高考物理直线运动解题技巧(超强)及练习题(含答案)
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。
高考物理直线运动真题汇编(含答案)及解析
高考物理直线运动真题汇编(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.汽车在路上出现故障时,应在车后放置三角警示牌(如图所示),以提醒后面驾车司机,减速安全通过.在夜间,有一货车因故障停车,后面有一小轿车以30m/s 的速度向前驶来,由于夜间视线不好,驾驶员只能看清前方50m 的物体,并且他的反应时间为0.5s ,制动后最大加速度为6m/s 2.求:(1)小轿车从刹车到停止所用小轿车驾驶的最短时间;(2)三角警示牌至少要放在车后多远处,才能有效避免两车相撞.【答案】(1)5s (2)40m 【解析】 【分析】 【详解】(1)从刹车到停止时间为t 2,则 t 2=0v a-=5 s① (2)反应时间内做匀速运动,则 x 1=v 0t 1② x 1=15 m③从刹车到停止的位移为x 2,则x 2=2002v a -④x 2=75 m⑤小轿车从发现物体到停止的全部距离为 x=x 1+x 2=90m ⑥ △x=x ﹣50m=40m ⑦2.一位汽车旅游爱好者打算到某风景区去观光,出发地和目的地之间是一条近似于直线的公路,他原计划全程平均速度要达到40 km/h ,若这位旅游爱好者开出1/3路程之后发现他的平均速度仅有20 km/h ,那么他能否完成全程平均速度为40 km/h 的计划呢?若能完成,要求他在后的路程里开车的速度应达多少? 【答案】80km/h 【解析】本题考查匀变速直线运动的推论,利用平均速度等于位移除以时间,设总路程为s,后路程上的平均速度为v,总路程为s前里时用时后里时用时所以全程的平均速度解得由结果可知,这位旅行者能完成他的计划,他在后2s/3的路程里,速度应达80 km/h3.高铁被誉为中国新四大发明之一.因高铁的运行速度快,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,列车长突然接到通知,前方x0=5km处道路出现异常,需要减速停车.列车长接到通知后,经过t l=2.5s 将制动风翼打开,高铁列车获得a1=0.5m/s2的平均制动加速度减速,减速t2=40s后,列车长再将电磁制动系统打开,结果列车在距离异常处500m的地方停下来.(1)求列车长打开电磁制动系统时,列车的速度多大?(2)求制动风翼和电磁制动系统都打开时,列车的平均制动加速度a2是多大?【答案】(1)60m/s(2)1.2m/s2【解析】【分析】(1)根据速度时间关系求解列车长打开电磁制动系统时列车的速度;(2)根据运动公式列式求解打开电磁制动后打开电磁制动后列车行驶的距离,根据速度位移关系求解列车的平均制动加速度.【详解】(1)打开制动风翼时,列车的加速度为a1=0.5m/s2,设经过t2=40s时,列车的速度为v1,则v1=v0-a1t2=60m/s.(2)列车长接到通知后,经过t1=2.5s,列车行驶的距离x1=v0t1=200m打开制动风翼到打开电磁制动系统的过程中,列车行驶的距离x2 =2800m打开电磁制动后,行驶的距离x3= x0- x1- x2=1500m;4.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 =71s5.(13分)如图所示,截面为直角三角形的木块置于粗糙的水平地面上,其倾角θ=37°。
高考物理直线运动解题技巧(超强)及练习题(含答案)含解析
高考物理直线运动解题技巧(超强)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.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/s2,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x0=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)120 120km/h m/s3.6v==,6060km/h m/s3.6v==根据速度公式v=v0-at,加速度大小最大为2.5m/s2解得:t=3.3s;(2)反应期间做匀速直线运动,x1=v0t1=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.2.一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,即知三求二.3.一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重.一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下.落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下.已知座舱开始下落时的高度为75m ,当落到离地面30m 的位置时开始制动,座舱均匀减速.重力加速度g 取102/m s ,不计空气阻力. (1)求座舱下落的最大速度; (2)求座舱下落的总时间;(3)若座舱中某人用手托着重30N 的铅球,求座舱下落过程中球对手的压力. 【答案】(1)30m/s (2)5s .(3)75N . 【解析】试题分析:(1)v 2=2gh; v m =30m/s⑵座舱在自由下落阶段所用时间为:2112h gt =t 1=3s 座舱在匀减速下落阶段所用的时间为:t 2=2hv ==2s 所以座舱下落的总时间为:t =t 1+t 2=5s⑶对球,受重力mg 和手的支持力N 作用,在座舱自由下落阶段,根据牛顿第二定律有mg -N =mg 解得:N =0根据牛顿第三定律有:N′=N =0,即球对手的压力为零 在座舱匀减速下落阶段,根据牛顿第二定律有mg -N =ma根据匀变速直线运动规律有:a =2202v h -=-15m/s 2解得:N =75N (2分)根据牛顿第三定律有:N′=N =75N ,即球对手的压力为75N 考点:牛顿第二及第三定律的应用4.质点从静止开始做匀加速直线运动,经4s 后速度达到,然后匀速运动了10s ,接着经5s 匀减速运动后静止求:(1)质点在加速运动阶段的加速度;(2)质点在第16s末的速度;(3)质点整个运动过程的位移.【答案】(1)5m/s2 (2)12m/s(3)290m【解析】【分析】根据加速度的定义式得加速和减速运动阶段的加速度,根据匀变速运动的速度和位移公式求解。
高考物理直线运动解题技巧(超强)及练习题(含答案)
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.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.撑杆跳高是奥运会是一个重要的比赛项目.撑杆跳高整个过程可以简化为三个阶段:助跑、上升、下落;而运动员可以简化成质点来处理.某著名运动员,在助跑过程中,从静止开始以加速度2 m/s 2做匀加速直线运动,速度达到10 m/s 时撑杆起跳;达到最高点后,下落过程可以认为是自由落体运动,重心下落高度为6.05 m ;然后落在软垫上软垫到速度为零用时0.8 s .运动员质量m =75 kg ,g 取10 m/s 2.求: (1)运动员起跳前的助跑距离;(2)自由落体运动下落时间,以及运动员与软垫接触时的速度;(3)假设运动员从接触软垫到速度为零做匀减速直线运动,求运动员在这个过程中,软垫受到的压力.【答案】(1)运动员起跳前的助跑距离为25m ;(2)自由落体运动下落时间为1.1S ,以及运动员与软垫接触时的速度为11m/s ;(3)运动员在这个过程中,软垫受到的压力为1.8×103N . 【解析】 【详解】(1)根据速度位移公式得,助跑距离:x=22v a =21022⨯=25m (2)设自由落体时间为t 1,自由落体运动的位移为h :h=212gt 代入数据得:t =1.1s 刚要接触垫的速度v ′,则:v′2=2gh ,得v =11m/s(3)设软垫对人的力为F ,由动量定理得:(mg-F )t =0-mv ′ 代入数据得:F =1.8×103N由牛顿第三定律得对软垫的力为1.8×103N3.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.4.一质点做匀加速直线运动,初速度v 0=2 m/s ,4 s 内位移为20 m ,求: (1)质点的加速度大小; (2)质点4 s 末的速度大小。
高考物理动量定理解题技巧和训练方法及练习题(含答案)及解析
