高中物理直线运动试题经典(DOC 9页).doc

1、高中物理直线运动试题经典一、高中物理精讲专题测试直线运动1货车A正在公路上以20 m/s的速度匀速行驶，因疲劳驾驶，司机注意力不集中，当司机发现正前方有一辆静止的轿车B时，两车距离仅有75 m（1）若此时轿车B立即以2 m/s2的加速度启动，通过计算判断：如果货车A司机没有刹车，是否会撞上轿车B；若不相撞，求两车相距最近的距离；若相撞，求出从货车A发现轿车B开始到撞上轿车B的时间（2）若货车A司机发现轿车B时立即刹车（不计反应时间）做匀减速直线运动，加速度大小为2 m/s2（两车均视为质点），为了避免碰撞，在货车A刹车的同时，轿车B立即做匀加速直线运动（不计反应时间），问：轿车B加速度至少多大

2、才能避免相撞【答案】（1）两车会相撞t1=5 s；（2）【解析】【详解】（1）当两车速度相等时，A、B两车相距最近或相撞设经过的时间为t，则：vA=vB 对B车vB=at联立可得：t=10 s A车的位移为：xA=vAt= 200 m B车的位移为： xB=100 m因为xB+x0=175 mxA 所以两车会相撞，设经过时间t相撞，有:vAt= xo十代入数据解得：t1=5 s，t2=15 s(舍去) （2）已知A车的加速度大小aA=2 m/s2，初速度v0=20 m/s，设B车的加速度为aB，B车运动经过时间t，两车相遇时，两车速度相等，则有：vA=v0-aAt vB= aBt 且vA= v

3、B 在时间t内A车的位移为： xA=v0t- B车的位移为：xB=又xB+x0= xA 联立可得：2某次足球比赛中，攻方使用“边路突破，下底传中”的战术如图，足球场长90m、宽60m.前锋甲在中线处将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做匀减速直线运动，其初速度v012m/s，加速度大小a02m/s2.(1)甲踢出足球的同时沿边线向前追赶足球，设他做初速为零、加速度a12m/s2的匀加速直线运动，能达到的最大速度vm8m/s.求他追上足球的最短时间.(2)若甲追上足球的瞬间将足球以某速度v沿边线向前踢出，足球仍以a0在地面上做匀减速直线运动；同时，甲的速度瞬间变为v16 m/s，紧接着

4、他做匀速直线运动向前追赶足球，恰能在底线处追上足球传中，求v的大小.【答案】(1)t6.5s (2)v7.5m/s【解析】【分析】(1)根据速度时间公式求出运动员达到最大速度的时间和位移，然后运动员做匀速直线运动，结合位移关系求出追及的时间.(2)结合运动员和足球的位移关系，运用运动学公式求出前锋队员在底线追上足球时的速度【详解】(1)已知甲的加速度为，最大速度为，甲做匀加速运动达到最大速度的时间和位移分别为：之后甲做匀速直线运动，到足球停止运动时，其位移x2vm(t1t0)82m16m由于x1x2 x0，故足球停止运动时，甲没有追上足球甲继续以最大速度匀速运动追赶足球，则x0(x1x2)vm

5、t2 联立得:t20.5s甲追上足球的时间tt0t26.5s(2)足球距底线的距离x245x09m 设甲运动到底线的时间为t3，则x2v1t3 足球在t3时间内发生的位移联立解得：v7.5m/s【点睛】解决本题的关键理清足球和运动员的位移关系，结合运动学公式灵活求解.3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）t2=0.03s

6、，轿车制动时加速度大小a=7.5m/s2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(t1t2)15 m，实际制动后，轿车B做匀减速运动，位移为s2, 由代入数据得：s2=41.

