最新高考物理直线运动真题汇编(含答案)

1、最新高考物理直线运动真题汇编(含答案)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.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/s2.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)木板的最小长度；(3)木板右端离墙壁的最终距离

2、.【答案】(1)1 0.1 20.4 (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v 4m/s碰撞后木板速度水平向左，大小也是v 4m/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2g4m/s 0m/s1s解得2 0.4木板与墙壁碰撞前，匀减速运动时间t 1s,位移x 4.5m,末速度v 4m/s12其逆运动则为匀加速直线运动可得x vt at22带入可得a 1m/s2木块和木板整体受力分析，滑动摩擦力提供合外力，即 1g a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(M m)g 2mg Ma14. 2可得a1m / s

3、32对滑块，则有加速度 a2 4m/s滑块速度先减小到 0,此时碰后时间为t1 1s12 108 .此时，木板向左的位移为 x1 vt1 一 a1tl m末速度v1 - m/ s2334m / s 0滑块向右位移x20 t1 2m2212此后，木块开始向左加速，加速度仍为a2 4m/s42木块继续减速，加速度仍为 a1 m/s3假设又经历t2二者速度相等，则有 a2t2 v1 a1t2解得t2 0.5s1 27.一.此过程，木板位移 x3 v1t2 a1t2 m末速度v3 v1 a1t2 2m / s2 61 o 1滑块位移x4a2t2m22此后木块和木板一起匀减速.二者的相对位移最大为x x

4、1 x3 x2 x4 6 m滑块始终没有离开木板，所以木板最小的长度为6m2(3)取后阶段滑块和木板一起匀减速直到停止，整体加速度a 1g 1m/s2位移x5 2m2a所以木板右端离墙壁最远的距离为x1 x3 x5 6.5m【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t=0时刻2.甲、乙两车在某高速公路上沿直线同向而行，它们的v-t图象如图所示，若两车相距50m ,求:【解析】(1)由图得，乙的加速度为: 相遇时，对甲：x甲=丫甲1(1)若t=0时，甲车在乙车前方，两车相遇的时间；(2)若t=0时，乙车在甲车前方，两车相距

5、的最短距离。【答案】 6.9s (2) 40m20"二加二不=5*对乙：卜乙4由题意有：x乙=x甲+50联立解得：t=2 (-g+1) s = 6.9s(2)分析知，当两车速度相等时距离最短，即为： t' =2s对甲：x 甲'=vt ' = 10m=20mr -' = -at2 = x 5 x = 10m对乙：乙22两车相距的最短距离为：答：(1)若t=0时，甲车在乙车前方，两车相遇的时间是6.9s；(2)若t=0时，乙车在甲车前方，两车相距的最短距离是40m。点睛：在追及问题中当两车速度相等时两者之间的距离有最值，解此类题要根据速度之间 的关系以及位

6、移之间的关系求解即可。3. 一位汽车旅游爱好者打算到某风景区去观光，出发地和目的地之间是一条近似于直线的 公路，他原计划全程平均速度要达到40 km/h ,若这位旅游爱好者开出1/3路程之后发现他的平均速度仅有 20 km/h,那么他能否完成全程平均速度为40 km/h的计划呢？若能完2成，要求他在后手的路程里开车的速度应达多少？ 【答案】80km/h【解析】 2 本题考查匀变速直线运动的推论，利用平均速度等于位移除以时间，设总路程为s,后亨路程上的平均速度为 V,总路程为s一ti =前"里时用时2012sl2s/3-tz =后,里时用时 廿S-=-8££+ 所以

7、全程的平均速度 解得由结果可知，这位旅行者能完成他的计划，他在后2s/3的路程里，速度应达 80 km/h ，一 94. 一个物体从塔顶上自由下落，在到达地面前的最后1s内通过的位移是整个位移的,求塔高，取g=10m/s2.【答案】125m【解析】25【分析】【详解】12设物体下落总时间为t,塔高为h,根据自由落体公式：h gt22一 一一一- 、，12取后(t-1) s下洛的图度为：h1g t 1位移间的关系为：几16h25联立解得：h 125m5.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ti 1.0s,撤除

8、水平推力F后经过t2 2.0s,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】【详解】(1)根据牛顿第二定律得F Ff ma1运动员利用滑雪杖获得的加速度为2a1 1.2m /s第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小V1 aj 1.2 1.0m /s 1.2m