高考物理动量定理解题技巧和训练方法及练习题(含答案)及解析一、高考物理精讲专题动量定理1.质量为m 的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间t 1到达沙坑表面,又经过时间t 2停在沙坑里.求:⑴沙对小球的平均阻力F ;⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I . 【答案】(1)122()mg t t t + (2)1mgt 【解析】试题分析:设刚开始下落的位置为A ,刚好接触沙的位置为B ,在沙中到达的最低点为C.⑴在下落的全过程对小球用动量定理:重力作用时间为t 1+t 2,而阻力作用时间仅为t 2,以竖直向下为正方向,有: mg(t 1+t 2)-Ft 2=0, 解得:方向竖直向上⑵仍然在下落的全过程对小球用动量定理:在t 1时间内只有重力的冲量,在t 2时间内只有总冲量(已包括重力冲量在内),以竖直向下为正方向,有: mgt 1-I=0,∴I=mgt 1方向竖直向上 考点:冲量定理点评:本题考查了利用冲量定理计算物体所受力的方法.2.动能定理和动量定理不仅适用于质点在恒力作用下的运动,也适用于质点在变力作用下的运动,这时两个定理表达式中的力均指平均力,但两个定理中的平均力的含义不同,在动量定理中的平均力F 1是指合力对时间的平均值,动能定理中的平均力F 2是合力指对位移的平均值.(1)质量为1.0kg 的物块,受变力作用下由静止开始沿直线运动,在2.0s 的时间内运动了2.5m 的位移,速度达到了2.0m/s .分别应用动量定理和动能定理求出平均力F 1和F 2的值.(2)如图1所示,质量为m 的物块,在外力作用下沿直线运动,速度由v 0变化到v 时,经历的时间为t ,发生的位移为x .分析说明物体的平均速度v 与v 0、v 满足什么条件时,F 1和F 2是相等的.(3)质量为m 的物块,在如图2所示的合力作用下,以某一初速度沿x 轴运动,当由位置x =0运动至x =A 处时,速度恰好为0,此过程中经历的时间为2mt kπ=所受合力对时间t 的平均值.【答案】(1)F 1=1.0N ,F 2=0.8N ;(2)当02v v x v t +==时,F 1=F 2;(3)2kA F π=. 【解析】 【详解】解:(1)物块在加速运动过程中,应用动量定理有:1t F t mv =g解得:1 1.0 2.0N 1.0N 2.0t mv F t ⨯=== 物块在加速运动过程中,应用动能定理有:2212t F x mv =g 解得:222 1.0 2.0N 0.8N 22 2.5t mv F x ⨯===⨯(2)物块在运动过程中,应用动量定理有:10Ft mv mv =- 解得:01()m v v F t-=物块在运动过程中,应用动能定理有:22201122F x mv mv =- 解得:2202()2m v v F x-=当12F F =时,由上两式得:02v v x v t +== (3)由图2可求得物块由0x =运动至x A =过程中,外力所做的功为:21122W kA A kA =-=-g设物块的初速度为0v ',由动能定理得:20102W mv '=-解得:0kv A m'= 设在t 时间内物块所受平均力的大小为F ,由动量定理得:00Ft mv -=-' 由题已知条件:2m t kπ= 解得:2kAF π=3.质量0.2kg 的球,从5.0m 高处自由下落到水平钢板上又被竖直弹起,弹起后能达的最大高度为4.05m.如果球从开始下落到弹起达最大高度所用时间为1.95s,不考虑空气阻力,g 取10m/s 2.求小球对钢板的作用力. 【答案】78N 【解析】 【详解】自由落体过程 v 12=2gh 1,得v 1=10m/s ; v 1=gt 1 得t 1=1s小球弹起后达到最大高度过程0− v 22=−2gh 2,得v 2=9m/s 0-v 2=-gt 2 得t 2=0.9s小球与钢板作用过程设向上为正方向,由动量定理:Ft ′-mg t ′=mv 2-(-mv 1) 其中t ′=t -t 1-t 2=0.05s 得F =78N由牛顿第三定律得F ′=-F ,所以小球对钢板的作用力大小为78N ,方向竖直向下;4.如图所示,长为1m 的长木板静止在粗糙的水平面上,板的右端固定一个竖直的挡板,长木板与挡板的总质量为M =lkg ,板的上表面光滑,一个质量为m= 0.5kg 的物块以大小为 t 0=4m/s 的初速度从长木板的左端滑上长木板,与挡板碰撞后最终从板的左端滑离,挡板对物 块的冲量大小为2. 5N • s ,已知板与水平面间的动摩擦因数为μ= 0.5,重力加速度为g=10m/s 2,不计物块与挡板碰撞的时间,不计物块的大小。
高考物理新力学知识点之直线运动技巧及练习题附解析(5)
高考物理新力学知识点之直线运动技巧及练习题附解析(5)一、选择题1.将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出,抛出时间相隔2s,它们运动的v-t图像分别如图中直线甲、乙所示。
则()A.t=4s 时,两球相对于各自抛出点的位移不相等B.t=3s 时,两球高度差一定为20mC.两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等D.甲、乙两球从抛出至达到最高点的时间间隔相等2.一质量为1kg的小球从空中下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,此过程的v﹣t 图象如图所示.若不计空气阻力,取g=10m/s2,则由图可知()A.小球从高度为1m处开始下落B.小球在碰撞过程中损失的机械能为4.5JC.小球能弹起的最大高度为0.45mD.整个过程中,小球克服重力做的功为8J3.跳伞运动员以5 m/s的速度竖直匀速降落,在离地面h=10 m的地方掉了一颗扣子,跳伞运动员比扣子晚着陆的时间为(扣子受到的空气阻力可忽略,g取10 m/s2)( )A.2 s B.2sC.1 s D.(2-2) s4.如图所示为甲、乙两个质点沿同一方向做直线运动的位移—时间图像(x—t图像),甲做匀速直线运动,乙做匀加速直线运动,t=4s时刻图像乙的切线交时间轴t=1.5s点处,由此判断质点乙在t=0时刻的速度是质点甲速度的()A .15倍B .25倍C .38倍D .58倍 5.如图所示,四个相同的小球在距地面相同的高度以相同的速率分别竖直下抛,竖直上抛,平抛和斜抛,不计空气阻力,则下列关于这四个小球从抛出到落地过程的说法中正确的是( )A .每个小球在空中的运动时间相同B .每个小球落地时的速度相同C .重力对每个小球做的功相同D .重力对每个小球落地时做功的瞬时功率相同6.如图所示,直线a 与四分之一圆弧b 分别表示质点A 、B 从同一地点出发,沿同一方向做直线运动的v —t 图线。
当B 的速度为0时,A 恰好追上B ,则此时A 的速度为( )A .πm/sB .1.5πm/sC .3m/sD .6m/s 7.物体由静止开始运动,加速度恒定,在第7s 内的初速度是2.1m/s ,则物体的加速度是( )A .0.3m/s 2B .0.35m/s 2C .2.1m/s 2D .4.2m/s 2 8.一物体在高处以初速度20m/s 竖直上抛,到达离抛出点15m 处所经历的时间不可能是( )A .1sB .2sC .3sD .()27s + 9.如图所示,在离地面一定高度处把4个水果以不同的初速度竖直上抛,不计空气阻力,若1s 后4个水果均未着地,则1s 后速率最大的是( )A .B .C .D .10.假设在质量与地球质量相同,半径为地球半径两倍的天体上,发生的下列事件中,不可能的是( )A .跳高运动员的成绩会更好B .用弹簧秤称体重时,体重数值变小C .从静止降落的棒球落下的速度变慢D .用手投出的蓝球,水平方向的分速度变大11.疫情当前,无人驾驶技术在配送、清洁、消毒等方面的应用,节省人力的同时,也大幅降低了相关人员的感染风险,对疫情防控起到了积极作用。
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 。
高考物理易错题专题三直线运动(含解析)及解析
高考物理易错题专题三直线运动(含解析)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.如图所示,一木箱静止在长平板车上,某时刻平板车以a = 2.5m/s 2的加速度由静止开始向前做匀加速直线运动,当速度达到v = 9m/s 时改做匀速直线运动,己知木箱与平板车之间的动摩擦因数μ= 0.225,箱与平板车之间的最大静摩擦力与滑动静擦力相等(g取10m/s2)。
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?
