1、高考物理直线运动技巧阅读训练策略及练习题( 含答案 ) 及解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1 货车 A 正在公路上以20 m/s 的速度匀速行驶，因疲劳驾驶，司机注意力不集中，当司机发现正前方有一辆静止的轿车B 时，两车距离仅有 75 m（1）若此时轿车 B 立即以 2 m/s2 的加速度启动，通过计算判断：如果货车A 司机没有刹车，是否会撞上轿车 B；若不相撞，求两车相距最近的距离；若相撞，求出从货车A 发现轿车 B 开始到撞上轿车 B 的时间（2）若货车 A 司机发现轿车B 时立即刹车（不计反应时间）做匀减速直线运动，加速度大小为 2 m/s 2（两车均视为质点），为了避免碰撞，在货车
2、A 刹车的同时，轿车B 立即做匀加速直线运动（不计反应时间），问：轿车B 加速度至少多大才能避免相撞【答案】（ 1）两车会相撞 t1=5 s；（ 2） aB2 m/s20.67m/s 23【解析】【详解】（ 1）当两车速度相等时， A、 B 两车相距最近或相撞设经过的时间为 t，则： vA=vB对 B 车 vB=at联立可得： t=10 sA 车的位移为： xA=vAt= 200 mB 车的位移为：xB= 1 at 2 =100 m2因为 xB+x0=175 mxA所以两车会相撞，设经过时间t 相撞，有 :vAt= xo 十1 at 22代入数据解得： t 1=5 s， t2=15 s(舍去
3、)（2）已知 A 车的加速度大小aA=2 m/s 2，初速度 v0=20 m/s ，设 B 车的加速度为 aB， B 车运动经过时间 t ，两车相遇时，两车速度相等，则有： vA=v0-aAtvB= aBt 且 vA= vB在时间 t 内 A 车的位移为：xA=v0t-1 aAt 22B 车的位移为： xB=1aBt22又 xB+x0= xA联立可得： aB2 m/s20.67m/s232 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
4、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。【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：。3 如图所示，物体A 的质量 mA 1kg ，静止在光滑水平面上的平板车B ，质量为mB 0.5kg ，长为 L1m 某时刻 A 以 v0 4m/s 向右的初速度滑上木板B 的上表面，在 A 滑上 B 的同时，给 B 施加一个水平向右的拉力F ，忽略物体A 的大小，已知 A 与 B之间的动摩擦因素0.2
5、 ，取重力加速度 g 10m/s2 求：（1）若 F 5N ，物体 A 在小车上运动时相对小车滑行的最大距离（2）如果要使 A 不至于从 B 上滑落，拉力 F 大小应满足的条件【答案】（ 1） 0.5m（ 2）1NF3N【解析】（ 1）物体 A 滑上木板B 以后，作匀减速运动，有mg=maA得 aA=g=2m/s2木板 B 作加速运动，有F+mg=Ma ，B代入数据解得：aB=14m/s 2两者速度相同时，有v0-aAt=a Bt，代入数据解得：t=0.25sA 01A 21115A 滑行距离： S =v t-2a t =4 0.25- 2m，2161612117B 滑行距离： SB=aBt
6、=2 14 m=m21616最大距离： s=S15-7A-SB=0.5m1616（ 2）物体 A 不滑落的临界条件是A 到达 B 的右端时， A、 B 具有共同的速度v1，则：v02v12v122aAL2aB又：v0 v1 v1aAaB代入数据可得：aB=6（ m/s2）由 F=m2aB-m1g=1N若 F 1N，则 A 滑到 B 的右端时，速度仍大于B 的速度，于是将从B 上滑落，所以F 必须大于等于 1N 当 F 较大时，在 A 到达 B 的右端之前，就与 B 具有相同的速度，之后， A 必须相对 B 静止，才不会从 B 的左端滑落即有： F=（ m+m） a， mg=m a11所以： F
7、=3N若 F 大于 3N， A 就会相对 B 向左滑下综上：力F 应满足的条件是：1NF3N点睛：牛顿定律和运动公式结合是解决力学问题的基本方法，这类问题的基础是分析物体的受力情况和运动情况，难点在于分析临界状态，挖掘隐含的临界条件42018 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h20m时，下落的时间正好为t 5s ，则：（ 1）月球表面
8、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 21:4【解析】【详解】（ 1）由 h 1 g 月 t 2 得： 20 1222g 月 5解得： g 月 1.6m/ s2（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） =1:4.5 杭黄高铁是连接杭州市和黄山市的高速铁路。2018 年 12 月 25 日，正式开通运营，运行时的最大时速为 250 公里。杭黄高速列车在一次联调联试运行中由A 站开往 B 站， A、
9、 B车站间的铁路为直线。技术人员乘此列车从A 车站出发，列车从启动匀加速到270km/h，用了 150s 时间，在匀速运动了 10 分钟后，列车匀减速运动，经过200 秒后刚好停在 B 车站. 求 :(1求此高速列车启动、减速时的加速度;)(2)求 A、 B 两站间的距离；【答案】 （1） 0.5m/s 2， -0.375m/s 2；（ 2） 58125m 【解析】【分析】分别确定高速列车启动、减速运动过程的初速度、末速度和时间，由加速度定义式a求出加速度。【详解】(1) 由加速度的定义式av 有：t高速列车启动时的加速度为a1v270m20.5 m 2t3.6150ss高速列车减速时的加速度
10、为a2v0270ms20.375 m2 ；t3.6200s(2) 加速过程的位移为x11 a1t125626m2匀速过程的位移为x2vt245000 m0v2减速过程的位移为 x37500m2a2总位移为xx1x2x358125 mvt6如图甲所示，质量为M 3.0kg 的平板小车C静止在光滑的水平面上，在t 0 时，两个质量均为 1.0kg 的小物体A 和 B 同时从左右两端水平冲上小车，1.0s 内它们的v t 图象如图乙所示，（g 取 10m/s 2）求：(1)小物体 A 和 B 与平板小车之间的动摩擦因数A、 B(2)判断小车在0 1.0s 内所做的运动，并说明理由？(3)要使 A、B
