1、高考物理直线运动解题技巧及练习题( 含答案 ) 含解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1 质量为2kg 的物体在水平推力F 的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的图象如图所示取m/s 2，求：（ 1）物体与水平面间的动摩擦因数；（ 2）水平推力 F 的大小；（3）s 内物体运动位移的大小【答案】（ 1） 0.2；（ 2）5.6N；（ 3） 56m 。【解析】【分析】【详解】（ 1）由题意可知，由 v-t 图像可知，物体在 4 6s 内加速度：物体在 4 6s 内受力如图所示根据牛顿第二定律有：联立解得： =0.2（2）由 v-t 图像可知：物体在0 4s 内加速度：又由题意可知
2、：物体在0 4s 内受力如图所示根据牛顿第二定律有：代入数据得： F=5.6N（3）物体在0 14s 内的位移大小在数值上为图像和时间轴包围的面积，则有：【点睛】在一个题目之中，可能某个过程是根据受力情况求运动情况，另一个过程是根据运动情况分析受力情况；或者同一个过程运动情况和受力情况同时分析，因此在解题过程中要灵活处理在这类问题时，加速度是联系运动和力的纽带、桥梁2 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
3、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：v0t 0=108km/h=30m/s ，由 v =v +at 得汽车的制动时间为： t vt v0 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：x2 v0vt t 30 06m90m 22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3 高铁被誉为中国新四大发明之一因
4、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，减速t 2=40s 后，列车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】
5、（ 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时，列车的速度为1=40sv ，则 v1 =v0-a1t 2=60m/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 -
6、 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F 84N而从静止向前滑行，其作用时间为1F 后经过t 1.0s ，撤除水平推力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 m 60kg ，在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为 Ff 12N ，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】
7、【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x11a1t120.6m2（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距离v22x22a2解得x25.2m5 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
8、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/s 2）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。【答案】 （1） 48m 。（ 2） 2m/s 2。（ 3） 16N， 0.2。【解析】【详解】（1） 8s 末物体离 a 点的距离等于梯形的面积大小，为：S=4 88m =48m2（2）撤去 F 后物体的加速度为： a=v08= 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：
9、F=|f|=16Nf16物体与水平面间的动摩擦因数为：=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。6 近年来隧道交通事故成为道路交通事故的热点之一某日，一轿车A 因故障恰停在某隧道内离隧道入口 50m 的位置此时另一轿车B 正以 v0=90km/h的速度匀速向隧道口驶来，轿车 B 到达隧道口时驾驶员才发现停在前方的轿车A 并立即采取制动措施假设该驾驶员的反应时间t1=0.57s，轿车制动系统响应时间（开始踏下制动踏板到实际制动）t 2=0.03s，轿车制动时加速度大小a=7.5m/s 2
10、 问：（1）轿车B 是否会与停在前方的轿车A 相撞？（2）若会相撞，撞前轿车B 的速度大小为多少？若不会相撞，停止时轿车B 与轿车A 的距离是多少？【答案】 （1）轿车 B 会与停在前方的轿车A 相撞；（ 2） 10m/s【解析】试题分析 ：轿车的刹车位移由其反应时间内的匀速运动位移和制动后匀减速运动位移两部分构成，由此可得刹车位移，与初始距离比较可判定是否相撞；依据（ 1）的结果，由运动可判定相撞前 B 的速度（1）轿车 B 在实际制动前做匀速直线运动，设其发生的位移为s1，由题意可知：s1v0(t 1t 2)15 m，实际制动后，轿车 B 做匀减速运动，位移为 s2, 由 v022as2
11、代入数据得： s2=41.7 m ，轿车 A 离隧道口的距离为 d=50 m，因 s1+s2 d，故轿车 B 会与停在前方的轿车A 相撞（2）设撞前轿车 B 的速度为 v，由运动学公式得 v2v022ax0 ，代入数据解得： v=10m/s 点睛 ：本题主要考查相遇问题，关键要掌握刹车位移的判定：反应时间内的匀速运动位移；制动后匀减速运动位移 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x0 33m 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；（
12、 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/s250m（ ）（）狗被撞2 s3【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：x1v0 t1 t21200.5 4.550m22（3）当客车由 v020m/s 减速到 v4m/s 时，所需时间为v420t3.2sa5司机从看到狗到速度减为v4m/s 所通过的位移为v2v02x1 v0t148.4m2a而狗通过的位移为x2v t1t 14.
13、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/s 2求（1）木板与地面间的动摩擦因数1 及小
14、物块与木板间的动摩擦因数2；（ 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2 g4 0 m / s2，解得 20.41木板与墙壁碰撞前，匀减速运动时间t=1s，位移 x4.5m ，末速度 v=4m/s，其逆运动则为匀加速直线运动可得x vt1at 2 ，带入可得 a1m / s22木块和木板整体受力分析，滑动摩擦力提供合外力，即2 ga
15、，可得1 0.1（ 2）碰撞后，木板向左匀减速，依据牛顿第二定律有1Mm g2mgMa1 ，可得a14 m / s23对滑块，则有加速度a2 4m / s2 ，滑块速度先减小到0，此时，木板向左的位移为x1vt11a1t1210m ， 末速度 v18m / s233滑块向右位移 x240 t12m2此后，木块开始向左加速，加速度仍为a24m / s2木块继续减速，加速度仍为a14 m / s23假设又经历 t2 二者速度相等，则有a2t2v1a1t2 ，解得 t20.5s此过程，木板位移127。末速度x3v1t22 a1t26 mv3v1a1t22m / s滑块位移此后木块和木板一起匀减速。二
16、者的相对位移最大为xx1x2x3x46m滑块始终没有离开木板，所以木板最小的长度为6m（3）最后阶段滑块和木板一起匀减速直到停止，整体加速度a1g 1m / s2位移 x5v322m2a所以木板右端离墙壁最远的距离为x1x2x56.5m考点：考查了牛顿第二定律与运动学公式的综合应用【名师点睛】连接牛顿第二定律与运动学公式的纽带就是加速度，所以在做这一类问题时，特别又是多过程问题时，先弄清楚每个过程中的运动性质，根据牛顿第二定律求加速度然后根据加速度用运动学公式解题或者根据运动学公式求解加速度然后根据加速度利用牛顿第二定律求解力视频9 一架质量为 40000kg 的客机在着陆前的速度为 540k
17、m/h ，着陆过程中可视为匀变速直线运动，其加速度大小为 10m/s 2，求：(1)客机从着陆开始滑行经多长时间后静止；(2)客机从着陆开始经过的位移；(3)客机所受的合外力。【答案】 (1) t =15s (2)5x=1125m (3) F=410 N【解析】（ 1） 540km/h=150m/s ，飞机减速至静止所用的时间t v0 150s15sa10（2）则客机从着陆开始经过的位移x0v0t1502151125m2（ 3）客机受到的合力： F=ma=4000010N=410 5 N点睛：本题考查了运动学中的“刹车问题”以及牛顿第二定律的应用，是道易错题，注意客机速度减为零后不再运动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
