mg)H D.他的机械能减少了FH5.铁饼运动员奋力将质量为m的铁饼以初速度抛出,与水平面成α角,铁饼到达的最大高度为h,不计空气阻力和抛出点的高度,运动员抛铁饼过程对铁饼做的功可以表示为:①②③④,以上4个表达式中正确的有: A.只有①③ B.只有①② C.只有③ D.只有①④6..竖直面内固定一个内部光滑的圆管,管的半径为r,管内有个直径和管的内径相差不多的小球(看成质点),质量为m,在管内做圆周运动。
小球到达最高点时,对管壁的压力大小为3mg,则小球在经过最高点时的速度大小为:A. B. C. D.27. 小船静止在岸边,船的左端站有一个小孩,他从船的左端向右端走去,走到船的右端时发现右端离岸边的距离为L。
不计水对船的阻力。
关于L的大小,下列说法正确的是:A.小孩走得越快,L越大B.小孩走得越快,L越小C.L的大小与小孩走的快慢没有关系D.不知道小孩是匀速走还是变速走,无法判定8.水平面上竖立一根轻弹簧,其下端固定在地面上。
弹簧正上方有一个正方体金属盒,盒内有一个直径略小于正方体边长的光滑金属球。
金属盒自由下落(保持平动),在A位置接触弹簧,在B位置速度最大,在C位置速度减为零。
高中物理 必修1 图像法解决直线运动问题(提高) 巩固练习习题(附答案解析)
高中物理必修1 图像法解决直线运动问题(提高)巩固练习习题(附答案解析)【巩固练习】一、选择题:1、如图所示为三个做直线运动的物体,A、B、C相对于同一质点的位移图象,在时间t0内下列说法正确的是( )A、A的平均速度最大B、C的平均速度最大C、B的平均速度最小D、三者平均速度一样大2、某同学匀速向前走了一段路后,停下一会,然后沿原路匀速返回出发点,图中能反映此同学运动情况的x-t图线应是( )3、如图给出的是物体的运动图线,纵坐标v表示速度,横坐标t表示时间,其中哪一个在现实生活中不可能存在( )4、如图所示各图像中,表示物体不是做匀速直线运动的图象是( )5、物体沿直线运动的速度图象如图所示,则物体做( )A、来回的往复运动B、变速直线运动C、某一方向的直线运动D、不能确定6、如图所示的是两个由同一地点出发,沿同一直线向同一方向运动的物体A和B的速度图象。
运动过程中A、B的情况是( )A、A的速度一直比B大,B没有追上AB、B的速度一直比A大,B追上AC、A在t1s 后改做匀速直线运动,在 t2s时B追上AD、在t2s时,A、B的瞬时速度相等。
A在B 的前面,尚未被B追上,但此后总是要追上的7、甲、乙两质点在一直线上做匀加速直线运动的v-t图象如图所示,在3 s末两质点在途中相遇,两质点出发点间的距离是()A、甲在乙之前2 mB、乙在甲之前2 mC、乙在甲之前4 mD、甲在乙之前4 m8、如图所示是某质点做直线运动的v-t图象,由图可知这个质点的运动情况是()A、前5 s做的是匀速运动B、5 s~15 s内做匀加速运动,加速度为1 m/s2C、15 s~20 s内做匀减速运动,加速度为-3.2 m/s2D、质点15 s末离出发点最远,20秒末回到出发点9、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~t 2时间内,下列说法中正确的是 ( )A 、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B 、在第一次相遇之前,t 1时刻两物体相距最远C 、t 2时刻两物体相遇D 、Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是122v v10、甲、乙两辆汽车,同时在一条平直的公路上自西向东运动,开始时刻两车平齐,相对于地面的v -t 图象如图所示,关于它们的运动,下列说法正确的是 ( )A 、甲车中的乘客说,乙车先以速度v 0向西做匀减速运动,后做匀加速运动B 、乙车中的乘客说,甲车先以速度v 0向西做匀减速运动,后做匀加速运动C 、根据v -t 图象可知,开始乙车在前,甲车在后,两车距离先减小后增大,当乙车速度增大到v 0时,两车恰好平齐D 、根据v -t 图象可知,开始甲车在前,乙车在后,两车距离先增大后减小,当乙车速度增大到v 0时,两车恰好平齐二、解答题:1、如图所示是A 、B 两物体的x —t 图象,试判定:(1)A 、B 两物体各做什么运动?(2)前3s 内A 、B 的位移各是多少?(3)第3s 内A 、B 的位移各是多少?(4)A 、B 两物体的运动速度为多少?2、明明同学讲了一个龟兔赛跑的故事,按照明明讲的故事情节,聪聪画出了兔子和乌龟的位移图象如图所示,请你依照图象中的坐标,并结合物理学的术语来讲述这个故事。
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高中物理直线运动的技巧及练习题及练习题(含答案)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.如图甲所示为2022年北京冬奥会跳台滑雪场馆“雪如意”的效果图.如图乙所示为由助滑区、空中飞行区、着陆缓冲区等组成的依山势而建的赛道示意图.运动员保持蹲踞姿势从A 点由静止出发沿直线向下加速运动,经过距离A 点s =20m 处的P 点时,运动员的速度为v 1=50.4km/h .运动员滑到B 点时快速后蹬,以v 2=90km/h 的速度飞出,经过一段时间的空中飞行,以v 3=126km/h 的速度在C 点着地.已知BC 两点间的高度差h =80m ,运动员的质量m =60kg ,重力加速度g 取9.8m/s 2,计算结果均保留两位有效数字.求(1)A 到P 过程中运动员的平均加速度大小;(2)以B 点为零势能参考点,求到C 点时运动员的机械能;(3)从B 点起跳后到C 点落地前的飞行过程中,运动员克服阻力做的功 【答案】(1) 4.9m/s a = (2)41.010J E =-⨯ (3)42.910J W =⨯ 【解析】 【详解】(1)150.4km/h 14m/s v ==由212v as =解得:21 4.9m/s 2v a s==(2)290km/h 25m/s v ==,3126km/h 35m/s v == 由能量关系:2312E mgh mv =-+410290J 1.010J E =-=-⨯(按g 取10m/s 2算,411250J 1.110J E =-=-⨯) (3)由动能定理:22321122mgh W mv mv -=- 解得:429040J 2.910J W ==⨯(按g 取10m/s 2算,430000J 3.010J W ==⨯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/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.4.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/s 2,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:。