高考物理直线运动题20套(带答案)
高考物理直线运动题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试直线运动1.研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t 0=0.4s ,但饮酒会导致反应时间延长.在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v 0=72km/h 的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39m .减速过程中汽车位移s 与速度v 的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动.取重力加速度的大小g=10m/s 2.求:(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间; (2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少;(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值. 【答案】(1)28/m s ,2.5s ;(2)0.3s ;(3)0415F mg =【解析】 【分析】 【详解】(1)设减速过程中,汽车加速度的大小为a ,运动时间为t ,由题可知初速度020/v m s =,末速度0t v =,位移2()211f x x =-≤由运动学公式得:202v as =①2.5v t s a==② 由①②式代入数据得28/a m s =③2.5t s =④(2)设志愿者饮酒后反应时间的增加量为t ∆,由运动学公式得0L v t s ='+⑤ 0t t t ∆='-⑥联立⑤⑥式代入数据得0.3t s ∆=⑦(3)设志愿者力所受合外力的大小为F ,汽车对志愿者作用力的大小为0F ,志愿者的质量为m ,由牛顿第二定律得F ma =⑧由平行四边形定则得2220()F F mg =+⑨联立③⑧⑨式,代入数据得0415F mg =⑩2.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.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。
2025年高考物理总复习专题01 匀变速直线运动规律及多过程问题(附答案解析)
第1页(共24页)2025年高考物理总复习专题01匀变
速直线运动规律及多过程问题模型归纳1.匀变速直线运动的基本公式模型
题目中所涉及的物理
量(包括已知量、待求量
和为解题设定的中间
量)
没有涉及的物理量适宜选用的公式v 0、v 、a 、t
x [速度与时间的关系式]v =v 0+at v 0、a 、t 、x
v [位移与时间的关系式]x =v 0t +12at 2v 0、v 、a 、x
t [速度与位移的关系式]v 2-v 20=2ax v 0、v 、t 、x a [平均速度公式]x =v +v 02t 注:基本公式中,除时间t 外,x 、v 0、v 、a 均为矢量,可以用正、负号表示矢量的方向。
一般情况下,我们规定初速度的方向为正方向,与初速度同向的物理量取正值,与初速度反向的物理量取负值。
当v 0=0时,一般以a 的方向为正方向。
2.匀变速直线运动的两个重要推论
推论
公式适用情境(1)物体在一
段时间内的平v =v =利用平均速度求瞬时速度:v n =x n +x n +12T
=。
2024届全国高考(新高考)物理复习历年真题好题专项(质点的直线运动)练习(附答案)
2024届全国高考(新高考)物理复习历年真题好题专项(质点的直线运动)练习 做真题 明方向1.[2022ꞏ全国甲卷]长为l 的高速列车在平直轨道上正常行驶,速率为v 0,要通过前方一长为L 的隧道,当列车的任一部分处于隧道内时,列车速率都不允许超过v(v<v 0).已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a 和2a ,则列车从减速开始至回到正常行驶速率v 0所用时间至少为( )A .v 0-v 2a +L +l vB .v 0-v a +L +2l vC .3(v 0-v )2a +L +l vD .3(v 0-v )a +L +2l v 2.[2022ꞏ浙江卷1月]下列说法正确的是( )A .研究甲图中排球运动员扣球动作时,排球可以看成质点B .研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时,乒乓球不能看成质点C .研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时,羽毛球大小可以忽略D .研究丁图中体操运动员的平衡木动作时,运动员身体各部分的速度可视为相同3.[2021ꞏ湖北卷]2019年,我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军.某轮比赛中,陈芋汐在跳台上倒立静止,然后下落,前5 m 完成技术动作,随后5 m 完成姿态调整.假设整个下落过程近似为自由落体运动,重力加速度大小取10 m /s 2,则她用于姿态调整的时间约为( )A .0.2 sB .0.4 sC .1.0 sD .1.4 s4.[2021ꞏ福建卷]一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流,途经双乳峰附近的M 点和玉女峰附近的N 点,如图所示,已知该游客从M 点漂流到N 点的路程为5.4 km ,用时1 h ,M 、N 间的直线距离为1.8 km ,则从M 点漂流到N 点的过程中 ( )A.该游客的位移大小为5.4 kmB.该游客的平均速率为5.4 m/sC.该游客的平均速度大小为0.5 m/sD.若以所乘竹筏为参考系,玉女峰的平均速度为05.[2023ꞏ全国甲卷]一小车沿直线运动,从t=0开始由静止匀加速至t=t1时刻,此后做匀减速运动,到t=t2时刻速度降为零.在下列小车位移x与时间t的关系曲线中,可能正确的是()A BC D6.[2021ꞏ广东卷](多选)赛龙舟是端午节的传统活动,下列v -t和s-t图像描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程,其中能反映龙舟甲与其他龙舟在途中出现船头并齐的有()专题1描述直线运动的基本概念1.[2023ꞏ浙江省北斗联盟联考]下列关于质点的说法正确的是()A.甲图:研究蚂蚁运动时,任何情况下均可将其视为质点B.乙图:研究体操运动员的动作时,可将其视为质点C.丙图:研究汽车上坡是否会翻倒时,可将其视为质点D.丁图:研究飞机飞行速度时,可将其视为质点2.[2023ꞏ福建省部分名校联合测评]国际标准的400 m跑道分为两个半圆部分和两条直线跑道,其中两个半圆半径为36.5 m,而直线跑道长为85.39 m.某同学沿着此标准跑道的内侧跑了200 m,选择不同的起点,则位移不同,其最小位移为()A.73 m B.112.3 mC.121.89 m D.170.78 m3.[2023ꞏ北京市西城区期末](多选)在距离地面15 m高的位置以10 m/s的初速度竖直向上抛出一小球,小球上升5 m后回落,最后落至地面.从小球被抛出到落至地面,共历时3 s,落地前瞬间小球速度的大小为20 m/s,规定竖直向上为正方向.下列说法中正确的是()A.若以抛出点为坐标原点,则小球在最高点的坐标为-5 mB.从最高点到落地点,小球的位移为-20 mC.从抛出点到落地点,小球的平均速度为5 m/sD.从抛出点到落地点,小球的速度变化量为-30 m/s4.[2023ꞏ韶关市期末]高铁站内的铁轨上有甲、乙两列车,坐在甲车上的乘客看到其左边的乙车向东运行,右边站台上的站牌不动,以乙车为参考系甲车上的乘客会感觉到自己的列车在()A.静止不动B.向东运动C.向西运动D.无法判断如何运动5.[2023ꞏ江苏省苏州市期末]为了防止高速公路汽车超速,高速交警使用超声波测速仪进行测速,如图1所示超声波测速仪可以定向发出脉冲超声波,也可以接收从汽车反射回来的超声波信号.某次测速得到发出两个脉冲超声波和接收到两个脉冲超声波的时刻图(p1、p2是测速仪发出的超声波信号,p3、p4分别是p1、p2由汽车反射回来的信号)如图2所示,假设超声波测速仪正对车辆行驶方向,超声波在空气中传播的速度为350 m/s.下列关于被测汽车运动说法正确的是()A.正在驶离测速仪,速度大小约为32 m/sB.正在驶离测速仪,速度大小约为35 m/sC.正在驶向测速仪,速度大小约为32 m/sD.正在驶向测速仪,速度大小约为35 m/s6.[2023ꞏ湖南省邵阳市邵东市期中]一物体做变速直线运动,某时刻速度大小为6 m/s,2 s后的速度大小为12 m/s,在这2 s内物体的平均加速度大小正确的为()A.一定小于3 m/s2B.一定等于3 m/s2C.一定大于3 m/s2D.不一定小于3 m/s27.甲、乙、丙三名同学参加百米赛跑,位于同一起跑线,当裁判员发令枪打响时,甲、乙两人立即起跑,丙延迟起跑,最终比赛结果如下:甲第一、丙第二、乙第三.