高考物理直线运动解题技巧及经典题型及练习题(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°。
高中物理直线运动题20套(带答案)含解析
高中物理直线运动题20套(带答案)含解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.如图所示,质量M=8kg的小车放在光滑水平面上,在小车左端加一水平推力F=8N,当小车向右运动的速度达到1.5m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m=2kg 的小物块,物块与小车间的动摩擦因数为0.2,小车足够长.求:(1)小物块刚放上小车时,小物块及小车的加速度各为多大?(2)经多长时间两者达到相同的速度?共同速度是多大?(3)从小物块放上小车开始,经过t=1.5s小物块通过的位移大小为多少?(取g=10m/s2).【答案】(1)2m/s2,0.5m/s2(2)1s,2m/s(3)2.1m【解析】【分析】(1)利用牛顿第二定律求的各自的加速度;(2)根据匀变速直线运动的速度时间公式以及两物体的速度相等列式子求出速度相等时的时间,在将时间代入速度时间的公式求出共同的速度;(3) 根据先求出小物块在达到与小车速度相同时的位移,再求出小物块与小车一体运动时的位移即可.【详解】(1) 根据牛顿第二定律可得小物块的加速度:m/s2小车的加速度:m/s2(2)令两则的速度相等所用时间为t,则有:解得达到共同速度的时间:t=1s共同速度为:m/s(3) 在开始1s内小物块的位移m此时其速度:m/s在接下来的0.5s小物块与小车相对静止,一起做加速运动且加速度:m/s2这0.5s内的位移:m则小物块通过的总位移: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.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/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.3.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。
高考物理直线运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析
高考物理直线运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析一、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.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。
高考物理直线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析
高考物理直线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.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/s 2)。
求:(1)车在加速过程中木箱运动的加速度的大小 (2)木箱做加速运动的时间和位移的大小(3)要使木箱不从平板车上滑落,木箱开始时距平板车右端的最小距离。
【答案】(1)(2)4s ;18m (3)1.8m【解析】试题分析:(1)设木箱的最大加速度为,根据牛顿第二定律 解得则木箱与平板车存在相对运动,所以车在加速过程中木箱的加速度为(2)设木箱的加速时间为,加速位移为。
(3)设平板车做匀加速直线运动的时间为,则达共同速度平板车的位移为则要使木箱不从平板车上滑落,木箱距平板车末端的最小距离满足考点:牛顿第二定律的综合应用.2.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 =3.如图甲所示,长为4m 的水平轨道AB 与半径为R=0.6m 的竖直半圆弧轨道BC 在B 处相连接,有一质量为1kg 的滑块(大小不计),从A 处由静止开始受水平向右的力F 作用,F 的大小随位移变化关系如图乙所示,滑块与AB 间动摩擦因数为0.25,与BC 间的动摩擦因数未知,取g =l0m/s 2.求:(1)滑块到达B 处时的速度大小;(2)滑块在水平轨道AB 上运动前2m 过程中所需的时间;(3)若滑块到达B 点时撤去力F ,滑块沿半圆弧轨道内侧上滑,并恰好能达到最高点C ,则滑块在半圆轨道上克服摩擦力所做的功是多少. 【答案】(1)210/m s (2)835s (3)5J 【解析】试题分析: (1)对滑块从A 到B 的过程,由动能定理得F 1x 1-F 3x 3-μmgx =12mv B 2得v B =210m/s . (2)在前2 m 内,由牛顿第二定律得F 1-μmg =ma 且x 1=12at 12 解得t 1=835s . (3)当滑块恰好能到达最高点C 时,有mg =m 2Cv R对滑块从B 到C 的过程,由动能定理得W -mg×2R =12mv C 2-12mv B 2 代入数值得W =-5 J即克服摩擦力做的功为5 J .考点:动能定理;牛顿第二定律4.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。
高考物理直线运动答题技巧及练习题(含答案)及解析
