高校自主招生试题物理精选分类解析 专题01 直线运动和相互作用 含解析
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2020年强基计划物理专题讲解(核心素养提升)第1讲直线运动目录知识精讲 (1)一、质点运动的基本概念 (1)二. 运动的合成与分解相对运动 (3)典型例题 (5)题型一运动图象 (5)题型二匀变速直线运动规律的应用 (6)题型三平均速度与瞬时速度的理解与应用(利用微积分) (7)题型四追击相遇问题 (8)题型五速度关联问题 (10)题型六相对运动 (11)知识精讲一、质点运动的基本概念1.参照物和参照系要准确确定质点的位置及其变化,必须事先选取另一个假定不动的物体作参照,这个被选的物体叫做参照物。
为了定量地描述物体的运动需要在参照物上建立坐标,构成坐标系。
通常选用直角坐标系O–xyz,有时也采用极坐标系。
平面直角坐标系一般有三种,一种是两轴沿水平竖直方向,另一是两轴沿平行与垂直斜面方向,第三是两轴沿曲线的切线和法线方向(我们常把这种坐标称为自然坐标)。
2.位矢位移和路程在直角坐标系中,质点的位置可用三个坐标x,y,z表示,当质点运动时,它的坐标是时间的函数x=X(t)y=Y(t)z=Z(t)y这就是质点的运动方程。
质点的位置也可用从坐标原点O 指向质点P (x 、y 、z )的有向线段来表示。
如图2-1-1所示, 也是描述质点在空间中位置的物理量。
的长度为质点到原点之间的距离,的方向由余弦、、决定,它们之间满足当质点运动时,其位矢的大小和方向也随时间而变,可表示为=(t )。
在直角坐标系中, 分别为、、沿方向、、和单位矢量,则可表示为位矢与坐标原点的选择有关。
研究质点的运动,不仅要知道它的位置,还必须知道它的位置的变化情况,如果质点从空间一点运动到另一点,相应的位矢由1变到2,其改变量为称为质点的位移,如图2-1-2所示,位移是矢量,它是从初始位置指向终止位置的一个有向线段。
它描写在一定时间内质点位置变动的大小和方向。
它与坐标原点的选择无关。
3.速度平均速度:质点在一段时间内通过的位移和所用的时间之比叫做这段时间内的平均速度 平均速度是矢量,其方向为与的方向相同。
最新最全重点大学自主招生物理学科专题讲解全集(一)目录二、专题一同步强化训练三、专题二:《静力学》讲解四、专题二同步强化训练专题一:《直线运动》1.质点运动的基本概念 (1).位置、位移和路程位置指运动质点在某一时刻的处所,在直角坐标系中,可用质点在坐标轴上的投影坐标(x,y,z )来表示。
在定量计算时,为了使位置的确定与位移的计算一致,人们还引入位置矢量(简称位矢)的概念,在直角坐标系中,位矢r 定义为自坐标原点到质点位置P(x,y,z)所引的有向线段,故有r=222z y x ++,r 的方向为自原点O 点指向质点P ,如图所示。
位移指质点在运动过程中,某一段时间t ∆内的位置变化,它的方向为自始位置指向末位置。
路程指质点在时间内通过的实际轨迹的长度。
(2).平均速度和平均速率平均速度是质点在一段时间内通过的位移和所用时间之比 txv ∆∆=平平均速度是矢量,方向与位移△x 的方向相同。
平均速率是质点在一段时间内通过的路程与所用时间的比值,是标量。
(3).瞬时速度和瞬时速率瞬时速度是质点在某一时刻或经过某一位置是的速度,它定义为在时的平均速度的极限,简称为速度,即v=txo t ∆∆→∆lim。
瞬时速度是矢量,它的方向就是平均速度极限的方向。
瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称速率。
(4).加速度加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量,等于速度对时间的变化率,即tva ∆∆=,这样求得的加速度实际上是物体运动的平均加速度,瞬时加速度应为tv a t ∆∆=→∆lim 0。
加速度是矢量。
2.相对运动。
物体的运动是相对于参照系而言的,同一物体的运动相对于不同的参照系其运动情况不相同,这就是运动的相对性。
我们通常把物体相对于基本参照系(如地面等)的运动称为“绝对运动”,把相对于基本参照系运动着的参照系称为运动参照系,运动参照系相对于基本参照系的运动称为“牵连运动”,而物体相对于运动参照系的运动称为“相对运动”。
(物理) 高考物理直线运动试题(有答案和解析)及解析一、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.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210/g m s =,求运动员匀减速下降过程的加速度大小和时间. 【答案】212.5?m/s a =; 3.6t s = 【解析】运动员做自由落体运动的位移为221110512522h gt m m ==⨯⨯= 打开降落伞时的速度为:1105/50/v gt m s m s ==⨯=匀减速下降过程有:22122()v v a H h -=-将v 2=5 m/s 、H =224 m 代入上式,求得:a=12.5m/s 2 减速运动的时间为:125053.6?12.5v v t s s a --===3.如图所示,质量M =8kg 的小车放在光滑水平面上,在小车左端加一水平推力F =8N ,当小车向右运动的速度达到1.5m/s 时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m =2kg 的小物块,物块与小车间的动摩擦因数为0.2,小车足够长.求:(1)小物块刚放上小车时,小物块及小车的加速度各为多大? (2)经多长时间两者达到相同的速度?共同速度是多大?(3)从小物块放上小车开始,经过t =1.5s 小物块通过的位移大小为多少?(取g =10m/s 2).【答案】(1)2m/s 2,0.5m/s 2(2)1s ,2m/s (3)2.1m 【解析】 【分析】(1)利用牛顿第二定律求的各自的加速度;(2)根据匀变速直线运动的速度时间公式以及两物体的速度相等列式子求出速度相等时的时间,在将时间代入速度时间的公式求出共同的速度;(3) 根据先求出小物块在达到与小车速度相同时的位移,再求出小物块与小车一体运动时的位移即可. 【详解】(1) 根据牛顿第二定律可得 小物块的加速度:m/s2小车的加速度:m/s2(2)令两则的速度相等所用时间为t,则有:解得达到共同速度的时间:t=1s共同速度为:m/s(3) 在开始1s内小物块的位移m此时其速度:m/s在接下来的0.5s小物块与小车相对静止,一起做加速运动且加速度:m/s2这0.5s内的位移:m则小物块通过的总位移:m【点睛】本题考查牛顿第二定律的应用,解决本题的关键理清小车和物块在整个过程中的运动情况,然后运用运动学公式求解.同时注意在研究过程中正确选择研究对象进行分析求解.4.如图所示,一圆管放在水平地面上,长为L=0.5m,圆管的上表面离天花板距离h=2.5m,在圆管的正上方紧靠天花板放一颗小球,让小球由静止释放,同时给圆管一竖直向上大小为5m/s的初速度,g取10m/s.(1)求小球释放后经过多长时间与圆管相遇?