最新高考物理直线运动试题经典

最新高考物理直线运动试题经典

一、高中物理精讲专题测试直线运动

1．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。

2．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2

10m/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＝15

16

m ， B 滑行距离：S B =

12a B t 2=12×14×116m=7

16

m ． 最大距离：△s=S A -S B =

1516−7

16

=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：

222

01122A B

v v v L a a -=+ 又：

011

A B

v 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．

3．一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。 【答案】（1）

（2）

【解析】 【详解】 (1)由位移公式：

即：

解得：

；

(2)由速度公式：

即

。

4．杭黄高铁是连接杭州市和黄山市的高速铁路。2018年12月25日，正式开通运营，运行时的最大时速为250公里。杭黄高速列车在一次联调联试运行中由A 站开往B 站，A 、B 车站间的铁路为直线。技术人员乘此列车从A 车站出发，列车从启动匀加速到270km/h ，用了150s 时间，在匀速运动了10分钟后，列车匀减速运动，经过200秒后刚好停在B 车站.求:

(1)求此高速列车启动、减速时的加速度; (2)求A 、B 两站间的距离；

【答案】（1）0.5m/s 2，-0.375m/s 2；（2）58125m 【解析】 【分析】

分别确定高速列车启动、减速运动过程的初速度、末速度和时间，由加速度定义式∆=∆v a t

求出加速度。 【详解】

(1) 由加速度的定义式∆=

∆v

a t

有： 高速列车启动时的加速度为2212700.53.6150v m m a s

s t ∆=

==∆⨯ 高速列车减速时的加速度为 22202700.3753.6200v m m a s

s t ∆-===-∆⨯； (2) 加速过程的位移为2

111156262

x a t m =

= 匀速过程的位移为2245000x vt m ==

减速过程的位移为2

32

075002v x m a -=

= 总位移为

12358125x x x x m =++=

5．如图甲所示，质量为M＝3.0kg的平板小车C静止在光滑的水平面上，在t＝0时，两个质量均为1.0kg的小物体A和B同时从左右两端水平冲上小车，1.0s内它们的v－t图象如图乙所示，（ g取10m/s2）求：

(1)小物体A和B与平板小车之间的动摩擦因数μA、μB

(2)判断小车在0～1.0s内所做的运动，并说明理由？

(3)要使A、B在整个运动过程中不会相碰，车的长度至少为多少？

【答案】（1）0.3；（2）小车静止；（3）7.2m

【解析】试题分析：(1)由v－t图可知，在第1 s内，物体A、B的加速度大小相等，均为a ＝3.0 m/s2.

根据牛顿第二定律：f =μmg＝ma 可得μA=μB=0.3

(2)物体A、B所受摩擦力大小均为F f＝ma＝3.0 N，方向相反，

根据牛顿第三定律，车C受A、B的摩擦力也大小相等，方向相反，合力为零，故小车静止。

(3)由图像可知0-1.0s内A的位移x A=4.5m B 的位移x B=1.5m

B减速到零后，对A f A=μmg＝ma A解得a A=3m/s2

对B和车 f A=μmg=（M+m）a B解得a B=0.75m/s2

设经过时间t，达到相同速度v

解得：t=0.8s v=0.6m/s

相对位移m

A 、B之间的相对位移，即车的最小长度为：x＝x A＋x B＋＝7.2m

考点：牛顿第二定律的综合应用.

6．我国ETC联网正式启动运行，ETC是电子不停车收费系统的简称．汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示．假设汽车以v0=15m/s朝收费站正常沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在收费线中心线前10m处正好匀减速至v=5m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v0正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过20s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v0正常行驶．设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1m/s2，求：