【精品试卷】2高考物理试题分类汇编直线运动复习专用试卷
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专题02 直线运动一、单选题1.(2022·辽宁)如图所示,桥式起重机主要由可移动“桥架”“小车”和固定“轨道”三部分组成。
在某次作业中桥架沿轨道单向移动了8m,小车在桥架上单向移动了6m。
该次作业中小车相对地面的位移大小为()A.6m B.8m C.10m D.14m2.(2022·浙江)下列说法正确的是()A.研究甲图中排球运动员扣球动作时,排球可以看成质点B.研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时,乒乓球不能看成质点C.研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时,羽毛球大小可以忽略D.研究丁图中体操运动员的平衡木动作时,运动员身体各部分的速度可视为相同3.(2021·福建)一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流,途经双乳峰附近的M点和玉女峰附近的N点,如图所示。
已知该游客从M点漂流到N点的路程为5.4km,用时1h,M、N间的直线距离为1.8km,则从M点漂流到N点的过程中()A.该游客的位移大小为5.4kmB.该游客的平均速率为5.4m/sC.该游客的平均速度大小为0.5m/sD.若以所乘竹筏为参考系,玉女峰的平均速度为04.(2021·浙江)用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示,下列说法正确的是()A.研究甲图中猫在地板上行走的速度时,猫可视为质点B.研究乙图中水珠形状形成的原因时,旋转球可视为质点C.研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时,鸟儿可视为质点D.研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时,马可视为质点5.(2021·浙江)2020年11月10日,我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909m。
“奋斗者”号照片如图所示,下列情况中“奋斗者”号一定可视为质点的是()A.估算下降总时间时B.用推进器使其转弯时C.在海沟中穿越窄缝时D.科学家在其舱内进行实验时6.(2020·浙江)如图所示,新中国成立70周年阅兵仪式上,国产武装直升机排列并保持“70”字样编队从天安门上空整齐飞过。
高考物理直线运动题20套(带答案)及解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.某次足球比赛中,攻方使用“边路突破,下底传中”的战术.如图,足球场长90m 、宽60m.前锋甲在中线处将足球沿边线向前踢出,足球的运动可视为在地面上做匀减速直线运动,其初速度v 0=12m/s ,加速度大小a 0=2m/s 2.(1)甲踢出足球的同时沿边线向前追赶足球,设他做初速为零、加速度a 1=2m/s 2的匀加速直线运动,能达到的最大速度v m =8m/s.求他追上足球的最短时间.(2)若甲追上足球的瞬间将足球以某速度v 沿边线向前踢出,足球仍以a 0在地面上做匀减速直线运动;同时,甲的速度瞬间变为v 1=6 m/s ,紧接着他做匀速直线运动向前追赶足球,恰能在底线处追上足球传中,求v 的大小. 【答案】(1)t =6.5s (2)v =7.5m/s 【解析】 【分析】(1)根据速度时间公式求出运动员达到最大速度的时间和位移,然后运动员做匀速直线运动,结合位移关系求出追及的时间.(2)结合运动员和足球的位移关系,运用运动学公式求出前锋队员在底线追上足球时的速度. 【详解】(1)已知甲的加速度为22s 2m/a =,最大速度为28m/s v =,甲做匀加速运动达到最大速度的时间和位移分别为:2228s 4s 2v t a === 22284m 16m 22v x t ==⨯= 之后甲做匀速直线运动,到足球停止运动时,其位移x 2=v m (t 1-t 0)=8×2m =16m 由于x 1+x 2 < x 0,故足球停止运动时,甲没有追上足球 甲继续以最大速度匀速运动追赶足球,则x 0-(x 1+x 2)=v m t 2 联立得:t 2=0.5s甲追上足球的时间t =t 0+t 2=6.5s (2)足球距底线的距离x 2=45-x 0=9m 设甲运动到底线的时间为t 3,则x 2=v 1t 3 足球在t 3时间内发生的位移2230312x vt a t =- 联立解得:v =7.5m/s【点睛】解决本题的关键理清足球和运动员的位移关系,结合运动学公式灵活求解.2.如图所示,水平平台ab长为20 m,平台b端与长度未知的特殊材料制成的斜面bc连接,斜面倾角为30°.在平台b端放上质量为5 kg的物块,并给物块施加与水平方向成37°角的50 N推力后,物块由静止开始运动.己知物块与平台间的动摩擦因数为0.4,重力加速度g=10 m/s2,sin37°=0.6,求:(1)物块由a运动到b所用的时间;(2)若物块从a端运动到P点时撤掉推力,则物块刚好能从斜面b端开始下滑,则aP间的距离为多少?