1、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 g10m / s2，求运动员匀减速下降过程的加速度大小和时间【答案】 a 12.5?m/s2； t3.6s【解析】运动员做自由落体运动的位移为h1gt 211052 m125m22打开降落伞时的速度为：v1gt105m / s50m / s匀减速下降过程有：v12v222a(Hh)将 v2=5 m/s 、H=224 m
2、代入上式，求得：a=12.5m/s 2减速运动的时间为：tv1v2505as 3.6?s12.52 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 v1 =50.4km/h 运动员滑到B 点时快速后蹬，以v2=90km/h 的速度飞出，经过一段时间的空中飞行，以 v3=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
3、 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) a4.9m/s (2) E1.0 104 J (3)W 2.9 104 J【解析】【详解】(1) v1 50.4km/h 14m/s由 v122asv124.9m/s解得： a2s(2) v290km/h25m/s , v3126km/h35m/s由能量关系： Emgh1 mv322E10290J1.0104 J（按 g 取 10m/s 2 算， E1
4、1250J1.1 104 J ）(3)由动能定理 ： mghW1mv321mv2222解得： W 29040J2.9104 J（按 g 取 10m/s 2 算， W30000J3.0104 J3 高铁被誉为中国新四大发明之一因高铁的运行速度快，对制动系统的性能要求较高，高铁列车上安装有多套制动装置 制动风翼、电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等在一段直线轨道上，某高铁列车正以v0=288km/h 的速度匀速行驶，列车长突然接到通知，前方 x0=5km 处道路出现异常，需要减速停车列车长接到通知后，经过t l=2.5s将制动风翼打开，高铁列车获得a1=0.5m/s2 的平均制动加速度减速，
5、减速t 2后，列车=40s长再将电磁制动系统打开，结果列车在距离异常处500m 的地方停下来（1）求列车长打开电磁制动系统时，列车的速度多大？（2）求制动风翼和电磁制动系统都打开时，列车的平均制动加速度a2 是多大？【答案】（ 1） 60m/s （2） 1.2m/s 2【解析】【分析】（1）根据速度时间关系求解列车长打开电磁制动系统时列车的速度；（2）根据运动公式列式求解打开电磁制动后打开电磁制动后列车行驶的距离，根据速度位移关系求解列车的平均制动加速度.【详解】（1）打开制动风翼时，列车的加速度为a1=0.5m/s2，设经过t2=40s 时，列车的速度为v1，则 v1 =v0-a1t 2=6
6、0m/s.（2）列车长接到通知后，经过 t 1=2.5s，列车行驶的距离 x1=v0t1 =200m 打开制动风翼到打开电磁制动系统的过程中，列车行驶的距离x2=2800m打开电磁制动后，行驶的距离x3= x0- x1 - x2=1500m ；4 如图所示，某次滑雪训练，运动员站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力 F84N 而从静止向前滑行，其作用时间为t11.0s ，撤除水平推力F 后经过t 22.0s ，他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力，作用距离与第一次相同已知该运动员连同装备的总质量为m60kg ，在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为 Ff12N ，
7、求：（ 1）第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小及这段时间内的位移大小（ 2）该运动员（可视为质点）第二次撤除水平推力后滑行的最大距离【答案】（ 1） 1.2m/s 0.6m ； （2） 5.2m【解析】【分析】【详解】（1）根据牛顿第二定律得FFfma1运动员利用滑雪杖获得的加速度为a11.2m / s2第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小v1a1t11.21.0m / s1.2m / s位移x11 a1t120.6m2（2）运动员停止使用滑雪杖后，加速度大小为a2F f0.2m / s2m第二次利用滑雪杖获得的速度大小v2 ，则v22v122a1 x1第二次撤除水平推力后滑行的最大
8、距离v22x22a2解得x25.2m52018 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
9、 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） =1:4.6 如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用一架质量m=1 kg 的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F=16 N，无人机上升过程中最大速度为6m/s 若无人机从地面以最大升力竖直起飞，打到最大速度所用时间为 3s，假设无人机竖直飞行时所受阻力大小不变（g 取 10 m s） 2求：(1)无人机以最大升力起飞的加速度；(2)无人机