7、7 m，轿车A离隧道口的距离为d=50 m，因s1+s2d，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，代入数据解得：v=10 m/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4如图所示，在光滑的水平地面上， 相距L10 m的A、B两个小球均以v010 m/s向右运动，随后两球相继滑上倾角为30的足够长的光滑斜坡，地面与斜坡平滑连接，取g10 m/s2求：A球滑上斜坡后经过多长时间两球相遇【答案】2.5s【解析】试题分析：设A球滑上斜坡后经过t1时间B球再滑上斜坡，则有：1sA球滑上斜坡后加速度m/s2

8、设此时A球向上运动的位移为，则m此时A球速度m/sB球滑上斜坡时，加速度与A相同，以A为参考系，B相对于A以m/s做匀速运动，设再经过时间它们相遇，有：s则相遇时间s考点：本题考查了运动学公式的应用5美国密执安大学五名学习航空航天工程的大学生搭乘NASA的飞艇参加了“微重力学生飞行机会计划”，飞行员将飞艇开到6000m的高空后，让飞艇由静止下落，以模拟一种微重力的环境下落过程飞艇所受空气阻力为其重力的0.04倍，这样，可以获得持续25s之久的失重状态，大学生们就可以进行微重力影响的实验紧接着飞艇又做匀减速运动，若飞艇离地面的高度不得低于500m重力加速度g取10m/s2，试计算：（1）飞艇在2

9、5s内所下落的高度；（2）在飞艇后来的减速过程中，大学生对座位的压力至少是其重力的多少倍【答案】（1）飞艇在25s内所下落的高度为3000m；（2）在飞艇后来的减速过程中，大学生对座位的压力至少是其重力的2.152倍【解析】：(1)设飞艇在25 s内下落的加速度为a1，根据牛顿第二定律可得mgF阻ma1，解得：a19.6 m/s2.飞艇在25 s内下落的高度为h1a1t23000 m.(2)25 s后飞艇将做匀减速运动，开始减速时飞艇的速度v为va1t240 m/s.减速运动下落的最大高度为h2(60003000500)m2500 m.减速运动飞艇的加速度大小a2至少为a211.52 m/s2

10、.设座位对大学生的支持力为N，则Nmgma2，Nm(ga2)2.152mg根据牛顿第三定律，NN即大学生对座位压力是其重力的2.152倍6（13分）如图所示，截面为直角三角形的木块置于粗糙的水平地面上，其倾角37。现有一质量m1.0 kg的滑块沿斜面由静止下滑，经时间0.40 s沿斜面运动了0.28 m，且该过程中木块处于静止状态。重力加速度g取10 ms2，求：（sin370.6，cos370.8）（1）滑块滑行过程中受到的摩擦力大小；（2）滑块在斜面上滑行的过程中木块受到地面的摩擦力大小及方向。【答案】（1）2.5N （2）2.8N；方向水平向左。【解析】试题分析：（1）物块在斜面上加速下

11、滑，则，根据牛顿第二定律可得：，解得：N（2）对斜面体，水平方向：，N，方向水平向左。考点：牛顿第二定律的应用.7两辆玩具小车在同一水平轨道上运动，在t=0时刻，甲车在乙车前面S0=4m的地方以速度v0=2m/s匀速行驶，此时乙车立即从静止开始做加速度a=1m/s2匀加速直线运动去追甲车，但乙车达到速度vm=3m/s后开始匀速运动求：（1）从开始经过多长时间乙车落后甲车最远，这个距离是多少？（2）从开始经过多长时间乙车追上甲车，此时乙车通过位移的大小是多少？【答案】（1）6m （2）21m【解析】【分析】（1）匀加速追匀速，二者同速时间距最大；（2）先判断乙车达到最大速度时两车的间距，再判断匀

12、速追及阶段的时间即可匀加速追及匀速运动物体时，二者同速时有最小间距【详解】（1）当两车速度相等时相距最远，即v0=at0，故t0=2s；此时两车距离x=S0+v0t0-at02解得x=6m；（2）先研究乙车从开始到速度达到vm时与甲车的距离对乙车：vm=at1，2ax乙=vm2 ，对甲车：x甲=v0t1解得x甲=6m，x乙=4.5m t1=3sx甲+S0x乙，故乙车达到最大速度时未追上乙车，此时间距为s=x甲+S0-x乙=5.5m，乙车还需要时间，故甲追上乙的时间t=t1+t2=3+5.5s=8.5s，此时乙车的位移为X总=x乙+vmt2=4.5+35.5m=21m；8比萨斜塔是世界建筑史上的

