2010年高三物理重点难点专练专题2直线运动全国通用

用心 爱心 专心 专题专题 2 2 直线运动直线运动 复习目标复习目标 1 会熟练的运用有关运动学公式解决专题 2 会解决竖直上抛类专题 3 会解决相遇以及追击专题 一 选择题一 选择题 1 某同学身高 1 8m 在校运动会上参加跳高比赛时 起跳后身体横着越过了 1 8m 高处的 横杆 据此估算他起跳时竖直向上的速度约为 A 2m s B 4m s C 6m s D 8m s 2 如图 2 1 所示为初速度 v0沿直线运动的物体的速度图象 其末速度为 vt 在时间 t 内 物体的平均速度和加速度 a 是 v A v a 随时间减小 B v a 恒定 2 0t vv 2 0t vv C v a 随时间减小 D 无法确定 2 0t vv 3 如图 2 2 所示 可以表示两个做自由落体运动的物体同时落地的速度 时间图象的是 t0表示落地时间 4 用图 2 3 所示的方法可以测出一个人的反应时间 设直尺从开始自由下落 到直尺被受 测者抓住 直尺下落的距离 h 受测者的反应时间为 t 则下列说法正确的是 C A h B t t h 1 C t D t h2h 5 一质点沿直线 ox 做加速运动 它离开 O 点的距离随时间 t 的变化 关系为 x 5 2t3 其中 x 的单位是 m t 的单位是 s 它的速度 v 随时 间 t 的变化关系是 v 6t2 其中 t 的单位是 s 设该质点在 t 0 到 t 2s 间的平均速度为 v1 t 2s 到 t 3s 间的平均速度为 v2 则 B A v1 12m s v2 39m s B v1 8m s v2 38m s 图 2 3 t v v0 t O vt 图 2 1 图 2 2 用心 爱心 专心 C v1 12m s v2 19 5m s D v1 8m s v2 13m s 6 质点从静止开始作匀加速直线运动 从开始运动起 通过连续三段路程所经历的时间分 别为 1s 2s 3s 这三段路程之比是 A 1 2 3 B 1 3 5 C 12 22 32 D 13 23 33 二 非选择题二 非选择题 7 一物体从固定斜面的顶端由静止开始匀加速沿斜面下滑 已知物体在斜面上滑行的最初 3s 通过的路程为 s1 物体在斜面上滑行的最后 3s 通过的路程为 s2 且 s2 s1 6m 已知 s1 s2 3 7 求斜面的长度 8 一个质点由静止开始作直线运动 第 1s 内加速度为 5m s2 第 2s 内加速度为 5m s2 第 3 第 4s 重复第 1 第 2s 内的情况 如此不断运动下去 当 t 100s 时 这个质点的位 移是多少 当质点的位移达到 87 5 米时质点运动了多少时间 9 一筑路工人在长 300 米的隧道中 突然发现一辆汽车在离右隧道口 150 米处以速度 vo 54 千米 小时向隧道驶来 由于隧道内较暗 司机没有发现这名工人 此时筑路工正好 处在向左 向右以某一速度匀速跑动都恰能安全脱险的位置 问此位置距右出口距离是多 少 他奔跑的最小速度是多大 10 一辆轿车违章超车 以 108km h 的速度驶人左侧逆行时 猛然发现正前方 80m 处一辆 卡车正以 72km h 的速度迎面驶来 两司机同时刹车 刹车的加速度大小均为 10m s2 两 司机的反应时间 即司机发现险情到实施刹车所经历的时间 都是 t 试问 t 为何值时 才能保证两车不相撞 11 如图 2 4 所示 在倾角为 的光滑斜面顶端有一质点 A 自静止开始自由下滑 同时另 一质点 B 自静止开始由斜面底端向左以恒定加速度 a 沿光滑水平面运动 A 滑下后能沿斜 面底部的光滑小圆弧平稳地朝 B 追去 为使 A 能追上 B B 的加速度最大值是多少 A B 图 2 4 用心 爱心 专心 12 如图 2 5 所示 天花板上挂有一根长 1m 的木杆 从地面上竖直向上抛出小球的同时木 杆自由落下 0 5s 后球和杆下端在同一水平线上 再过 0 1s 球和杆上端在同一水平线上 求 小球抛出时的速度和天花板离地面的高度 13 一弹性小球自 h0 5m 高处自由落下 当它与水平地面每碰撞一次后 速度减小到碰撞 前的 7 9 倍 不计每次碰撞时间 g 取 10m s2 计算小球从开始下落到停止运动所经时间 t 和通过的总路程 s 14 市区内各路口处画有停车线 当信号灯黄灯开启时司机应开始刹车 红灯开启时车不 能越停车线 否则违反交通规则 设黄灯开启 3 秒红灯才开启 一汽车以 36km h 的速度向 路口驶来 司机看到黄灯开启立即操纵汽车减速装置 经 0 5s 汽车才开始减速 即反应时 间 设刹车加速度大小为 5m s2 则黄灯刚亮时汽车距停车线多远开始操纵减速才不会违 反交通规则 汽车停在停车线时 红灯亮了吗 15 为研究钢球在液体中运动时所受阻力的阻力常数 让钢球从某一高度竖直下落进入液 体中运动 