若甲、乙、丙三个的运动均视为匀速直线运动,则能够大致反映他们三人运动情况的位移—时间图像是()专题2匀变速直线运动规律的应用1.[2023ꞏ江西省抚州市月考]现从地面上将一物体(可视为质点)以大小为v0=20 m/s初速度竖直向上抛出,当物体位移大小为15 m时,所用时间分别为t1与t2,且t1<t2,取g=10 m/s2,不计空气阻力,则t2与t1的比值可能为()A.4B.3C.2.5D.1.52.[2023ꞏ河北省邯郸市期末]如图所示,一小球从A点由静止开始沿斜面做匀变速直线运动,若到达B点时速度为v,到达C点时速度为2v,则AB∶BC等于()A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶43.[2023ꞏ湖北省调研](多选)物体从静止开始做匀加速直线运动,第3 s内通过的位移是3 m,则()A.前3 s内的平均速度是1 m/sB.物体的加速度是1.2 m/s2C.前3 s内的位移是6 mD.第3 s末的速度是3.6 m/s4.[2023ꞏ吉林省通化市期末]现代航空母舰以舰载作战飞机为主要武器.某舰载作战飞机沿平直跑道起飞过程分为两个阶段:第一阶段是采用电磁弹射,由静止开始匀加速直线运动,位移x 时速度达到v ,随即第二阶段在常规动力的作用下匀加速直线运动再用时间t 达到起飞速度2v ,则该舰载作战飞机第一、二阶段的加速度之比为( )A .2x 3vtB .x 3vtC .vt 4xD .vt 2x5.[2023ꞏ辽宁省丹东市检测]2022年9月27日,“鲲龙”AG 600M 灭火机以全新消防涂装在湖北荆门漳河机场成功完成12吨投汲水试验.试验时“鲲龙”AG 600M 灭火机在水平面上汲水过程中做初速度为v(v ≠0)的匀加速直线运动.若它在前10 s 内通过的位移为200 m ,在前15 s 内通过的位移为375 m ,则“鲲龙”AG 600M 灭火机的加速度为( )A .1 m /s 2B .2 m /s 2C .4 m /s 2D .4.5 m /s 26.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 =4 m ,BC =8 m ,且物体通过AB 、BC 、CD 所用的时间均为2 s ,则下列说法不正确的是( )A .物体加速度的大小为1 m /s 2B .CD =12 mC .OA =0.5 mD .物体在C 点的瞬时速度为3 m /s7.[2023ꞏ浙江省联考]某电动车刹车过程的位移随时间的变化规律为x =4t -t 2,x 与t 的单位分别为m 和s ,则下列说法正确的是( )A .电动车刹车过程的初速度为0B .电动车刹车过程的加速度大小为1 m /s 2C .2 s 末,电动车速度减为0D.0~3 s内,电动车通过的位移为3 m8.[2023ꞏ湖南省联考]一汽车在水平路面上开始刹车到停止的过程可看成是匀减速直线运动,已知刹车开始第一秒内与最后一秒内的位移之比为7∶1,刹车距离为30 m,则整个过程的平均速度的大小为()A.15 m/s B.7.5 m/sC.10 m/s D.5 m/s9.[2023ꞏ“皖豫名校联盟体”考试]一列高铁在进站时做匀减速直线运动,在时间t内的位移为L,速度减小为原来的三分之一,则该高铁做匀减速运动的加速度大小为()A.Lt2B.4L9t2C.9L4t2D.2L3t210.[2023ꞏ山东省临沂市期末]如图所示,相同的木块A、B、C固定在水平地面上,一子弹(视为质点)以水平速度v0击中并恰好穿过木块A、B、C,子弹在木块中受到的阻力恒定,子弹射穿木块A所用的时间为t,则子弹射穿木块C所用的时间为()A.t B.2tC.( 3 + 2 )t D.( 3 - 2 )t11.[2023ꞏ江苏省徐州市期中抽测]如图所示,两扇等大的电梯门总宽度为d,电梯关闭时同时由静止向中间运动,每扇门完全关闭时的速度刚好为零,运动过程可视为先匀加速运动而后立即以大小相等的加速度匀减速运动,最大运动速度为v.电梯门关闭后超过t0时间,按下电梯按钮电梯门将无法打开.(1)求电梯门关闭时的加速度大小.(2)某人在距电梯按钮一定距离时发现电梯开始关闭,他迅速由静止开始做加速度大小为a的匀加速直线运动,再立即做加速度为2a的匀减速直线运动,并刚好在他速度减为零时到达按钮处.若要乘上电梯,该人距按钮的最远距离为多大?12.[2023ꞏ辽宁卷]某大型水陆两栖飞机具有水面滑行汲水和空中投水等功能.某次演练中,该飞机在水面上由静止开始匀加速直线滑行并汲水,速度达到v1=80 m/s时离开水面,该过程滑行距离L=1 600 m、汲水质量m=1.0×104kg.离开水面后,飞机起升高度h=100 m 时速度达到v2=100 m/s,之后保持水平匀速飞行,待接近目标时开始空中投水.取重力加速度g=10 m/s2.求:(1)飞机在水面滑行阶段的加速度a的大小及滑行时间t;(2)整个攀升阶段,飞机汲取的水的机械能增加量ΔE.专题3自由落体运动和竖直上抛运动1.(多选)关于伽利略对自由落体运动的研究,下列说法中正确的是()A.伽利略认为如果没有空气阻力,重的物体和轻的物体下落快慢相同B.伽利略猜想运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证C.伽利略通过数学推演并用小球在斜面上的运动验证了位移与时间的平方成正比D.伽利略通过直接测定小球的瞬时速度来验证该小球是否做匀变速运动2.[2023ꞏ北京市海淀区阶段练习]用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间.甲同学用手握住直尺顶端的地方,乙同学在直尺下端刻度为零的地方做捏住直尺的准备,但手没有碰直尺,当乙同学看到甲同学放开直尺时,立即握住直尺,结果乙同学握住直尺的刻度为 b.小明同学根据所学知识计算出不同刻度对应的反应时间,从而在这把尺子上标刻度做成“反应时间测量尺”.已知重力加速度为g.关于“反应时间测量尺”,下列说法正确的是()A.其“时间刻度”是均匀的,与长度刻度成正比例B.其“时间刻度”是不均匀的,且靠近直尺零刻度的地方“时间刻度”密C.其“时间刻度”是不均匀的,且靠近直尺零刻度的地方“时间刻度”疏D.如果在月球上使用此刻度尺,“时间刻度”的每个数字应该成比例改大一些3.[2023·山东省济宁市开学考试]雨后,某人用高速相机拍下一幅水滴下落的照片,如图所示,其中第4滴水刚要离开屋檐,若滴水的时间间隔相同,第1滴水与第2滴水的实际间距为1 m,取重力加速度g=10 m/s2,不计空气阻力,则拍下照片的瞬间,图中第3滴水的速度大小为()A.2 m/s B.3 m/sC.4 m/s D.5 m/s4.[2023ꞏ福建省厦门市高一期末](多选)排球课上,同学们在训练垫球.某同学将排球以6 m /s 的初速度竖直向上击出,忽略空气阻力 ,g 取10 m /s 2,则( )A .排球到达最高点时的速度为零B .排球到达最高点时的加速度为零C .排球上升和下降过程的加速度方向相反D .排球从击出到落回击球点的时间为1.2 s5.[2023ꞏ福建省莆田期末](多选)一个物体做自由落体运动,重力加速度为g ,先后经过空中M 、N 两点时的速度分别为v 1和v 2,则下列说法正确的是( )A .MN 两点间距离为v 22 -v 21 2gB .经过MN 所需时间为v 2-v 1gC .经过MN 的平均速度大于v 2+v 12 D .经过M 点的加速度小于N 点的加速度6.[2023ꞏ浙江省衢温“5+1”联考]如图是将苹果由静止释放后,在某段运动过程中用频闪照相技术连续拍摄的照片,已知频闪照相机的频闪时间间隔为T ,位置A 、B 间和位置B 、C 间的距离分别为x 1和x 2,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )A .BC 过程速度的增加量大于AB 过程速度的增加量B .x 1、x 2一定满足x 1∶x 2=1∶3C.苹果运动到位置B时的速度大小一定为2x1 TD.苹果运动的加速度大小一定为x2-x1 T27.[2023ꞏ河南省联考]建筑工人常常徒手抛砖块,当砖块上升到最高点时,被楼上的师傅接住用以砌墙.若某次以15 m/s的速度从地面竖直向上抛出一砖块,楼上的师傅没有接住,g取10 m/s2,空气阻力可以忽略,则()A.砖块上升的最大高度为10 mB.砖块被抛出后经3 s回到抛出点C.砖块回到抛出点前1 s时间内通过的距离为8.75 mD.砖块被抛出后上升到最高点时,其加速度为零专题4运动图像1.[2023ꞏ上海市宝山区期末]一物体做匀变速直线运动的s-t图像如图所示,t2为t1、t3的中间时刻,则能通过哪段连线的斜率计算出t2时刻的瞬时速度()A.OB B.AB C.BC D.AC2.[2023ꞏ重庆市期末]甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动,甲的x -t图像和乙的v -t图像如图所示,下列说法中正确的是()A.0~2 s内甲、乙的加速度均为2 m/s2B.甲、乙均在3 s末回到出发点,距出发点的最大距离均为4 mC.0~2 s内和4~6 s内,甲的速度等大同向,乙的加速度等大同向D.0~6 s内甲的路程为8 m,乙的路程为12 m3.[2023ꞏ江苏省苏州中学模拟]某高速公路上ETC专用通道是长为20 m的直线通道,且通道前、后都是平直大道.