5.甲、乙两车在某高速公路上沿直线同向而行,它们的v ﹣t 图象如图所示,若t=0时刻两车相距50m ,求:(1)若t=0时,甲车在乙车前方,两车相遇的时间; (2)若t=0时,乙车在甲车前方,两车相距的最短距离。
【答案】(1) 6.9s (2) 40m【解析】(1)由图得,乙的加速度为:相遇时,对甲:x 甲=v 甲t 对乙:由题意有:x 乙=x 甲+50 联立解得:t=2(+1)s≈6.9s(2)分析知,当两车速度相等时距离最短,即为:t′=2s 对甲:x 甲′=v 甲t′=10×2m=20m 对乙:两车相距的最短距离为:答:(1)若t=0时,甲车在乙车前方,两车相遇的时间是6.9s ; (2)若t=0时,乙车在甲车前方,两车相距的最短距离是40m 。
点睛:在追及问题中当两车速度相等时两者之间的距离有最值,解此类题要根据速度之间的关系以及位移之间的关系求解即可。
6.如图所示,有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带,恒定速度v=4m/s ,传送带与水平面的夹角θ=37°,现将质量m=1kg 的小物块轻放在其底端(小物块可视作质点),与此同时,给小物块沿传送带方向向上的恒力F=10N ,经过一段时间,小物块上到了离地面高为h=2.4m 的平台上.已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,(g 取10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).问:(1)物块从传送带底端运动到平台上所用的时间?(2)若在物块与传送带达到相同速度时,立即撤去恒力F ,计算小物块还需经过多少时间离开传送带以及离开时的速度? 【答案】(1)1.25s (2)2m/s【解析】试题分析: (1)对物块受力分析可知,物块先是在恒力作用下沿传送带方向向上做初速为零的匀加速运动,直至速度达到传送带的速度,由牛顿第二定律1cos37sin37ma F mg mg μ=+︒-︒(1分),计算得: 218/a m s = 110.5v t s a ==(1分)21112v x m a ==(1分)物块达到与传送带同速后,对物块受力分析发现,物块受的摩擦力的方向改向2cos37sin37ma F mg mg μ=-︒-︒(1分),计算得: 20a =4.0sin37hx m ==︒Q (1分)2120.75x x x t s v v-===(1分)得12 1.25t t t s =+= (1分) (2)若达到同速后撤力F ,对物块受力分析,因为sin37mg ︒> cos37mg μ︒,故减速上行 3sin37cos37ma mg mg μ=︒-︒(1分),得232/a m s =设物块还需t '离开传送带,离开时的速度为t v ,则22322t v v a x -=(1分),2/t v m s=(1分)3tv v t a -'=(1分)1t s '=(1分) 考点:本题考查匀变速直线运动规律、牛顿第二定律。
7.A 、B 两车在同一直线上向右匀速运动,B 车在A 车前,A 车的速度大小为v 1=8 m/s ,B 车的速度大小为v 2=20 m/s ,如图所示.当A 、B 两车相距028m x =时,B 车因前方突发情况紧急刹车(已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动),加速度大小为a =2 m/s 2,从此时开始计时,求:(1)A 车追上B 车之前,两者相距的最大距离; (2)A 车追上B 车所用的时间;(3)从安全行驶的角度考虑,为避免两车相撞,在题设条件下,A 车在B 车刹车的同时也应刹车的最小加速度.【答案】(1)64m (2)16s (3)0.4m/s 2 【解析】 【分析】(1)两车速度相等时相遇前相距最大的临界条件,据此分析求解最大距离即可; (2)根据位移关系分析A 车追上B 车所用时间;(3)根据刹车位移大小关系,再由A 车刹车时的位移速度关系求解其最小加速度. 【详解】(1)当A 、B 两车速度相等时,相距最远,根据速度关系得:v 1=v 2﹣at 1…①代入数据解得:t 1=6s 此时,根据位移公式得:x A1=v 1t 1…② x B1=v 2t 1﹣at 12③ △x m =x B1+x o ﹣x A1代入数据解得:△x m =64m (2)B 车刹车停止运动所用时间:2010s tav == 所发生位移:222100m 2B v x a== 此时:x A2=v 1t 0=80m则:x A2<x 0+x B2,可见此时A 车并未追上B 车,而是在B 车停止后才追上之后A 车运动时间为:022216s B A x x x t v +-==故所求时间为:t =t o +t 2=16s(3)A 车刹车减速至0时刚好追上B 车时,加速度最小2221022Av v x a a += 代入数据解得:a A =0.4 m/s 2答:(1)A 车追上B 车之前,两者相距的最大距离为64m ; (2)A 车追上B 车所用的时间为16s ;(3)从安全行驶的角度考虑,为避免两车相撞,在题设条件下,A 车在B 车刹车的同时也应刹车的最小加速度为0.4m/s 28.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v 0=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/s 2.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=v0t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⑪⑫9.如图,在倾角为=37°的足够长固定斜面底端,一质量m=1kg的小物块以某一初速度沿斜面上滑,一段时间后返回出发点。