1、高考物理直线运动解题技巧( 超强 ) 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=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R度 a=4.5 m/s 2，到达 B 点时速度 vB=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
2、经过C 点时的受力图，并求其所受支持力FN 的大小【答案】（ 1） 100m （ 2） 1800 N 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v2v022aL可解得 : Lv2v02100m2 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ImvB01800N s（3）小球在最低点的受力如图所示由牛顿第二定律可得：Nmgm vC2R从 B 运动到 C 由动能定理可知：mgh1 mv21 mv2CB22解得 ; N 3900N故本题答案是：（1） L100m （2） I1800N s （ 3） N 3900N点睛：本题
3、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，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：m=2kg（ 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
4、（ 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/s 2小车的加速度：m/s 2(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
5、起做加速运动且加速度：m/s 2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3 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 s5 m/s 2，从司机发现，在反应时间内车速不变，若该汽车刹车后的加速度大小为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
6、 ）【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：。4 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：v0=108km/h=30m/s ，由 vt =v0+at 得汽车的制动时间为： t vtv0
7、 030 s6s ，则汽车制动8s 后的速度是0；a5（2）在反应时间内汽车的位移：x1=v0t 0=15m ；汽车的制动距离为：v0vt30 06m90m x2t22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5 现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，当两车快要到十字路口时，甲车司机看到绿灯开始闪烁，已知绿灯闪烁3 秒后将转为红灯请问：（1）若甲车在绿灯开始闪烁时刹车，要使车在绿灯闪烁的3 秒时间内停下来且刹车距离不得大于18m，则甲车刹车前的行驶
8、速度不能超过多少？（ 2）若甲、乙车均以 v0=15m/s 的速度驶向路口，乙车司机看到甲车刹车后也紧急刹车（乙车司机的反应时间 t2=0.4s，反应时间内视为匀速运动）已知甲车、乙车紧急刹车时的加速度大小分别为 a1=5m/s 2、 a2=6m/s 2 若甲车司机看到绿灯开始闪烁时车头距停车线L=30m，要避免闯红灯，他的反应时间t 1 不能超过多少？为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车刹车前之间的距离s0 至少多大？【答案】 (1)（ 2）【解析】（ 1）设在满足条件的情况下，甲车的最大行驶速度为v1 根据平均速度与位移关系得：所以有： v1=12m/s（2）对甲车有 v0 t 1
9、+ L代入数据得：t =0.5s1当甲、乙两车速度相等时，设乙车减速运动的时间为t ，即：02012v-at=v-a （t+ t）解得： t=2s则 v=v0-a 2t=3m/s此时，甲车的位移为：乙车的位移为： s v t + 24m202故刹车前甲、乙两车之间的距离至少为：s =s -s=2.4m021点睛：解决追及相遇问题关键在于明确两个物体的相互关系；重点在于分析两物体在相等时间内能否到达相同的空间位置及临界条件的分析；必要时可先画出速度- 时间图象进行分析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
10、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 025，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） 2 10 m / s（ 2）8 s （ 3） 5J35【解析】试题分析：（ 1）对滑块从A 到 B 的过程，由动能定理得1F1x1 F3x3 mgx2mvB2 得 vB210
11、m/s （2）在前 2 m 内，由牛顿第二定律得111at12F mg ma且 x28s解得 t1 35（3）当滑块恰好能到达最高点C 时，有 mg m vC2R对滑块从 B 到 C的过程，由动能定理得Wmg 2R 1 mv C2 1 mvB222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 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x033m 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（长途客车的“速度一时间”图象如图（乙）所示。t=0），（ 1）求长途客车制动时的加速度；（ 2）求长途客车从司机发现狗
12、至停止运动的这段时间内前进的距离；（ 3）若狗正以 v=4m/s 的速度与长途客车同向奔跑，问狗能否摆脱被撞的噩运【答案】（ 1） a5m/s2（ 2） s50m（ 3）狗被撞【解析】（ 1）根据加速度的定义可由图像得：av0205m/s2t4.50.5（2）根据 v t图线下面的面积值为位移大小，则由图像可得：x1 v0t1t21200.5 4.550m22（3）当客车由 v020m/s 减速到 v4m/s 时，所需时间为tv4203.2sa5司机从看到狗到速度减为v4m/s 所通过的位移为x1v0t1v2v0248.4m2a而狗通过的位移为x2v t1t14.8mx23347.8m因为 x
13、1x233 ，所以狗将被撞。综上所述本题答案是：（1） a5m/s2 （ 2） x50m （ 3）狗将被撞82015 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 S1=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
14、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 v1，则由 v12-v02=2as1得 v1=16 m/s由 v1=v0+a1t1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=256ms 石 =v1t 1=v（ t+1 t1 ）=16 （ 32+120） =208m因为 s
15、 石 s 汽 ，所以能安全逃离9 我国 ETC（不停车电子收费系统）已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间，假设一辆家庭轿车以 20m/s 的速度匀速行驶，接近人工收费站时，轿车开始减速，至收费站窗口恰好停止，再用 10s 时间完成交费，然后再加速至 20m/s 继续行驶若进入ETC通道轿车从某位置开始减速至 10m/s 后，再以此速度匀速行驶 20m即可完成交费，然后再加速至 20m/s 继续行驶两种情况下，轿车加速和减速时的加速度大小均为2.5m/s2求：（l ）轿车从开始减速至通过人工收费通道再加速至20m/s 的过程中通过的路程和所用的时间；（ 2）两种情况相比较，轿车通过 E
16、TC交费通道所节省的时间【答案】 （1） 160m， 26s；（ 2） 15s；【解析】（1）轿车匀减速至停止过程 0 v022ax1 x1 80m ， 0v0at1t18s ；车匀加速和匀减速通过的路程相等，故通过人工收费通道路程x2x1160m；所用时间为 t 2t1 10 26s；（2）通过 ETC通道时，速度由20m/s 减至 10m/s 所需时间 t2，通过的路程 x2v1v0at2解得 ： t24sv12v022ax2解得 ： x26m车以 10m/s 匀速行驶 20m所用时间 t 3=2s，加速到 20m/s 所用的时间为t4=t2=4s，路程也为x4=60m；车以 20m/s
17、匀速行驶的路程x5 和所需时间 t 5： x5xx2x4 2020m ； t5x51sv0故通过 ETC的节省的时间为 ： t t t2 t3 t4t515s；点睛：解决本题的关键理清汽车在两种通道下的运动规律，搞清两种情况下的时间关系及位移关系，结合匀变速直线运动的位移公式和时间公式进行求解10 一质量为 100g 的质点处于静止状态，现受一个力的作用，其中的大小变化如图所示在此过程中，求：（1）、质点 0.5s 内的位移大小(2)、描绘出速度大小图像vt的变化【答案】（ 1） 0.13m （2）如图所示【解析】试题分析：（ 1） 0-0.5s 时110.1=0.11121分F =maa=1m/s2x1=a1t1=0.08m 2 分F =ma0.2=0.1a=2m/s21 分22222x2=v1t2+a2t2=0.05m 2 分X 总 =x1+x2=0.08+0.05=0.13m 2 分（ 2） v1=a1t1v1=1 0.4=0.4m/s1 分v2=v1+a2t2=0.4+2 0.1=0.6m/s1 分