安装有ETC的车辆通过ETC专用通道时,可以不停车而低速通过,限速为5 m/s.如图所示是一辆小汽车减速到达通道口时立即做匀速运动,车尾通过通道末端立即加速前进的v-t图像,则下列说法正确的是()A.由图像可知,小汽车的车身长度为5 mB.图像中小汽车减速过程的加速度大小为1.25 m/s2C.图像中小汽车减速过程的位移大小为200 mD.图像中小汽车加速过程的加速度比减速过程的加速度大4.[2023ꞏ广东省茂名市期末](多选)某物体从静止开始做匀加速直线运动,a-t图像如图所示,0~t0时间内图像与时间轴所围成的“面积”为S,下列说法正确的是()A.图像与时间轴所围成的“面积”表示位移大小B.图像与时间轴所围成的“面积”表示速度变化量的大小C.0~t0时间内,平均速度大小为S 2t0D.0~t0时间内,平均速度大小为S 25.在东京奥运会田径赛场上,中国选手苏炳添在100 m的半决赛中取得了9.83 s的好成绩,打破了亚洲纪录,成功挺进了决赛.我们把苏炳添的这次比赛简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段,假设苏炳添加速了2.83 s,则“苏神”加速阶段的加速度及匀速阶段的速度大小分别约为()A.4.2 m/s210.17 m/sB.3.6 m/s210.17 m/sC.4.2 m/s211.88 m/sD.3.6 m/s211.88 m/s6.如图所示四幅图为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )A .甲图中,物体在0~t 0这段时间内的位移小于v 0t 02B .乙图中,物体的加速度为2 m /s 2C .丙图中,阴影面积表示t 1~t 2时间内物体的加速度变化量D .丁图中,t =3 s 时物体的速度为25 m /s7.[2023ꞏ河南省九师联盟质检]如图所示是一辆汽车在平直路上运动速度的平方(v 2)与位移(x)的关系图像,则这辆汽车的加速度大小为( )A .1 m /s 2B .2 m /s 2C .3 m /s 2D .4 m /s 28.随着曲靖创建文明城市的成功,驾驶机动车辆行驶到人行横道时必须减速礼让行人.现有一辆小汽车在学校附近路上以v =8 m /s 的速度匀速行驶,司机发现前方13 m 处的人行横道上有学生通行,于是马上刹车.假设驾驶员该过程的反应时间为0.3 s ,汽车刚好在到达人行横道前停下,则下列关于此过程中汽车的v -t 图像,可能正确的是( )9.如图所示为某质点做直线运动的位移—时间图像,其中OP段为曲线,PQ段为直线.下列说法正确的是()A.0~8 s时间内质点一直做加速运动B.4 s末质点的速度大于8 s末的速度C.4 s末质点的加速度大于8 s末的加速度D.4~6 s时间内质点的平均速度大于6~8 s时间内的平均速度10.[2023ꞏ安徽省阶段考](多选)甲、乙两质点在0~t3时间内做直线运动的速度—时间图像如图所示,质点甲做加速运动和减速运动的加速度大小分别为a1、a2,加速过程的平均速度为v1、全程的平均速度为v2;质点乙做加速运动和减速运动的加速度大小分别为a3、a4,加速过程的平均速度为v3、全程的平均速度为v4,则下列关系中一定正确的是()A.v1>v3B.v2=v4C.a1+a2=a3+a4D.1a1+1a2=1a3+1a411.[2023ꞏ福建省部分名校测评]一个质点做初速度为零的直线运动,其速度-位移(v -x)关系图像如图所示,图像为抛物线的一部分,则质点从静止开始运动后第2个1 m内的平均速度大小为()A. 2 m/s B.2m/sC.(1-22) m/s D.(1+22) m/s12.[2023ꞏ山东省济南市历城二中测试]某物体沿一条直线做匀变速运动,运动时间t内位移为x,物体的xt-t图像如图所示,下列说法正确的是()A.t=0时,物体的初速度为6 m/sB.物体的加速度大小为1 m/sC.t=0到t=3 s这段时间物体的位移为13.5 mD.t=0到t=6 s这段时间物体的平均速度为3 m/s专题5追及和相遇问题1.[2023ꞏ河北部分学校模拟]滑雪运动是2022年北京冬季奥运会主要的比赛项目.如图所示,水平滑道上运动员A、B间距x0=10 m.运动员A以速度v0=5 m/s向前匀速运动.同时运动员B以初速度v1=8 m/s向前匀减速运动,加速度的大小a=2 m/s2,运动员A在运动员B继续运动x1后追上运动员B,则x1的大小为()A.4 m B.10 mC.16 m D.20 m2.[2023ꞏ湖南省五市十校联考]如图所示,一辆轿车和一辆卡车在同一公路上均由静止开始同时相向做匀加速直线运动,加速度大小分别为7 m/s2和3 m/s2,刚开始运动时两车车头相距20 m,轿车车身全长为5 m,卡车车身全长为20 m,则从开始运动到两车分离的时间为()A.1.0 s B.2.0 s C.3.0 s D.3.5 s3.[2023ꞏ全国百强名校联考]有甲、乙两车在两条平行车道上沿同一方向直线行驶.t =0时刻,甲车从静止开始以10 m/s2加速度匀加速运动,乙车以10 m/s的初速度、5 m/s2加速度匀加速运动,t=1 s时刻两车车头齐平,则下次两车车头齐平的时刻是()A.t=3 s B.t=4 s C.t=5 s D.t=6 s4.假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶,甲车在前,乙车在后,速度均为v0=30 m/s.距离s0=100 m.t=0时刻甲车遇紧急情况,甲、乙两车的速度随时间的变化如图所示.取运动方向为正方向,图中阴影部分面积为在某段时间内两车的位移之差,下列说法正确的是()A.图中阴影部分面积表示0~6 s内两车位移之差,为120 mB.两车在0~6 s内不会相撞C.t=6 s时两车速度大小相等,方向相反D.t=3 s时两车距离最近5.[2023ꞏ重庆市一中期末]无线蓝牙耳机可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接.已知无线连接的最远距离为10 m,甲和乙两位同学做了一个有趣实验.甲佩戴无线蓝牙耳机,乙携带手机检测,如图a所示,甲、乙同时分别沿两条平行相距6 m的直线轨道向同一方向运动,甲做匀速直线运动,乙从静止开始先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动,其速度v随时间t的关系如图b所示,则在运动过程中,手机检测到蓝牙耳机能被连接的总时间为()A.4 s B.9 sC.13 s D.17 s6.[2023ꞏ江苏省徐州市期中]如图所示,长l=7.5 m、宽d=2.4 m的卡车在马路上以v0=20 m/s的速度匀速前进,在车头正前方x=50 m处有一斑马线,斑马线上有一行人(可视为质点),在匀速行走横穿马路,此时行人到A点的距离s=9.6 m.已知卡车刹车时的加速度大小a=5 m/s2,卡车和行人均做直线运动.(1)若要卡车在斑马线前停下,求司机的最长反应时间t0.(2)若司机的反应时间t=1 s,且仍以题干中的加速度做匀减速直线运动,求行人不会被卡车碰到的行走速度范围.专题6 实验:研究匀变速直线运动1.[2023ꞏ全国甲卷]某同学利用如图(a )所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系.让小车左端和纸带相连.右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连.钩码下落,带动小车运动,打点计时器打出纸带.某次实验得到的纸带和相关数据如图(b )所示.(1)已知打出图(b )中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1 s .以打出A 点时小车位置为初始位置,将打出B 、C 、D 、E 、F 各点时小车的位移Δx 填到表中,小车发生对应位移所用时间和平均速度分别为Δt 和v - 0,表中Δx AD =________cm ,v - AD =________cm /s .位移区间AB AC AD AE AF Δx(cm )6.60 14.60 Δx AD 34.90 47.30 v - (cm /s ) 66.0 73.0 v - AD 87.3 94.6(2)根据表中数据得到小车平均速度v - 随时间Δt 的变化关系,如图(c )所示.在图中补全实验点.(3)从实验结果可知,小车运动的v - -Δt 图线可视为一条直线,此直线用方程v - =k Δt+b 表示,其中k =________cm /s 2,b =________cm /s .(结果均保留3位有效数字)(4)根据(3)中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动,得到打出A 点时小车速度大小v A =________,小车的加速度大小a =________.(结果用字母k 、b 表示)2.[2023ꞏ江苏省南京模拟]某组同学设计了一个测量当地重力加速度的方案:在一块不透明的长方形挡板上某位置开一条水平透光狭缝(图甲),让挡板从某一高处竖直下落,在挡板下落的过程中,挡板挡住光源发出的光时,计时器开始计时,透光时停止计时,再次挡光,计时器再次计时,测得先后两段挡光时间分别为t 1和t 2.