(2)试判断在圆管落地前小球能不能穿过圆管?如果不能,小球和圆管落地的时间差多大?如果能,小球穿过圆管的时间多长?【答案】(1)0.5s (2)0.1s【解析】试题分析:小球自由落体,圆管竖直上抛,以小球为参考系,则圆管相对小球向上以5m/s 做匀速直线运动;先根据位移时间关系公式求解圆管落地的时间;再根据位移时间关系公式求解该时间内小球的位移(假设小球未落地),比较即可;再以小球为参考系,计算小球穿过圆管的时间.(1)以小球为参考系,则圆管相对小球向上以5m/s 做匀速直线运动, 故相遇时间为: 0 2.50.55/hm t s v m s=== (2)圆管做竖直上抛运动,以向上为正,根据位移时间关系公式,有2012x v t gt =- 带入数据,有2055t t =-,解得:t=1s 或 t=0(舍去); 假设小球未落地,在1s 内小球的位移为22111101522x gt m ==⨯⨯=, 而开始时刻小球离地的高度只有3m ,故在圆管落地前小球能穿过圆管; 再以小球为参考系,则圆管相对小球向上以5m/s 做匀速直线运动, 故小球穿过圆管的时间00.5'0.15/L mt s v m s===5.如图甲所示,质量m=8kg 的物体在水平面上向右做直线运动。
高考必备物理直线运动技巧全解及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.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210/g m s =,求运动员匀减速下降过程的加速度大小和时间. 【答案】212.5?m/s a =; 3.6t s = 【解析】运动员做自由落体运动的位移为221110512522h gt m m ==⨯⨯= 打开降落伞时的速度为:1105/50/v gt m s m s ==⨯=匀减速下降过程有:22122()v v a H h -=-将v 2=5 m/s 、H =224 m 代入上式,求得:a=12.5m/s 2 减速运动的时间为:125053.6?12.5v v t s s a --===2.如图所示,一个带圆弧轨道的平台固定在水平地面上,光滑圆弧MN 的半径为R =3.2m ,水平部分NP 长L =3.5m ,物体B 静止在足够长的平板小车C 上,B 与小车的接触面光滑,小车的左端紧贴平台的右端.从M 点由静止释放的物体A 滑至轨道最右端P 点后再滑上小车,物体A 滑上小车后若与物体B 相碰必粘在一起,它们间无竖直作用力.A 与平台水平轨道和小车上表面的动摩擦因数都为0.4,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.物体A 、B 和小车C 的质量均为1kg ,取g =10m/s 2.求(1)物体A 进入N 点前瞬间对轨道的压力大小? (2)物体A 在NP 上运动的时间? (3)物体A 最终离小车左端的距离为多少?【答案】(1)物体A 进入N 点前瞬间对轨道的压力大小为30N ; (2)物体A 在NP 上运动的时间为0.5s (3)物体A 最终离小车左端的距离为3316m 【解析】试题分析:(1)物体A 由M 到N 过程中,由动能定理得:m A gR=m A v N 2 在N 点,由牛顿定律得 F N -m A g=m A 联立解得F N =3m A g=30N由牛顿第三定律得,物体A 进入轨道前瞬间对轨道压力大小为:F N ′=3m A g=30N(2)物体A 在平台上运动过程中 μm A g=m A a L=v N t-at 2代入数据解得 t=0.5s t=3.5s(不合题意,舍去) (3)物体A 刚滑上小车时速度 v 1= v N -at=6m/s从物体A 滑上小车到相对小车静止过程中,小车、物体A 组成系统动量守恒,而物体B 保持静止 (m A + m C )v 2= m A v 1 小车最终速度 v 2=3m/s此过程中A 相对小车的位移为L 1,则2211211222mgL mv mv μ=-⨯解得:L 1=94m物体A 与小车匀速运动直到A 碰到物体B ,A ,B 相互作用的过程中动量守恒: (m A + m B )v 3= m A v 2此后A ,B 组成的系统与小车发生相互作用,动量守恒,且达到共同速度v 4 (m A + m B )v 3+m C v 2=" (m"A +m B +m C ) v 4 此过程中A 相对小车的位移大小为L 2,则222223*********mgL mv mv mv μ=+⨯-⨯解得:L 2=316m 物体A 最终离小车左端的距离为x=L 1-L 2=3316m 考点:牛顿第二定律;动量守恒定律;能量守恒定律.3.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.杭黄高铁是连接杭州市和黄山市的高速铁路。
高考物理直线运动解题技巧讲解及练习题(含答案)含解析一、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,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=12mv 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,222215/20/1.25B 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 2222.5Bv t s a == 221 6.252s a t m ==3.小球从离地面80m 处自由下落, 重力加速度g=10m/s 2。
专题一直线运动目录真题考查解读2023年真题展现考向一运动的描述联系空间站和足球运动实际考向二匀变速直线运动的推论与电动公交车考向三三种常规图像近年真题对比考向一运动的描述考向二匀变速直线运动规律及推论考向三运动图像追击相遇问题命题规律解密名校模拟探源易错易混速记【命题意图】主要考查位移、速度、平均速度、加速度等基本运动概念的理解及匀变速直线运动的规律和应用。
在特定情境中运用匀变速直线运动模型、公式、推论解决问题。
考查位移图像、速度图像和加速度图像的理解和应用【考查要点】直线运动问题主要考查匀变速直线运动的规律及应用。
以生产、生活实际为背景的匀变速直线运动规律的应用尝试用能将运动学知识运用到生活中,如体育运动、行车安全、追及和相遇问题尝试用能将运动学知识运用到生活中。
图像考题通常基本以选择题的形式出现,极个别情况下会出现在计算题中以考查识图、读图的能力,难度一般不大;在考查内容上一般以x-t图象、v-t图象的形式出现,少数情况下会出现a-t图象、x-v图象等不常见的运动图象,着重考查对基本概念和基本规律的理解与应用,以及读图、识图、画图、用图的能力。
【课标链接】①了解描述运动涫物理量,掌握匀变速直线运动规律及推论的应用。
②理解常规图像的物理意义。
