高考物理 常见难题大盘点 匀变速直线运动.doc

2013高考物理常见难题大盘点：匀变速直线运动1火车的速度为8 m/s，关闭发动机后前进了70 m时速度减为6m/s，若再经过50 s，火车又前进的距离为（ ） （）50 m （）90 m （）120 m （）160 m解答 火车在关闭发动机后，作匀减速直线运动，加速度为：m/s2-0.2 m/s2，从6m/s到停止所需时间为：s=30s50s，所以火车在50 s前已停止，火车还能前进的距离为：m=90m，本题的正确选项为（b）。2一个从静止开始作匀加速直线运动的物体，从开始运动起，连续通过三段位移的时间分别是1s、2s、3s，这三段位移的长度之比和这三段位移上的平均速度之比分别是（ ） 2232；23 23；2232 23；11 35；23解答 由题知，物体通过的第一段位移为：s1=，通过的第二段位移为：s2=，通过的第三段位移为：s3=，所以这三段位移的长度之比为23；平均速度之比为2232。本题的正确选项为（b）。abcde图2-103所图2-10所示，光滑斜面ae被分成四个相等的部分，一物体由a点从静止释放，下列结论不正确的是（ ）（）物体到达各点的速率vbvcvdve=12（）物体到达各点所经历的时间：（）物体从a到e的平均速度（）物体通过每一部分时，其速度增量vbva= vcvb= vdvc= vevd解答 由可得vbvcvdve=12；由代入对应的s可得：；因ab:be1:3，所以b点为ae段的中间时刻，作匀变速直线运动的物体，中间时刻的瞬时速度等于这一段的平均速度，即；由得：，本题的正确选项为（d）。4一物体由静止开始做匀加速运动，它在第n秒内的位移是s，则其加速度大小为（ ）（） （） （） （）解答 第n秒内的位移是s为：，整理后得：，本题的正确选项为（a）。5a、b、c三点在同一直线上，一个物体自a点从静止开始做匀加速直线运动，经过b点的速度为v，到c点的速度为2v，则ab与bc两段距离大小之比是（ ）（）14 （）13 （）12 （）11解答 由于，由式和式得sabsbc13本题的正确选项为（b）。6一列火车由静止从车站出发，做匀加速直线运动一位观察者站在这列火车第一节车厢的前端，经过2s，第一节车厢全部通过观察者所在位置；全部车厢从他身边通过历时6s设各节车厢长度相等，且不计车厢间距离，则这列火车共有_节车厢；最后2s内从他身边通过的车厢有_节；最后一节车厢通过观察者需要的时间是_s解答 设每节车厢长为l0，火车全长为l，则，由于t1=2s，t2=6s，解、式知l9l0；最后2s内从观察者身边通过的车厢长为：；设前8节车厢通过观察者所需时间为t3，则，由式和式可得t35.66s，所以最后一节车厢通过观察者需要的时间是0.34s。本题的正确答案为“9 ；5；0.34”。oa图2-11cdb7如图2-11所示，物体自o点由静止开始做匀加速直线运动，a、b、c、d为其轨道上的四点，测得ab=2m，bc=3m，cd=4m且物体通过ab、bc、cd所用的时间相等，求oa间的距离解答 作匀变速直线运动的物体，中间时刻的瞬时速度等于这一段的平均速度，设物体通过ab、bc、cd各段所用的时间均为t0，则，又，由于ab=2m，bc=3m，cd=4m解、式可得：，1.125m，所以oa间的距离为1.125m。8在正常情况下，火车以54km/h的速度匀速开过一个小站现因需要，必须在这一小站停留，火车将要到达小站时，以-0.5m/s2的加速度做匀减速运动，停留2分钟后，又以0.3m/s2的加速度出小站，一直到恢复原来的速度求因列车停靠小站而延误的时间解答 设火车匀速运动的速度为，进小站做匀减速运动时的加速度为，位移为，时间为，出小站做匀加速运动时的加速度为，位移为，时间为，由 54km/h=15m/s，m=225m，s=30s，m=375m，s=50s，火车因进小站在减速、停留、加速过程中共用时（3012050）s=200s，如正常情况下，这一过程只需用时：s=40s ,所以因列车停靠小站而延误的时间为160s9某同学在测定匀变速运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带，已知在每条纸带每5个计时点取好一个计数点，两个计数点之间的时间间隔为0.1s，依打点时间顺序编号为0、1、2、3、4、5，由于不小心，纸带被撕断了，如图2-12所示，请根据给出的a、b、c、d四段纸带回答：在b、c、d三段纸带中选出从纸带a上撕下的那段应是_30.0cm36.6cm49.8cm54.0cm62.2cm012344554abcd图2-12打a纸带时，物体的加速度大小是_3解答 (1)把01、12、23、34、45各点的距离记为s1、 s2、s3、 s4和 s5，作匀加速直线运动的物体相邻相等时间间隔位移差相等，即相等，则，由于s130.0cm ，s2=36.6cm代入上式得s449.8cm，s556.4cm。