直线运动练习题含答案

1、直线运动练习题含答案一、高中物理精讲专题测试直线运动C是半加速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径R=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，度a=4.5 m/s 2,到达B点时速度vb=30 m/s(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(3) 若不计BC段的阻力，画出运动员经过 小.取重力加速度 g=10 m/s 由牛顿第二定律可得：N mq mCy R从B运动到C由动能定理可知：u

2、1 2 1 2 mqh mvC mvB2 2(1) 车在加速过程中木箱运动的加速度的大小(2 )木箱做加速运动的时间和位移的大小(3) 要使木箱不从平板车上滑落，木箱开始时距平板车右端的最小距离。【答案】(1)卜'兀产(2) 4s； 18m (3) 1.8m【解析】试题分析：(1)设木箱的最大加速度为 a，根据牛顿第二定律= ma解得沁皆老;二注:叮实则木箱与平板车存在相对运动，所以车在加速过程中木箱的加速度为'(2) 设木箱的加速时间为 .，加速位移为。.Fn的大I大小；C点时的受力图，并求其所受支持力【解析】3 900 N(1) 已知AB段的初末速度，则利用运动学公式可以求

3、解斜面的长度，即v2 诟 2aL2 2可解得:L V 虫 100m2a(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I mvB 01800N s(3 )小球在最低点的受力如图所示解得;N 3900N故本题答案是：(1) L 100m(2) I 1800N 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. 跳伞运动员做低空跳伞表演，当直升机悬停在离地面224m高时，运动员离开飞机作自由落体运动，运动了 5s后，打开降落伞，展伞后运动员减速下降至地面，若运动员落地速 度为5m/s，取g 10

4、m/ s2，求运动员匀减速下降过程的加速度大小和时间.【答案】a 12.5?m/s2 ; t 3.6s【解析】1 2 1 2运动员做自由落体运动的位移为h丄gt2丄10 52m 125m2 2打开降落伞时的速度为：v1 gt 10 5m/s 50m/s2 2匀减速下降过程有：V1 V2 2a(H h)将 V2=5 m/s、H=224 m 代入上式，求得： a=12.5m/s2减速运动的时间为：t VV2 505 s 3.6?sa 12.53. 如图所示，一木箱静止在长平板车上，某时刻平板车以a = 2.5m/s2的加速度由静止开始向前做匀加速直线运动，当速度达到v = 9m/s时改做匀速直线运

5、动，己知木箱与平板车之间的动摩擦因数 口 = 0.22 5，箱与平板车之间的最大静摩擦力与滑动静擦力相等( g取 10m/s2)。求：22.25(3)设平板车做匀加速直线运动的时间为"I,则心=3 .Cs a 2.5达共同速度平板车的位移为则2-J馅=-t =+9x(4-3.6) = 19.£w* 2a 1 J 2x2.5要使木箱不从平板车上滑落，木箱距平板车末端的最小距离满足=xl-x1 = L9.3 -18 =1.8w考点：牛顿第二定律的综合应用 4. 如图所示，某次滑雪训练，运动员站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得 水平推力F 84N而从静止向前滑行，其作

6、用时间为 ti 1.0s，撤除水平推力F后经过 t22.0s，他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力，作用距离与第一次相同已知该运动员连同装备的总质量为m 60kg，在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为Ff 12N，求：(1) 第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小及这段时间内的位移大小.(2 )该运动员(可视为质点)第二次撤除水平推力后滑行的最大距离.【答案】(1) 1.2m/s 0.6m ;(2) 5.2ma2Ff20.2m /s2【解析】【分析】【详解】(1) 根据牛顿第二定律得F Ff ma1运动员利用滑雪杖获得的加速度为a11.2m /s运动员停止使用滑雪杖后，加速度

7、大小为第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小W1.2 1.0m /s 1.2m / s位移1 2x-ia1t1 0.6m2第二次利用滑雪杖获得的速度大小V2，则2 2 v2 V|2aiXi第二次撤除水平推力后滑行的最大距离X22V22a2解得X25.2m5. 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

8、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/bs MA/N “ bA/O NA/D所以 L/L=bA/NA/bA/NA/= (s+d) /s, 1 2 1 2联立求解，L/=0. 75m设小球从静止下落经时间t人能看到，则 L -g(t /1) gt2 2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