13、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/s2，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= v1t1+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=

14、3.5s，平均速度=17.5m/s考点：自由落体运动规律9如图所示，为车辆行驶过程中变道超车的情景。图中A、B两车相距L=7m时，B车正以vB=4m/s速度匀速行驶，A车正以vA=8m/s的速度借道超越同向行驶的B车，此时A车司机发前方不远处有一辆汽车C正好迎面驶来，A车司机不得不放弃超车，而立即驶回到与B车相同的正常行驶车道。不考虑变道过程中车速的变化和位移的侧向变化，则（1）A车至少以多大的加速度刹车匀减速，才能避免与B车相撞。（2）若A车驶回原车道时，司机估计会与B车相碰的危险，立即以大小为aA=1m/s2的加速度刹车，同时鸣笛发出信号提醒B车司机加速，B车司机经过t0=1s的反应时间后

15、，立即以aB=0.5m/s2的加速度匀加速。（不计A车司机的反应时间）。则：B车加速后经过多长时间A、B两车速度相等；A会不会追尾B车（请通过计算分析）。【答案】（1）m/s2；（2）2s, 不会追尾【解析】【详解】（1）A车减速到与B车同速时，若恰未与B车相碰，则A车将不会与B车相碰，设经历的时间为t，则A车位移： B车位移： 由式代值解得：t=3.5s 则A车与B车不相碰，刹车时的最小加速度大小： （2）设B车加速后经过t1秒两车同速，则： 代值解得： A、B车同速时，若A车未追尾B车，则A车不会追尾B车，设两车同速时速度为v，则：此过程中，A车位移： B车位移： 两车位移差： 故A车不会

16、追尾B车.10图a为自动感应门，门框上沿中央安装有传感器，当人或物体与传感器的水平距离小于或等于某个设定值（可称为水平感应距离）时，中间两扇门分别向左右平移，当人或物体与传感器的距离大于设定值时，门将自动关闭。图b为感应门的俯视图，A为传感器位置，虚线圆是传感器的感应范围，已知每扇门的宽度为d，最大移动速度为，若门开启时先匀加速运动而后立即以大小相等的加速度匀减速运动，每扇门完全开启时的速度刚好为零，移动的最大距离为d，不计门及门框的厚度。(1)求门开启时做加速和减速运动的加速度大小；(2)若人以的速度沿图中虚线S走向感应门，要求人到达门框时左右门同时各自移动的距离，那么设定的传感器水平感应距

17、离应为多少？(3)若以(2)的感应距离设计感应门，欲搬运宽为的物体（厚度不计），并使物体中间沿虚线s垂直地匀速通过该门（如图c），物体的移动速度不能超过多少？【答案】(1) (2)l=d (3) 【解析】试题分析：（1）作出每扇门开启过程中的速度图象，根据图象求出加速度；（2）人只要在门打开的时间内到达门框处即可安全通过，由此求出设定的传感器水平感应距离；（3）为满足宽为的物体通过门，根据题意分析门所做的运动，根据运动公式求解。（1）依题意每扇门开启过程中的速度图象如图所示：设门全部开启所用的时间为，由图可得由速度时间关系得：联立解得：（2）要使单扇门打开，需要的时间为人只要在t时间内到达门框处即可安全通过，所以人到门的距离为联立解得：（3）依题意宽为的物体移到门框过程中，每扇门至少要移动的距离，每扇门的运动各经历两个阶段：开始以加速度a运动的距离，速度达到，所用时间为，而后又做匀减速运动，设减速时间为，门又动了的距离由匀变速运动公式，得：解得：和（不合题意舍去）要使每扇门打开所用的时间为故物体移动的速度不能超过【点睛】抓住本题的关键，就是会根据题意作出每扇门的速度时间图象，并且知道速度时间图象的考点，即斜率表示加速度，与时间轴围成的面积表示位移，最后根据题目意思分析门框的运动状态，得出门框的运动性质，由此进行列式求解。