最新高考物理直线运动真题汇编(含答案)
一、高中物理精讲专题测试直线运动
1．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时改做匀速直线运动，己知木箱与平板车之间的动摩擦因数μ= 0.225，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：
（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）（2）4s；18m（3）1.8m
【解析】试题分析：（1）设木箱的最大加速度为，根据牛顿第二定律
解得
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。
（3）设平板车做匀加速直线运动的时间为，则
达共同速度平板车的位移为则
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
考点：牛顿第二定律的综合应用.
2．某汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h，司机发现前方有障碍物时，立即采取紧急刹车，其制动过程中的加速度大小为5m/s2，假设司机的反应时间为0.50s，汽车制动过程中做匀变速直线运动。求：
(1)汽车制动8s后的速度是多少
(2)汽车至少要前行多远才能停下来?
【答案】（1）0（2）105m
【解析】
【详解】
（1）选取初速度方向为正方向，有：v 0=108km/h=30m/s ，由v t =v 0+at 得汽车的制动时间为：003065t v v t s s a ---＝
＝＝，则汽车制动8s 后的速度是0； （2）在反应时间内汽车的位移：x 1=v 0t 0=15m ； 汽车的制动距离为：023*******
t v v x t m m ++?＝
＝＝ ． 则汽车至少要前行15m+90m=105m 才能停下来．
【点睛】 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，注意汽车在反应时间内做匀速直线运动．
3．某人驾驶一辆小型客车以v 0＝10m/s 的速度在平直道路上行驶，发现前方s ＝15m 处有减速带，为了让客车平稳通过减速带，他立刻刹车匀减速前进，到达减速带时速度v ＝5.0 m/s ．已知客车的总质量m ＝2.0×103 kg.求：
(1)客车到达减速带时的动能E k ；
(2)客车从开始刹车直至到达减速带过程所用的时间t ；
(3)客车减速过程中受到的阻力大小f ．
【答案】(1)E k ＝2.5×104J (2)t ＝2s (3)f ＝5.0×103N
【解析】
【详解】
(1) 客车到达减速带时的功能E k ＝
12mv 2，解得E k ＝2.5×104 J (2) 客车减速运动的位移02
v v s t +=，解得t ＝2s (3) 设客车减速运动的加速度大小为a ，则v ＝v 0－at ，f ＝ma
解得f ＝5.0×103 N
4．如图，AB 是固定在竖直平面内半径R =1.25m 的1/4光滑圆弧轨道，OA 为其水平半径，圆弧轨道的最低处B 无缝对接足够长的水平轨道，将可视为质点的小球从轨道内表面最高点A 由静止释放．已知小球进入水平轨道后所受阻力为其重力的0.2倍，g 取
10m/s 2．求：
（1）小球经过B 点时的速率；
（2）小球刚要到B 点时加速度的大小和方向；
（3）小球过B 点后到停止的时间和位移大小．
【答案】 （1）5 m/s （2）20m/s 2加速度方向沿B 点半径指向圆心（3）25s 6.25m
【解析】
（1）小球从A 点释放滑至B 点，只有重力做功，机械能守恒：mgR=
12
mv B 2 解得v B =5m/s
（2）小环刚要到B 点时，处于圆周运动过程中，222215/20/1.25
B v a m s m s R === 加速度方向沿B 点半径指向圆心
（3）小环过B 点后继续滑动到停止，可看做匀减速直线运动：0.2mg=ma 2，
解得a 2=2m/s 2 22
2.5B v t s a == 221 6.252
s a t m ==
5．2018年12月8日2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20h m =时，下落的时间正好为5t s =，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 2 1:4
【解析】
【详解】
（1）由h ＝
12g 月t 2得：20＝12
g 月×52 解得：g 月＝1.6m /s 2 （2）小球下落过程中的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.
