物理高考物理直线运动练习题

1、物理高考物理直线运动练习题一、高中物理精讲专题测试直线运动1 2022 年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一某滑道示意图如下，长直助滑道AB 与弯曲滑道 BC 平滑衔接，滑道 BC 高 h=10 m ， C 是半径=20 m 圆弧的最低点，质量m=60 kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速R度 a=4.5 m/s 2，到达 B 点时速度 vB=30 m/s 取重力加速度 g=10 m/s 2（1）求长直助滑道AB的长度；L（2）求运动员在AB 段所受合外力的冲量的I 大小；（3）若不计 BC 段的阻力，画出运动员经过C 点时的受力图，并求其所受支持力FN

2、的大小【答案】（ 1） 100m （ 2） 1800 N s （ 3） 3 900 N【解析】（1）已知 AB 段的初末速度，则利用运动学公式可以求解斜面的长度，即v2v022aL可解得 : Lv2v02100m2 a（ 2）根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以ImvB01800N s（3）小球在最低点的受力如图所示由牛顿第二定律可得：Nmgm vC2R从 B 运动到 C 由动能定理可知：mgh1 mv21 mv2CB22解得 ; N 3900N故本题答案是：（1） L100m （2） I1800N s （ 3） N 3900N点睛：本题考查了动能定理和圆周运动，会利用动能定理求解

3、最低点的速度，并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小2一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块，在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m ，如图（a）所示t0 时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t1s 时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板已知碰撞后1s 时间内小物块的vt图线如图（b）所示木板的质量是小物块质量的15 倍，重力加速度大小g 取10m/s 2求（1）木板与地面间的动摩擦因数1 及小物块与木板间的动摩擦因数2 ；（ 2）木板的最小长度；（ 3）木板右端离墙壁的最终距离【答案】（ 1

4、） 1 0.1 20.4 （ 2） 6m （ 3） 6.5m【解析】（1）根据图像可以判定碰撞前木块与木板共同速度为v4m/s碰撞后木板速度水平向左，大小也是v4m/s4m / s0m / s木块受到滑动摩擦力而向右做匀减速，根据牛顿第二定律有2 g1s解得 2 0.4木板与墙壁碰撞前，匀减速运动时间t1s ，位移 x4.5m ，末速度 v4m/s其逆运动则为匀加速直线运动可得xvt1 at 22带入可得 a 1m / s2木块和木板整体受力分析，滑动摩擦力提供合外力，即1ga可得 1 0.1（2）碰撞后，木板向左匀减速，依据牛顿第二定律有1 (Mm) g2 mgMa1可得 a1 4 m /

5、s23对滑块，则有加速度a24m / s2滑块速度先减小到0，此时碰后时间为t11s此时，木板向左的位移为12108x1vt12a1t13m 末速度 v13m / s滑块向右位移x24m / s0 t12m2此后，木块开始向左加速，加速度仍为a24m / s2木块继续减速，加速度仍为a14 m / s23假设又经历 t2 二者速度相等，则有a2t2v1 a1t2解得 t2 0.5s此过程，木板位移x3v1t21 a1t227 m 末速度 v3 v1a1t22m / s26x4121滑块位移2a2t22 m此后木块和木板一起匀减速二者的相对位移最大为xx1x3x2x46m滑块始终没有离开木板，所

6、以木板最小的长度为6m（3）最后阶段滑块和木板一起匀减速直到停止，整体加速度a1g 1m / s2位移 x5v322m2a所以木板右端离墙壁最远的距离为x1x3x56.5m【考点定位】牛顿运动定律【名师点睛】分阶段分析，环环相扣，前一阶段的末状态即后一阶段的初始状态，认真沉着，不急不躁3 货车 A 正在公路上以20 m/s 的速度匀速行驶，因疲劳驾驶，司机注意力不集中，当司机发现正前方有一辆静止的轿车B 时，两车距离仅有75 m（1）若此时轿车 B 立即以 2 m/s2 的加速度启动，通过计算判断：如果货车A 司机没有刹车，是否会撞上轿车 B；若不相撞，求两车相距最近的距离；若相撞，求出从货车