(1)对于挡板的制作,甲同学选择了一块泡沫板,乙同学选择了铝基板,从提高实验精度的角度看,你认为________(选填“甲”或“乙”)的选择较好;(2)某同学用游标卡尺测量A 与狭缝下边缘的距离h 1和C 与狭缝上边缘的距离h 2,其中h 1的长度如图乙所示,其值为__________ mm ;(3)忽略狭缝宽度,该同学利用v AB =h 1t 1 、v BC =h 2t 2,求出v AB 和v BC 后,则重力加速度g =________;(4)本实验在下面的操作中,你认为正确的是________;A .释放时挡板的下沿必须与光电门在同一高度B .释放时挡板的下沿可以在光电门上方一定距离处C .挡板下落时AC 连线在纸面内如果没有保持竖直状态,对测量结果没有影响D .狭缝的位置最好取在挡板的正中央,这样有利于提高结果测量精度(5)有同学提出狭缝的宽度可能会对实验结果产生影响,你认为有没有,试说明原因;如果有影响请说出测量值偏大还是偏小____________________.参考答案1.C 当列车恰好以速度v 匀速通过隧道时,从减速开始至回到原来正常行驶速度所用时间最短,列车减速过程所用时间t 1=v 0-v 2a ,匀速通过隧道所用时间t 2=L +l v ,列车加速到原来速度v 0所用时间t 3=v 0-v a ,所以列车从减速开始至回到正常行驶速率所用时间至少为t =t 1+t 2+t 3=3(v 0-v )2a+L +l v ,C 项正确. 2.B 各选项提及的各项运动项目中,研究其技术动作时球或运动员的大小、形状或姿态对所研究的问题有很大的影响,不能看成质点,只有选项B 正确.3.B 运动员下落前5 m 用时t 1= 2h 1g =1 s ,下落10 m 用时t 2= 2h 2g ≈1.4 s ,则她用于姿态调整的时间约为1.4 s -1 s =0.4 s ,B 正确.4.C 位移指的是从M 点漂流到N 点的有向线段,故位移大小为1.8 km ,故A 错误;从M 点漂流到N 点的路程为5.4 km ,用时1 h ,则平均速率为v 率=s t =5.41 km/h =1.5 m/s ,故B 错误;该游客的平均速度大小为v - =x t =1.81 km/h =0.5 m/s ,故C 正确;以玉女峰为参考系,所乘竹筏的平均速度大小为0.5 m/s ,若以所乘竹筏为参考系,玉女峰的平均速度大小也为0.5 m/s ,故D 错误.5.D x -t 图像的斜率表示速度,小车先做匀加速运动,因此速度变大即0~t 1图像斜率变大,t 1~t 2做匀减速运动则图像的斜率变小,在t 2时刻停止图像的斜率变为零.故选D.6.BD 龙舟甲与其他龙舟在途中出现船头并齐,说明龙舟甲与其他龙舟在相同的时刻位移大小相等,v -t 图像中,图线与时间轴围成图形的面积表示位移,在选项A 、B 中,只有选项B 中图线与时间轴围成图形的面积有相等的时刻,A 错误,B 正确;s -t 图像中,两图线的交点表示相遇,即表示龙舟甲与其他龙舟船头并齐,C 错误,D 正确.专题1 描述直线运动的基本概念1.D 物体能否看成质点是取决于在研究问题中,物体的形状、大小是否可以忽略不计,故在研究蚂蚁运动时,不一定能把蚂蚁视为质点,A 错误;研究体操运动员的动作时,需要研究运动员身上各部位的具体动作,故不能将其视为质点,B 错误;研究汽车上坡是否会翻倒时,汽车本身的形状、大小不能忽略不计,故不能将其视为质点,C 错误;研究飞机。
高考物理直线运动解题技巧及练习题(含答案)及解析
高考物理直线运动解题技巧及练习题(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.一个物体从塔顶上自由下落,在到达地面前的最后1s 内通过的位移是整个位移的925,求塔高,取g =10m/s 2. 【答案】125m 【解析】 【分析】 【详解】设物体下落总时间为t ,塔高为h ,根据自由落体公式:212h gt = 最后(t -1)s 下落的高度为:()21112h g t =- 位移间的关系为:11625h h = 联立解得:125h m =2.如图所示,质量为M=8kg 的小车停放在光滑水平面上,在小车右端施加一水平恒力F ,当小车向右运动速度达 到时,在小车的右端轻轻放置一质量m=2kg 的小物块,经过t 1=2s 的时间,小物块与小车保持相对静止。
已知小物块与小车间的动摩擦因数0.2,假设小车足够长,g 取10m /s 2,求:(1)水平恒力F 的大小;(2)从小物块放到车上开始经过t=4s 小物块相对地面的位移; (3)整个过程中摩擦产生的热量。
【答案】(1)8N (2)13.6m (3)12J【解析】试题分析:(1)设小物块与小车保持相对静止时的速度为v ,对于小物块,在t 1=2s 时间内,做匀加速运动,则有:对于小车做匀加速运动,则有:联立以上各式,解得:F="8N"(2)对于小物块,在开始t 1=2s 时间内运动的位移为: 此后小物块仍做匀加速运动,加速度大小为,则有x=x 1+x 2联立以上各式,解得:x=13.6m(3)整个过程中只有前2s 物块与小车有相对位移 小车位移: 相对位移:解得:Q=12J考点:牛顿第二定律的综合应用.3.某物理实验小组在游泳池做了一个实验:将一个小木球离水面5m 高静止释放(不计空气阻力),经1.40s 后落入池底速度刚好为零.假定木球在水中做匀减速直线运动,重力加速度g=10m/s 2.求:(1)木球刚接触水面时的速度的大小; (2)木球在水中运动的加速度的大小; (3)游泳池水的深度.【答案】(1) 10m/s (2)25m/s 2 (3)2m 【解析】试题分析:(1)小木球离水面5m 高静止释放,做自由落体运动直到水面,根据位移时间公式得: h 1=12gt 12 解得:t 1=1s 所以:v 1=gt 1=10m/s(2)在水中运动的时间为:t 2=1.4-t 1 所以:21025/1.41v a m s t ∆===∆- (3)木球在水中做匀加速直线运动,平均速度等于102v + 所以:12201000.4222v h t m ++⨯=⨯==考点:匀变速直线运动的规律【名师点睛】该题主要考查了自由落体运动及匀减速直线运动基本公式的应用,难度不大,属于基础题.4.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。
高考物理动量定理解题技巧(超强)及练习题(含答案)含解析
高考物理动量定理解题技巧(超强)及练习题(含答案)含解析一、高考物理精讲专题动量定理1.如图所示,静置于水平地面上的二辆手推车沿一直线排列,质量均为m ,人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动,当车运动了距离L 时与第二辆车相碰,两车以共同速度继续运动了距离L 时停。
车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k 倍,重力加速度为g ,若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用,碰撞吋间很短,忽咯空气阻力,求: (1)整个过程中摩擦阻力所做的总功; (2)人给第一辆车水平冲量的大小。
【答案】(1)-3kmgL ;(2)10m kgL 【解析】 【分析】 【详解】(1)设运动过程中摩擦阻力做的总功为W ,则W =-kmgL -2kmgL =-3kmgL即整个过程中摩擦阻力所做的总功为-3kmgL 。
(2)设第一辆车的初速度为v 0,第一次碰前速度为v 1,碰后共同速度为v 2,则由动量守恒得mv 1=2mv 222101122kmgL mv mv -=- 221(2)0(2)2k m gL m v -=-由以上各式得010v kgL =所以人给第一辆车水平冲量的大小010I mv m kgL ==2.如图所示,光滑水平面上有一轻质弹簧,弹簧左端固定在墙壁上,滑块A 以v 0=12 m/s 的水平速度撞上静止的滑块B 并粘在一起向左运动,与弹簧作用后原速率弹回,已知A 、B 的质量分别为m 1=0.5 kg 、m 2=1.5 kg 。
求: ①A 与B 撞击结束时的速度大小v ;②在整个过程中,弹簧对A 、B 系统的冲量大小I 。
【答案】①3m/s;②12N•s【解析】【详解】①A、B碰撞过程系统动量守恒,以向左为正方向由动量守恒定律得m1v0=(m1+m2)v代入数据解得v=3m/s②以向左为正方向,A、B与弹簧作用过程由动量定理得I=(m1+m2)(-v)-(m1+m2)v代入数据解得I=-12N•s负号表示冲量方向向右。
高中物理动量定理解题技巧(超强)及练习题(含答案)及解析
(3)木块在木板滑行的时间t
【答案】(1)v1= 6m/s (2)v2=2m/s (3)t=1s
【解析】
【详解】
(1)子弹打入木块过程,由动量守恒定律可得:
m0v0=(m0+m)v1
解得:
v1= 6m/s
(2)木块在木板上滑动过程,由动量守恒定律可得:
(m0+m)v1=(m0+m+M)v2
联立以上各式解得
代入数据得 =8.15m/s =1.85m/s
【名师点睛】
两杆同向运动,回路中的总电动势等于它们产生的感应电动势之差,即与它们速度之差有关,对甲杆由牛顿第二定律列式,对两杆分别运用动量定理列式,即可求解.