6．如图甲所示，长为4m 的水平轨道AB 与半径为R=0．6m 的竖直半圆弧轨道BC 在B 处相连接，有一质量为1kg 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0．25，与BC 间的动摩擦因数未知，取g =l0m/s 2．求：
（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）210/m s （2835
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 F 1x 1－F 3x 3－μmgx ＝
12
mv B 2得v B ＝10m/s ． （2）在前2 m 内，由牛顿第二定律得 F 1－μmg ＝ma 且x 1＝
12at 12 解得t 1835
． （3）当滑块恰好能到达最高点C 时，有mg ＝m 2C v R
对滑块从B 到C 的过程，由动能定理得
W －mg×2R ＝
12mv C 2－12
mv B 2 代入数值得W ＝－5 J
即克服摩擦力做的功为5 J ． 考点：动能定理；牛顿第二定律
7．如图甲所示，质量m=8kg 的物体在水平面上向右做直线运动。过a 点时给物体作用一个水平向右的恒力F 并开始计时，在4s 末撤去水平力F ．选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得v ﹣t 图象如图乙所示。（取重力加速度为10m/s 2）求：
（1）8s 末物体离a 点的距离
（2）撤去F 后物体的加速度
（3）力F 的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ。
【答案】（1）48m 。（2）﹣2m/s 2。（3）16N ，0.2。
【解析】
【详解】
（1）8s 末物体离a 点的距离等于梯形的面积大小，为：S=4882m +?=48m （2）撤去F 后物体的加速度为：a=0884
v t ?-=?-=﹣2m/s 2。 （3）撤去F 后，根据牛顿第二定律得：f=ma=8×（﹣2）N=﹣16N ，负号表示加速度方向与速度方向相反。撤去F 前物体匀速运动，则有：F=|f|=16N
物体与水平面间的动摩擦因数为：μ=1680
f m
g ==0.2。 【点睛】
本题关键先根据运动情况求解加速度，确定受力情况后求解出动摩擦因数；再根据受力情况确定加速度并根据运动学公式得到物体的运动规律。
8．如图所示为一风洞实验装置示意图，一质量为1kg 的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ为370.现小球在F =20N 的竖直向上的风力作用下，从A 点静止出发向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数=0.5μ.( sin370.6o =, cos370.8o =，g=10m/s 2)，求:
(1)小球运动的加速度a 1大小？
(2)若F 作用3s 后小球到达B 点,此时使风力大小不变，方向立即改为水平向左.则从改变风力F 开始计时，小球经多长时间将回到B 点？
【答案】（1）2m/s 2；（2）0．54s ．
【解析】
（1）在风力F 作用时有：（F-mg ）sin37°-μ（F-mg ）cos37°=ma 1
a 1=2 m/s 2 方向沿杆向上
（2）3s 时小球速度：v=a 1t 1=6m/s
风力方向改为水平向左后,小球加速度为a 2,
沿杆方向：-mgsin37°-F cos37°-μN=ma 2
N+mg cos37°=F sin37°
解得：a 2=-24 m/s 2
经过时间t 2到达最高点，t 2=2 v a =0.25s
此处距B 点的位移为：s=0 2
v +t 2=0.75m 小球下滑时的加速度为a 3，有：mgsin37°+Fcos37°-μN 2=ma 3
解得：a 3=18m/s 2
下滑到B 点的时间为t 3, 则x=
12a 3t 32 解得：33t s = 所以t=t 2+t 3=0.54s
9．2015年12月20日11时42分，深圳光明新区长圳红坳村凤凰社区宝泰园附近山坡垮塌，20多栋厂房倒塌，91人失联．假设当时有一汽车停在小山坡底（如图所示），突然司机发现在距坡底S 1=180m 的山坡处泥石流以2m/s 的初速度、0.7m/s 2的加速度匀加速倾泻而下，假设司机（反应时间为1s ）以0.5m/s 2的加速度匀加速启动汽车且一直做匀加速直线运动，而泥石流到达坡底后速率不变且在水平面做匀速直线运动．问：
（1）泥石流到达坡底后的速率是多少？到达坡底需要多长时间？
（2）从汽车启动开始，经过多长时间才能加速到泥石流达坡底后的速率？
（3）汽车司机能否安全逃离泥石流灾害？
【答案】（1）20s 16 m/s （2）32s （3）能安全逃离
【解析】
【分析】
【详解】
（1）设泥石流到达坡底的时间为t 1，速率为v 1，则
由v 12-v 02=2as 1
得v 1=16 m/s
由v 1=v 0+a 1t 1
得t 1=20 s
（2）设汽车从启动到速度与泥石流的速度相等所用的时间为t ，则：
由v汽=v1=a′t
得t=32s
（3）所以s汽=256m
s石=v1t′=v1（t+1﹣t1）=16×（32+1﹣20）=208m
因为s石＜s汽，所以能安全逃离
10．如图，在倾角为=37°的足够长固定斜面底端，一质量m=1kg的小物块以某一初速度沿斜面上滑，一段时间后返回出发点。物块上滑所用时间t1和下滑所用时间t2大小之比为t1：t2=1：取g=10m／s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
（1）物块由斜面底端上滑时的初速度v1与下滑到底端时的速度v2的大小之比；
（2）物块和斜面之间的动摩擦因数；
（3）若给物块施加一大小为N、方向与斜面成适当角度的力，使物块沿斜面向上加速运动，求加速度的最大值。
【答案】（1）（2）0.5（3）2.5m/s2
【解析】试题分析：（1）物块由斜面底端上滑时：
物块由斜面顶端下滑时：
则
（2）物块由斜面底端上滑时：
物块由斜面顶端下滑时：
联立以上各式得：μ=0.5
（3）设F与斜面的夹角为α，则Fcosα－mgsinθ－μ（mgcosθ－Fsinα）=ma
整理得： F（cosα＋μsinα）－μ（mgcosθ＋Fsinθ）=ma
令，则
最大值为1，故
于是a m=2.5m/s2
考点：本题旨在考查牛顿运动定律的应用。