掌握追击相遇问题的求解方法考向一运动的描述联系空间站和足球运动实际1.(2023·1 月浙江卷·第3题)“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨运行如图所示,则( )A.选地球为参考系,“天和”是静止的B.选地球为参考系,“神舟十五号”是静止的C.选“天和”为参考系,“神舟十五号”是静止的D.选“神舟十五号”为参考系,“天和”是运动的【答案】C【详解】AB.“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨绕地球做圆周运动,选地球为参考系,二者都是运动的,AB错误;CD.“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,二者相对静止,C正确,D错误。
2021-2022年高考物理高校自主招生试题精选分类解析专题01 直线运动和相互作用一、选择题1.(xx复旦大学)如图所示,竖直杆AB在细绳AC的拉力作用下处于平衡。
若AC加长,使C 点左移,AB仍保持平衡状态.。
细绳AC上拉力T和杆AB受到的细绳的压力N与原先相比,下列说法正确的是A.T增大,N减小B.T减小,N增大C.T和N都减小D.T和N都增大【参考答案】C2、(xx年卓越自主招生)甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动,它们的 v-t图像如图所示。
下列判断正确的是()A.乙车启动时,甲车在其前方50m处B.运动过程中,乙车落后甲车的最大距离为75mC.乙车启动10s后正好追上甲车D.乙车超过甲车后,两车不会再相遇【参考答案】ABD【名师解析】乙车t=10s启动时,甲车位移为50m,即乙车启动时,甲车在乙前方50m处,选项A正确。
在t=15s时,甲乙两车速度相等,甲乙两车之间距离最大,最大距离为50m+25m=75m,即运动过程中,乙车落后甲车的最大距离为75m,选项B正确。
t=20s时即乙车启动10s后,甲车在乙前方50m处,选项C错误。
乙车超过甲车后,乙车速度大于甲车,两车不会再相遇,选项D 正确。
3. (xx物理学科能力展示)我国游泳运动员宁泽涛在xx年仁川亚运会上一鸣惊人,获得四块金牌,其中50米自由泳金牌的角逐让人印象深刻.若宁泽涛入水后2s内通过的距离为2.388m(视为初速度为0的匀加速度过程),此时达到最大速度,且保持最大速度匀速运动的持续时间不超过20s,之后做匀减速运动,匀减速运动加速度大小为1m/s2.则宁泽涛50米的夺金成绩是( ).A. 19.94s; B .21.94s; C. 20.94s; D. 22.94s【参考答案】B4.(xx物理学科能力展示)xx年11月APEC领导人峰会在北京成功举行,会议期间北京各场所都加强了安保工作.如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查.其传送装置可简化为如图乙的模型,紧绷的传送带始终保持v=1m/s的恒定速率运行.旅客把行李无初速度地放在A 处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B 间的距离为2m,g 取10m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v=1m/s的恒定速率平行于传送带运动到B 处取行李,则( ).A 乘客与行李同时到达B 处;B 乘客提前0.5s到达B 处;C 行李提前0.5s到达B 处;D 若传送带速度足够大,行李最快也要2.5s才能到达B 处【参考答案】B5.如图所示,在一实验探究过程中,马小跳同学将一根不能伸长、柔软的轻绳两端分别系于A、B 两点上,一物体用动滑轮悬挂在绳子上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为α1,绳子张力为F1,将绳子B 端移至C 点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为α2,绳子张力为F2;将绳子B 端移至D 点,待整个系统平衡时两段绳子间的夹角为α3,绳子张力为F3,不计摩擦,则( ).A.α1=α2=α3; B.α1<α2<α3; C. F1>F2>F3; D. F1=F2<F3【参考答案】D6.马小跳以不同初速度将一粒石子和一块海绵同时竖直向上抛出并开始计时,石子所受空气阻力可忽略,海绵所受空气阻力大小与物体速率成正比.下列用虚线和实线描述两物体运动的v --t 图象可能正确的是( ).【参考答案】D7.xx年暑假期间,马小跳家对房子进行了装修,在建筑装修中,工人用质量为m 的磨石对斜壁进行打磨,当对磨石加竖直向上推力F 时,磨石恰好沿斜壁向上做匀加速直线运动,已知磨石与斜壁之间的动摩擦因素为μ,则磨石受到的摩擦力是( ).A. (F-mg)cosθ; B. (F-mg)sinθ;C.μ(F-mg)sinθ; D.μ(F-mg)cosθ【参考答案】D8.如图所示,AB 为光滑竖直杆,ACB 为构成直角的光滑L形轨道,C 处有一小圆弧连接可使小球顺利转弯(即通过转弯处速度大小不变).套在AB 杆上的小球自A 点静止释放,分别沿AB 轨道和ACB 轨道运动,如果沿ACB 轨道运动的时间是沿AB 轨道运动时间的1.5倍,则BA 与CA 的夹角为( ).A.30°; B.45°; C.53°; D.60°【参考答案】C【名师解析】设AB 的长度为2L,小球沿AB 做自由落体运动,运动的时间t2满足:2L=gt22,可解得:t2=2 。
备战2023年高考物理真题汇编选择题篇(解析版)历年高考真题是备考的重中之重,尤其是经典的真题,历经岁月淘漉磨炼,其包含的知识点依然活跃在高考的试题中,有些高考试题甚至出现类似的往年真题。
因此,专注高考教学一线物理教师,查阅近几年的各地区全部真题,结合最新考情,精挑细选,进行分类重组,做出这套试卷,愿为你的备考点燃一盏指路明灯。
该套卷共包含直线运动、曲线运动、光学、近代(原子)物理、机械振动和机械波、万有引力、热力学、静电场、交变电流、牛顿运动定律,功能及动量、磁场、电磁感应12个篇章。
一、直线运动1.(2022·浙江·统考高考真题)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【答案】B【详解】A.研究甲图中排球运动员扣球动作时,排球的形状和大小不能忽略,故不可以看成质点,故A错误;B.研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时,要考虑乒乓球的大小和形状,则乒乓球不能看成质点,故B正确;C.研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时,羽毛球大小不可以忽略,故C错误;D.研究丁图中体操运动员的平衡木动作时,运动员身体各部分有转动和平动,各部分的速度不可以视为相同,故D错误;2.(2021·浙江·高考真题)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【答案】A【详解】A.研究甲图中猫在地板上行走的速度时,猫的大小可忽略不计,可将猫看做质点,选项A正确;B.研究乙图中水珠形状形成的原因时,旋转球的大小和形状不能忽略,旋转球不能看做质点,选项B错误;C.研究图丙中飞翔鸟儿能否停在树桩上时,鸟儿的大小不能忽略,不能将鸟儿看做质点,选项C错误;D.研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时,马的大小不能忽略不计,不能把马看做质点,选项D错误。