(物块在b端无能量损失)(3)若物块与斜面间的动摩擦因数μbc=0.277+0.03L b,式中L b为物块在斜面上所处的位置离b端的距离,在(2)中的情况下,物块沿斜面滑到什么位置时速度最大?【答案】(1)5s (2)14.3m (3)见解析【解析】试题分析:(1)根据牛顿运动定律求解加速度,根据位移时间关系知时间;(2)根据位移速度关系列方程求解;(3)物体沿斜面下滑的速度最大时,须加速度为0,根据受力分析列方程,结合物块与斜面间的动摩擦因数μbc=0.277+0.03L b知斜面长度的临界值,从而讨论最大速度.解:(1)受力分析知物体的加速度为a1===1.6m/s2x=a1t2解得a到b的时间为t==5s(2)物体从a到p:=2a1x1物块由P到b:=2a2x2a2=μgx=x1+x2解得ap距离为x1=14.3m(3)物体沿斜面下滑的速度最大时,须加速度为0,即a==0μbc =0.277+0.03L b , 联立解得L b =10m因此如斜面长度L >10m ,则L b =10m 时速度最大; 若斜面长度L≤10m ,则斜面最低点速度最大. 答:(1)物块由a 运动到b 所用的时间为5s ;(2)若物块从a 端运动到P 点时撤掉推力,则物块刚好能从斜面b 端开始下滑,则间aP 的距离为14.3m ;(3)斜面长度L >10m ,则L b =10m 时速度最大;若斜面长度L≤10m ,则斜面最低点速度最大.【点评】本题考查的是牛顿第二定律及共点力平衡,但是由于涉及到动摩擦因数变化,增加了难度;故在分析时要注意物体沿斜面下滑的速度最大时,须加速度为0这个条件.3.一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重.一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下.落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下.已知座舱开始下落时的高度为75m ,当落到离地面30m 的位置时开始制动,座舱均匀减速.重力加速度g 取102/m s ,不计空气阻力. (1)求座舱下落的最大速度; (2)求座舱下落的总时间;(3)若座舱中某人用手托着重30N 的铅球,求座舱下落过程中球对手的压力. 【答案】(1)30m/s (2)5s .(3)75N . 【解析】试题分析:(1)v 2=2gh; v m =30m/s⑵座舱在自由下落阶段所用时间为:2112h gt =t 1=3s 座舱在匀减速下落阶段所用的时间为:t 2=2hv ==2s 所以座舱下落的总时间为:t =t 1+t 2=5s⑶对球,受重力mg 和手的支持力N 作用,在座舱自由下落阶段,根据牛顿第二定律有mg -N =mg 解得:N =0根据牛顿第三定律有:N′=N =0,即球对手的压力为零 在座舱匀减速下落阶段,根据牛顿第二定律有mg -N =ma根据匀变速直线运动规律有:a =2202v h -=-15m/s 2解得:N =75N (2分)根据牛顿第三定律有:N′=N =75N ,即球对手的压力为75N 考点:牛顿第二及第三定律的应用4.某运动员助跑阶段可看成先匀加速后匀速运动.某运动员先以4.5m/s 2的加速度跑了5s .接着匀速跑了1s .然后起跳.求: (1)运动员起跳的速度? (2)运动员助跑的距离? 【答案】(1)22.5m/s (2)78.75m【解析】(1)由题意知,运动员起跳时的速度就是运动员加速运动的末速度,根据速度时间关系知,运动员加速运动的末速度为:即运动员起跳时的速度为22.5m/s ;(2)根据位移时间关系知,运动员加速运动的距离为:运动员匀速跑的距离为:所以运动员助跑的距离为:综上所述本题答案是:(1)运动员将要起跳时的速度为22.5m/s ; (2)运动员助跑的距离是78.75m .5.在平直公路上,一汽车的速度为15m/s 。
高考物理试卷分类汇编物理直线运动( 及答案 ) 含分析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.研究表示,一般人的刹车反响时间(即图甲中“反响过程”所用时间) t 0=0.4s,但喝酒会致使反响时间延伸.在某次试验中,志愿者少许喝酒后驾车以v0 =72km/h 的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现状况到汽车停止,行驶距离L=39m.减速过程中汽车位移s 与速度 v 的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动.取重力加快度的大小g=10m/s2.求:(1)减速过程汽车加快度的大小及所用时间;(2)喝酒使志愿者的反响时间比一般人增添了多少;(3)减速过程汽车对志愿者作使劲的大小与志愿者重力大小的比值.【答案】( 1)8m / s2,2.5s;( 2)0.3s;( 3)F41 mg5【分析】【剖析】【详解】(1)设减速过程中,汽车加快度的大小为a,运动时间为t,由题可知初速度v020m / s ,末速度 v t0 ,位移 f ( x)2x2 1 1由运动学公式得:v022as ①t v02.5s ②a由①② 式代入数据得a8m / s2③t 2.5s④(2)设志愿者喝酒后反响时间的增添量为t ,由运动学公式得L v0t s ⑤t t t0⑥联立⑤⑥式代入数据得t0.3s ⑦(3)设志愿者力所受合外力的大小为F,汽车对志愿者作使劲的大小为F0,志愿者的质量F ma ⑧由平行四边形定章得F 2 F 2( mg) 2⑨联立③⑧⑨式,代入数据得F041⑩mg52.质量为 2kg 的物体在水平推力 F 的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的图象如下图取m/s 2,求:(1)物体与水平面间的动摩擦因数;(2)水平推力 F 的大小;(3)s 内物体运动位移的大小.【答案】( 1) 0.2;( 2)5.6N;( 3) 56m 。