9、观察者的眼睛时，人就能看到小球镜中的像.6. 某物理实验小组在游泳池做了一个实验：将一个小木球离水面5m高静止释放(不计空气阻力)，经1 . 40s后落入池底速度刚好为零假定木球在水中做匀减速直线运动，重力加速度g=10m/s2.求：(1) 木球刚接触水面时的速度的大小；(2) 木球在水中运动的加速度的大小；(3) 游泳池水的深度.【答案】(1) 10m/s(2) 25m/s(3) 2m【解析】试题分析：(1)小木球离水面5m高静止释放，做自由落体运动直到水面，根据位移时间 公式得：h1=gt12解得：t1=1s所以：V1=gt1 = 10m/S(2)在水中运动的时间为：t2=1 . 4-t1

10、所以：av 10t 1.4 125 m / s2(3 )木球在水中做匀加速直线运动，平均速度等于v102所以：h2 V1 0 t2210 020.42m考点：匀变速直线运动的规律【名师点睛】该题主要考查了自由落体运动及匀减速直线运动基本公式的应用，难度不 大，属于基础题.7. 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

11、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；求A、B两站间的距离；【答案】(1) 0.5m/s2, -0.375m/s2;( 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，由加速度定义式求出加速度。【详解】(1)由加速度的定义式a高速列车启动时的加速度为ai高速列车减速时的加速度为322703.6 1500.5(2)加速过程的位移为Xi0 2703.6 200215626m0.375匀速过程的位移为vt245000 m减速过程的位移为X37500m2a2总位移为XX-Ix2x358125m&如图所示，一传送皮带与水平面夹

12、角为=37 ；正以2 m/s的恒定速率顺时针运行。现将一质量为10kg的工件轻放于其底端，经一段时间送到高3 m的平台上，已知工件与皮带间的动摩擦因数为 卩=g取10 m/s2，求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能。【解析】试题分析：对工件，根据牛顿第二定律：解得：a=1m/s2当工件的速度与传送带相等时有：-曲解得：t=2si_0'此时物块的位移：'-m此过程中传送带的位移：S1 =vt=4m则相对位移：由能量关系可知，带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能：- 1=460J考点：牛顿第二定律；能量守恒定律.9某校物理课外小组为了研究不同物体水下运动特征，使用质量m=

13、0.05kg的流线型人形模型进行模拟实验实验时让模型从h=0.8m高处自由下落进入水中假设模型入水后受到大小恒为Ff=0.3N的阻力和F=1.0N的恒定浮力，模型的位移大小远大于模型长度，忽略 模型在空气中运动时的阻力，试求模型(1 )落到水面时速度 v的大小；(2) 在水中能到达的最大深度H;(3) 从开始下落到返回水面所需时间t 【答案】(1) 4m/s (2) 0.5m (3) 1.15s【解析】【分析】【详解】(1) 模型人入水时的速度记为v,自由下落的阶段加速度记为 解得 v=4m/s;(2) 模型人入水后向下运动时，设向下为正，其加速度记为解得 a2=-16m/s20 v2所以最大

14、深度：H0.5m2a2丄v 小，(3 )自由落体阶段：X a4sg0 v在水中下降t20.25sa22a1，贝y a1=g; v =2a1ha2,则：mg-Ff-F=ma2在水中上升： F-mg-Ff=ma3解得 a3=4.0m/s2总时间：t=t1+t2+t3=1.15S车，从此时开始计时，甲车以a1= 2m/s2的加速度刹车,7s后立即改做匀速运动：乙车刹10.甲、乙两辆车在相邻的两条平行直轨道上同向匀速行驶，甲车的速度为W= 16m/s,乙车的速度为V2= I2m/s，乙车在甲车的前面.当两车相距L= 6m时，两车同时开始刹车的加速度为a2= im/s2.求：（1）在哪些时刻两车速度相等？（2）两车有几次相遇？在哪些时刻两车相遇？【答案】（1）4s 和 8s （ 2）3 次，2s、6s、10s【解析】设刹车后经过t时间两车速度相等，则有：vi-ait=V2-a2t解得：t=4s6s后甲车匀速，则速度：v= vi-aiti=4m/s两车速度再次相等时，则有：V=V2-a2t '解得：t ' =8s、 1 2 在甲减速时，设经时间t相遇，甲和乙的位移分别为 X1、X2,则有:x1=v1t- a1t221 2X2=V2t- a2t2又有:X1-X2=L解得:t1=2s 或 t2=6s甲车减速时间恰好为 6s,即在