最新高考物理直线运动专题训练答案

1、最新高考物理直线运动专题训练答案一、高中物理精讲专题测试直线运动1 2022 年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一某滑道示意图如下，长直助滑道ab 与弯曲滑道 bc 平滑衔接，滑道 bc 高 h=10 m ， c 是半径=20 m 圆弧的最低点，质量m=60 kg的运动员从a处由静止开始匀加速下滑，加速r度 a=4.5 m/s 2，到达 b 点时速度 vb=30 m/s 取重力加速度 g=10 m/s 2（1）求长直助滑道ab的长度；l（2）求运动员在ab 段所受合外力的冲量的i 大小；（3）若不计 bc 段的阻力，画出运动员经过c 点时的受力图，并求其所受支持力

2、fn 的大小【答案】（ 1） 100m （ 2） 1800 n s （ 3） 3 900 n【解析】（1）已知 ab 段的初末速度，则利用运动学公式可以求解斜面的长度，即v2v022al可解得 : lv2v02100m2 a（ 2）根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以imvb01800n s（3）小球在最低点的受力如图所示由牛顿第二定律可得：nmgm vc2r从 b 运动到 c 由动能定理可知：mgh1 mv21 mv2cb22解得 ; n 3900n故本题答案是：（1） l100m （2） i1800n s （ 3） n 3900n点睛：本题考查了动能定理和圆周运动，会利用动能定

3、理求解最低点的速度，并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小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 v0 12m/s，加速度大小 a0 2m/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a1 2m/s2 的匀加速直线运动，能达到的最大速度v 8m/s. 求他追上足球的最短时间 .m(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v 6 m/s ，紧接着他做

4、匀速直线运动向前追赶足1球，恰能在底线处追上足球传中，求v 的大小 .【答案】 (1)t6.5sv7.5m/s(2) 【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a22m/s2，最大速度为 v28m/s ，甲做匀加速运动达到最大速度的时间和位移分别为：t2v28 s4sa22x2v2 t284m16m22之后甲做匀速直线运动，到足球停止运动时，其位移x2 vm(t 1t 0) 8 2m 16m由于

5、x1 x2 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 (x1 x2)vmt 2联立得 :t2 0.5s甲追上足球的时间t t 0 t 2 6.5s(2)足球距底线的距离x2 45 x0 9m设甲运动到底线的时间为t 3，则 x2 v1t 3足球在 t3 时间内发生的位移x2 vt31a0t322联立解得： v 7.5m/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 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

6、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：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

7、；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4 为确保行车安全，高速公路不同路段限速不同，若有一段直行连接弯道的路段，如图所示，直行路段ab 限速 120km /h，弯道处限速60km/h（1）一小车以120km/ h 的速度在直行道行驶，要在弯道b 处减速至60km/ h，已知该车制动的最大加速度为2.5m/ s2，求减速过程需要的最短时间；（2）设驾驶员的操作反应时间与车辆的制动反应时间之和为2s（此时间内车辆匀速运动），驾驶员能辨认限速指示牌的距离为x0=100m，求限速指示牌p 离弯道 b 的最小距离【答案】（ 1

8、） 3.3s（ 2） 125.6m【解析】【详解】（1） v0 120km / h120 m / s ， v60km / h60 m / s3.63.6根据速度公式 v=v0-at，加速度大小最大为2.5m/s 2解得： t=3.3s；（2）反应期间做匀速直线运动，x1=v0t 1=66.6m ；匀减速的位移： v2v022ax解得： x=159m则 x=159+66.6-100m=125.6m 应该在弯道前125.6m 距离处设置限速指示牌.5 高速公路上行驶的车辆速度很大，雾天易出现车辆连续相撞的事故。某天清晨，一辆正以 20m/s 速度行驶的汽车司机突然发现前方发生交通事故，便立即刹车，

9、若该司机反应时间为 0.6 s，在反应时间内车速不变，若该汽车刹车后的加速度大小为5 m/s 2，从司机发现情况到汽车静止这个过程中，求：（ 1）该汽车运动的时间；（ 2）该汽车前进的距离。【答案】 （1）（2 ）【解析】【详解】(1) 由速度公式即解得：所以汽车运动的时间为：；(2) 汽车匀速运动的位移为：汽车匀减速的位移为：所以汽车前进的距离为：。6 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 后的速度是多少(2)汽车

10、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：v =108km/h=30m/s ，由 v =v +at 得汽车的制动时间0t 0为： vtv0 030 ，则汽车制动8s 后的速度是 0；ts 6sa5（2）在反应时间内汽车的位移：x =v t =15m ；100汽车的制动距离为：x2 v0vtt 3006m90m 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7 一列汽车车队以v1 10 m/s的速度匀速行驶

11、，相邻车间距为25 m，后面有一辆摩托车以 v2 20 m/s的速度同向行驶，当它与车队最后一辆车相距s040 m时刹车，以a0.5m/s2的加速度做匀减速直线运动，摩托车从车队旁边行驶而过，设车队车辆数n足够多，问：(1) 摩托车最多能与几辆汽车相遇？(2) 摩托车从赶上车队到离开车队，共经历多少时间？( 结果可用根号表示 )【答案】 (1)3辆（ 2） 8 15 s【解析】 (1)当摩托车速度减为10 m/s 时，设用时为t，摩托车行驶的距离为x1，每辆汽车行驶的距离都为x2.由速度公式得：v2 v1 at解得 t 20 s由速度位移公式得：v22 v12v 2ax1解得 x1 300 m

12、x2v2t 200 m摩托车与最后一辆汽车的距离：x (300 200 40) m 60 m故摩托车追上的汽车数n 60 13.4，则追上汽车 3 辆 .25(2)设摩托车追上最后一辆汽车的时刻为t 1，最后一辆汽车超过摩托车的时刻为t2.则：12x v2t v1t at2解得：t t2 t1 815 s.8 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；（ 2）求长途客车从司机发现狗至停止运动

13、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/s2（ 2） s50m（ 3）狗被撞【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：x1 v0t1t21200.5 4.550m22（3）当客车由 v020m/s 减速到 v4m/s 时，所需时间为tv4203.2sa5司机从看到狗到速度减为v4m/s 所通过的位移为x1v0t1v2v0248.4m2a而狗通过的位移为x2v t1t14.8mx23347.8m因为 x1x233

14、 ，所以狗将被撞。综上所述本题答案是：（1）2x50m（）狗将被撞a5m/s （ ）239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

15、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：， 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