适用于新高考新教材浙江专版2025届高考物理一轮总复习大题增分特训1直线动力学问题新人教版

大题增分特训(一)直线动力学问题1.(2024浙江丽水期末)在某次测试过程中,试验人员让如图所示的机器人从静止起先做匀加速直线运动,行驶25m后,达到最大速度5m/s。(1)试求机器人加速时的加速度大小;(2)若机器人满载货物时总质量为200kg,所受阻力恒为车重的15,2.质量为1500kg的汽车在水平路面以10m/s的速度做匀速直线运动,智能系统检测到正前方12.25m处有静止障碍物时,系统立即向驾驶员发出警告,驾驶员经确定的反应时间触发“紧急制动”,即在切断动力系统的同时供应12000N的总阻力使汽车做匀减速直线运动,最终该汽车恰好没有与障碍物发生碰撞。求:(1)“紧急制动”过程中汽车的加速度;(2)驾驶员的反应时间。3.(2024浙江湖州期末)一滑草游乐场吸引众多游客前来体验。嬉戏者乘坐滑草板从倾斜轨道顶端由静止动身,随着速度变大,往往让体验者感受到惊惶和刺激,最终通过水平轨道减速到零。为了探讨这个过程中的运动状况,某同学亲自参加了该项目的嬉戏并做了一些数据记录:他用手机记录了自己从斜轨道最高点静止动身到斜面底端B点的时间为t1=10s,通过询问工作人员他得知了倾斜轨道的长度为L1=35m,他测量了自己在水平轨道上做减速运动的位移大小为L2=7m,最终他对自己的运动过程做了简化处理如图所示,把自己和滑草板看成质点,把整个运动过程看成沿斜直轨道AB的匀加速直线运动和水平直轨道的匀减速直线运动,不计通过B点前后瞬间的能量损失,整个运动过程中的动摩擦因数到处相同,重力加速度g取10m/s2。依据这个简化和他前面已知的数据,恳求解以下问题:(1)该同学在B点的速度大小;(2)滑草板与轨道的动摩擦因数。4.北京冬奥会后,冰雪运动越来越受人们关注,滑雪机也渐渐走进大众生活。滑雪机是利用电机带动雪毯向上运动,雪毯的质感完全仿真滑雪场的平坦硬雪,滑雪者相对雪毯向下滑行,以达到学习和熬炼的目的,并且通过调整雪毯的速度或坡度,还可以模拟在滑雪场以各种速度在各种坡度的雪道滑行。已知坡道长L=7m,倾角θ=37°。在某次训练中,雪毯静止未开启,一质量m=70kg(含装备)的滑雪者没有做任何助力动作,恰能够沿雪毯匀速下滑,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力。(结果可用分数表示)(1)求滑雪板与滑雪毯间的动摩擦因数;(2)开启雪毯,使雪毯始终以速度v1=2m/s向下运动,求滑雪者没有做任何助力动作,从坡道顶端由静止滑原委端所用的时间。(3)现将坡道角度调整为53°,开启雪毯,使雪毯始终以速度v2=2m/s向上运动,其他条件不变,求滑雪者在照旧没有任何助力的状况下,从坡道顶端由静止滑原委端时在雪毯上留下的痕迹长度。5.如图所示,传送带以v=2.4m/s的速度逆时针转动,质量m=1kg的物体从传送带顶端以v0=1.2m/s的速度沿传送带滑入,若传送带与水平方向间的夹角θ=37°,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.75,传送带底端与顶端间的距离L=6.9m,g取10m/s2,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(1)求物体刚滑入传送带时的加速度大小;(2)求物体从传送带顶端滑原委端所用的时间;(3)自滑入起,物体在传送带上运动了0.5s时,若突然使传送带停止转动,求物体在传送带上滑动过程中产生的划痕长度。6.(2024浙江期末)如图所示,倾角θ=30°的光滑斜轨道AB与光滑水平轨道BC在B处平滑连接,C、D之间安装着水平传送带,C、D为两轮的切点,间距s=4m,光滑水平轨道DO的右侧为足够长的粗糙水平轨道OP,以O为坐标原点建立x轴。可视为质点的小滑块从斜轨道上距离底端为L处以初速度v0=1m/s起先下滑,设小滑块经过B点前后瞬间的速度大小不变。