高一物理牛顿运动定律试题答案及解析
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高一物理牛顿运动定律试题答案及解析
1. （8分）汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g取10ｍ/s2，问：
（1）汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?
（2）若汽车保持0.5ｍ/s2的加速度做匀加速运动，这一过程能维持多长时间?
【答案】（1）12m/s；（2）16s。
【解析】（1）因为v=m/s=12m/s；
（2）做匀加速运动的最大速度为v′=m/s=8m/s；
故这一过程的时间为t==16s
【考点】汽车启动问题。
2. 如图所示，光滑水平面上放有质量均为m的滑块A和斜面体C，在C的斜面上又放有一质量也为m的滑块B，用力F推滑块A使三者无相对运动地向前加速运动，则各物体所受的合力 （ ）
A．滑块A最大 B．斜面体C最大
C．同样大 D．不能判断谁大谁小
【答案】C
【解析】由于三者无相对运动地向前共同加速运动，且质量均相同，根据牛顿第二定律F=ma可知，F均相同，故C正确。
【考点】牛顿第二定律
3. 一辆以12m/s的速度在水平路面上行驶的汽车，在关闭油门后刹车过程中以3m/s2的加速度做匀减速运动，那么汽车关闭油门后2s内的位移是多少米？ 关闭油门后5s内的位移是多少米？
【答案】(1)18m(2)24m
【解析】汽车停下来的时间为，汽车在关闭油门后2s内的位移是
由于汽车在4s末停止运动，所以前4s的位移等于5s末的位移
故有关闭油门后5s内的位移是
【考点】考查了匀变速直线运动规律的应用
4. 一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现在他前面9m处以7m/s的速度匀速向前行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶，经3.0s，警车发动起来，以加速度a=2m/s2做匀加速运动.求：
(1)警车发动后经多长时间能追上违章的货车，这时警车速度多大；
(2)在警车追上货车之前，何时两车间的最大距离，最大距离是多少.
【答案】（1）t=10s，20m/s（2）
【解析】①
得 t=10s v=at=20m/s ②当两车速度相等时，两车间距最大
【考点】追击相遇问题
【名师】关键是抓住位移关系，结合运动学公式灵活求解，知道速度相等时，相距最远，（1）根据位移关系，结合运动学公式求出追及的时间，根据速度时间公式求出警车的速度．（2）当两车的速度相等时，相距最远，根据速度时间公式求出相距最远的时间，根据位移公式求出相距的最远距离
5. （10分）如图所示，小球在较长的斜面顶端，以初速度v0=2m/s，加速度a=2m/s2向下滑，在到达底端的前1s内，所滑过的距离为，其中L为斜面长，则
（1）小球在斜面上滑行的时间为多少？
（2）斜面的长度L是多少？
【答案】（1）3s；（2）15m
【解析】设小球在斜面上运动的总时间为t，则由题意和公式 x＝v0t+at2得：
解上面两个方程得：t=3s；L=15m
【考点】匀变速直线运动的规律
6. （10分）一列车A的制动性能经测定：当它以标准速度V0=20m/s在平直轨道上行驶时，制动后需tA=40s才停下。现列车A正以V0=20m/s的速度在平直轨道上行驶，由于信号系统故障，司机发现前方S0=200m处一货车B正以VB=6m/s的速度同向匀速行驶，于是立即刹车制动，求：
（1）列车A制动的加速度的大小aA；
（2）当两车速度相等时，求两车的位移大小SA和SB；
（3）两车是否会发生撞车事故？
【答案】（1）0.5m/s2（2）A车：364m B车：168m（3）不会发生撞车事故。
【解析】（1）对列车A，根据公式 （2分）
即列车A制动的加速度的大小为0.5 m/s2.
