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最新高考物理直线运动专项训练100( 附答案 )

一、高中物理精讲专题测试直线运动

1．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（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。h，而木块所受的平均阻力g。求：

【答案】（ 1）2 f Mg h

（ 2）f Mg Mh

M m2 g 【解析】

【详解】

（1）对木块，由动能定理得：Mgh fh01

Mv 2，2

解得：v2f Mg h ；

M

（2）爆竹爆炸过程系统动量守恒，由动量守恒定律得：Mv mv 0

爆竹做竖直上抛运动，上升的最大高度：H v 2 2g

解得： H f Mg Mh

m2g

2．如图所示，一个带圆弧轨道的平台固定在水平地面上，光滑圆弧MN的半径为

R=3.2m，水平部分NP 长 L=3.5m，物体面光滑，小车的左端紧贴平台的右端．从B 静止在足够长的平板小车

M 点由静止释放的物体

C 上， B 与小车的接触

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

33

m

(3)物体 A 最终离小车左端的距离为

16

【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

N

2

L=v t-at

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

mgL 1

1 mv 1

2 1 2mv 2 2 解得： L 1＝ 9 m

2 2

4 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 + m )v = m v

A

B 3

A 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

mgL 2

1 mv 2

2 1 2mv

3 2 1 3mv

4 2 解得： L 2＝ 3 m

2 2

2

16

物体 A 最终离小车左端的距离为

33

x=L 1-L 2= m

16

考点：牛顿第二定律；动量守恒定律；能量守恒定律 .

3． 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

2

的平均制动加速度减速，减速t 2=40s 后，列车 1 =0.5m/s

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/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a1

=0.5m/s 2，设经过 t

2

时，列车的速度为

1

=40s v ，

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 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 ；

4．2018 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h 20m时，下落的时间正好为t5s ，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 21:4

【解析】

【详解】

（1）由 h＝1

g 月 t 2得： 20＝

1

22

2

g 月×5

解得： g 月＝ 1.6m/ s2

（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.

5．光滑水平桌面上有一个静止的物体，其质量为7kg，在 14N 的水平恒力作用下向右做匀加速直线运动，求 :5s 末物体的速度的大小？5s内通过的位移是多少？

【答案】 x=25m

【解析】

【分析】