高考物理直线运动答题技巧及练习题(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.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。
如图,4个“— ”形小滑块工件紧挨在一起排在斜面上,从下往上依次标为1、2、3、4,滑块上长为L 的轻杆与斜面平行并与上一个滑块接触但不粘连,滑块1恰好在A 处。
现将4个滑块一起由静止释放,设滑块经过D 处时无机械能损失,轻杆不会与斜面相碰。
已知每个滑块的质量为m 并可视为质点,滑块与粗糙面间的动摩擦因数为tan θ,重力加速度为g 。
求(1)滑块1刚进入BC 时,滑块1上的轻杆所受到的压力大小; (2)4个滑块全部滑上水平面后,相邻滑块之间的距离。
【答案】(1)3sin 4F mg θ=(2)43d L =【解析】 【详解】(1)以4个滑块为研究对象,设第一个滑块刚进BC 段时,4个滑块的加速度为a ,由牛顿第二定律:4sin cos 4mg mg ma θμθ-⋅=以滑块1为研究对象,设刚进入BC 段时,轻杆受到的压力为F ,由牛顿第二定律:sin cos F mg mg ma θμθ+-⋅=已知tan μθ= 联立可得:3sin 4F mg θ=(2)设4个滑块完全进入粗糙段时,也即第4个滑块刚进入BC 时,滑块的共同速度为v 这个过程, 4个滑块向下移动了6L 的距离,1、2、3滑块在粗糙段向下移动的距离分别为3L 、2L 、L ,由动能定理,有:214sin 6cos 32)4v 2mg L mg L L L m θμθ⋅-⋅⋅++=⋅( 可得:v 3sin gL θ=由于动摩擦因数为tan μθ=,则4个滑块都进入BC 段后,所受合外力为0,各滑块均以速度v 做匀速运动;第1个滑块离开BC 后做匀加速下滑,设到达D 处时速度为v 1,由动能定理:()22111sin 3.5vv 22mg L m m θ⋅=- 可得:1v 4sin gL θ=当第1个滑块到达BC 边缘刚要离开粗糙段时,第2个滑块正以v 的速度匀速向下运动,且运动L 距离后离开粗糙段,依次类推,直到第4个滑块离开粗糙段。
(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 。
2024年高考物理二轮复习专题2:力与直线运动(附答案解析)
专题02·力与直线运动能力突破本专题主要讲解参考系、质点、位移、速度、加速度、匀变速直线运动、自由落体运动、惯性、作用力与反作用力、超重与失重的问题。
高考热点(1)匀变速直线运动规律和推论的灵活应用;(2)牛顿运动定律的运用;(3)以生产、生活实际为背景的匀变速直线运动规律的应用、追及相遇、交通与安全。
出题方向选择题和计算题均有涉及,题目难度一般为中档。
考点1匀变速直线运动规律的应用1.匀变速直线运动的基本规律(4)某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度:v=xt=vt2。
(5)匀变速直线运动在相等时间内相邻的两段位移之差为常数,即Δx=aT2。
2.追及问题的解题思路和技巧(1)解题思路(2)解题技巧①紧抓“一图三式”,即过程示意图、时间关系式、速度关系式和位移关系式。
②审题应抓住题目中的关键字眼,充分挖掘题目中的隐含条件,如“刚好”“恰好”“最多”“至少”等,往往对应一个临界状态,满足相应的临界条件。
③若被追赶的物体做匀减速运动,一定要注意追上前该物体是否已停止运动,最后还要注意对解的讨论分析。
【例1】(2022秋•湛江期末)某汽车正以72/km h的速度在公路上行驶,为“礼让行人”,若驾驶员以大小为25/m s的加速度刹车,则以下说法正确的是()A.汽车刹车30m停下B.刹车后1s时的速度大小为15/m sC.刹车后5s时的速度大小为5/m sD.刹车后6s内的平均速度大小为5/m s【分析】汽车刹车后先做匀减速直线运动,最后静止。
根据运动学规律,先计算刹车需要多长时间,然后在刹车时间内,计算各种物理量即可。
【解答】解:汽车的初速度072/20/v km h m s==A .汽车停止运动后的末速度为零,所以刹车的距离2202040225v x m m a ===⨯,故A 错误;B .刹车后1s 时的速度大小10120/51/15/v v at m s m s m s =-=-⨯=,故B 正确;C .汽车从开始刹车到速度为零的时间为:002045v t s s a ===,所以刹车后5s 时的速度大小零,故C 错误;D .汽车刹刹车的时间是4s ,所以车后6s 内的位移等于刹车4s 内的位移为40m ,刹车后6s 内的平均速度大小4020//63x v m s m s t ===,故D 错误。
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)。
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经典题型及练习题(含答案)及解析
高考物理直线运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案)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.重力加速度是物理学中的一个十分重要的物理量,准确地确定它的量值,无论从理论上、还是科研上、生产上以及军事上都有极其重大的意义。
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。
高考物理直线运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案)
