1、【物理】物理直线运动专项习题及答案解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1 汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌（如图所示），以提醒后面驾车司机，减速安全通过在夜间，有一货车因故障停车，后面有一小轿车以30m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，驾驶员只能看清前方50m的物体，并且他的反应时间为0.5s，制动后最大加速度为6m/s 2求：（ 1）小轿车从刹车到停止所用小轿车驾驶的最短时间；（ 2）三角警示牌至少要放在车后多远处，才能有效避免两车相撞【答案】 （1） 5s（ 2）40m【解析】【分析】【详解】（1）从刹车到停止时间为t 2，则20v0=5 s t =a（2）反应时间内做匀速
2、运动，则x1=v0t1x1=15 m 从刹车到停止的位移为x2，则2x2= 0v0 2ax2=75 m 小轿车从发现物体到停止的全部距离为x=x1+x2=90m x=x 50m=40m 2 小球从离地面80m 处自由下落，重力加速度g=10m/s 2。问：(1)小球运动的时间。(2)小球落地时速度的大小v 是多少？【答案】 (1)4s ； (2)40m/s【解析】【分析】自由落体运动是初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动，由位移公式求解时间，用速度公式求解落地速度。【详解】解：（ 1）由得小球运动的时间：落地速度为：3 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
3、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 8 8m =48m2v 082。（2）撤去 F 后物体的加速度为： a= 2m/st 8 4（ 3）撤去 F 后，根据牛顿第二定
4、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：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。4 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
5、时间关系公式，有：x v0t1 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/s5 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
6、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面，根据位移时间公式得：1h1=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v102v1010 0所以： h2t20.4 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65 1s 时F3=ma30
7、.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
8、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vm1st1a1s11 vmt12m2减速阶段有t3vm0.5sa2s31 vmt3 1m2匀速阶段有l(s1s3 )t2vm1.75s由折返线向起点终点线运动的过程中加速阶段有t4vm1sa1s41 vmt 42m2匀速阶段有ls42st5vm故受试者 10 米折返跑的成绩为tt1t 2t
9、3t4t56.25s8 为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离 已知某公路的最高限 v=72km/h 假设前方车辆突然停止，后车司机从发现这一情况，经操纵刹车，到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间 )t =0.50s 刹车时汽车的加速度大小为4m/s2 该高速公路上汽车间的距离至少应为多少？【答案】 60 m【解析】试题分析：后边汽车先做匀速直线运动，再做匀减速直线运动，到前车时刚好速度减为零x1=v0t= 20 m/s 0.50 s = 10 mv= 2 ax2，得 x2= 50 mxx1+ x2 = 60 m考点：考查了匀变速直线运动规律的应用点评：解决本题的关键知道安全距离是
10、反应时间内匀速运动的位移和匀减速运动的位移之和匀减速运动的位移可以通过速度位移公式求解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
11、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)a 10m / 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B 点接收到反射回来的超声波脉冲信号，此过程经历的时间：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) 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 =v
12、Aat19.4m/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vt 8 m/s，然后立即以a2 4 m/s2 的匀加速至原来的速度(假设收费站的前、后都是平直大道)试问：(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
13、(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1开始制动，则有： vt20211 v - 2a x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 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：x2则总位移： x x1 x2 75.6 mt 2 42 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
