1、高考物理直线运动解析版汇编及解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1 如图所示，水平平台ab 长为 20 m，平台 b 端与长度未知的特殊材料制成的斜面bc 连接，斜面倾角为30.在平台 b 端放上质量为5 kg 的物块，并给物块施加与水平方向成37角的 50 N 推力后，物块由静止开始运动己知物块与平台间的动摩擦因数为0.4，重力加速度 g 10 m/s 2， sin37 0.6，求：(1)物块由 a 运动到 b 所用的时间；(2)若物块从 a 端运动到P 点时撤掉推力，则物块刚好能从斜面b 端开始下滑，则aP 间的距离为多少？ (物块在 b 端无能量损失)(3)若物块与斜面间的动摩擦因数bc
2、 0.277 0.03Lb，式中 Lb 为物块在斜面上所处的位置离b 端的距离，在 (2)中的情况下，物块沿斜面滑到什么位置时速度最大？【答案】 （1） 5s（2） 14.3m（ 3）见解析【解析】试题分析：（ 1）根据牛顿运动定律求解加速度，根据位移时间关系知时间；（ 2）根据位移速度关系列方程求解；（ 3）物体沿斜面下滑的速度最大时，须加速度为0，根据受力分析列方程，结合物块与斜面间的动摩擦因数bc=0.277+0.03Lb 知斜面长度的临界值，从而讨论最大速度解：（ 1）受力分析知物体的加速度为a =1.6m/s2112x= a t解得 a 到 b的时间为 t=5s（2）物体从a 到 p
3、：=2a1x1物块由 P 到 b：=2a2x2a2=gx=x1+x2解得 ap 距离为 x1=14.3m（3）物体沿斜面下滑的速度最大时，须加速度为0，即 a=0bc=0.277+0.03Lb，联立解得 Lb=10m因此如斜面长度 L 10m ，则 Lb=10m 时速度最大；若斜面长度 L10m，则斜面最低点速度最大答：（ 1）物块由 a 运动到 b 所用的时间为 5s；（2）若物块从 a 端运动到 P 点时撤掉推力，则物块刚好能从斜面b 端开始下滑，则间 aP的距离为 14.3m ；（3）斜面长度 L10m ，则 Lb=10m 时速度最大；若斜面长度L 10m，则斜面最低点速度最大【点评】本
4、题考查的是牛顿第二定律及共点力平衡，但是由于涉及到动摩擦因数变化，增加了难度；故在分析时要注意物体沿斜面下滑的速度最大时，须加速度为0 这个条件2 物体在斜坡顶端以1 m/s 的初速度和0.5 m/s 2 的加速度沿斜坡向下作匀加速直线运动，已知斜坡长24 米，求：(1) 物体滑到斜坡底端所用的时间(2) 物体到达斜坡中点速度【答案】（ 1） 8s（ 2） 13m / s【解析】【详解】（1）物体做匀加速直线运动，根据位移时间关系公式，有：xv0t1 at 22代入数据得到：14=t+0.25t 2解得：t=8s 或者 t =-12s（负值舍去）所以物体滑到斜坡底端所用的时间为8s（ 2）设到
5、中点的速度为 v1，末位置速度为 vt ，有：v t =v0+at1=1+0.5 8m/s=5m/svt2v022ax22xv1v0 2a联立解得：v1 13m/s3 某物理实验小组在游泳池做了一个实验：将一个小木球离水面5m 高静止释放（不计空气阻力），经 1 40s 后落入池底速度刚好为零假定木球在水中做匀减速直线运动，重力加速度 g=10m/s 2求：（ 1）木球刚接触水面时的速度的大小；（ 2）木球在水中运动的加速度的大小；（ 3）游泳池水的深度【答案】（ 1） 10m/s（ 2） 25m/s2（ 3） 2m【解析】试题分析：（ 1）小木球离水面 5m 高静止释放，做自由落体运动直到水
6、面，根据位移时间公式得：h1= 1 gt122解得： t1=1s所以： v1=gt1=10m/s（2）在水中运动的时间为：t2=1 4-t1所以： av1025 m / s2t1.41（3）木球在水中做匀加速直线运动，平均速度等于v102所以： h2v1 0 t210 0 0.4 2m22考点：匀变速直线运动的规律【名师点睛】该题主要考查了自由落体运动及匀减速直线运动基本公式的应用，难度不大，属于基础题4我国 ETC联网正式启动运行， ETC是电子不停车收费系统的简称汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示假设汽车以v0=15m/s 朝收费站正常沿直线行驶，如果过 ETC通道，需要在
7、收费线中心线前10m 处正好匀减速至 v=5m/s ，匀速通过中心线后，再匀加速至 v0 正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过20s 缴费成功后，再启动汽车匀加速至v0 正常行驶设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为 1m/s2 ，求：（1）汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小；（ 2）汽车过 ETC通道比过人工收费通道节省的时间是多少【答案】（ 1） 210m（ 2） 27s【解析】试题分析：（1）汽车过ETC通道：减速过程有：，解得加速过程与减速过程位移相等，则有：解得：（2）汽车过ETC通道的减速过程有：得总时间为：汽车过人工收费通道有