(2)设两车速度相等时用时t，对列车由公式 代入数据解得：t=28s （2分）
设A车的位移为sA，由公式 代入数据得 （2分）
设B车的位移sB， （2分）
（3）因为SA－SB=196m<200 m （1分）
所以两车不会发生撞车事故。 （1分）
【考点】本题考查追击相遇问题。
7. （8分）我国高速公路网发展迅速，为了确保安全，高速公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离．已知某高速公路的最高限速v＝32m/s，假设前方车辆突然停止，后面司机从发现这一情况，便操作刹车，到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t＝0.50 s，刹车时汽车的加速度大小为4
m/s2，试计算该高速公路上汽车间的距离x至少应为多少？
【答案】144 m
【解析】因为在“反应时间”里汽车做匀速运动，所以两车之间的距离大小对高速行驶汽车的安全是十分重要的．在“反应时间”里汽车做匀速运动的距离s1＝v0t＝32×0.5 m＝16 m． (3分)
汽车刹车时的加速度a＝－4 m/s2，汽车停止时v＝0，由v－v＝2as得：
s2＝＝128m (3分) s＝s1＋s2＝144 m. (2分)
【考点】匀变速直线运动的规律
【名师】本题关键是分析大客车的运动过程，抓住在大客车司机的反应时间内，大客车做匀速运动，刹车后做匀减速运动，即可由已知条件求解．
8. 汽车从甲地由静止出发，沿直线运动到丙地，乙在甲、丙两地的中点．汽车从甲地匀加速运动到乙地，经过乙地时速度为54 km/h；接着又从乙地匀加速运动到丙地，到丙地时速度为108
km/h，求汽车从甲地到达丙地的平均速度．
A．36 km/h B．40.5km/h C．54km/h D．81km/h
【答案】B
【解析】设甲乙之间的位移为x，甲乙两段的平均速度v1==27km/h；乙丙之间的平均速度v2==81km/h；则由甲到乙所用时间t1=；乙到丙所用时间t2=，则总平均速度v===40.5km/s，选项B正确。
【考点】平均速度
【名师】本题考查平均速度公式的应用，注意在匀变速直线运动中，平均速度等于初末速度和的一半。匀加速直线运动的平均速度=；分别对两过程应用该公式求出时间表达式，再由平均速度公式求得总的平均速度。
9. 一个从静止开始做匀加速直线运动的物体，从开始运动起，连续通过三段位移的时间分别是1s、2 s、3 s，这三段位移的长度之比是( )
A．1∶2∶3 B．1∶22∶32 C．1∶23∶33 D．1∶3∶5
【答案】C
【解析】根据可得物体通过的第一段位移为：，又前3s的位移减去前1s的位移就等于第二段的位移，故物体通过的第二段位移为：，又前6s的位移减去前3s的位移就等于第三段的位移，故物体通过的第三段位移为：
故，故C正确；
【考点】考查了匀变速直线运动规律的应用
【名师】在分析匀变速直线运动问题时，由于这一块的公式较多，涉及的物理量较多，并且有时候涉及的过程也非常多，所以一定要注意对所研究的过程的运动性质清晰，对给出的物理量所表示的含义明确，然后选择正确的公式分析解题
10. （13分）如图所示，物块以V0=4米/秒的速度滑上光滑的斜面D点做匀减速运动，途经A、B两点。已知在A点时的速度是B点时的速度的2倍，由B点再经0.5秒，物块滑到斜面顶点C，速度变为零，A、B相距0.75米，求：
（1）物体的加速度；
（2）斜面的长度；
（3）物体由D运动到B的时间
【答案】（1）2m/s2（2）4m (3)1.5s
【解析】（1、2）物块作匀减速直线运动．设A点速度为vA、B点速度vB，加速度为a，斜面长为S． A到B：vB2-vA2=2asAB （1）
vA=2vB （2）
B到C：0=vB+at0 ..（3）
解（1）（2）（3）得：vB=1m/s a=-2m/s2
D到C：0-v02=2aS （4）
S=4m
（3）从D运动到B的时间：
D到B有：vB=v0+at1
t1=1.5s
D到C再回到B：由于B到C和C到B的运动是对称的，所以运动的时间相等．
所以D到C再回到B的时间t2=t1+2t0=1.5+2×0.5=2.5s．
【考点】匀变速直线运动的规律
【名师】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，注意最后一问有两种情况，一种是由D直接滑到B，另一种可能是由D到C再返回到B；此题难度中等，考查学生综合运用知识的能力.
11. 一个以v0＝5 m/s的初速度做直线运动的物体，自始至终有一个与初速度方向相反、大小为2
m/s2的加速度，则当物体位移大小为6 m时，物体已运动的时间可能为( )
A．1 s B．2 s C．3 s D．6 s
【答案】BCD
【解析】取初速度方向为正方向，当位移与同向时，位移为；
由得：，故或，故B、C正确；当位移与方向相反时，位移为，代入位移公式得：，故，则D正确。
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系
【名师】本题掌握位移公式是解题的基础，由于只知道位移的大小，不知道位移的方向，要分两种情况讨论：位移与初速度方向相同与相反两种情况，根据位移公式求解。
12. 一个物体自静止开始做加速度逐渐变大的加速直线运动，经过时间t，末速度为v，则物体在这段时间内的位移（ ）
A． B． C． D．无法确定
【答案】A
【解析】解：加速度逐渐增大的加速运动和匀加速直线运动的速度时间图线如图，从图中可以看出，匀加速直线运动的位移大于加速度逐渐增大的加速运动位移，匀加速直线运动的位移x′=．所以x．故A正确，B、C、D错误．
故选A．
【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；平均速度．
专题：直线运动规律专题．
分析：在v﹣t图线中，图线与时间轴所围成的面积表示位移，根据速度时间图线比较匀加速直线运动和加速度逐渐增大的直线运动的位移．
点评：本题用速度时间图线解决比较方便，知道速度时间图线与时间轴所围成的面积表示位移．
13. 一辆汽车在平直公路上做刹车实验，若从O时刻起汽车在运动过程中的位移与速度的关系式为x=（10﹣0.1v2）m，则下列分析正确的是（ ）