9、/ s位移12X1 一 at10.6m2(2)运动员停止使用滑雪杖后，加速度大小为Ff, 2a2 - 0.2m /s第二次利用滑雪杖获得的速度大小V2,则第二次撤除水平推力后滑行的最大距离22V2%2aiXi解得X22V22a2X25.2m6 .如图所示，质量为 M=8kg的小车停放在光滑水平面上，在小车右端施加一水平恒力 F, 当小车向右运动速度达 到加=3mA时，在小车的右端轻轻放置一质量m=2kg的小物块，经过ti=2s的时间，小物块与小车保持相对静止。已知小物块与小车间的动摩擦因数“h 0.2,假设小车足够长，g取10m/s2,求：(1)水平恒力F的大小；t=4s小物块相对地面的位移;

10、(2)从小物块放到车上开始经过(3)整个过程中摩擦产生的热量。【答案】(1) 8N (2) 13.6m (3) 12J【解析】试题分析：(1)设小物块与小车保持相对静止时的速度为v,对于小物块，在 t1=2s时间内，做匀加速运动，则有：=忖=口也对于小车做匀加速运动，则有：v= Vo +联立以上各式，解得:F="8N"(2)对于小物块，在开始 t1=2s时间内运动的位移为:此后小物块仍做匀加速运动，加速度大小为1逊=。山。-ti) + 泮。-h)X=X1+X2联立以上各式，解得： x=13.6m(3)整个过程中只有前 2s物块与小车有相对位移1小车位移：相对位移：.解得：Q

11、=12J考点：牛顿第二定律的综合应用7 . (8分)一个质量为1500 kg行星探测器从某行星表面竖直升空，发射时发动机推力恒 定，发射升空后8s末，发动机突然间发生故障而关闭；如图所示为探测器从发射到落回 出发点全过程的速度图象；已知该行星表面没有大气，不考虑探测器总质量的变化；求：(1)探测器在行星表面上升达到的最大高度；(2)探测器落回出发点时的速度；(3)探测器发动机正常工作时的推力。【答案】(1) 768 m; (2) 32/Bm/s(3)【解析】试题分析：(1)。24 s内一直处于上升阶段，H= X 24X64 m=768m(2) 8s末发动机关闭，此后探测器只受重力作用，g= =

12、yj m/s2="4" m/s2Ar 16探测器返回地面过程有 一 = 2小 得产=32&加y(3)上升阶段加速度：a=8m/s2由二得，F = L8xlO“T考点：v-t图线；牛顿第二定律.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

13、的噩运(甲)(乙)【答案】(1) a5m/s2 (2) s 50m (3)狗被撞【解析】(1)根据加速度的定义可由图像得:v 0 20a - t 4.5 0.5(2)根据V t图线下面的面积值为位移大小，则由图像可得：25m/s1x2 v0 tlt21200.5 4.550m2v 4 20a 53.2s(3)当客车由V。 20m/s减速到v 4m/s时，所需时间为司机从看到狗到速度减为 v 4m/s所通过的位移为22Vv0x1 v0t1 48.4m2a而狗通过的位移为 x2 v t1 t 14.8mx2 33 47.8m因为x x2 33 ,所以狗将被撞。综上所述本题答案是：(1) a5m/s

14、2 (2) x 50m (3)狗将被撞9 .我国ETC(不停车电子收费系统)已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间，假设一辆家庭轿车以20m/s的速度匀速行驶，接近人工收费站时，轿车开始减速，至收费站窗口恰好停止，再用10s时间完成交费，然后再加速至20m/s继续行驶.若进入ETC通道.轿车从某位置开始减速至10m/s后，再以此速度匀速行驶20m即可完成交费，然后再加速至20m/s继续行驶.两种情况下，轿车加速和减速时的加速度大小均为10 5m/s 2.求：(I )轿车从开始减速至通过人工收费通道再加速至20m/s的过程中通过的路程和所用的时间；(2)两种情况相比较，轿车通过ETC交费

15、通道所节省的时间.【答案】 (1) 160m, 26s； (2) 15s；【解析】2(1)轿车匀减速至停止过程0Y02ax1x180m, 0v0at1t8s；车匀加速和匀减速通过的路程相等，故通过人工收费通道路程x 2x1 160m；所用时间为t 2tl 10 26s；(2)通过ETC通道时，速度由20m/s减至10m/s所需时间t2,通过的路程x2v1 v0at2解得：t2 4s2 ax2解得：x2 6m车以10m/s匀速行驶20m所用时间t3=2s,加速到20m/s所用的时间为t4=t2=4s,路程也为 X4=60m;1s车以20m/s匀速行驶的路程X5和所需时间t5： x5 x x2 x4 20 20m； t§故通过ET