专题01直线运动和力 一、直线运动 1. 2019全国1卷18.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4H 所用的时间为t 1,第四个4H 所用的时间为t 2。
不计空气阻力,如此21t t 满足A .1<21t t <2B .2<21t t <3C .3<21t t <4D .4<21t t <5 【答案】C【解析】逆向思维,设运动员从上向下自由落体运动,如此通过一样距离的时间比为,所以,C 正确。
2. 2019年高考全国1卷第22题.〔5分〕某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进展研究。
物块拖动纸带下滑,打出的纸带一局部如下列图。
打点计时器所用交流电的频率为50 Hz ,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。
在ABCDE 五个点中,打点计时器最先打出的是点,在打出C 点时物块的速度大小为m/s 〔保存3位有效数字〕;物块下滑的加速度大小为m/s 2〔保存2位有效数字〕。
【答案】A 0.23 0.75【解析】因为速度是加速的,时间是相等的,所以相邻两点间距离是逐渐增大的,所以打点计时器最先打出的是A 点; 速度 加速度二、力 3.2019全国1卷19.如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。
一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N 。
另一端与斜面上的物块M 相连,系统处于静止状态。
现用水平向左的拉力缓慢拉动N ,直至悬挂N 的细绳与竖直方向成45°。
M 始终保持静止,如此在此过程中A .水平拉力的大小可能保持不变B .M 所受细绳的拉力大小一定一直增加C .M 所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D .M 所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加【答案】BD【解析】设细绳与竖直方向的夹角为α,如此M 所受细绳的拉力大小αcos mg T =,随α从00增大到450,T 不断增大,B 正确。
高考物理直线运动解题技巧讲解及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.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210/g m s =,求运动员匀减速下降过程的加速度大小和时间. 【答案】212.5?m/s a =; 3.6t s = 【解析】运动员做自由落体运动的位移为221110512522h gt m m ==⨯⨯= 打开降落伞时的速度为:1105/50/v gt m s m s ==⨯=匀减速下降过程有:22122()v v a H h -=-将v 2=5 m/s 、H =224 m 代入上式,求得:a=12.5m/s 2 减速运动的时间为:125053.6?12.5v v t s s a --===2.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/s 2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/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。
【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.3.如图所示,一圆管放在水平地面上,长为L=0.5m ,圆管的上表面离天花板距离h=2.5m ,在圆管的正上方紧靠天花板放一颗小球,让小球由静止释放,同时给圆管一竖直向上大小为5m/s 的初速度,g 取10m/s .(1)求小球释放后经过多长时间与圆管相遇?(2)试判断在圆管落地前小球能不能穿过圆管?如果不能,小球和圆管落地的时间差多大?如果能,小球穿过圆管的时间多长? 【答案】(1)0.5s (2)0.1s【解析】试题分析:小球自由落体,圆管竖直上抛,以小球为参考系,则圆管相对小球向上以5m/s 做匀速直线运动;先根据位移时间关系公式求解圆管落地的时间;再根据位移时间关系公式求解该时间内小球的位移(假设小球未落地),比较即可;再以小球为参考系,计算小球穿过圆管的时间.(1)以小球为参考系,则圆管相对小球向上以5m/s 做匀速直线运动, 故相遇时间为: 0 2.50.55/h m t s v m s=== (2)圆管做竖直上抛运动,以向上为正,根据位移时间关系公式,有2012x v t gt =- 带入数据,有2055t t =-,解得:t=1s 或 t=0(舍去); 假设小球未落地,在1s 内小球的位移为22111101522x gt m ==⨯⨯=, 而开始时刻小球离地的高度只有3m ,故在圆管落地前小球能穿过圆管; 再以小球为参考系,则圆管相对小球向上以5m/s 做匀速直线运动, 故小球穿过圆管的时间00.5'0.15/L mt s v m s===4.近年来隧道交通事故成为道路交通事故的热点之一.某日,一轿车A 因故障恰停在某隧道内离隧道入口50m 的位置.此时另一轿车B 正以v 0=90km/h 的速度匀速向隧道口驶来,轿车B 到达隧道口时驾驶员才发现停在前方的轿车A 并立即采取制动措施.假设该驾驶员的反应时间t 1=0.57s ,轿车制动系统响应时间(开始踏下制动踏板到实际制动)t 2=0.03s ,轿车制动时加速度大小a=7.5m/s 2.问: (1)轿车B 是否会与停在前方的轿车A 相撞?(2)若会相撞,撞前轿车B 的速度大小为多少?若不会相撞,停止时轿车B 与轿车A 的距离是多少?【答案】(1)轿车B 会与停在前方的轿车A 相撞;(2)10m/s 【解析】试题分析:轿车的刹车位移由其反应时间内的匀速运动位移和制动后匀减速运动位移两部分构成,由此可得刹车位移,与初始距离比较可判定是否相撞;依据(1)的结果,由运动可判定相撞前B 的速度.(1)轿车B 在实际制动前做匀速直线运动,设其发生的位移为s 1,由题意可知:s 1=v 0(t 1+t 2)=15 m ,实际制动后,轿车B 做匀减速运动,位移为s 2, 由2022v as =代入数据得:s 2=41.7 m ,轿车A 离隧道口的距离为d =50 m ,因s 1+s 2>d ,故轿车B 会与停在前方的轿车A 相撞(2)设撞前轿车B 的速度为v ,由运动学公式得22002v v ax -=,代入数据解得:v =10m/s .点睛:本题主要考查相遇问题,关键要掌握刹车位移的判定:反应时间内的匀速运动位移;制动后匀减速运动位移.