高考物理高考物理直线运动解题技巧讲解及练习题(含答案)

1、C是半加速度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.【解析】FN的大高考物理高考物理直线运动解题技巧讲解及练习题(含答案)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，.取重力加速度 g=10 m/s 2.I大小；C点时的

2、受力图，并求其所受支持力3 900 N(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v2 v2 2aL2 2可解得:L V VL 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2由牛顿第二定律可得：N mq mvCy R从B运动到C由动能定理可知：u 1 2 1 2 mqh mvC mvB2 2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

3、低点受到的支持力大小.2. A、B两列火车，在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度 VA=10ms, B车在后，速度VB=30ms 因大雾能见度很低，B车在距A车厶s=75m时才发现前方有 A车，这时B车立即刹车，但 B车要经过180m才能够停止问：(1) B车刹车后的加速度是多大？(2) 若B车刹车时A车仍按原速前进，请判断两车是否相撞？若会相撞，将在B车刹车 后何时？若不会相撞，则两车最近距离是多少？(3) 若B车在刹车的同时发出信号，A车司机经过 t=4s收到信号后加速前进，则 A车的 加速度至少多大才能避免相撞？2 【答案】(1) 2.5m s2 ,方向与运动方向相反.(2) 6s两车

4、相撞(3) aA 083ms【解析】试题分析：根据速度位移关系公式列式求解；当速度相同时，求解出各自的位移后结合空间距离分析；或者以前车为参考系分析；两车恰好不相撞的临界条件是两部车相遇时速度 相同，根据运动学公式列式后联立求解即可.(1) B车刹车至停下过程中，Vt 0,Vg VB 30m/ s, S 180m2由 0 vB 2aBS得 aB2.5ms22s故B车刹车时加速度大小为 2.5m s2 ,方向与运动方向相反.(2)假设始终不相撞，设经时间 t两车速度相等，则有：VA VB aBt ,“口丄VAVB1030解得：tA B8saB2.5此时B车的位移：SBVBt12a Bt30 8-

5、2.5 8222A车的位移：SAVAt108 80m160m1 2设经过时间t两车相撞，则有VAtS VBtaBt22代入数据解得：t1 6s,t2 10s,故经过6s两车相撞(3)设A车的加速度为aA时两车不相撞两车速度相等时：VA aA(t t) VB aBt即: 10 aA(tt) 30 2.5t此时B车的位移：SB VBt2SB30t1.25tA车的位移：SA VAt 2aA(tt)2要不相撞，两车位移关系要满足SBSA2解得 aA 0.83m / s3 .如图所示，物体A的质量mAIkg,静止在光滑水平面上的平板车B，质量为mB 0.5kg ,长为在A滑上B的同时,L Im .某时刻

6、Vo 4ms向右的初速度滑上木板B的上表面，之间的动摩擦因素给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B0.2 ,取重力加速度 g 10ms2 .求：(1) 若F 5N ,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.Ii【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 mg=ma得 aA= g=2mS木板B作加速运动，有 F+ mg=M迪，代入数据解得：两者速度相同时，代入数据解得：aB=14ms2 有v0-aAt=a Bt,t=0.25sA滑行距离:SA=VOt

7、-IaAt 2=4 × 0.25丄2 2× 2 -×-1615=m,16B滑行距离:1 2 11SB= aBt = × 14 × m= 一 m.2 21616最大距离:(2)物体2 2V0 V12aA人， 157s=S-SB=-=0.5m16 16A不滑落的临界条件是A到达的右端时，A、B具有共同的速度 Vi,则:又:2丘L2BV1V1VQaAaB代入数据可得：aB=6 ( ms2)由 F=m2aB-m1g=INB的速度，于是将从 B上滑落，所以F必须若FV 1N ,则A滑到B的右端时，速度仍大于 大于等于1N .当F较大时，在 A到达B的右端

8、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, mg=ma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.4. 如图甲所示，长为 4m的水平轨道 AB与半径为R=O. 6m的竖直半圆弧轨道 BC在B处 相连接，有一质量为 Ikg的滑块(大小不计)，从 A处由静止开始受水平向右的力F作用，F的大小随位移变化关系如图乙所示，滑块与AB间动摩擦因数为0.