【分析】【剖析】【详解】(1)由题意可知,由 v-t 图像可知,物体在 4 ~6s 内加快度:物体在 4~ 6s 内受力如下图依据牛顿第二定律有:联立解得:μ=0.2(2)由 v-t 图像可知:物体在0~ 4s 内加快度:又由题意可知:物体在0~ 4s 内受力如下图代入数据得: F=5.6N(3)物体在0~ 14s 内的位移大小在数值上为图像和时间轴包围的面积,则有:【点睛】在一个题目之中,可能某个过程是依据受力状况求运动状况,另一个过程是依据运动状况剖析受力状况;或许同一个过程运动状况和受力状况同时剖析,所以在解题过程中要灵巧办理.在这种问题时,加快度是联系运动和力的纽带、桥梁.3.一质点做匀加快直线运动,初速度v0= 2 m/s,4 s 内位移为20 m,求:(1)质点的加快度大小;(2)质点 4 s 末的速度大小。
高考物理直线运动真题汇编( 含答案 ) 及解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间) t 0=0.4s,但饮酒会导致反应时间延长.在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0 =72km/h 的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39m.减速过程中汽车位移s 与速度 v 的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动.取重力加速度的大小g=10m/s2.求:(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少;(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值.【答案】( 1)8m / s2,2.5s;( 2)0.3s;( 3)F041 mg5【解析】【分析】【详解】(1)设减速过程中,汽车加速度的大小为a,运动时间为t,由题可知初速度v020m / s ,末速度 v t0 ,位移 f ( x)2x2 1 1由运动学公式得:v022as ①t v02.5s ②a由①② 式代入数据得a8m / s2③t 2.5s④(2)设志愿者饮酒后反应时间的增加量为t ,由运动学公式得L v0t s ⑤t t t0⑥联立⑤⑥式代入数据得t0.3s ⑦(3)设志愿者力所受合外力的大小为F,汽车对志愿者作用力的大小为F0,志愿者的质量为 m,由牛顿第二定律得F ma ⑧由平行四边形定则得F 2 F 2( mg) 2⑨联立③⑧⑨式,代入数据得F041⑩mg52.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= 0.22 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/s 2)。
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。
高考物理直线运动题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试直线运动1.一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.0t =时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至1t s =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v t -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1μ及小物块与木板间的动摩擦因数2μ; (2)木板的最小长度;(3)木板右端离墙壁的最终距离.