因此“b”是从纸带a上撕下的部分。(2)由m/s2=6.6 m/s2。本题的正确答案为“b；6.6 m/s2”。10物体在斜面顶端由静止匀加速下滑，最初4s内经过路程为s1，最后4s内经过的路程s2，且s2s18m，s1s212，求斜面的全长解答 由s2s18m，s1s212得s1=8m，s216m ，设物体在斜面上下滑的加速度为a，斜面全长为s，斜面上下滑的总时间为t，则最初4s的位移s1，m/s2=1 m/s2，最后4s的位移s2，其中s216m ，a1m/s2 代入上式可解得t6s，m=18m，所以斜面的全长为18m。11摩托车以速度v1沿平直公路行驶，突然驾驶员发现正前方离摩托车s处，有一辆汽车正以v2的速度开始减速，且v2v1，汽车的加速度大小为a2为了避免发生碰撞，摩托车也同时减速，求其加速度至少需要多少？解答 以前方减速运动的汽车为参照物，则摩托车相对汽车的相对初速为，相对汽车的相对加速度为，刚与汽车不相碰时，摩托车相对汽车的相对位移为，设摩托车从开始减速到摩托车与汽车速度相同所需时间为t，摩托车从开始减速到汽车停止所需时间为t，有，摩托车与汽车刚不相碰时，汽车还未停止的条件是：即（），这时，以前方减速运动的汽车为参照物，有，故当，其中a11m/s2 ，v1=6m/s，v2=8m/s，s=5m 代入式得1.4m/s2，（2）丙车与乙车相碰前，乙车已停止，故为避免丙车与乙车相碰，丙车减速运动的加速度至少应为：a3，其中a21.4m/s2 ，v2=8m/s，v3=9m/s，s=5m 代入式得1.45m/s2所以丙车减速运动的加速度至少应为1.45m/s2。14一电梯，启动时匀加速上升，加速度为2m/s2，制动时匀减速上升，加速度为1m/s2，楼高52m求：若上升的最大速度为6m/s，电梯升到楼顶的最短时间是多少？如果电梯先加速上升，然后匀速上升，最后减速上升，全程共用时间为16s上升的最大速度是多少？解答 （1）设电梯作匀加速上升的末速为v，电梯升到楼顶的总时间为t，则加速运动过程上升的位移为：，减速运动过程上升的位移为：，匀速上升的位移为：，由题意知：，解、式得：，从式知，当，即=8.3m/s时，t 最短；而电梯上升的最大速度为6m/s，所以电梯升到楼顶的最短时间为=6m/s时，代入式可得t13.17s。(2) 如果电梯先加速上升，然后匀速上升，最后减速上升，全程共用时间为16s，代入式可得v =4m/s（v =17.3m/s，不合题意舍去），故电梯上升的最大速度是4m/s。15a、b两站相距s，将其分成n段，汽车无初速由a站出发，分n段向b站做匀加速直线运动，第一段的加速度为a当汽车到达每一等份的末端时，其加速度增加，求汽车到达b站时的速度解答 设第一段的末速，有，设第二段的末速，有，设第三段的末速，有，到达b站时的速度为，所以汽车到达b站时的速度为。图2-16acabc16如图2-16所示，两等高光滑的斜面ac和abc固定已知斜面总长ac = ab+bc，且让小球分别从两斜面顶端无初速滑下，到达斜面底部的时间分别为t和t若则t和t应当是什么关系？解答 如图2-17所示，在ac段取一点b，使ab = ab，由可知，小球到达b点的速度小于小球到达b点的速度，即，又因为两斜面等高、光滑、不计在转折处的碰撞损失，由下落过程中机械能守恒知，在c点和c点速率相等，即，小球从a到c的时间为：cb图2-17aacb，小球从a到c的时间为：，图2-18123由于，ab = ab， bc = bc，比较、两式可得：tt，故t和t的关系应当是tt。17如图2-18所示的滑轮组，物体1、2分别具有向下的加速度a1和a2，物体3具有向上的加速度a3，