7.如图所示,木块A和四分之一光滑圆轨道B静置于光滑水平面上,A、B质量mA=mB=2.0kg。现让A以v0=4m/s的速度水平向右运动,之后与墙壁发生弹性碰撞(碰撞过程中无机械能损失),碰撞时间为t=0.2s。取重力加速度g=10m/s2.求:
解得:
v2=2m/s
(3)对子弹木块整体,由动量定理得:
﹣μ(m0+m)gt=(m0+m)(v2﹣v1)
解得:物块相对于木板滑行的时间
4.在距地面20m高处,某人以20m/s的速度水平抛出一质量为1kg的物体,不计空气阻力(g取10m/s2)。求
(1)物体从抛出到落到地面过程重力的冲量;
(2)落地时物体的动量。
(1)小球与地面碰撞前后的动量变化?
(2)小球受到地面的平均作用力是多大?
【答案】(1)2kg•m/s,方向竖直向上;(2)12N.
【解析】
(1)取竖直向上为正方向,碰撞地面前小球的动量
碰撞地面后小球的动量
高考物理直线运动题20套(带答案)
高考物理直线运动题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试直线运动1.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/s2,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?m s【答案】不能靠自身发动机起飞39/【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.2.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 sv 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 mt s v m s===3.2018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)=1:4.4.如图所示为四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用.一架质量m=1 kg 的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F=16 N ,无人机上升过程中最大速度为6m/s .若无人机从地面以最大升力竖直起飞,打到最大速度所用时间为3s ,假设无人机竖直飞行时所受阻力大小不变.(g 取10 m /s )2.求:(1)无人机以最大升力起飞的加速度;(2)无人机在竖直上升过程中所受阻力F f 的大小;(3)无人机从地面起飞竖直上升至离地面h=30m 的高空所需的最短时间. 【答案】(1)22/m s (2)4f N = (3)6.5s 【解析】(1)根据题意可得26/02/3v m s a m s t s∆-===∆ (2)由牛顿第二定律F f mg ma --= 得4f N =(3)竖直向上加速阶段21112x at =,19x m = 匀速阶段12 3.5h x t s v-== 故12 6.5t t t s =+=5.某运动员助跑阶段可看成先匀加速后匀速运动.某运动员先以4.5m/s 2的加速度跑了5s .接着匀速跑了1s .然后起跳.求: (1)运动员起跳的速度? (2)运动员助跑的距离? 【答案】(1)22.5m/s (2)78.75m【解析】(1)由题意知,运动员起跳时的速度就是运动员加速运动的末速度,根据速度时间关系知,运动员加速运动的末速度为:即运动员起跳时的速度为22.5m/s ;(2)根据位移时间关系知,运动员加速运动的距离为:运动员匀速跑的距离为:所以运动员助跑的距离为:综上所述本题答案是:(1)运动员将要起跳时的速度为22.5m/s ; (2)运动员助跑的距离是78.75m .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。
高考物理机械运动及其描述技巧(很有用)及练习题
高考物理机械运动及其描述技巧(很有用)及练习题一、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 s t v v =+ 所以全程的平均速度 121212222 v v s s v 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.李小华所在学校的校门口是朝南的,他进入校门后一直向北走80 m ,再向东走60 m 就到了他所在的教室.(1)请你画出教室的位置(以校门口为坐标原点,制定并画出适当的标度);(2)求从校门口到教室的位移.(已知tan 37°=34)【答案】(1)(2)从校门口到教室的位移大小为100 m ,方向北偏东37°.【解析】【分析】【详解】(1)根据题意,建立直角坐标系,x 轴正方向表示东,y 轴正方向表示北,则教室位置如图所示:(2)从校门口到教室的位移 228060m=100m x =+设位移方向与正北方向的夹角为θ,则603tan 37804θθ==⇒=︒ 即位移的方向为北偏东37°.3.如图所示,一人在半径为R 的圆形跑道上沿顺时针方向以速率v 运动,A 、B 、C 和D 分别为跑道的四个端点。
直线运动 训练题——2023届高考物理一轮复习(word版含答案)
直线运动 训练题一、选择题(本题共15个小题,每题5分,共75分)1.一物体做变速直线运动,某时刻速度的大小为5 m/s ,1 s 后速度的大小变为8 m/s 。
在这1 s 内该物体的( )A.速度变化的大小可能等于5 m/sB.速度变化的大小可能大于13 m/sC.平均加速度的大小可能小于25m/sD.平均加速度的大小可能等于28m/s2.如图所示,在东京奥运会的女子四人双桨赛艇决赛中,我国的四位姑娘强势夺金。
在比赛过程中,有测量仪精确测量赛艇运动快慢,某一时刻,测量仪显示牌上显示中国队的速度为20.5 km/h 。
则( )A.显示牌上显示的速度为平均速度B.求赛艇通过终点线的时间时,不可以将其视为质点C.研究比赛中四个姑娘的划桨动作,可以将桨视为质点D.赛艇全程的平均速度一定等于全程中点时刻的瞬时速度3.某班同学去部队参加代号为“猎狐”的军事演习,甲、乙两个小分队同时从同一处O 出发,并同时捕“狐”于A 点,指挥部在荧光屏上描出两个小分队的行军路径如图所示,则下列说法正确的是( )A.甲队的位移大于乙队的位移B.甲队的平均速度大于乙队C.两个小分队运动的平均速率相等D.甲队的平均速率大于乙队4.关于加速度,下列说法中正确的是( ) A.有加速度的物体,其速度一定增大 B.物体的速度有变化,则一定具有加速度 C.加速度为零的物体一定处于静止状态D.加速度越大,则物体速度的变化量越大5.2020年11月10日,我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10 909 m 。
“奋斗者”号照片如图所示,下列情况中“奋斗者”号一定可视为质点的是( )A.估算下降总时间时B.用推进器使其转弯时C.在海沟中穿越窄缝时D.科学家在其舱内进行实验时6.甲、乙两个小球在空中由静止释放,做自由落体运动,两球同时落地,落地时,甲的速度比乙的速度大5 m/s ,重力加速度210m/s g =,不计空气阻力,则下列说法错误的是( ) A.甲比乙提前0.5 s 释放B.释放乙球时,甲球的速度大小为5 m/sC.甲下落的高度比乙下落的高度高1.25 mD.两球运动过程中的速度差恒为5 m/s7.子弹恰能依次穿过3块紧贴在一起的厚度分别为32d d 、和d 的固定木板(即穿过第3块木板时子弹速度减小为零)。
高考物理直线运动解题技巧(超强)及练习题(含答案)
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.汽车在路上出现故障时,应在车后放置三角警示牌(如图所示),以提醒后面驾车司机,减速安全通过.在夜间,有一货车因故障停车,后面有一小轿车以30m/s 的速度向前驶来,由于夜间视线不好,驾驶员只能看清前方50m 的物体,并且他的反应时间为0.5s ,制动后最大加速度为6m/s 2.求:(1)小轿车从刹车到停止所用小轿车驾驶的最短时间;(2)三角警示牌至少要放在车后多远处,才能有效避免两车相撞.【答案】(1)5s (2)40m 【解析】 【分析】 【详解】(1)从刹车到停止时间为t 2,则 t 2=0v a-=5 s① (2)反应时间内做匀速运动,则 x 1=v 0t 1② x 1=15 m③从刹车到停止的位移为x 2,则x 2=2002v a -④x 2=75 m⑤小轿车从发现物体到停止的全部距离为 x=x 1+x 2=90m ⑥ △x=x ﹣50m=40m ⑦3.某汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h ,司机发现前方有障碍物时,立即采取紧急刹车,其制动过程中的加速度大小为5m/s 2,假设司机的反应时间为0.50s ,汽车制动过程中做匀变速直线运动。
高考物理直线运动解题技巧(超强)及练习题(含答案)
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1.一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.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。
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a
v12 2(x
d
)
202 2 (60
40 )
2.5
m/s2,
2
2
甲车减速到 v2 ,所用时间为
t1
v1
v0 a
20 10 2.5
4
s,
走过的距离为
x1
v1
v2 2
t1
20
10 2
4
60
m,
甲车从匀速运动到栏杆打开所用时间为
t2
(x
d 2 v2
x1 )
60
40
2 10
60
2
s
甲车从减速到栏杆打开的总时间为 t甲 t1 t2 4 2 6 s
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 a 1g 1m / s2
位移
x5
v32 2a
2m
所以木板右端离墙壁最远的距离为 x1 x2 x5 6.5m
考点:考查了牛顿第二定律与运动学公式的综合应用
【名师点睛】连接牛顿第二定律与运动学公式的纽带就是加速度,所以在做这一类问题
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/s2(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
【答案】460J 【解析】试题分析:对工件,根据牛顿第二定律: 解得:a=1m/s2 当工件的速度与传送带相等时有: 解得:t=2s
此时物块的位移:
m
此过程中传送带的位移:s1=vt=4m 则相对位移: 由能量关系可知,带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能:
=460J
考点:牛顿第二定律;能量守恒定律.