【答案】(1)10.1μ=20.4μ=(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v 4m/s = 碰撞后木板速度水平向左,大小也是v 4m/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24/0/1m s m sg sμ-=解得20.4μ=木板与墙壁碰撞前,匀减速运动时间1t s =,位移 4.5x m =,末速度v 4m/s = 其逆运动则为匀加速直线运动可得212x vt at =+ 带入可得21/a m s =木块和木板整体受力分析,滑动摩擦力提供合外力,即1g a μ= 可得10.1μ=(2)碰撞后,木板向左匀减速,依据牛顿第二定律有121()M m g mg Ma μμ++= 可得214/3a m s =对滑块,则有加速度224/a m s =滑块速度先减小到0,此时碰后时间为11t s = 此时,木板向左的位移为2111111023x vt a t m =-=末速度18/3v m s =滑块向右位移214/022m s x t m +== 此后,木块开始向左加速,加速度仍为224/a m s =木块继续减速,加速度仍为214/3a m s =假设又经历2t 二者速度相等,则有22112a t v a t =- 解得20.5t s =此过程,木板位移2312121726x v t a t m =-=末速度31122/v v a t m s =-= 滑块位移24221122x a t m == 此后木块和木板一起匀减速.二者的相对位移最大为13246x x x x x m ∆=++-= 滑块始终没有离开木板,所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211/a g m s μ==位移23522v x m a==所以木板右端离墙壁最远的距离为135 6.5x x x m ++= 【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2.汽车在路上出现故障时,应在车后放置三角警示牌(如图所示),以提醒后面驾车司机,减速安全通过.在夜间,有一货车因故障停车,后面有一小轿车以30m/s 的速度向前驶来,由于夜间视线不好,驾驶员只能看清前方50m 的物体,并且他的反应时间为0.5s ,制动后最大加速度为6m/s 2.求:(1)小轿车从刹车到停止所用小轿车驾驶的最短时间;(2)三角警示牌至少要放在车后多远处,才能有效避免两车相撞.【答案】(1)5s (2)40m 【解析】 【分析】 【详解】(1)从刹车到停止时间为t 2,则 t 2=0v a-=5 s① (2)反应时间内做匀速运动,则 x 1=v 0t 1② x 1=15 m③从刹车到停止的位移为x 2,则x 2=2002v a -④x 2=75 m⑤小轿车从发现物体到停止的全部距离为 x=x 1+x 2=90m ⑥ △x=x ﹣50m=40m ⑦3.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/s 2)【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 /=0.75m 设小球从静止下落经时间t 人能看到,则/2211()22L g t t gt =+⊿- 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.4.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/s 2.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 2(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: h 1=12gt 12 解得:t 1=1s 所以:v 1=gt 1=10m/s(2)在水中运动的时间为:t 2=1.4-t 1 所以:21025/1.41v a m s t ∆===∆- (3)木球在水中做匀加速直线运动,平均速度等于102v + 所以:12201000.4222v h t m ++⨯=⨯==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.5.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=ma1,解得:a1==9.6 m/s2.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=a1t=240 m/s.减速运动下落的最大高度为h2=(6000-3000-500)m=2500 m.减速运动飞艇的加速度大小a2至少为a2==11.52 m/s2.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.6.如图所示,有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带,恒定速度v=4m/s,传送带与水平面的夹角θ=37°,现将质量m=1kg的小物块轻放在其底端(小物块可视作质点),与此同时,给小物块沿传送带方向向上的恒力F=10N,经过一段时间,小物块上到了离地面高为h=2.4m的平台上.已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).问:(1)物块从传送带底端运动到平台上所用的时间?(2)若在物块与传送带达到相同速度时,立即撤去恒力F,计算小物块还需经过多少时间离开传送带以及离开时的速度?