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.风洞实验室中可产生水平方向的,大小可调节的风力.现将一套有球的细直杆放入风洞实验室.小球孔径略大于细杆直径.如图所示.(1)当杆水平固定时,调节风力的大小,使小球在杆上做匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍,求小球与杆间的动摩擦因数.(2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向夹角为37°并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离s=3.75m 所需时间为多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8) 【答案】(1)0.5(2)1s 【解析】 【分析】 【详解】(1)小球做匀速直线运动,由平衡条件得:0.5mg=μmg ,则动摩擦因数μ=0.5; (2)以小球为研究对象,在垂直于杆方向上,由平衡条件得:000.5sin 37cos37N F mg mg +=在平行于杆方向上,由牛顿第二定律得:000.5cos37sin 37N mg mg F ma μ+-=代入数据解得:a=7.5m/s 2小球做初速度为零的匀加速直线运动,由位于公式得:s=12at 2 运动时间为22 3.7517.5s t s s a ⨯===; 【点睛】此题是牛顿第二定律的应用问题,对小球进行受力分析是正确解题的前提与关键,应用平衡条件用正交分解法列出方程、结合运动学公式即可正确解题.7.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。
高考物理力学知识点之直线运动分类汇编含解析(1)一、选择题1.2019年9月13日,美国导弹驱逐舰“迈耶”号擅自进入中国西沙群岛海域。
我军组织有关海空兵力,依法依规对美舰进行了识别查证,予以警告,成功将其驱离。
如图是美国导弹驱逐舰“迈耶”号在海面上被我军驱离前后运动的速度—时间图像,则下列说法正确的是( )A .美舰在0~66 s 内的平均速度大小等于7.5 m/sB .美舰在66 s 末开始调头逃离C .美舰在66~96 s 内运动了225 mD .美舰在96~116 s 内做匀减速直线运动2.一辆急救车快要到达目的地时开始刹车,做匀减速直线运动.开始刹车后的第1s 内和第2s 内位移大小依次为10m 和6m ,则刹车后4s 内的位移是A .16mB .18mC .32mD .40m 3.物体由静止开始运动,加速度恒定,在第7s 内的初速度是2.1m/s ,则物体的加速度是( )A .0.3m/s 2B .0.35m/s 2C .2.1m/s 2D .4.2m/s 24.某质点沿一直线运动,其速度的二次方(v 2)与位移(x )的关系图线如图所示,则该质点在0~12m 的运动过程中( )A .加速度越来越大B .所用的时间为3sC .经过x =6m 时的速度大小为4m/sD .0~6m 和6~12m 所用的时间之比为1:15.物体以速度v 匀速通过直线上的A 、B 两点,所用时间为t .现在物体从A 点由静止出发,先做匀加速直线运动(加速度为a 1)到某一最大速度v m ,然后立即做匀减速直线运动(加速度大小为a 2)至B 点速度恰好减为0,所用时间仍为t .则物体的( )A .v m 可为许多值,与a 1、a 2的大小有关B .v m 可为许多值,与a 1、a 2的大小无关C .a 1、a 2必须满足12122a a v a a t=+ D .a 1、a 2必须是一定的6.如图是一辆汽车做直线运动的x —t 图像,对线段OA 、AB 、BC 、CD 所表示的运动,下列说法错误的是()A.汽车在OA段运动得最快B.汽车在AB段静止C.CD段表示汽车的运动方向与初始运动方向相反D.4 h内汽车的位移大小为零7.两个质点A、B放在同一水平面上,从同一位置沿相同方向做直线运动,其运动的v-t 图象如图所示.对A、B运动情况的分析,下列结论正确的是A.在6s末,质点A的加速度大于质点B的加速度B.在0-12s时间内,质点A的平均速度为76 msC.质点A在0-9s时间内的位移大小等于质点B在0-3s时间内的位移大小D.在12s末,A、B两质点相遇8.AK47步枪成为众多军人的最爱.若该步枪的子弹在枪膛内的加速度随时间变化的图象如图所示,下列说法正确的是()A.子弹离开枪膛时的速度为450 m/sB.子弹离开枪膛时的速度为600 m/sC.子弹在枪膛内运动的距离小于0. 45 mD.子弹在枪膛内运动的距离大于0. 45 m9.如图所示为甲、乙两个质点运动的位移-时间图象,由此可知(图中虚线与曲线相切) ()A.甲做匀减速直线运动,乙做变减速直线运动B.在0~t0时间内的某时刻,甲、乙两质点的速度大小相等C.甲、乙两质点从x=2x0位置同时出发,同时到达x=0位置D.在0~t0时间内,乙的速度大于甲的速度,t0时刻后,乙的速度小于甲的速度10.将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出,抛出时间相隔2s,它们运动的v-t图像分别如图中直线甲、乙所示。
考情概览:解读近年命题思路和内容要求,统计真题考查情况。
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2024年高考各卷区对于直线运动均有所考查,多以体育运动、交通安全为情境,考查匀变速直线运动。
预测2025年高考各考区依然会持续考查。
考向一运动的描述联系实际1.(2024年1月浙江卷第2题)杭州亚运会顺利举行,如图所示为运动会中的四个比赛场景。
在下列研究中可将运动员视为质点的是()A.研究甲图运动员的入水动作B.研究乙图运动员的空中转体姿态C.研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作【答案】C【解析】A.研究甲图运动员的入水动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够看为质点,故A错误;B.研究乙图运动员的空中转体姿态时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够看为质点,故B错误;C.研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响能够忽略,此时运动员能够看为质点,故C正确;D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够看为质点,故D错误。
故选C。
考向二匀变速直线运动一般规律的应用2.(2024年江西卷第3题)某物体位置随时间的关系为x=1+2t+3t2,则关于其速度与1s内的位移大小,下列说法正确的是()A.速度是刻画物体位置变化快慢的物理量,1s内的位移大小为6mB.速度是刻画物体位移变化快慢的物理量,1s内的位移大小为6mC.速度是刻画物体位置变化快慢的物理量,1s 内的位移大小为5mD.速度是刻画物体位移变化快慢的物理量,1s 内的位移大小为5m 【答案】C【解析】根据速度的定义式xv t∆=∆表明,速度等于位移与时间的比值。
