高考物理直线运动的技巧及练习题及练习题(含答案)

高考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．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v 0=288km/h 的速度匀速行驶，列车长突然接到通知，前方x 0=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a 1=0.5m/s 2的平均制动加速度减速，减速t 2=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a 2是多大？ 【答案】（1）60m/s （2）1.2m/s 2 【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a 1=0.5m/s 2，设经过t 2=40s 时，列车的速度为v 1，则v 1=v 0-a 1t 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x 1=v 0t 1=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 x 2

=2800m

打开电磁制动后，行驶的距离x 3= x 0- x 1- x 2=1500m ；

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

2

11110.6m 2

x 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

2

2

22

2v x a =

解得

2 5.2m x =

3．如图所示，在光滑的水平地面上， 相距L ＝10 m 的A 、B 两个小球均以v 0＝10 m/s 向右运动，随后两球相继滑上倾角为30°的足够长的光滑斜坡，地面与斜坡平滑连接，取g ＝10 m/s 2．求：A 球滑上斜坡后经过多长时间两球相遇．

【答案】2.5s 【解析】

试题分析：设A 球滑上斜坡后经过t 1时间B 球再滑上斜坡，则有：

1s

A 球滑上斜坡后加速度

m/s 2

设此时A 球向上运动的位移为，则m

此时A 球速度

m/s

B 球滑上斜坡时，加速度与A 相同，以A 为参考系，B 相对于A 以m/s

做匀速运动，设再经过时间它们相遇，有：

s

则相遇时间

s

考点：本题考查了运动学公式的应用

4．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=

12

gt 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：21025/1.41

v a m s t ∆=

==∆- （3）木球在水中做匀加速直线运动，平均速度等于

10

2

v + 所以：1220100

0.4222

v 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．

5．总质量为80kg 的跳伞运动员从离地500m 的直升机上跳下，经过2s 拉开绳索开启降落伞，如图所示是跳伞过程中的v-t 图，试根据图象求：（g 取10m/s 2） （1）t ＝1s 时运动员的加速度和所受阻力的大小． （2）估算14s 内运动员下落的高度及克服阻力做的功． （3）估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间．