【答案】(1)1.25s(2)2m/s【解析】试题分析: (1)对物块受力分析可知,物块先是在恒力作用下沿传送带方向向上做初速为零的匀加速运动,直至速度达到传送带的速度,由牛顿第二定律1cos37sin37ma F mg mg μ=+︒-︒(1分),计算得: 218/a m s = 110.5v t s a ==(1分)21112v x m a ==(1分)物块达到与传送带同速后,对物块受力分析发现,物块受的摩擦力的方向改向2cos37sin37ma F mg mg μ=-︒-︒(1分),计算得: 20a =4.0sin37hx m ==︒Q (1分)2120.75x x x t s v v-===(1分)得12 1.25t t t s =+= (1分) (2)若达到同速后撤力F ,对物块受力分析,因为sin37mg ︒> cos37mg μ︒,故减速上行 3sin37cos37ma mg mg μ=︒-︒(1分),得232/a m s =设物块还需t '离开传送带,离开时的速度为t v ,则22322t v v a x -=(1分),2/t v m s=(1分)3tv v t a -'=(1分)1t s '=(1分) 考点:本题考查匀变速直线运动规律、牛顿第二定律。
高中物理近5年高考全国卷真题分类汇编01 直线运动一、单选题(共3题;共6分)1.(2分)如图,将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处,上部架在横杆上。
横杆的位置可在竖直杆上调节,使得平板与底座之间的夹角θ可变。
将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放,物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。
若由30°逐渐增大至60°,物块的下滑时间t将()A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大2.(2分)如图,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高度为H。
上升第一个H4所用的时间为t1,第四个H4所用的时间为t2。
不计空气阻力,则t2t1满足()A.1< t2t1<2B.2<t2t1<3C.3< t2t1<4D.4<t2t1<53.(2分)高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的均加速直线运动,在启动阶段列车的动能()A.与它所经历的时间成正比B.与它的位移成正比C.与它的速度成正比D.与它的动量成正比二、多选题(共7题;共21分)4.(3分)如图(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平。
t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4 s时撤去外力。
细绳对物块的拉力f随时间t 变化的关系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示。
木板与实验台之间的摩擦可以忽略。
重力加速度取g=10 m/s2。
由题给数据可以得出()A.木板的质量为1 kgB.2 s~4 s内,力F的大小为0.4 NC.0~2 s内,力F的大小保持不变D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.25.(3分)如图(a),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。
某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v表示他在竖直方向的速度,其v-t 图像如图(b)所示,t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻。
高考物理试卷分类汇编物理直线运动(及答案)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 ,C 是半径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,加速度a =4.5 m/s 2,到达B 点时速度v B =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F N 的大小.【答案】(1)100m (2)1800N 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2202v v aL -=可解得:221002v v L m 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01800B I mv N s =-=⋅(3)小球在最低点的受力如图所示由牛顿第二定律可得:2Cv N mg m R-= 从B 运动到C 由动能定理可知:221122C B mgh mv mv =-解得;3900N N =故本题答案是:(1)100L m = (2)1800I N s =⋅ (3)3900N N =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.如图所示,在沙堆表面放置一长方形木块A ,其上面再放一个质量为m 的爆竹B ,木块的质量为M .当爆竹爆炸时,因反冲作用使木块陷入沙中深度h ,而木块所受的平均阻力为f 。
若爆竹的火药质量以及空气阻力可忽略不计,重力加速度g 。