高考物理直线运动及其解题技巧及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.如图甲所示为2022年北京冬奥会跳台滑雪场馆“雪如意”的效果图.如图乙所示为由助滑区、空中飞行区、着陆缓冲区等组成的依山势而建的赛道示意图.运动员保持蹲踞姿势从A 点由静止出发沿直线向下加速运动,经过距离A 点s =20m 处的P 点时,运动员的速度为v 1=50.4km/h .运动员滑到B 点时快速后蹬,以v 2=90km/h 的速度飞出,经过一段时间的空中飞行,以v 3=126km/h 的速度在C 点着地.已知BC 两点间的高度差h =80m ,运动员的质量m =60kg ,重力加速度g 取9.8m/s 2,计算结果均保留两位有效数字.求(1)A 到P 过程中运动员的平均加速度大小;(2)以B 点为零势能参考点,求到C 点时运动员的机械能;(3)从B 点起跳后到C 点落地前的飞行过程中,运动员克服阻力做的功 【答案】(1) 4.9m/s a = (2)41.010J E =-⨯ (3)42.910J W =⨯ 【解析】 【详解】(1)150.4km/h 14m/s v ==由212v as =解得:21 4.9m/s 2v a s==(2)290km/h 25m/s v ==,3126km/h 35m/s v == 由能量关系:2312E mgh mv =-+410290J 1.010J E =-=-⨯(按g 取10m/s 2算,411250J 1.110J E =-=-⨯) (3)由动能定理:22321122mgh W mv mv -=- 解得:429040J 2.910J W ==⨯(按g 取10m/s 2算,430000J 3.010J W ==⨯2.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/s 2,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。
高考物理历年真题汇编+答案解析专题1直线运动(2020年版)1.(2019全国I 卷18题)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4H 所用的时间为t 1,第四个4H所用的时间为t 2.不计空气阻力,则21t t满足A .1<21t t <2B .2<21t t <3C .3<21t t <4D .4<21t t <5【解析】逆向分析可以看作是自由落体运动,根据初速度为零的匀加速直线运动中,连续相等的位移内时间之比等于)1(::)32(:)23(:)12(:1-----n n ,可得3232112+=-=t t ,故4312<<t t .【答案】C【分析】逆向分析可以看作是自由落体运动,根据初速度为零的匀加速直线运动中,进行解答.【考点】匀加速直线运动的推论公式2.(2019浙江选考)一辆汽车沿平直道路行驶,其v –t 图象如图所示。
在t =0到t =40s 这段时间内,汽车的位移是A .0B .30mC .750mD .1200m【解析】在v –t 图像中图线与时间轴围成的面积表示位移,故在40s 内的位移为1(1040)30750m 2x =⨯+⨯=,C 正确。
【考点】v –t 图像3.(2018年浙江选考)如图所示,竖直井中的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面。
某一竖井的深度约为104m ,升降机运行的最大速度为8m/s ,加速度大小不超过,假定升降机到井口的速度为零,则将矿石从井底提升到井口的最短时间是A.13sB.16sC.21sD.26s【答案】C【解析】升降机先做加速运动,后做匀速运动,最后做减速运动,在加速阶段,所需时间18==vt as ,通过的位移为21322==v x a m ,在减速阶段与加速阶段相同,在匀速阶段所需时间1125-==x x t vs ,总时间12221=+=t t t s ,故C 正确,A 、B 、D 错误。
一、直线运动1.一火车沿直线轨道从静止发出由A地驶向B地,并停止在B地。
AB两地相距x,火车做加速运动时,其加速度最大为a1,做减速运动时,其加速度的绝对值最大为a2,由此可可以判断出该火车由A到B所需的最短时间为。
2.如图所示,在倾角为α的传送带的正上方,有一发货口A。
为了使货物从静止开始,由A点沿光滑斜槽以最短的时间到达传送带,则斜槽与竖直方向的夹角β= 。
2.答案:α/23. (2018安徽省六校教学研究会联考) 1845 年英国物理学家和数学家斯·托克斯(S.G.Stokes )研究球体在液体中下落时,发现了液体对球体的粘滞阻力与球的半径、速度及液体的种类有关,有 F =6πηrv,其中 物理量η为液体的粘滞系数,它与液体的种类及温度有关。
如图4所示,现将一颗小钢珠由 静止释放到盛有蓖麻油的足够深量筒中。
下列描绘小钢珠在下沉过程中加速度大小 a 与时 间 t 关系的图象,可能正确的是( )3.答案:D4.质量相等的甲乙两物体从离地面相同高度同时由静止开始下落,由于两物体的形状不同,运动中受到的空气阻力不同。
将释放时刻作为t=0时刻,两物体的速度图象如图6所示。
则下列判断正确的是 A .t 0时刻之前,甲物体受到的空气阻力总是大于乙物体受到的空气阻力 B .t 0时刻之前,甲物体中间时刻速度大于乙物体平均速度 C .t 0时刻甲乙两物体到达同一高度D .t 0时刻之前甲下落的高度总小于乙物体下落的高度4.答案:D【名师解析】:由速度图象可知,t 0时刻之前,乙物体加速度先大于甲后小于甲,由牛顿第二定律,5、一个质点由静止开始沿直线运动,速度v 随位移x 变化的图线如图所示,关于质点的运动下列说法正确的是( ) A .质点做匀速直线运动 B .质点做匀加速直线运动C .质点做加速度逐渐增大的加速运动图4图6D .质点做加速度逐渐减小的加速运动5. (2018安徽示范高中联考)动车把动力装置分散安装在每节车厢上.使其既具有牵引动力.又可以载客。
直线运动和相互作用一、选择题1.(2011复旦大学)如图所示,竖直杆AB在细绳AC的拉力作用下处于平衡。
若AC加长,使C点左移,AB 仍保持平衡状态.。
细绳AC上拉力T和杆AB受到的细绳的压力N与原先相比,下列说法正确的是A.T增大,N减小B.T减小,N增大C.T和N都减小D.T和N都增大【参考答案】C2、(2011年卓越自主招生)甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动,它们的 v-t图像如图所示。
下列判断正确的是()A.乙车启动时,甲车在其前方50m处B.运动过程中,乙车落后甲车的最大距离为75mC.乙车启动10s后正好追上甲车D.乙车超过甲车后,两车不会再相遇【参考答案】ABD【名师解析】乙车t=10s启动时,甲车位移为50m,即乙车启动时,甲车在乙前方50m处,选项A正确。
在t=15s时,甲乙两车速度相等,甲乙两车之间距离最大,最大距离为50m+25m=75m,即运动过程中,乙车落后甲车的最大距离为75m,选项B正确。