11、 在整个运动过程中不会相碰，车的长度至少为多少？【答案】（ 1） 0.3；（ 2）小车静止；（3）7.2m【解析】试题分析：(1)由 v t 图可知，在第1 s 内，物体A、 B 的加速度大小相等，均为a3.0 m/s 2.根据牛顿第二定律：f = mgma 可得 A=B=0.3(2)物体 A、B 所受摩擦力大小均为Ff ma 3.0 N，方向相反，根据牛顿第三定律，车C 受 A、 B 的摩擦力也大小相等，方向相反，合力为零，故小车静止。AB(3)由图像可知 0-1.0s 内 A 的位移 x =4.5m B 的位移 x =1.5mAAA2B 减速到零后，对 A f = mg ma解得 a =3
12、m/s对 B 和车 fA= mg=（ M+m ） aB 解得 aB=0.75m/s 2设经过时间t ，达到相同速度v解得： t=0.8s v=0.6m/s相对位移mA、 B 之间的相对位移，即车的最小长度为：x xAxB 7.2m考点：牛顿第二定律的综合应用.7 第 21 届世界杯足球赛于2018 年在俄罗斯境内举行，也是世界杯首次在东欧国家举行在足球比赛中，经常使用“边路突破，下底传中”的战术，即攻方队员带球沿边线前进，到底线附近进行传中某足球场长90 m 、宽60 m，如图所示攻方前锋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初速度为12 m/s的匀减速直线运动，加速度大小为
13、2 m/s 2.试求：(1)足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为多大？(2)足球开始做匀减速直线运动的同时，该前锋队员沿边线向前追赶足球，他的启动过程可以视为初速度为0 ,加速度为2 m/s2 的匀加速直线运动，他能达到的最大速度为8 m/s. 该前锋队员至少经过多长时间能追上足球？(3)若该前锋队员追上足球后，又将足球以10m/s 的速度沿边线向前踢出，足球的运动仍视为加速度大小为2m/s2 的匀减速直线运动。与此同时，由于体力的原因，该前锋队员以6m/s 的速度做匀速直线运动向前追赶足球，通过计算判断该前锋队员能否在足球出底线前追上。【答案】 (1) 36 m(2) 6.5 s（ 3）前
14、锋队员不能在底线前追上足球【解析】【详解】（1）已知足球的初速度为v1 12 m/s ，加速度大小为a12 m/s 2 ，足球做匀减速运动的时间为运动位移为.（2）已知前锋队员的加速度为a 22 m/s 2，最大速度为v28 m/s ，前锋队员做匀加速运动达到最大速度的时间和位移分别为 ，之后前锋队员做匀速直线运动，到足球停止运动时，其位移为x3v2(t1 t 2) 8 2 m 16 m.由于 x2 x3x1，故足球停止运动时，前锋队员还没有追上足球，然后前锋队员继续以最大速度匀速运动追赶足球，由匀速运动公式得x1 (x2 x3 ) v2t3，代入数据解得 t 30.5 s.前锋队员追上足球所
15、用的时间t t1 t3 6.5 s.（3）此时足球距底线的距离为：x41=9m，速度为3=45-xv =10m s足球运动到停止的位移为：所以，足球运动到底线时没停由公式，足球运动到底线的时间为：t 4=1 s前锋队员在这段时间内匀速运动的位移：x3=vt 4=6m9m所以前锋队员不能在底线前追上足球.【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由于是多过程问题，解答时需细心8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。物块上滑所用时间t 1 和下滑所用时间t 2 大小之比为t 1： t 2=1
16、：取 g=10m s2，sin37 =0.6， cos37=0.8。求：（ 1）物块由斜面底端上滑时的初速度v1 与下滑到底端时的速度 v2 的大小之比；（ 2）物块和斜面之间的动摩擦因数；（3）若给物块施加一大小为N、方向与斜面成适当角度的力，使物块沿斜面向上加速运动，求加速度的最大值。【答案】（ 1）（ 2） 0.5（3） 2.5m/s 2【解析】试题分析：（1）物块由斜面底端上滑时：物块由斜面顶端下滑时：则（2）物块由斜面底端上滑时：物块由斜面顶端下滑时：联立以上各式得： =0.5（3）设 F 与斜面的夹角为，则 Fcos mgsin （ mgcos Fsin ） =ma整理得： F（c
17、os sin） （ mgcos Fsin ） =ma令，则最大值为 1 ，故于是 am=2.5m/s 2考点：本题旨在考查牛顿运动定律的应用。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/s 2，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【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
18、球到达第一层时的速度为v1，则有 h1= v1t 1+代入数据得v1= 33m/s ，塔顶离第一层的高度h2=54.45m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t=3.5s，平均速度= =17.5m/s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=2 kg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xt 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】 6 kg【解析】【分析】【详解】由 xt 图知：碰前瞬间， v14m / s； v2 0碰后瞬间， v12m / s； v22m / s两物块组成的系统动量守恒m1v10m1v1m2v2代入数据解得m26kg