求: (1)爆竹爆炸瞬间木块获得的速度; (2)爆竹能上升的最大高度。
高考物理直线运动题20套(带答案)及解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.高速公路上行驶的车辆速度很大,雾天易出现车辆连续相撞的事故。
某天清晨,一辆正以20m/s速度行驶的汽车司机突然发现前方发生交通事故,便立即刹车,若该司机反应时间为0.6 s,在反应时间内车速不变,若该汽车刹车后的加速度大小为5 m/s2,从司机发现情况到汽车静止这个过程中,求:(1)该汽车运动的时间;(2)该汽车前进的距离。
【答案】(1)(2)【解析】【详解】(1)由速度公式即解得:所以汽车运动的时间为:;(2)汽车匀速运动的位移为:汽车匀减速的位移为:所以汽车前进的距离为:。
2.一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/h3.伽利略在研究自出落体运动时,猜想自由落体的速度是均匀变化的,他考虑了速度的两种变化:一种是速度随时间均匀变化,另一种是速度随位移均匀变化。
现在我们已经知道.自由落体运动是速度随时间均匀变化的运动。
有一种“傻瓜”照相机的曝光时间极短,且固定不变。
为估测“傻瓜”照相机的曝光时间,实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下,拍摄石子在空中的照片如图所示。
由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹。
已知石子在A 点正上方1.8m 的高度自由下落.每块砖的平均厚度为6.0cm.(不计空气阻力,g 取10m/s 2)a.计算石子到达A 点的速度大小A v ;b.估算这架照相机的曝光时间(结果保留一位有效数字〕。
高考物理试卷分类汇编物理直线运动(及答案)及解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.汽车在路上出现故障时,应在车后放置三角警示牌(如图所示),以提醒后面驾车司机,减速安全通过.在夜间,有一货车因故障停车,后面有一小轿车以30m/s 的速度向前驶来,由于夜间视线不好,驾驶员只能看清前方50m 的物体,并且他的反应时间为0.5s ,制动后最大加速度为6m/s 2.求:(1)小轿车从刹车到停止所用小轿车驾驶的最短时间;(2)三角警示牌至少要放在车后多远处,才能有效避免两车相撞.【答案】(1)5s (2)40m 【解析】 【分析】 【详解】(1)从刹车到停止时间为t 2,则 t 2=0v a-=5 s① (2)反应时间内做匀速运动,则 x 1=v 0t 1② x 1=15 m③从刹车到停止的位移为x 2,则x 2=2002v a -④x 2=75 m⑤小轿车从发现物体到停止的全部距离为 x=x 1+x 2=90m ⑥ △x=x ﹣50m=40m ⑦2.2018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=12g 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)=1:4.3.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】(1)根据牛顿第二定律得,物体的加速度为:2214/2/7F a m s m s m ==; 5s 末的速度为:v=at=2×5m/s=10m/s. (2)5s 内的位移为:x=12at 2= 12×2×52m =25m . 【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.4.如图所示,在光滑的水平地面上, 相距L =10 m 的A 、B 两个小球均以v 0=10 m/s 向右运动,随后两球相继滑上倾角为30°的足够长的光滑斜坡,地面与斜坡平滑连接,取g =10 m/s 2.求:A 球滑上斜坡后经过多长时间两球相遇.【答案】2.5s 【解析】试题分析:设A 球滑上斜坡后经过t 1时间B 球再滑上斜坡,则有:1sA 球滑上斜坡后加速度m/s 2设此时A 球向上运动的位移为,则m此时A 球速度m/sB 球滑上斜坡时,加速度与A 相同,以A 为参考系,B 相对于A 以m/s做匀速运动,设再经过时间它们相遇,有:s则相遇时间s考点:本题考查了运动学公式的应用5.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/s 2.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 2 (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: h 1=12gt 12 解得:t 1=1s 所以:v 1=gt 1=10m/s(2)在水中运动的时间为:t 2=1.4-t 1 所以:21025/1.41v a m s t ∆===∆- (3)木球在水中做匀加速直线运动,平均速度等于102v + 所以:12201000.4222v h t m ++⨯=⨯==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.6.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=2v a =0.25s 此处距B 点的位移为:s=02v+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:336t s =所以t=t 2+t 3=0.54s7.一辆长途客车正以v=20m/s 的速度匀速行驶,突然,司机看见车的正前方033x m =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。
