高中物理直线运动常见题型及答题技巧及练习题含答案.docx
《高中物理直线运动常见题型及答题技巧及练习题含答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中物理直线运动常见题型及答题技巧及练习题含答案.docx(11页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
高中物理直线运动常见题型及答题技巧及练习题含答案
高中物理直线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)
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
2
度为5m/s,取g10m/s2,求运动员匀减速下降过程的加速度大小和时间.
【答案】a12.5?
m/s2;t3.6s
【解析】
1212
运动员做自由落体运动的位移为hgt21052m125m
22
打开降落伞时的速度为:
v1gt105m/s50m/s
22
匀减速下降过程有:
v12v222a(Hh)
将v2=5m/s、H=224m代入上式,求得:
a=12.5m/s2
减速运动的时间为:
tv1v2505s3.6?
s
a12.5
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/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。
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.A、B两列火车,在同一轨道上同向行驶,A车在前,其速度vA=10m/s,B车在后,速
度vB=30m/s.因大雾能见度很低,B车在距A车△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?
【答案】
(1)2.5m/s2,方向与运动方向相反.
(2)6s两车相撞(3)aA0.83m/s2【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,vt0,v0vB30m/s,S180m
2
由0vB2aBs得aBvB2.5m/s2
2s
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:
vAvBaBt,
vAvB解得:
tABaB
10
30
8s
2.5
此时B车的位移:
sB
vBt1
2
212aBt23082.582160m2
A车的位移:
sA
vAt
108
80m
因33(33)
6
6
1
3
3
3
12设经过时间t两车相撞,则有vAtsvBtaBt2
2代入数据解得:
t16s,t210s,故经过6s两车相撞
3)设A车的加速度为aA时两车不相撞
即:
10aA(tt)302.5t
12
此时B车的位移:
sBvBtaBt2,即:
sB30t1.25t
2
12
A车的位移:
sAvAt2aA(tt)2要不相撞,两车位移关系要满足sBsAs
2
解得aA0.83m/s2
4.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/s2.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t2,则t2=0v0=5s①
a
(2)反应时间内做匀速运动,则x1=v0t1②x1=15m③从刹车到停止的位移为x2,则x2=0v02④
x2=④
2a
x2=75m⑤小轿车从发现物体到停止的全部距离为x=x1+x2=90m⑥
△x=x﹣50m=40m⑦5.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/s2)
a.计算石子到达A点的速度大小vA;
b.估算这架照相机的曝光时间(结果保留一位有效数字〕。
答案】6m/s,0.02s;
解析】
详解】
b、由图中可知hAB距离近似为两块砖厚度方法一:
hAB=12cm=0.12mhOB=hOA+hAB=1.92cm
hOAgtB
OA2B
tB=0.62s
曝光时间△t=tB-tA=0.02s
方法二、由于曝光时间极短,可看成匀速直线运动
6.质点从静止开始做匀加速直线运动,经4s后速度达到,然后匀速运动了10s,
接着经5s匀减速运动后静止求:
(1)质点在加速运动阶段的加速度;
(2)质点在第16s末的速度;
(3)质点整个运动过程的位移.
【答案】
(1)5m/s2
(2)12m/s(3)290m
【解析】
【分析】
根据加速度的定义式得加速和减速运动阶段的加速度,根据匀变速运动的速度和位移公式求解。
【详解】
(1)设加速阶段的加速度为a1,则:
v1=a1t1
解得质点在加速运动阶段的加速度:
a1==m/s2=5m/s2
(2)设减速运动阶段的加速度为a2,
由于v2=v1+a2t2,所以,a2==m/s2=-4m/s2
当t=16s时,质点已减速运动了:
t3=16s-14s=2s
4)m/s=12m/s
质点在第16s末的速度为:
;v3=v1+a2t3=(20-2
匀速直线运动位移:
x2=vt2=2010m=200m
则质点整个运动过程的总位移:
x=x1+x2++x3=(40+200+50)m=290m
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/s2)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/s2。
(3)16N,0.2。
【解析】
【详解】
48
(1)8s末物体离a点的距离等于梯形的面积大小,为:
S=8m=48m
2
v082
(2)撤去F后物体的加速度为:
a==﹣2m/s2。
t84
(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
f16
物体与水平面间的动摩擦因数为:
μ==0.2。
mg80
【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。
8.一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.t=0时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t=1s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/s2.求
(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2;
(2)木板的最小长度;
(3)木板右端离墙壁的最终距离.
【答案】
(1)0.1和0.4.
(2)6.0m(3)6.5m
【解析】试题分析:
(1)根据图像可以判定碰撞前木块与木板共同速度为v4m/s
碰撞后木板速度水平向左,大小也是v4m/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2g40m/s2,解得20.4
21木板与墙壁碰撞前,匀减速运动时间t=1s,位移x4.5m,
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h1=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t1=0.2s,重力加速度g取10m/s2,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.
末速度v=4m/s,其逆运动则为匀加速直线运动可得
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17.5m/s.
【解析】
试题分析:
(1)设小球到达第一层时的速度为v1,则有h1=v1t1+
h2==54.45m
代入数据得v1=33m/s,塔顶离第一层的高度
所以塔的总高度h=h1+h2=61.25m
(2)小球从塔顶落到地面的总时间考点:
自由落体运动规律
10.如图甲所示,光滑水平面上有A、B两物块,已知A1的质量m1=2kg.初始时刻B静
止,A以一定的初速度向右运动,之后与B发生碰撞,它们的x–t图象如图乙所示(规定
向右为位移的正方向),则物块B的质量为多少?
答案】6kg
解析】
分析】
详解】
碰后瞬间,v12m/s;v22m/s
m1v1m2v2
两物块组成的系统动量守恒m1v10代入数据解得m26kg