9、25,与BC间的(1) 滑块到达B处时的速度大小；(2) 滑块在水平轨道 AB上运动前2m过程中所需的时间；(3) 若滑块到达B点时撤去力F,滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好能达到最高点C, 则滑块在半圆轨道上克服摩擦力所做的功是多少.【答案】(1) 2 .10ms (2),初S (3) 5J【解析】试题分析：(1)对滑块从A到B的过程，由动能定理得Fixi- F3X3 mgx= mvB2 得 VB= 2 . 10 m/s2(2)在前2 m内，由牛顿第二定律得Q 1F1 m= ma 且 x1 at12(3)当滑块恰好能到达最高点 C时，有mg= m vCR对滑块从B到C的过程，由动能定理得1

10、2 1 2W mg× 2FR= mvc mvB2 2代入数值得W= 5J即克服摩擦力做的功为 5 J.考点：动能定理；牛顿第二定律5. 光滑水平桌面上有一个静止的物体，其质量为7kg ,在14N的水平恒力作用下向右做匀 加速直线运动，求:5s末物体的速度的大小？ 5s内通过的位移是多少？【答案】x=25m【解析】【分析】根据牛顿第二定律求出物体的加速度，根据速度时间公式和位移时间公式求出5s末的速度和5s内的位移.【详解】F 1422(1) 根据牛顿第二定律得，物体的加速度为：a =ms2= 2m/ S2 ；m 75s 末的速度为：v=at=2 × 5ms=10ms.11(

11、2) 5s 内的位移为：X= at2=× 2 ×m= 25m.22【点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.6. 美国密执安大学五名学习航空航天工程的大学生搭乘NASA的飞艇参加了 微重力学生 飞行机会计划”飞行员将飞艇开到 6000m的高空后，让飞艇由静止下落，以模拟一种微重力的环境.下落过程飞艇所受空气阻力为其重力的0.04倍，这样，可以获得持续25s之久的失重状态，大学生们就可以进行微重力影响的实验.紧接着飞艇又做匀减速运动，若 飞艇离地面的高度不得低于500m .重力加速度g取10m/s2 ,试计算：(1) 飞艇在25s内

12、所下落的高度；(2) 在飞艇后来的减速过程中，大学生对座位的压力至少是其重力的多少倍.【答案】(1)飞艇在25s内所下落的高度为 3000m ;(2)在飞艇后来的减速过程中，大学生对座位的压力至少是其重力的2.152倍.【解析】:(1)设飞艇在25 S内下落的加速度为 a1,根据牛顿第二定律可得mg F 阻=ma 1,解得：a1 = = 9.6 m/s 2.飞艇在25 S内下落的高度为h1 = a1t2= 3000 m.(2)25 S后飞艇将做匀减速运动，开始减速时飞艇的速度V为V= ait = 240 ms.减速运动下落的最大高度为h2= (6000 3000 500)m = 2500 m.

13、减速运动飞艇的加速度大小a2至少为2a2= 11.52 m/s .设座位对大学生的支持力为N,则N mg = ma2,N = m(g + a2) = 2.152mg根据牛顿第三定律，N'= N即大学生对座位压力是其重力的2.152倍.7. 如图所示，A、B间相距L= 6.25 m的水平传送带在电机带动下始终以V= 3 m/s的速度向左匀速运动，传送带 B端正上方固定一挡板，挡板与传送带无限接近但未接触，传送带 所在空间有水平向右的匀强电场，场强E= 1× 10 N/C.现将一质量 m= 2 kg、电荷量q = 1 × 105 C的带正电绝缘小滑块轻放在传送带上A端若

14、滑块每次与挡板碰后都以原速率反方向弹回，已知滑块与传送带间的动摩擦因数为= 0.3 ,且滑块所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取 g= 10 m/s滑块放上传送带后瞬间的加速度a; 滑块第一次反弹后能到达的距B端最远的距离； 滑块做稳定的周期性运动后，电机相对于空载时增加的机械功率.【答案】(1)a = 2 m/s2方向水平向右 (2)xm = 3.25 m (3)P= 18 W【解析】试题分析：(I)滑块放上传送带后瞬间，受力如答图2所示.求：輾囲2由牛顿第二定律有 qE- mg=ma代入数据解得a=2m/s2方向水平向右(2)设滑块第一次到达 B点时速度为V1由运动学规律有V12 =2aL代