用闪光照相的方法拍摄出钢球在不同时刻的位置 如图 2 6 所示 已知钢球在 液体中运动时所受阻力 F kv2 闪光照相机的闪光频率为 f 图中刻度尺的最小分度为 s0 钢球质量为 m 求阻力常数 k 的表达式 图 2 6 v0 图 2 5 用心 爱心 专心 16 一辆长为 5m 的汽车以 v1 15m s 的速度行驶 在离铁路与公路交叉点 175m 处 汽车 司机突然发现离交叉点 200m 处有一列长 300m 的列车以 v2 20m s 的速度行驶过来 为了 避免事故的发生 汽车司机应采取什么措施 不计司机的反应时间 要求具有开放性答 案 专题预测专题预测 17 神舟 五号飞船完成了预定的空间科学和技术实验任务后返回舱开始从太空向地球 表面按预定轨道返回 返回舱开始时通过自身制动发动机进行调控减速下降 穿越大气层 后 在一定的高度打开阻力降落伞进一步减速下落 这一过程中若返回舱所受空气摩擦阻 力与速度的平方成正比 比例系数 空气阻力系数 为 k 所受空气浮力恒定不变 且认 为竖直降落 从某时刻开始计时 返回舱的运动 v t 图象如图 2 7 中的 AD 曲线所示 图 中 AB 是曲线在 A 点的切线 切线交于横轴一点 B 其坐标为 8 0 CD 是曲线 AD 的 渐进线 假如返回舱总质量为 M 400kg g 10m s2 求 1 返回舱在这一阶段是怎样运动的 2 在初始时刻 v 160m s 此时它的加速度是多大 3 推证空气阻力系数 k 的表达式并计算其值 18 2004 年 1 月 25 日 继 勇气 号之后 机遇 号火星探测器再次成功登陆火星 在人类成功登陆火星之前 人类为了探测距离地球大约 3 0 105km 的月球 也发射了一种 类似四轮小车的月球探测器 它能够在自动导航系统的控制下行走 且每隔 10s 向地球发 射一次信号 探测器上还装着两个相同的减速器 其中一个是备用的 这种减速器可提 供的最大加速度为 5m s2 某次探测器的自动导航系统出现故障 从而使探测器只能匀速前 进而不再能自动避开障碍物 此时地球上的科学家必须对探测器进行人工遥控操作 下表 为控制中心的显示屏的数据 已知控制中心的信号发射与接收设备工作速度极快 科学家每次分析数据并输入命令最少 需要 3s 问 1 经过数据分析 你认为减速器是否执行了减速命令 收到信号时间 与前方障碍物距离 单位 m 9 1020 52 9 1030 32 发射信号时间 给减速器设定的加速度 单位 m s2 9 1033 2 收到信号时间 与前方障碍物距离 单位 m 9 1040 12 图 2 7 用心 爱心 专心 2 假如你是控制中心的工作人员 应采取怎样的措施 加速度需满足什么条件 请计说 明 专题专题 2 2 直线运动参考答案 直线运动参考答案 一 选择题一 选择题 1 B 2 A 3 D 4 C 5 B 6 D 二 非选择题二 非选择题 7 12 5m 8 250m 35s 9 75 米 7 5 米 秒 10 t 0 3s 11 gsin 2 1 12 10m s 6m 13 20 3m 8s 14 15m 没有 15 mg 4s02f2 16 解 若汽车先于列车通过交叉点 则用时 而 汽st10 20 200 1 1 12 15 5175 ts 车必须加速 设加速度为 a1 则 得5175 2 1 2 1111 tatv 2 6 0sma 若汽车在列车之后通过交叉点 则汽车到达交叉点用时 又st25 20 300200 2 汽车必须减速 而且在交叉点前停下来 设汽车的加速度大小为 a2 则 2 3 35 15 175 ts 用心 爱心 专心 175 2 2 2 1 a v 2 2 643 0 sma 所以汽车司机可以让汽车以m s2加速通过或以m s2减速停下 6 0 a643 0 2 a 专题预测专题预测 17 解 1 从 v t 图象可知 物体的速度是减小的 所以做的是减速直线运动 而且从 AD 曲线各点切线的斜率越来越小直到最后为零可知 其加速度大小是越来越小 所以返 回舱在这一阶段做的是加速度越来越小的减速运动 2 因为 AB 是曲线 AD 在 A 点的切线 所以其斜率大小就是 A 点在这一时刻加速度的 大小 即 a 160 8 20m s2 3 设返回舱下降过程中所受的空气浮力恒为 f0 最后匀速时的速度为 vm 返回舱在 t 0 时 由牛顿第二定律可知 kv2 f0 mg ma 返回舱下降到速度达到 4m s 时开始做匀速直线运动 所以由平衡条件可知 kvm2 f0 mg 联立求解 k ma v2 vm2 400 20 1602 42 0 3 18 解 1 设在地球和月球之间传播电磁波需时为 1 s c s tt1 00 月地 从前两次收到的信号可知 探测器的速度 2 smv 2 10 3252 1 由题意可知 从发射信号到探测器收到信号并执行命令的时刻为 9 1034 控制中心第三次 收到的信号