t=20s时即乙车启动10s后,甲车在乙前方50m处,选项C错误。
乙车超过甲车后,乙车速度大于甲车,两车不会再相遇,选项D正确。
3. (2015物理学科能力展示)我国游泳运动员宁泽涛在2014年仁川亚运会上一鸣惊人,获得四块金牌,其中50米自由泳金牌的角逐让人印象深刻.若宁泽涛入水后2s内通过的距离为2.388m(视为初速度为0的匀加速度过程),此时达到最大速度,且保持最大速度匀速运动的持续时间不超过20s,之后做匀减速运动,匀减速运动加速度大小为1m/s2.则宁泽涛50米的夺金成绩是( ).A. 19.94s; B .21.94s; C. 20.94s; D. 22.94s【参考答案】B4.(2015物理学科能力展示)2014年11月APEC领导人峰会在北京成功举行,会议期间北京各场所都加强了安保工作.如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查.其传送装置可简化为如图乙的模型,紧绷的传送带始终保持v=1m/s的恒定速率运行.旅客把行李无初速度地放在A 处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B 间的距离为2m,g 取10m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v=1m/s的恒定速率平行于传送带运动到B 处取行李,则( ).A 乘客与行李同时到达B 处;B 乘客提前0.5s到达B 处;C 行李提前0.5s到达B 处;D 若传送带速度足够大,行李最快也要2.5s才能到达B 处【参考答案】B5.如图所示,在一实验探究过程中,马小跳同学将一根不能伸长、柔软的轻绳两端分别系于A、B 两点上,一物体用动滑轮悬挂在绳子上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为α1,绳子张力为F1,将绳子B 端移至C 点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为α2,绳子张力为F2;将绳子B 端移至D 点,待整个系统平衡时两段绳子间的夹角为α3,绳子张力为F3,不计摩擦,则( ).A.α1=α2=α3; B.α1<α2<α3; C. F1>F2>F3; D. F1=F2<F3【参考答案】D6.马小跳以不同初速度将一粒石子和一块海绵同时竖直向上抛出并开始计时,石子所受空气阻力可忽略,海绵所受空气阻力大小与物体速率成正比.下列用虚线和实线描述两物体运动的v --t 图象可能正确的是( ).【参考答案】D7.2014年暑假期间,马小跳家对房子进行了装修,在建筑装修中,工人用质量为m 的磨石对斜壁进行打磨,当对磨石加竖直向上推力F 时,磨石恰好沿斜壁向上做匀加速直线运动,已知磨石与斜壁之间的动摩擦因素为μ,则磨石受到的摩擦力是( ).A . (F-mg)cos θ;B . (F-mg)sin θ;C . μ(F-mg)sin θ;D . μ(F-mg )cos θ 【参考答案】D8.如图所示,AB 为光滑竖直杆,ACB 为构成直角的光滑L 形轨道,C 处有一小圆弧连接可使小球顺利转弯(即通过转弯处速度大小不变).套在AB 杆上的小球自A 点静止释放,分别沿AB 轨道和ACB 轨道运动,如果沿ACB 轨道运动的时间是沿AB 轨道运动时间的1.5倍,则BA 与CA 的夹角为( ).A . 30°; B. 45°; C. 53°; D. 60° 【参考答案】C【名师解析】设AB 的长度为2L ,小球沿AB 做自由落体运动,运动的时间t 2 满足:2L =12gt 22,可解得:t 2=。
一、选择题1.(2011复旦大学)如图所示,竖直杆AB在细绳AC的拉力作用下处于平衡。
若AC加长,使C点左移,AB仍保持平衡状态.。
细绳AC上拉力T和杆AB受到的细绳的压力N与原先相比,下列说法正确的是A.T增大,N减小B.T减小,N增大C.T和N都减小D.T和N都增大【参考答案】C2、(2011年卓越自主招生)甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动,它们的v-t图像如图所示。
下列判断正确的是()A.乙车启动时,甲车在其前方50m处B.运动过程中,乙车落后甲车的最大距离为75mC.乙车启动10s后正好追上甲车D.乙车超过甲车后,两车不会再相遇【参考答案】ABD【名师解析】乙车t=10s启动时,甲车位移为50m,即乙车启动时,甲车在乙前方50m处,选项A正确。
在t=15s时,甲乙两车速度相等,甲乙两车之间距离最大,最大距离为50m+25m=75m,即运动过程中,乙车落后甲车的最大距离为75m,选项B正确。
t=20s时即乙车启动10s后,甲车在乙前方50m处,选项C错误。
乙车超过甲车后,乙车速度大于甲车,两车不会再相遇,选项D正确。
3. (2015物理学科能力展示)我国游泳运动员宁泽涛在2014年仁川亚运会上一鸣惊人,获得四块金牌,其中50米自由泳金牌的角逐让人印象深刻.若宁泽涛入水后2s内通过的距离为2.388m(视为初速度为0的匀加速度过程),此时达到最大速度,且保持最大速度匀速运动的持续时间不超过20s,之后做匀减速运动,匀减速运动加速度大小为1m/s2.则宁泽涛50米的夺金成绩是( ).A.19.94s; B .21.94s; C.20.94s; D.22.94s【参考答案】B4.(2015物理学科能力展示)2014年11月APEC领导人峰会在北京成功举行,会议期间北京各场所都加强了安保工作.如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查.其传送装置可简化为如图乙的模型,紧绷的传送带始终保持v=1m/s的恒定速率运行.旅客把行李无初速度地放在A 处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B 间的距离为2m,g 取10m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v=1m/s的恒定速率平行于传送带运动到B 处取行李,则( ).A 乘客与行李同时到达B 处;B 乘客提前0.5s到达B 处;C 行李提前0.5s到达B 处;D 若传送带速度足够大,行李最快也要2.5s才能到达B 处【参考答案】B5.如图所示,在一实验探究过程中,马小跳同学将一根不能伸长、柔软的轻绳两端分别系于A、B 两点上,一物体用动滑轮悬挂在绳子上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为α1,绳子张力为F1,将绳子B 端移至C 点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为α2,绳子张力为F2;将绳子B 端移至D 点,待整个系统平衡时两段绳子间的夹角为α3,绳子张力为F3,不计摩擦,则( ).A.α1=α2=α3; B.α1<α2<α3; C.F1>F2>F3; D.F1=F2<F3【参考答案】D6.