高考物理直线运动解题技巧及经典题型及练习题(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.如图所示,在沙堆表面放置一长方形木块A ,其上面再放一个质量为m 的爆竹B ,木块的质量为M .当爆竹爆炸时,因反冲作用使木块陷入沙中深度h ,而木块所受的平均阻力为f 。
若爆竹的火药质量以及空气阻力可忽略不计,重力加速度g 。
求: (1)爆竹爆炸瞬间木块获得的速度; (2)爆竹能上升的最大高度。
【答案】(1()2f Mg hM-2)()2f Mg Mh m g - 【解析】 【详解】(1)对木块,由动能定理得:2102Mgh fh Mv -=-, 解得:()2f Mg hv M-=(2)爆竹爆炸过程系统动量守恒,由动量守恒定律得:0Mv mv -'=爆竹做竖直上抛运动,上升的最大高度:22v H g'=解得:()2fMg MhH m g-=3.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 ′=2gh =210 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1.8×103N4.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/s 2)。
高考物理直线运动解题技巧分析及练习题(含答案)及解析
高考物理直线运动解题技巧剖析及练习题( 含答案 ) 及分析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.倾角为θ的斜面与足够长的圆滑水平面在D 处光滑连结,斜面上AB 的长度为3L, BC、CD 的长度均为 3.5L, BC 部分粗拙,其他部分圆滑。
如图,4个“—”形小滑块工件紧挨在一同排在斜面上,从下往上挨次标为1、 2、 3、 4,滑块上长为L 的轻杆与斜面平行并与上一个滑块接触但不粘连,滑块 1 恰幸亏 A 处。
现将 4 个滑块一同由静止开释,设滑块经过 D 处时无机械能损失,轻杆不会与斜面相碰。
已知每个滑块的质量为m 并可视为质点,滑块与粗拙面间的动摩擦因数为tan,重力加快度为g。
求(1)滑块 1 刚进入 BC 时,滑块 1 上的轻杆所遇到的压力大小;(2) 4 个滑块所有滑上水平面后,相邻滑块之间的距离。
【答案】( 1)F 3 mg sin (2)d4L43【分析】【详解】(1)以 4 个滑块为研究对象,设第一个滑块刚进BC 段时,4 个滑块的加快度为 a,由牛顿第二定律: 4mgsin mgcos4ma以滑块 1为研究对象,设刚进入BC段时,轻杆遇到的压力为F,由牛顿第二定律:F mgsin mgcos ma已知tan联立可得: F 3mgsin 4(2)设 4 个滑块完整进入粗拙段时,也即第 4 个滑块刚进入BC 时,滑块的共同速度为 v 这个过程, 4 个滑块向下挪动了6L 的距离, 1、 2、 3 滑块在粗拙段向下挪动的距离分别为3L、 2L、L,由动能定理,有:4mgsin6L mgcos(3L2L L)14mv22可得: v 3 gLsin因为动摩擦因数为tan,则4 个滑块都进入BC 段后,所受合外力为 0,各滑块均以速度 v 做匀速运动;第 1 个滑块走开 BC后做匀加快下滑,设抵达 D 处时速度为 v1,由动能定理:mgsin3.5L1 mv 12 1 mv 22 2可得:v 14 gLsin当第 1 个滑块抵达 BC 边沿刚要走开粗拙段时,第 2 个滑块正以 v 的速度匀速向下运动,且运动 L 距离后走开粗拙段,挨次类推,直到第 4 个滑块走开粗拙段。
高考物理直线运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案)
高考物理直线运动解题技巧及经典题型及练习题(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.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。
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高考物理直线运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试直线运动1.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。
如图,4个“— ”形小滑块工件紧挨在一起排在斜面上,从下往上依次标为1、2、3、4,滑块上长为L 的轻杆与斜面平行并与上一个滑块接触但不粘连,滑块1恰好在A 处。
现将4个滑块一起由静止释放,设滑块经过D 处时无机械能损失,轻杆不会与斜面相碰。
已知每个滑块的质量为m 并可视为质点,滑块与粗糙面间的动摩擦因数为tan θ,重力加速度为g 。
求(1)滑块1刚进入BC 时,滑块1上的轻杆所受到的压力大小;(2)4个滑块全部滑上水平面后,相邻滑块之间的距离。
