1、高考物理试卷物理直线运动题分类汇编含解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1一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 t0 时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至 t1s 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
2、离墙壁的最终距离【答案】（ 1） 10.12 0.4（ 2） 6m （ 3） 6.5m【解析】（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/s4m / s0m / 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 g1s解得 2 0.4木板与墙壁碰撞前，匀减速运动时间t 1s ，位移 x4.5m，末速度 v4m/s其逆运动则为匀加速直线运动可得xvt1 at 22带入可得 a1m / s2木块和木板整体受力分析，滑动摩擦力提供合外力，即1ga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1 (Mm) g2 mgMa1
3、可得 a1 4m / s23对滑块，则有加速度a24m / s2滑块速度先减小到0，此时碰后时间为t11s此时，木板向左的位移为12108x1 vt12a1t13m 末速度v13m / s滑块向右位移x24m / s0 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 t2 0.5s此过程，木板位移x3v1t21 a1t227 m 末速度 v3 v1a1t22m / s26滑块位移 x41a2t221m22此后木块和木板一起匀减速二者的相对位移最大为xx1x3x2x46m滑块
4、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a1g1m / s2v232m位移 x52a所以木板右端离墙壁最远的距离为x1x3x56.5m【考点定位】牛顿运动定律【名师点睛】分阶段分析，环环相扣，前一阶段的末状态即后一阶段的初始状态，认真沉着，不急不躁2 倾角为 的斜面与足够长的光滑水平面在D 处平滑连接，斜面上AB 的长度为3L， BC、CD 的长度均为3.5L， BC 部分粗糙，其余部分光滑。如图，4 个“ ”形小滑块工件紧挨在一起排在斜面上，从下往上依次标为1、 2、 3、 4，滑块上长为L 的轻杆与斜面平行并与上一个滑块接触但不粘连，
5、滑块1 恰好在 A 处。现将4 个滑块一起由静止释放，设滑块经过 D 处时无机械能损失，轻杆不会与斜面相碰。已知每个滑块的质量为m 并可视为质点，滑块与粗糙面间的动摩擦因数为tan，重力加速度为g。求（1）滑块 1 刚进入 BC 时，滑块1 上的轻杆所受到的压力大小；（2） 4 个滑块全部滑上水平面后，相邻滑块之间的距离。【答案】（1） F3 mg sin （ 2） d4L43【解析】【详解】（1）以 4 个滑块为研究对象，设第一个滑块刚进BC 段时， 4 个滑块的加速度为 a，由牛顿第二定律： 4mgsinmgcos4ma以滑块 1为研究对象，设刚进入BC段时，轻杆受到的压力为F，由牛顿第二
6、定律：F mgsinmgcosma已知tan联立可得： F3 mgsin4（2）设 4 个滑块完全进入粗糙段时，也即第4 个滑块刚进入BC 时，滑块的共同速度为 v这个过程，4 个滑块向下移动了6L 的距离， 1、 2、 3 滑块在粗糙段向下移动的距离分别为3L、 2L、L，由动能定理，有：4mgsin6Lmgcos（3L2LL)14mv22可得： v3gLsin由于动摩擦因数为tan，则 4 个滑块都进入BC 段后，所受合外力为0，各滑块均以速度 v 做匀速运动；第 1 个滑块离开 BC后做匀加速下滑，设到达D 处时速度为 v1，由动能定理：mgsin3.5L1 mv121 mv 222可得
7、： v14gLsin当第 1 个滑块到达 BC边缘刚要离开粗糙段时，第2 个滑块正以 v 的速度匀速向下运动，且运动 L 距离后离开粗糙段，依次类推，直到第4个滑块离开粗糙段。由此可知，相邻两个滑块到达 BC 段边缘的时间差为tLL，因此到达水平面的时间差也为tvv所以滑块在水平面上的间距为dv1 t联立解得 d4 L33 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 g 10m / s2 ，求运动员匀减速下降过程的加速度大小和时间【答案】a12.5?m/