马小跳以不同初速度将一粒石子和一块海绵同时竖直向上抛出并开始计时,石子所受空气阻力可忽略,海绵所受空气阻力大小与物体速率成正比.下列用虚线和实线描述两物体运动的v --t 图象可能正确的是( ).【参考答案】D7.2014年暑假期间,马小跳家对房子进行了装修,在建筑装修中,工人用质量为m 的磨石对斜壁进行打磨,当对磨石加竖直向上推力F 时,磨石恰好沿斜壁向上做匀加速直线运动,已知磨石与斜壁之间的动摩擦因素为μ,则磨石受到的摩擦力是( ).A.(F-mg)cosθ; B.(F-mg)sinθ;C.μ(F-mg)sinθ; D.μ(F-mg)cosθ【参考答案】D8.如图所示,AB 为光滑竖直杆,ACB 为构成直角的光滑L形轨道,C 处有一小圆弧连接可使小球顺利转弯(即通过转弯处速度大小不变).套在AB 杆上的小球自A 点静止释放,分别沿AB 轨道和ACB 轨道运动,如果沿ACB 轨道运动的时间是沿AB 轨道运动时间的1.5倍,则BA 与CA 的夹角为( ).A.30°; B.45°; C.53°; D.60°【参考答案】C【名师解析】设AB 的长度为2L,小球沿AB 做自由落体运动,运动的时间t2满足:2L=12gt22,可解得:t2=2Lg。
设BA 与CA 的夹角为α,小球沿AC 段运动时,a=g cosα,且AC = 2L cosα,所需的时间t AC满足2L cosα=12g cosα·t AC2,解得:t AC=2Lg。
在C点小球的速度v=a t AC,以后沿BC 做匀加速运动,其加速度为:a’=g sinα,且BC 2L sinα。
故:2L sinα=vt CB+12g sinα·t CB2,其中t CB=1.5t2- t AC=0.5t2Lg,代入后解得:tanα= 4/3,即α= 53°;故选C9.(2009复旦)一火箭竖直向上发射,在开始的30s内以18m/s2的加速度推进,然后关闭推进器,继续上升一段距离后又落回地面,g取9.8 m/s2,则火箭上升的最大高度和整个飞行时间为A.1.5×104m,123.6sB.2.3×104m,153.6sC.1.5×104m,68.5sD.2.3×104m,123.6s【参照答案】B10.(2009复旦)一物体以v A从A点出发做匀加速直线运动,经过时间t以速度v B到达相距为s的B点,则该物体经过2t/5和距B点为2s/5处的瞬时速度为________。
A.25( v B + v A)223-25B Av vB.25( v B + v A)22325B Av v+C.25( v B– v A)223-25B Av vD.25( v B– v A)22325B Av v+【参照答案】D 【名师解析】物体加速度a=B A v v t -,物体经过2t/5的瞬时速度为v t =a ·2t/5=25( v B – v A )。
由v B 2– v 2=2a ·2s/5,v 2– v A 2=2a ·3s/5,联立解得:v=22325B Av v +,选项D 正确。
11.(2009同济大学)如图所示,无穷多个质量均匀分布的圆环,半径依次为R 、R/2,R/4,···,相切一公共点,则该系统的质心距半径为R 的最大圆环的圆心距离为 。
A .2R/3B .R/3C .R/4D .R/2. 【参照答案】B12. (2009清华大学) 如图,一细棒质量为m ,初始时θ=30度,方形木块以恒定速度向正左方运动。
则细棒受到木块的力: A.一直增大 B.一直减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大【参照答案】C二.填空题和实验题1.(2015第32届竞赛预赛)如图,物块A、C置于光滑水平面上,通过轻质滑轮和细绳悬挂物块B,物块A、B的质量均为2kg,物块C的质量为1kg,重力加速度大小为10m/s2。
(1)若固定物块C,释放物块A、B,则物块A、B的加速度之比为;细绳的张力为。
(2)若三个物块同时由静止释放,则物块A、B和C的加速度之比为。
【参照答案】(1)2∶1 8N (2)2∶3∶42.(6分) .(2015物理学科能力展示)石块M自塔顶自由落下m 米时,石块N 自距塔顶n 米处自由落下,两石块同时到达地面,则塔高为.【参考答案】h=()2 4m nm+3.(2012年华约自主招生)利用光电计时器测量重力加速度的实验装置如图。
所给器材有:固定在底座上带有刻度的竖直钢管,钢球吸附器(固定在钢管顶端,可使钢球在被吸附一段时间后由静止开始自由下落),两个光电门(用于测量钢球从第一光电门到第二光电门所用的时间间隔),接钢球用的小网。
实验时,将第一光电门固定在靠近钢球开始下落的位置。
测量并求出钢球下落不同路程的平均速度,通过作图得到重力加速度的数值。
(1)写出实验原理;(2)写出实验步骤,并指明需测量的物理量。
【点评】此题以利用光电计时器测量重力加速度的实验切入,意在考查平均速度、匀变速直线运动规律、图象法处理实验数据等。
三.计算题1、(15分) (2013年华约自主招生)明理同学平时注意锻炼身体,力量较大,最多能提起m=50kg的物体。
一重物放置在倾角θ=15°的粗糙斜坡上,重物与斜坡间的摩擦因数为μ= 3≈0.58。
试求该同学向上拉动的重物质量M的最大值?由 μ3可得α=30°, 代入上式可得该同学向上拉动的重物质量M 的最大值M max =()o o sin 1530F g +2。
【点评】此题涉及的知识主要是受力分析、力的分解、牛顿运动定律、摩擦定律、数学上三角函数极值等。
解答时要注意利用重物刚好能被拉动这一条件。
要得出该同学向上拉动的重物质量M的最大值,需要根据题述列出相关方程,解得M的函数表达式,利用数学知识得到最大值。
2.(2010北京大学)如图,一个质量为M、棱边长为L的立方体放在粗糙的平面上,在左上棱施力,使立方体向前或向后翻转,立方体不与平面发生相对滑动,求向前和向后施加力的最小值以及对应的动摩擦因数。
【名师解析】向后翻滚如左图,向前翻滚如右图。
考虑拉力与重力的共同作用。
要求施加的力最小,则力臂最大,以获得最大的力矩。
(1)向后翻滚时:对A点,由力矩平衡条件,有:FL=MgL/2,解得:F=Mg/2。
此时摩擦力满足:F=μMg,解得:μ=0.5.(2)向前翻滚时:对B点,由力矩平衡条件,有:L=MgL/2,解得:Mg。
此时摩擦力满足:μ(M g -Fsin45°) =Fcos45°,解得:μ=13。
Mg Mg3(2009浙江大学)匀速运动的火车上,有一元硬币从桌上掉落,其相对火车的加速度为多大?相对地球的加速度为多大?4.(2009清华大学)质量为m 、长为L 的三根相同的匀质细棒对称地搁在地面上,三棒的顶端O 重合,底端A 、B 、C 的间距均为L ,如图所示。
(1)求OA 棒顶端所受的作用力F 的大小。
(2)若有一质量也为m 的人(视为质点)坐在OA 棒的中点处,三棒仍然保持不动,这时OA 棒顶端所受的作用力F 的大小又为多大?(3)在(2)的情况下,地面与棒之间的静摩擦因数μ至少为多大?【名师解析】:(1)对OA 棒,设OA 与水平面的夹角为θ,以A 点为固定转轴,由力矩平衡条件可得: mg·12Lcosθ-FL=0,由数学知识可知,cosθ=33。