高中物理学习材料(精心收集**整理制作)2010年高考物理试题分类汇编——直线运动(全国卷1)24.(15分)汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0 ~60s 内汽车的加速度随时间变化的图线如图所示。
⑴画出汽车在0~60s 内的v-t 图线;⑵求在这60s 内汽车行驶的路程。
【答案】⑴速度图像如图。
⑵900m【解析】由加速度图像可知前10s 汽车匀加速,后20s 汽车匀减速恰好停止,因为图像的面积表示速度的变化,此两段的面积相等。
最大速度为20m/s 。
所以速度图像为图。
然后利用速度图像的面积求出位移。
⑵汽车运动的面积为匀加速、匀速、匀减速三段的位移之和。
900201020301010321=⨯+⨯+⨯=++=s s s s m 。
(新课标卷)24.(14分)短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m 和200m 短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是9.69s 和l9.30s.假定他在100m 比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15s ,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动.200m 比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与l00m 比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑l00m 时最大速率的96%.求:(1)加速所用时间和达到的最大速率。
(2)起跑后做匀加速运动的加速度。
(结果保留两位小数)解析:(1)加速所用时间t 和达到的最大速率v ,100)15.069.9(20=--++t v t v ,200)15.030.19(%9620=--++t v t v 联立解得:s t 29.1=,s m v /24.11=(2)起跑后做匀加速运动的加速度a ,at v =,解得:2/71.8s m a =(上海物理)18.如图为质量相等的两个质点B A 、在同一直线上运动的v t =图像,由图可知(A )在t 时刻两个质点在同一位置(B )在t 时刻两个质点速度相等(C )在0t -时间内质点B 比质点A 位移大(D )在0t -时间内合外力对两个质点做功相等答案:BCD解析:首先,B 正确;根据位移由v t -图像中面积表示,在0t -时间内质点B 比质点A 位移大,C 正确而A 错误;根据动能定理,合外力对质点做功等于动能的变化,D 正确;本题选BCD 。
本题考查v t -图象的理解和动能定理。
对D ,如果根据W=Fs 则难判断。
难度:中等。
(天津卷)3.质点做直线运动的v-t 图像如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8s 内平均速度的大小和方向分别为A .0.25m/s 向右B .0.25m/s 向左C .1m/s 向右D .1m/s 向左答案:B(福建卷)16.质量为2kg 的物体静止在足够大的水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等。
从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F 的作用,F 随时间t 的变化规律如图所示。
重力加速度g 取10m/s 2,则物体在t=0到t=12s 这段时间内的位移大小为A .18mB .54mC .72mD .198m 【命题特点】本题属于多过程问题,综合考查静摩擦力、滑动摩擦力、牛顿运动定律、匀速直线运动和匀变速直线运动,需要考生准确分析出物体在每一段时间内的运动性质。
【解析】拉力只有大于最大静摩擦力时,物体才会由静止开始运动0-3s 时:F=f max ,物体保持静止,s 1=0;3-6s 时:F>f max ,物体由静止开始做匀加速直线运动 2/2248s m m f F a =-=-= v=at=6m/s m at s 9322121222=⨯⨯==6-9s 时:F=f ,物体做匀速直线运动s 3=vt=6×3=18m9-12s 时:F>f ,物体以6m/s 为初速度,以2m/s 2为加速度继续做匀加速直线运动 m at vt s 2732213621224=⨯⨯+⨯=+= 所以0-12s 内物体的位移为:s=s 1+s 2+s 3+s 4=54m ,B 正确【答案】B【启示】多过程问题能体现考生的判断力,组合题能综合考查学生多方面的知识,这类题目复习中应引起重视。