已知小滑块与传送带之间的动摩擦因数μ1=0.2,小滑块与OP之间的动摩擦因数μ2=0.25,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。(1)若传送带静止,小滑块释放的位置为L1=3.5m,①求小滑块运动到B点时的速度大小v1;②求小滑块最终停下位置的坐标x1。(2)若传送带以v=5m/s的速度顺时针转动,其他条件都不变,探讨小滑块在轨道OP段滑行距离x与释放的位置L之间的函数关系。参考答案大题增分特训(一)直线动力学问题1.答案(1)0.5m/s2(2)500N解析(1)依据速度与位移的关系式有v2=2ax解得a=0.5m/s2。(2)由题意有F阻=15依据牛顿其次定律有F-F阻=ma解得F=500N。2.答案(1)8m/s2,方向与运动方向相反(2)0.6s解析(1)由牛顿其次定律得,“紧急制动”过程的加速度a=F解得a=-120001500m/s2=-8m/s故加速度大小为8m/s2,方向与运动方向相反。(2)司机的反应时间内汽车做匀速直线运动x1=vt“紧急制动”后发生的位移x2=0-v22a,x联立解得t=0.6s。3.答案(1)7m/s(2)0.35解析(1)该同学在AB段做匀加速直线运动,依据位移公式有L1=12a1解得a1=0.7m/s2依据速度公式有vB=a1t1解得vB=7m/s。(2)该同学在BC段做匀减速直线运动,依据速度位移公式,有vB2=2a2解得a2=3.5m/s2依据牛顿其次定律μmg=ma2解得μ=0.35。4.答案(1)0.75(2)4312s(3)11解析(1)滑雪者恰能够沿雪毯匀速下滑,对滑雪者受力分析依据共点力平衡可知μmgcosθ=mgsinθ解得μ=0.75。(2)对滑雪者受力分析,依据牛顿其次定律可得mgsin37°+μmgcos37°=ma1解得a1=12m/s2滑雪者与雪毯共速时t1=v1a1、x1=1解得t1=16s、x1=1共速后,滑雪者匀速前进x2=L-x1、x2=v1t2解得x2=416m、t2=41总时间t=t1+t2=4312s(3)对滑雪者受力分析,依据牛顿其次定律可得mgsin53°-μmgcos53°=ma2解得a2=3.5m/s2下滑原委端时,依据2a2L=v'2,解得v'=7m/s由v'=a2t3,可知t3=2s雪毯运行的长度为x3=v2t3=4m故留下的痕迹的长度为x=L+x3=11m。5.答案(1)12m/s2(2)2.9s(3)5.76m解析(1)求物体刚滑入传送带时的加速度大小a1=gsinθ+μgcosθ=12m/s2。(2)物体加速至与传送带共速的时间t1=v-v物体在t1内的位移x1=v0t1+12a1t1依据mgsinθ=μmgcosθ可知物体做匀速直线运动,运动时间为t2=L-x物体从传送带顶端滑原委端所用的时间t=t1+t2=2.9s。(3)0.5s内产生的划痕长度s1=vt1-x1=0.06m物体在传送带上运动了0.5s时,位移为x2=x1+vΔt=1.14m传送带停止转动后物体做匀速直线运动,0.5s后产生划痕为s2=L-x2=5.76m后阶段的划痕将覆盖前阶段的划痕则物体在传送带上滑动过程中产生的划痕长度s=s2=5.76m。6.答案(1)①6m/s②4m(2)见解析解析(1)传送带静止,小滑块在传送带上和OP轨道上均做减速运动,则①设小滑块在斜轨道上运动的加速度为a,则a=gsinθ解得a=5.0m/s2由运动学公式得v1=2a解得v1=6m/s;②设小滑块在传送带上加速度大小为a1,在OP轨道上加速度大小为a2,到达D点时速度为v2,则a1=μ1g,a2=μ2g解得a1=2.0m/s2,a2=2.5m/s2由运动学公式v22-v12=-2a1解得x1=4m。(2)设小滑块到达斜轨道底端时的速度为v0,则v0=2aL小滑块在传送带上始终做加速运动,到达D点时速度刚好达到v,则v2-v02=2a解得L=0.9m当0<L≤0.9m时,小滑块在传送带上始终做加速运动到D点速度vD而x=vD当0.9m≤L<2.5m