15、入数据解得V1=5msa1因v1> V,故滑块与挡板碰后将向左做匀减速直线运动，其加速度方向向右，大小设为 由牛顿第二定律有 qE+、- mg=ma代入数据得a=8 ms2设滑块与档板碰后至速度减为V经历的时间为t,发生的位移为X1由运动学规律有 V=VI-at, x=vtat2j>代入数据得11=0. 25s, i=1m此后.摩擦力反向(水平向左)，加速度大小又变为a .滑块继续向左减速直到速度为零,设这段过程发生的位移为X2ISI由运动学规律有X2=2«代入数据得X2=2. 25m当速度为零时，滑块离 B最远，最远距离Xm=X1 +X2代入数据解得，Xm=3. 25m

16、(3)分析可知滑块逐次回到 B点的速度将递减，但只要回到B点的速度大于V.滑块反 弹后总要经历两个减速过程直至速度为零，因此滑块再次向B点返回时发生的位移不会小于X2，回到B点的速度不会小于 v'=. - . =3ms所以，只有当滑块回到 B点的速度减小到v=3ms后,才会做稳定的周期性往返运动.在周 期性往返运动过程中，滑块给传送带施加的摩擦力方向始终向右所以，滑块做稳定的周期性运动后，电机相对于空载时增加的功率为P=- mgv代人数据解得P=18w考点：带电粒子在电场中的运动、牛顿第二定律、匀变速运动、功率8.据每日邮报2015年4月27日报道，英国威尔士一只100岁的宠物龟“T夫

17、人”(MrST)在冬眠的时候被老鼠咬掉了两只前腿。“T夫人”的主人为它装上了一对从飞机模型上拆下来的轮胎。现在它不仅又能走路，甚至还能跑步”了，现在的速度比原来快一倍。如图所示，设“T夫人”质量m=1.0kg在粗糙水平台阶上静止，它与水平台阶表面的阻力简化为与 体重的k倍，k=0.25,且与台阶边缘 O点的距离s=5m。在台阶右侧固定了一个 1/4圆弧挡 板，圆弧半径R=m ,今以O点为原点建立平面直角坐标系。“T夫人”通过后腿蹬地可提供F=5N的水平恒力，已知重力加速度：。(1)“T夫人”为了恰好能停在 O点，蹬地总距离为多少?(2) “T夫人”为了恰好能停在 O点，求运动最短时间；(3)

18、若“T夫人”在水平台阶上运动时，持续蹬地，过O点时停止蹬地，求 “T夫人”击中挡 板上的位置的坐标。（2）-l -；（ 3）f l： J =【解析】试题分析：(1)在水平表面运动过程中：;- -(2)在加速运动中：由一 一.： .可求得，一 Il-而加速运动中最大速度：-在减速运动中：long-YTia1 a= 2.5m s*t1 =忑M则T夫人在台阶表面运动的总时间：-(3)若在台阶表面一直施力:S离开台阶后有： -，-二1 、且有解得：9 比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹如图所示，已知斜塔第一层离地面的高度 h=6.8m ,为了测量塔的总高度，在塔顶无初速度释放一个小球，小球经过第一层到达地面 的时间t=0.2s,重力加速度g取10ms2,不计空气阻力.(1) 求斜塔离地面的总高度h;(2) 求小球从塔顶落到地面过程中的平均速度.释放位置hJ第一层iS地面比萨斜塔I【答案】(1)求斜塔离地面的总高度h为61.25m;(2)小球从塔顶落到地面过程中的平均速度为17.5ms .【解析】试题分析：(1)设小球到达第一层时的速度为Vi,则有hi= vt+-p"£代入数据得Vi= 33ms，塔顶离第一层的高度h2= =54.45m2冒所以塔的总高度h= hi+ h2= 61.25mI 門Ihl(2)小球从塔顶落到地面的总时间t山