【答案】(1)3sin 4F mg θ=(2)43d L = 【解析】【详解】(1)以4个滑块为研究对象,设第一个滑块刚进BC 段时,4个滑块的加速度为a ,由牛顿第二定律:4sin cos 4mg mg ma θμθ-⋅=以滑块1为研究对象,设刚进入BC 段时,轻杆受到的压力为F ,由牛顿第二定律:sin cos F mg mg ma θμθ+-⋅=已知tan μθ= 联立可得:3sin 4F mg θ= (2)设4个滑块完全进入粗糙段时,也即第4个滑块刚进入BC 时,滑块的共同速度为v 这个过程, 4个滑块向下移动了6L 的距离,1、2、3滑块在粗糙段向下移动的距离分别为3L 、2L 、L ,由动能定理,有:214sin 6cos 32)4v 2mg L mg L L L m θμθ⋅-⋅⋅++=⋅( 可得:v 3sin gL θ= 由于动摩擦因数为tan μθ=,则4个滑块都进入BC 段后,所受合外力为0,各滑块均以速度v 做匀速运动;第1个滑块离开BC 后做匀加速下滑,设到达D 处时速度为v 1,由动能定理:()22111sin 3.5v v 22mg L m m θ⋅=- 可得:1v 4sin gL θ=当第1个滑块到达BC 边缘刚要离开粗糙段时,第2个滑块正以v 的速度匀速向下运动,且运动L 距离后离开粗糙段,依次类推,直到第4个滑块离开粗糙段。
由此可知,相邻两个滑块到达BC 段边缘的时间差为v L t ∆=,因此到达水平面的时间差也为v L t ∆= 所以滑块在水平面上的间距为1v d t =∆联立解得43d L =2.跳伞运动员做低空跳伞表演,当直升机悬停在离地面224m 高时,运动员离开飞机作自由落体运动,运动了5s 后,打开降落伞,展伞后运动员减速下降至地面,若运动员落地速度为5m/s ,取210/g m s =,求运动员匀减速下降过程的加速度大小和时间.【答案】212.5?m/s a =; 3.6t s =【解析】运动员做自由落体运动的位移为221110512522h gt m m ==⨯⨯= 打开降落伞时的速度为:1105/50/v gt m s m s ==⨯=匀减速下降过程有:22122()v v a H h -=-将v 2=5 m/s 、H =224 m 代入上式,求得:a=12.5m/s 2减速运动的时间为:12505 3.6?12.5v v t s s a --===3.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 ==⨯4.一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/h5.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;6.2015年12月20日11时42分,深圳光明新区长圳红坳村凤凰社区宝泰园附近山坡垮塌,20多栋厂房倒塌,91人失联.假设当时有一汽车停在小山坡底(如图所示),突然司机发现在距坡底S1=180m的山坡处泥石流以2m/s的初速度、0.7m/s2的加速度匀加速倾泻而下,假设司机(反应时间为1s)以0.5m/s2的加速度匀加速启动汽车且一直做匀加速直线运动,而泥石流到达坡底后速率不变且在水平面做匀速直线运动.问:(1)泥石流到达坡底后的速率是多少?到达坡底需要多长时间?(2)从汽车启动开始,经过多长时间才能加速到泥石流达坡底后的速率?(3)汽车司机能否安全逃离泥石流灾害?【答案】(1)20s 16 m/s (2)32s (3)能安全逃离【解析】【分析】【详解】(1)设泥石流到达坡底的时间为t 1,速率为v 1,则由v 12-v 02=2as 1得v 1=16 m/s由v 1=v 0+a 1t 1得t 1=20 s(2)设汽车从启动到速度与泥石流的速度相等所用的时间为t ,则:由v 汽=v 1=a′t得t=32s(3)所以s 汽=256ms 石=v 1t′=v 1(t+1﹣t 1)=16×(32+1﹣20)=208m因为s 石<s 汽,所以能安全逃离7.我国ETC (不停车电子收费系统)已实现全国联网,大大缩短了车辆通过收费站的时间,假设一辆家庭轿车以20m/s 的速度匀速行驶,接近人工收费站时,轿车开始减速,至收费站窗口恰好停止,再用10s 时间完成交费,然后再加速至20m/s 继续行驶.若进入ETC 通道.轿车从某位置开始减速至10m/s 后,再以此速度匀速行驶20m 即可完成交费,然后再加速至20m/s 继续行驶.两种情况下,轿车加速和减速时的加速度大小均为2.5m/s 2.求:(l )轿车从开始减速至通过人工收费通道再加速至20m/s 的过程中通过的路程和所用的时间;(2)两种情况相比较,轿车通过ETC 交费通道所节省的时间.【答案】(1)160m ,26s ;(2)15s ;【解析】(1)轿车匀减速至停止过程20110280v ax x m -=-⇒=,01108v at t s -=-⇒=;车匀加速和匀减速通过的路程相等,故通过人工收费通道路程12160x x m ==; 所用时间为121026t t s =+=;(2)通过ETC 通道时,速度由20m/s 减至10m/s 所需时间t 2,通过的路程x 2102v v at -=-解得:24t s =221022v v ax -=-解得:26x m =车以10m/s 匀速行驶20m 所用时间t 3=2s ,加速到20m/s 所用的时间为t 4=t 2=4s ,路程也为x 4=60m ;车以20m/s 匀速行驶的路程x 5和所需时间t 5:5242020x x x x m =---=;5501x t s v == 故通过ETC 的节省的时间为:234515t t t t t t s ∆=----=;点睛:解决本题的关键理清汽车在两种通道下的运动规律,搞清两种情况下的时间关系及位移关系,结合匀变速直线运动的位移公式和时间公式进行求解.8.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。
物块上滑所用时间t 1和下滑所用时间t 2大小之比为t 1:t 2=1:取g=10m /s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。