高考物理直线运动练习题及解析

【解析】
【详解】
（1）选取初速度方向为正方向，有：v0=108km/h=30m/s，由 vt=v0+at 得汽车的制动时间
为： t＝vt v0 ＝0 30 s＝6s ，则汽车制动 8s 后的速度是 0；
a
5
（2）在反应时间内汽车的位移：x1=v0t0=15m；
汽车的制动距离为： x2＝v0
vt 2
m
50m
；
(2) 因为 t2 10s t0 ，,所以汽车10s 末早已停止运动
故
x2
v0t0
1 2
at02
15 7.5
1 2
2 7.52
m
56.25m
。
点睛：对于匀减速直线运动，已知时间，求解速度和位移时，不能死代公式，要先判断汽
车的状态后计算位移的大小。
6．如图所示，A、B 间相距 L＝6.25 m 的水平传送带在电机带动下始终以 v＝3 m/s 的速度 向左匀速运动，传送带 B 端正上方固定一挡板，挡板与传送带无限接近但未接触，传送带 所在空间有水平向右的匀强电场，场强 E＝1×106 N/C．现将一质量 m＝2 kg、电荷量 q＝1×10－5 C 的带正电绝缘小滑块轻放在传送带上 A 端．若滑块每次与挡板碰后都以原速 率反方向弹回，已知滑块与传送带间的动摩擦因数为 μ＝0.3，且滑块所受最大静摩擦力等 于滑动摩擦力，取 g＝10 m/s2.求：
4．高铁被誉为中国新四大发明之一．因高铁的运行速度快，对制动系统的性能要求较高， 高铁列车上安装有多套制动装置——制动风翼、电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动 系统等．在一段直线轨道上，某高铁列车正以 v0=288km/h 的速度匀速行驶，列车长突然接 到通知，前方 x0=5km 处道路出现异常，需要减速停车．列车长接到通知后，经过 tl=2.5s 将制动风翼打开，高铁列车获得 a1=0.5m/s2 的平均制动加速度减速，减速 t2=40s 后，列车 长再将电磁制动系统打开，结果列车在距离异常处 500m 的地方停下来． （1）求列车长打开电磁制动系统时，列车的速度多大？ （2）求制动风翼和电磁制动系统都打开时，列车的平均制动加速度 a2 是多大？ 【答案】（1）60m/s（2）1.2m/s2 【解析】 【分析】 （1）根据速度时间关系求解列车长打开电磁制动系统时列车的速度；（2）根据运动公式 列式求解打开电磁制动后打开电磁制动后列车行驶的距离，根据速度位移关系求解列车的 平均制动加速度. 【详解】 （1）打开制动风翼时，列车的加速度为 a1=0.5m/s2，设经过 t2=40s 时，列车的速度为 v1，
【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= 所以塔的总高度 h= h1+ h2= 61.25m
试题分析：根据
得；
，故 B
不符合题意；设第一次曝光时的速度为 v，
，得：
，故 A 不符合
题意；由于不知道第一次曝光时物体已运动的时间，故无法知道初速度，故 C 符合题意；
设第一次到第二次位移为
；第三次到第四次闪光为 ，则有：
；则
；而第二次闪光到第三次闪光的位移
，故 D 不符合题意 考点：考查了匀变速直线运动规律的综合应用，要注意任意一段匀变速直线运动中，只有 知道至少三个量才能求出另外的两个量，即知三求二．
=54.45m
（2）小球从塔顶落到地面的总时间 t= =3.5s，平均速度 = =17.5m/s 考点：自由落体运动规律
10．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
于 x2，回到 B 点的速度不会小于 v'=
=3m/s
所以，只有当滑块回到 B 点的速度减小到 v=3m/s 后,才会做稳定的周期性往返运动．在周 期性往返运动过程中，滑块给传送带施加的摩擦力方向始终向右 所以，滑块做稳定的周期性运动后，电机相对于空载时增加的功率为 P= mgv 代人数据解得 P=18w
（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 x2
v1 v0 at2
解得： t2 4s
v12 v02 2ax2
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
【答案】（1）160m，26s；（2）15s；
【解析】
（1）轿车匀减速至停止过程 0 v02 2ax1 x1 80m ， 0 v0 at1 t1 8s ；
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 2t1 10 26s ；
则 v1=v0-a1t2=60m/s. （2）列车长接到通知后，经过 t1=2.5s，列车行驶的距离 x1=v0t1=200m 打开制动风翼到打开电磁制动系统的过程中，列车行驶的距离
x2
=2800m
打开电磁制动后，行驶的距离 x3= x0- x1- x2=1500m；
5．在平直公路上，一汽车的速度为 15m/s。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以大 小为 2m/s2 的加速度匀减速运动，求： （1）刹车后 5s 内车行驶的距离？ （2）刹车后 10s 内车行驶的距离？
x4=60m；
车以
20m/s
匀速行驶的路程
x5 和所需时间
t5： x5
x x2
x4
20
20m ； t5
x5 v0
1s
故通过 ETC 的节省的时间为： t t t2 t3 t4 t5 15s ；
点睛：解决本题的关键理清汽车在两种通道下的运动规律，搞清两种情况下的时间关系及
位移关系，结合匀变速直线运动的位移公式和时间公式进行求解．
9．比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹．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．
t＝30 0 6m＝90m 2
．
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．
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
由运动学规律有 v=v1-a1t1，x1=v1t1- a1t12
代入数据得 t1=0．25s，x1=1m 此后．摩擦力反向（水平向左），加速度大小又变为 a．滑块继续向左减速直到速度为 零， 设这段过程发生的位移为 x2
由运动学规律有 x2=
代入数据得 x2=2．25m 当速度为零时，滑块离 B 最远，最远距离 xm=x1+x2 代入数据解得，xm=3．25m （3）分析可知．滑块逐次回到 B 点的速度将递减,但只要回到 B 点的速度大于 v．滑块反 弹后总要经历两个减速过程直至速度为零，因此滑块再次向 B 点返回时发生的位移不会小
2．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)汽车至少要前行多远才能停下来?
【答案】（1）0（2）105m
高考物理直线运动练习题及解析
一、高中物理精讲专题测试直线运动
1．一个质点正在做匀加速直线运动，用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相，闪 光时间间隔为 1s．分析照片得到的数据，发现质点在第 1 次、第 2 次闪光的时间间隔内移 到了 2m；在第 3 次、第 4 次闪光的时间间隔内移动了 8m，由此可以求得（ ） A．第 1 次闪光时质点的速度 B．质点运动的加速度 C．质点运动的初速度 D．从第 2 次闪光到第 3 次闪光这段时间内质点的位移 【答案】ABD 【解析】
考点：带电粒子在电场中的运动、牛顿第二定律、匀变速运动、功率
7．2015 年 12 月 20 日 11 时 42 分，深圳光明新区长圳红坳村凤凰社区宝泰园附近山坡垮 塌，20 多栋厂房倒塌，91 人失联．假设当时有一汽车停在小山坡底（如图所示），突然司 机发现在距坡底 S1=180m 的山坡处泥石流以 2m/s 的初速度、0.7m/s2 的加速度匀加速倾泻 而下，假设司机（反应时间为 1s）以 0.5m/s2 的加速度匀加速启动汽车且一直做匀加速直 线运动，而泥石流到达坡底后速率不变且在水平面做匀速直线运动．问：
【答案】（1）50m (2) 56.25m
【解析】设车实际运动时间为 t0 ，以汽车初速度方向为正方向。
由v
v0
at
，得运动时间 t0
v0 a
15 s 2
7.5s ；
（1）因为
t1
5s
t0
,所以汽车
5s