(2)碰撞后,木板向左匀减速,依据牛顿第二定律有 1 M m g 2mg Ma1 ,可得
a1
4 3
m
/
s2
对滑块,则有加速度 a2 4m / s2 ,滑块速度先减小到 0,
此时,木板向左的位移为
x1
vt1
1 2
a1t12
1 3
m
/
s
滑块向右位移
x2
4
2
0
t1
2m
此后,木块开始向左加速,加速度仍为 a2 4m / s2
(3)如图所示:
【解析】(1)由公式:
x
v0t
1 2
at
2
,
可
以
得
到
:
v0
x t
1 2
at
180 12
1 2
112
m
/
s
9m
/
s
;
(2)由速度与时间关系可以得到: v v0 at 9m / s 112m / s 21m / s ;
(3)根据题意可以知道,匀速运动的时间为:
t1
x1 v
105 21
时,特别又是多过程问题时,先弄清楚每个过程中的运动性质,根据牛顿第二定律求加速
度然后根据加速度用运动学公式解题或者根据运动学公式求解加速度然后根据加速度利用
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
t1=5
s;(2) aB
2 3
m/s2
0.67m/s2
【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:vA=vB 对 B 车 vB=at 联立可得:t=10 s
s
5s
,如图所示:
点睛:本题关键是明确汽车的运动性质,然后根据运动学公式直接列式求解。
6.如图所示,一传送皮带与水平面夹角为 =37°,正以 2 m/s 的恒定速率顺时针运行。现将 一质量为 10kg 的工件轻放于其底端,经一段时间送到高 3 m 的平台上,已知工件与皮带间 的动摩擦因数为 μ= ,g 取 10 m/s2,求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能。
应时间内做匀速直线运动.
5.一辆汽车以 1m/s2 的加速度加速行驶了 12 秒,驶过了 180m。之后匀速行驶了 105m, 求: (1)汽车开始加速时的速度是多少? (2)汽车的末速度是多少? (3)简要画出全过程的 v-t 图像(注:标出关键点坐标即可)
【答案】(1) 9m / s (2) 21m / 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 2 g
40 1
m
/
s2
,解得 2
0.4
木板与墙壁碰撞前,匀减速运动时间 t=1s,位移 x 4.5m ,
末速度 v=4m/s,其逆运动则为匀加速直线运动可得 x vt 1 at2 ,带入可得 a 1m / s2 2
木块和木板整体受力分析,滑动摩擦力提供合外力,即 2 g a ,可得 1 0.1
乙车减速行驶到收费岛中心线的时间为
t3
v1 a
20 2.5
8s
从减速到打开栏杆的总时间为 t乙 t0 t3 15 8 23 s
人工收费通道和 ETC 通道打开栏杆放行的时间差 t t乙 t甲 23 6 17 s;
(2)乙车从收费岛中心线开始出发又经 t3 8 s 加速到 v1 20 m/s,与甲车达到共同速
在时间
t
内
A
车的位移为:
xA=v0t-
1 2
aAt 2
B
车的位移为:xB=
1 2
aBt
2
又 xB+x0= xA
联立可得: aB
2 3
m/s2
0.67m/s2
2.撑杆跳高是奥运会是一个重要的比赛项目.撑杆跳高整个过程可以简化为三个阶段:助 跑、上升、下落;而运动员可以简化成质点来处理.某著名运动员,在助跑过程中,从静
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.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/s2 的加速度启动,通过计算判断:如果货车 A 司机没有刹
木块继续减速,加速度仍为
a1
4 3
m
/
s2
假设又经历 t2 二者速度相等,则有 a2t2 v1 a1t2 ,解得 t2 0.5s
此过程,木板位移
x3
v1t2
1 2
a1t22
7 6
m
。末速度 v3
v1
a1t2
2m
/
s
滑块位移此后木块和木板一起匀减速。
二者的相对位移最大为 x x1 x2 x3 x4 6m
为: t=vt v0 =0 30 s=6s ,则汽车制动 8s 后的速度是 0;
a
5
(2)在反应时间内汽车的位移:x1=v0t0=15m;
汽车的制动距离为: x2=v0
vt 2
t=30 0 6m=90m 2
.
则汽车至少要前行 15m+90m=105m 才能停下来.
【点睛】
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,注意汽车在反
7.一辆值勤的警车停在公路当警员发现从他旁边以 10m/s 的速度匀速行驶的货车有违章
行为时,决定去拦截,经 5s 警车发动起来,以 a=2 m/s2 加速度匀加速开出维持匀加速运动,能
达到的最大速度为 20m/s,
试问:
(1)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?
(2) 警车要多长时间才能追上违章的货车?
(1)根据速度位移公式得,助跑距离:x= v2 = 102 =25m 2a 2 2
(2)设自由落体时间为 t1,自由落体运动的位移为 h:h= 1 gt 2 代入数据得:t=1.1s 2
刚要接触垫的速度 v′,则:v′2=2gh,
得 v′= 2gh = 2 10 6.05 =11m/s
(3)设软垫对人的力为 F,由动量定理得:(mg-F)t=0-mv′ 代入数据得:F=1.8×103N 由牛顿第三定律得对软垫的力为 1.8×103N
故两车相距的最远距离为 x x甲 x乙 480 80 400 m.
4.某汽车在高速公路上行驶的速度为 108km/h,司机发现前方有障碍物时,立即采取紧急 刹车,其制动过程中的加速度大小为 5m/s2,假设司机的反应时间为 0.50s,汽车制动过程 中做匀变速直线运动。求: (1)汽车制动 8s 后的速度是多少 (2)汽车至少要前行多远才能停下来? 【答案】(1)0(2)105m 【解析】 【详解】 (1)选取初速度方向为正方向,有:v0=108km/h=30m/s,由 vt=v0+at 得汽车的制动时间
【答案】(1)75m(2)15s
【解析】
【详解】
(1)两车速度相同时间距最大
设警车用时 t1
得 t1= 5s
v 货=at1
间距 Δx=V1(t1+5 )- 0 v1 t1 =75m 2
(2)设经 t2 时间警车达到最大速度 v2=20m/s
得 t2=10s 此时
由于 x 警< x 货,所以追不上 设警车经时间 t 追上
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
x乙
x
d 2
60
40 2
80
m,
从收费岛中心线开始,甲车先从 v0 10 m/s 加速至 v1 20 m/s,这个时间为 t1 4 s