7、A 发现轿车 B 开始到撞上轿车 B 的时间（2）若货车 A 司机发现轿车B 时立即刹车（不计反应时间）做匀减速直线运动，加速度大小为 2 m/s 2（两车均视为质点），为了避免碰撞，在货车A 刹车的同时，轿车B 立即做匀加速直线运动（不计反应时间），问：轿车B 加速度至少多大才能避免相撞【答案】（ 1）两车会相撞 t1=5 s2222m/s0.67m/s；（ ） aB3【解析】【详解】（ 1）当两车速度相等时， A、 B 两车相距最近或相撞设经过的时间为 t，则： vA=vB对 B 车 vB=at联立可得： t=10 sA 车的位移为： xA=vAt= 200 mB1at2=100 mB 车

8、的位移为： x =2因为 xB+x0=175 mxA所以两车会相撞，设经过时间t 相撞，有 :vAt= xo 十1 at 22代入数据解得：t 1=5 s， t2=15 s(舍去 )（ 2）已知 A 车的加速度大小 aA=2 m/s 2，初速度 v0=20 m/s ，设 B 车的加速度为 aB， B 车运动经过时间 t ，两车相遇时，两车速度相等，则有： vA=v0-aAtvB= aBt 且 vA= vB在时间 t 内 A 车的位移为： xA=v0t-1 aAt 22B 车的位移为：B12x =2 aBt又 xB+x0= xA联立可得： aB2 m/s20.67m/s23D处平滑连接，斜面上A

9、B的长度为3LBC4 倾角为 的斜面与足够长的光滑水平面在，、CD 的长度均为 3.5L， BC 部分粗糙，其余部分光滑。如图，4 个“ ”形小滑块工件紧挨在一起排在斜面上，从下往上依次标为1、 2、 3、 4，滑块上长为L 的轻杆与斜面平行并与上一个滑块接触但不粘连，滑块1 恰好在 A 处。现将 4个滑块一起由静止释放，设滑块经过 D 处时无机械能损失，轻杆不会与斜面相碰。已知每个滑块的质量为m 并可视为质点，滑块与粗糙面间的动摩擦因数为tan，重力加速度为 g。求（ 1）滑块 1 刚进入 BC 时，滑块 1 上的轻杆所受到的压力大小；（ 2） 4 个滑块全部滑上水平面后，相邻滑块之间的距离

10、。【答案】（1） F3（ 2） d4 Lmg sin43【解析】【详解】（1）以4 个滑块为研究对象，设第一个滑块刚进BC 段时，4 个滑块的加速度为 a，由牛顿第二定律： 4mgsinmgcos4ma以滑块 1 为研究对象，设刚进入BC段时，轻杆受到的压力为F，由牛顿第二定律：F mgsinmgcosma已知tan联立可得： F3 mgsin4（2）设 4 个滑块完全进入粗糙段时，也即第4 个滑块刚进入BC 时，滑块的共同速度为 v这个过程，4 个滑块向下移动了6L 的距离， 1、 2、 3 滑块在粗糙段向下移动的距离分别为3L、 2L、L，由动能定理，有：4mgsin6Lmgcos（3L2

11、LL)14mv22可得： v3gLsin由于动摩擦因数为tan，则 4 个滑块都进入BC 段后，所受合外力为0，各滑块均以速度 v 做匀速运动；第 1 个滑块离开 BC后做匀加速下滑，设到达D 处时速度为 v1，由动能定理：mgsin3.5L1mv121mv 222可得： v14gLsin当第 1 个滑块到达 BC边缘刚要离开粗糙段时，第2 个滑块正以 v 的速度匀速向下运动，且运动 L 距离后离开粗糙段，依次类推，直到第4 个滑块离开粗糙段。由此可知，相邻两个滑块到达 BC 段边缘的时间差为tLL，因此到达水平面的时间差也为tvv所以滑块在水平面上的间距为dv1 t联立解得 d4 L35 一