8、：， x2=225m所以二者的位移差为：=x2 x1=225m 210m=15m （ 1 分）则有：27s考点：考查了匀变速直线运动规律的应用【名师点睛】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52015 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S2m/s的初速度、 0.7m/s2的加速
9、度匀加速倾泻1=180m 的山坡处泥石流以而下，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
10、 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 石 s 汽 ，所以能安全逃离6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
11、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= 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7 “ 10 米折返跑”的成绩反应了人体的灵敏素质测定时，在平直跑道上，受试者以站立式起跑姿势站在起点终点线前，当听到“跑”的口令后，全力跑向正前方10 米处的折返线，测试员同时开始计时受试者到达折返线处时，用
12、手触摸折返线处的物体（如木箱），再转身跑向起点终点线，当胸部到达起点终点线的垂直面时，测试员停表，所用时间即为“ 10 米折返跑”的成绩，设受试者起跑的加速度为4m / s2 ，运动过程中的最大速度为 4 m/s，快到达折返线处时需减速到零，加速度的大小为8m / s2 受试者在加速和减速阶段运动均可视为匀变速直线运动问该受试者“10米折返跑”的成绩为多少秒？【答案】 6.25s【解析】【分析】【详解】对受试者，由起点终点线向折返线运动的过程中加速阶段有vmt11sa1s11 vmt1 2m2减速阶段有t3vm0.5sa2s31 vmt3 1m2匀速阶段有l(s1s3 )t2vm1.75s由折
13、返线向起点终点线运动的过程中加速阶段有vmt41sa1s41vmt 4 2m2匀速阶段有ls42st5vm故受试者 10 米折返跑的成绩为tt1t 2t 3t4t56.25s8 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； v20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
14、解得m26kg9 A、 B 两车在一直线上向右匀速运动，（两车不同车道）B 车在 A 车前， A车的速度大小为 V1=8m/s， B 车的速度大小为V2=20m/s，当A、 B 两车相距X0=28m时， B 车因前方突发情况紧急刹车（已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动），加速度大小为时开始计时，求：a=2m/s 2，从此（ 1） B 车经多长时间停止？这段时间内A 车 B 车位移分别为多少？（ 2） B 车停止时， A 车是否追上 B 车？（ 3） A 车追上 B 车所用的时间？【答案】 （1） t=10s， xA=80m， xB=100m；（ 2）没有追上 ；（ 3）16s【解析】【详解
15、】（1） B 车停止的时间这段时间内A 车 B 车位移分别为：（2） B 车停止时，两车相距：则 A 车没有追上B 车.，（3） B 车停止后， A 车追上 B 车还需要运动的时间，则 A 车追上 B 车所用的时间为：【点睛】此题关键是要搞清两车的运动情况，弄清楚两车运动的位移关系和时间关系，最好画出运动的草图分析 .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
16、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 vt 8 m/s，然后立即以直大道 )试问：a2 4 m/s2 的匀加速至原来的速度(假设收费站的前、后都是平(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x1 处开始制动，则有：vt202 - 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 t 1 和t 2，则减速阶段： 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： x t 42 m 22则总位移： x x1 x2 75.6 m若不减速所需要时间： t 3.78 s 【点睛】ttt1.62 s.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