10、在竖直上升过程中所受阻力Ff 的大小；(3)无人机从地面起飞竖直上升至离地面h=30m 的高空所需的最短时间【答案】（ 1） 2m / s2 （ 2） f 4 N（ 3） 6.5s【解析】（1）根据题意可得 av6m / s02m / s2t3s（2）由牛顿第二定律F fmgma 得 f 4N（3）竖直向上加速阶段x11 at12 ， x19m2h x13.5s匀速阶段 t2v故 tt1t26.5s7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
11、，（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 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 AB=0.3(2)物体 A、B 所受摩擦力大小均为 F ma 3.0 N，方向相反，f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
12、小车静止。(3)由图像可知 0-1.0s内 A 的位移 xA=4.5m B 的位移 xB=1.5mB 减速到零后，对A fA= mg maA 解得 aA=3m/s 2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.8 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（t=0），长途客车
13、的“速度一时间”图象如图（乙）所示。（ 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x
14、1v0t1v2v022a48.4m而狗通过的位移为x2v t1t14.8mx23347.8m因为 x1x233 ，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9 汽车智能减速系统是在汽车高速行驶时，能够侦测到前方静止的障碍物并自动减速的安全系统如图所示，装有智能减速系统的汽车车头安装有超声波发射和接收装置，在某次测试中，汽车正对一静止的障碍物匀速行驶，当汽车车头与障碍物之间的距离为360m时，汽车智能减速系统开始使汽车做匀减速运动，同时汽车向障碍物发射一个超声波脉冲信号当汽车接收到反射回来的超声波脉冲信号时，汽车速度大小恰好为10m / s ，此
15、时汽车车头与障碍物之间的距离为320m超声波的传播速度为340m / s求：(1)汽车从发射到接收到反射回来的超声波脉冲信号之间的时间间隔；(2)汽车做匀减速运动的加速度大小；(3)超声波脉冲信号到达障碍物时，汽车的速度大小【答案】 (1) 2s (2)a10m / s2 (3) v车 =19.4m/s【解析】【分析】【详解】(1) 车在 A 点向障碍物发射一个超声波脉冲信号，在号，此过程经历的时间：B 点接收到反射回来的超声波脉冲信tx1x2 =2 s；v声(2) 汽车从 A 运动到 B 的过程中，满足：vBvAatx1x2vA t1 at 22解得：vA30m/sa 10m/s2 ；(3)
16、 超声波脉冲信号从发射到到达障碍物经历的时间：x118tsv声17超声波脉冲信号到达障碍物时，汽车的速度大小：v车 =vAat19.4m/s 10 近几年，国家取消了7 座及以下小车在法定长假期间的高速公路收费，给自驾出行带来了很大的实惠，但车辆的增多也给道路的畅通增加了压力，因此交管部门规定，上述车辆通过收费站口时，在专用车道上可以不停车拿(交 )卡而直接减速通过若某车减速前的速度为 v0 20m/s ，靠近站口时以大小为a1 5 m/s 2 的加速度匀减速，通过收费站口时的速度为 va2 4 m/s2的匀加速至原来的速度(假设收费站的前、后都是平t 8 m/s，然后立即以直大道 )试问：(
17、1)该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速？(2)该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中，运动的时间是多少？(3)在 (1)(2)问题中，该车因减速和加速过站而耽误的时间为多少？【答案】 （1） 33.6m（ 2） 5.4s（3） 1.62s【解析】【详解】（1）设该车初速度方向为正方向,该车进入站口前做匀减速直线运动，设距离收费站x处vt21开始制动，则有：02 - 2a11 vx解得： x1 33.6 m.该车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段，前后两段位移分别为x1 和 x2，时间为 t1 和t ，则2减速阶段： vt v0 - a1t1 解得： t1 2.4 s加速阶段： t23 s 则加速和减速的总时间为：t t1 t25.4 s. （3）在加速阶段： x2t 2 42 m 则总位移： x x1 x2 75.6 m若不减速所需要时间：t 3.78 s 车因减速和加速过站而耽误的时间：t t t 1.62 s. 【点睛】此题运动的过程复杂，轿车经历减速、加速，加速度、位移、时间等都不一样分析这样的问题时，要能在草稿子上画一画运动的过程图，找出空间关系，有助于解题