(广东卷)17. 图6是某质点运动的速度图像,由图像得到的正确结果是A.0~1 s 内的平均速度是2m/sB. 0~2s 内的位移大小是3 mC. 0~1s 内的加速度大于2~4s 内的加速度D .0~1s 内的运动方向与2~4s 内的运动方向相反答案:BC解析:v-t 图的考察:A 分析平均速度:ts v =,由面积法求0—1s 的位移s=1m,时间t=1s 因而:s m v /1= B 由面积法知:0—2s 的位移s=3m C 用斜率求出 0—1s 的加速度:a 1=2m/s 2、2—4s 的加速度a 2=1m/s 2、因而:a 1> a 2D 0—1s 、2—4s 两个时间段内速度均为正,表明速度都为正向,运动方向相同因而选:BC 。
(北京卷)22.(16分)如图,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,经过3.0s落到斜坡上的A点。
已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角θ=37°,运动员的质量m=50kg.不计空气阻力。
(取sin37°=0.60,cos37°=0.80;g 取10m/s 2)q 求(1)A 点与O 点时的速度大小;(2)运动员离开O 点时的速度大小;(3)运动员落到A 点时的动能。
解析:(1)运动员在竖直方向做自由落体运动,有A 点与O 点的距离 21Lsin37=2gt ︒ 2L=752sin37gt m =︒(2)设运动员离开O 点的速度为0v ,运动员在水平方向做匀速直线运动, 即 0t Lcos37v =︒ 解得 020m tv s Lcos37==︒ (3)由机械能守恒,取A 点位重力势能零点,运动员落到A 点的动能为 20132500J 2kA E mgh mv =+=(浙江卷)14. 如图所示,A 、B 两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力)。
下列说法正确的是A. 在上升和下降过程中A 对B 的压力一定为零B. 上升过程中A 对B 的压力大于A 对物体受到的重力C. 下降过程中A 对B 的压力大于A 物体受到的重力D. 在上升和下降过程中A 对B 的压力等于A 物体受到的重力答案:A(四川卷)23.(16分)质量为M 的拖拉机拉着耙来耙地,由静止开始做匀加速直线运动,在时间t 内前进的距离为s 。
耙地时,拖拉机受到的牵引力恒为F ,受到地面的阻力为自重的k 倍,耙所受阻力恒定,连接杆质量不计且与水平面的夹角θ保持不变。
求:(1)拖拉机的加速度大小。
(2)拖拉机对连接杆的拉力大小。
(3)时间t 内拖拉机对耙做的功。
【答案】⑴22t s a =⑵⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=')2(12t s kg M F COS T θ ⑶s t s kg M F W T ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=)2(2 【解析】⑴拖拉机在时间t 内匀加速前进s ,根据位移公式 221at s =① 变形得22ts a = ② ⑵对拖拉机受到牵引力、支持力、重力、地面阻力和连杆拉力T ,根据牛顿第二定律 θcos T kMg F Ma --= ③②③连立变形得⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=)2(12t s kg M F COS T θ ④ 根据牛顿第三定律连杆对耙的反作用力为212'()cos s T T F M kg t θ⎡⎤==-+⎢⎥⎣⎦ ⑤ (3)闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏,流过的电流为I m 。
根据并联电路电压相等有: 拖拉机对耙做功为22cos ()T s W Ts F M kg s t θ⎡⎤==-+⎢⎥⎣⎦ ⑥(安徽卷)22.(14分)质量为2kg 的物体在水平推力F 的作用下沿水平面作直线运动,一段时间后撤去F ,其运动的v t -图像如图所示。
g 取210/m s ,求:(1)物体与水平面间的运动摩擦因数μ; (2)水平推力F 的大小;(3)010s -内物体运动位移的大小。
解析:(1)设物体做匀减速直线运动的时间为△t 2、初速度为v 20、末速度为v 2t 、加速度为a 2,则 2220222/t v v a m s t -==-∆ ① 设物体所受的摩擦力为F f ,根据牛顿第二定律,有F f =ma 2 ②F f =-μmg ③联立①②得 20.2a gμ-== ④ (2)设物体做匀加速直线运动的时间为△t 1、初速度为v 10、末速度为v 1t 、加速度为a 1,则 2110111/t v v a m s t -==∆ ⑤ 根据牛顿第二定律,有F+F f =ma 1 ⑥联立③⑥得F=μmg+ma 1=6N(3)解法一:由匀变速直线运动位移公式,得22121011120222114622x x x v t a t v t a t m =+=∆+∆+∆+∆=解法二:根据v t -图象围成的面积,得 101120214622t v v x t v t m +=⨯∆+⨯∆=。