8、s2 ； t3.6s【解析】运动员做自由落体运动的位移为h1gt 2110 52 m 125m22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 代入上式，求得：a=12.5m/s 2减速运动的时间为： tv1v25053.6?sas12.54 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
9、，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（ 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
10、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5 一质点做匀加速直线运动，初速度v0 2 m/s，4 s 内位移为20 m，求：（ 1）质点的加速度大小；（ 2）质点 4
11、s 末的速度大小。【答案】 （1）（ 2）【解析】【详解】(1) 由位移公式：即：解得：；(2) 由速度公式：即。6 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、 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
12、/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a1v270m0.5mt3.6150s2s2高速列车减速时的加速度为a2v0270m20.375 m2 ；t3.6200ss(2) 加速过程的位移为x11 a1t125626m2匀速过程的位移为x2vt245000 m减速过程的位移为x30v27500m2a2总位移为xx1x2x358125 mvt7 一辆值勤的警车停在公路当警员发现从他旁边以10m/s 的速度匀速行驶
13、的货车有违章行为时 ,决定去拦截 ,经 5s 警车发动起来 ,以 a=2 m/s2加速度匀加速开出维持匀加速运动,能达到的最大速度为 20m/s,试问：(1)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少 ?(2) 警车要多长时间才能追上违章的货车?【答案】 (1)75m(2)15s【解析】【详解】（1）两车速度相同时间距最大设警车用时 t 1v 货 =at 1得 t 1= 5s间距 x=V1（ t1+5 ）-0v1 t1 =75m2（2）设经 t2 时间警车达到最大速度v2=20m/sv2=a t2得 t 2=10s此时x警0 v2 t2 100m2x 货 = v1（ t 2+5）=150m由于
14、 x 警 x 货 ,所以追不上设警车经时间t 追上0 v2 t2+ v2（ t - t 2） = v1（ t +5）2得 t=15s85 1s 时F3=ma30.2=0.1a33=2m/s 2V3=v2-a3t3=0.6-2 0.1=0.4m/s2 分F4=ma40.1=0.1a44=1m/s 2V4=v3-a4t4=0.4-1 0.4=01 分v/t 图像正确3分考点：考查了牛顿第二定律与图像9 一架质量为 40000kg 的客机在着陆前的速度为 540km/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
15、始经过的位移；(3)客机所受的合外力。【答案】 (1) t =15s (2)x=1125m (3) F=4105 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=4105 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 甲、乙两车在同一水平路面上做直线运动，某时刻乙车在前、甲车在后，相距s=6m，从此刻开始计时，乙车做初速度大小为12m/s 加速度大小为1m/
16、s2 的匀减速直线运动，甲车运动的s-t 图象如图所示 (0-6s 是开口向下的抛物线一部分，6-12s 是直线，两部分平滑相连 )，求： (1)甲车在开始计时时刻的速度v0 和加速度 a(2)以后的运动过程中，两车何时相遇？【答案】 (1)16m/s2m/s 2 (2) 2s 6s10s 相遇三次【解析】【详解】（1）因开始阶段s-t 图像的斜率逐渐减小，可知甲车做匀减速运动；由s = v0 t -1 at2 ，由2图像可知： t=6s 时， s=60m ，则 60=6v0 -1a36； 6s 末的速度 v68060 m/s4m/s ；2116则由 v6=v0- at 可得 4=v0-6a；联立解得 v0=16m/s； a=2m/s2（2）若甲车在减速阶段相遇，则：v0甲t -1a甲t 2s v0乙t -1a乙t 2 ，带入数据解得：22t1=2s； t2=6s；则 t1=2s 时甲超过乙相遇一次，t2=6s 时刻乙超过甲第二次相遇；因以后甲以速度 v 甲=4m/s 做匀速运动，乙此时以v 乙=12-6 1=6m/s 的初速度做减速运动，则相遇时满足： v甲t v乙 t - 1 a乙t 2解得 t=4s，即在10s时刻两车第三次相遇.2