12、位汽车旅游爱好者打算到某风景区去观光，出发地和目的地之间是一条近似于直线的公路，他原计划全程平均速度要达到40 km/h ，若这位旅游爱好者开出1/3路程之后发现他的平均速度仅有20 km/h ，那么他能否完成全程平均速度为40 km/h的计划呢？若能完成，要求他在后的路程里开车的速度应达多少？【答案】 80km/h【解析】本题考查匀变速直线运动的推论，利用平均速度等于位移除以时间，设总路程为s，后路程上的平均速度为v，总路程为s前 里时用时后里时用时所以全程的平均速度解得由结果可知，这位旅行者能完成他的计划，他在后2s/3 的路程里，速度应达80 km/h62018 年 12 月 8 日 2

13、 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h20m时，下落的时间正好为t 5s ，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 1222g 月 5解得： g 月 1.6m/ s2（2）小球下落过程中

14、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） =1:4.7 如图 ,MN是竖直放置的长 L=0.5m 的平面镜 , 观察者在 A 处观察 , 有一小球从某处自由下落, 小球下落的轨迹与平面镜相距 d=0.25m, 观察者能在镜中看到小球像的时间 t=0.2s . 已知观察的眼睛到镜面的距离 s=0.5m, 求小球从静止开始下落经多长时间 , 观察者才能在镜中看到小球的像 .( 取 g=10m/s2)【答案】 0.275s；【解析】试题分析：由平面镜成像规律及光路图可逆可知，人在A 处能够观察到平面镜中虚像所对应的空

15、间区域在如图所示的直线PM 和 QN 所包围的区域中，小球在这一区间里运动的距离为图中 ab 的长度 L/ 由于 aA/ b MA / N bA/ C NA/ D 所以 L/ /L=bA/ /NA / bA/NA / =（ s+d） /s联立求解， L/ =075mt/1212设小球从静止下落经时间人能看到，则Lg(tt ) gt22代入数据，得t=0 275s考点：光的反射；自由落体运动【名师点睛】本题是边界问题，根据反射定律作出边界光线，再根据几何知识和运动学公式结合求解；要知道当小球发出的光线经过平面镜反射射入观察者的眼睛时，人就能看到小球镜中的像8如图甲所示，质量为M 3.0kg 的平

16、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/s 2）求：(1)小物体 A 和 B 与平板小车之间的动摩擦因数A、 B(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a3.0 m/s 2.根据牛顿第二定律：f = mgma 可得 A=B=0

17、.3(2)物体 A、B 所受摩擦力大小均为Ff 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。AB(3)由图像可知 0-1.0s 内 A 的位移 x =4.5m B 的位移 x =1.5mAAA2B 减速到零后，对 A f = mg ma解得 a =3m/s对 B 和车 fA= mg=（ M+m ） aB 解得 aB=0.75m/s 2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mA、 B 之间的相对位移，即车的最小长度为：x xAxB 7.2m考点：牛顿第二定律的综合应用.9 一辆长途客车

18、正以v=20m/s 的速度匀速行驶，突然，司机看见车的正前方x033m 处有一只狗，如图（甲）所示，司机立即采取制动措施，若从司机看见狗开始计时（t=0），长途客车的“速度一时间”图象如图（乙）所示。（ 1）求长途客车制动时的加速度；（ 2）求长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离；（ 3）若狗正以 v=4m/s 的速度与长途客车同向奔跑，问狗能否摆脱被撞的噩运【答案】（ 1） a5m/s2（ 2） s50m（ 3）狗被撞【解析】（ 1）根据加速度的定义可由图像得：av0205m/s2t4.50.5（2）根据 v t图线下面的面积值为位移大小，则由图像可得：x1 v0 t1 t21200.5 4.550m22（3）当客车由 v020m/s 减速到 v4m/s 时，所需时间为v420t3.2sa5司机从看到狗到速度减为v4m/s 所通过的位移为v2v02x1 v0t148.4m2a而狗通过的位移为x2v t1t 14.8mx23347.8m因为 x1x233 ，所以狗将被撞