高中物理运动学经典习题30道-带答案
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高中物理力学计算题汇总经典精解（49题）1．如图1-73所示，质量Ｍ＝10ｋｇ的木楔ＡＢＣ静止置于粗糙水平地面上，摩擦因素μ＝0．02．在木楔的倾角θ为30°的斜面上，有一质量ｍ＝1．0ｋｇ的物块由静止开始沿斜面下滑．当滑行路程ｓ＝1．4ｍ时，其速度ｖ＝1．4ｍ／ｓ．在这过程中木楔没有动．求地面对木楔的摩擦力的大小和方向．（重力加速度取ｇ＝10／ｍ·ｓ２）图1-732．某航空公司的一架客机，在正常航线上作水平飞行时，由于突然受到强大垂直气流的作用，使飞机在10ｓ内高度下降1700ｍ造成众多乘客和机组人员的伤害事故，如果只研究飞机在竖直方向上的运动，且假定这一运动是匀变速直线运动．试计算：（1）飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样?（2）乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力，才能使乘客不脱离座椅？（ｇ取10ｍ／ｓ２）（3）未系安全带的乘客，相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位? （注：飞机上乘客所系的安全带是固定连结在飞机座椅和乘客腰部的较宽的带子，它使乘客与飞机座椅连为一体）3．宇航员在月球上自高ｈ处以初速度ｖ０水平抛出一小球，测出水平射程为Ｌ（地面平坦），已知月球半径为Ｒ，若在月球上发射一颗月球的卫星，它在月球表面附近环绕月球运行的周期是多少? 4．把一个质量是2ｋｇ的物块放在水平面上，用12Ｎ的水平拉力使物体从静止开始运动，物块与水平面的动摩擦因数为0．2，物块运动2秒末撤去拉力，ｇ取10ｍ／ｓ２．求（1）2秒末物块的即时速度．（2）此后物块在水平面上还能滑行的最大距离．5．如图1-74所示，一个人用与水平方向成θ＝30°角的斜向下的推力Ｆ推一个重Ｇ＝200Ｎ的箱子匀速前进，箱子与地面间的动摩擦因数为μ＝0．40（ｇ＝10ｍ／ｓ２）．求图1-74（1）推力Ｆ的大小．（2）若人不改变推力Ｆ的大小，只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子，推力作用时间ｔ＝3．0ｓ后撤去，箱子最远运动多长距离?6．一网球运动员在离开网的距离为12ｍ处沿水平方向发球，发球高度为2．4ｍ，网的高度为0．9ｍ．（1）若网球在网上0．1ｍ处越过，求网球的初速度．（2）若按上述初速度发球，求该网球落地点到网的距离．取ｇ＝10／ｍ·ｓ２，不考虑空气阻力．7．在光滑的水平面内，一质量ｍ＝1ｋｇ的质点以速度ｖ０＝10ｍ／ｓ沿ｘ轴正方向运动，经过原点后受一沿ｙ轴正方向的恒力Ｆ＝5Ｎ作用，直线ＯＡ与ｘ轴成37°角，如图1-70所示，求：图1-70（1）如果质点的运动轨迹与直线ＯＡ相交于Ｐ点，则质点从Ｏ点到Ｐ点所经历的时间以及Ｐ的坐标；（2）质点经过Ｐ点时的速度．8．如图1-71甲所示，质量为1ｋｇ的物体置于固定斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力Ｆ，1ｓ末后将拉力撤去．物体运动的ｖ-ｔ图象如图1-71乙，试求拉力Ｆ．图1-719．一平直的传送带以速率ｖ＝2ｍ／ｓ匀速运行，在Ａ处把物体轻轻地放到传送带上，经过时间ｔ＝6ｓ，物体到达Ｂ处．Ａ、Ｂ相距Ｌ＝10ｍ．则物体在传送带上匀加速运动的时间是多少?如果提高传送带的运行速率，物体能较快地传送到Ｂ处．要让物体以最短的时间从Ａ处传送到Ｂ处，说明并计算传送带的运行速率至少应为多大?若使传送带的运行速率在此基础上再增大1倍，则物体从Ａ传送到Ｂ的时间又是多少?10．如图1-72所示，火箭内平台上放有测试仪器，火箭从地面起动后，以加速度ｇ／2竖直向上匀加速运动，升到某一高度时，测试仪器对平台的压力为起动前压力的17／18，已知地球半径为Ｒ，求火箭此时离地面的高度．（ｇ为地面附近的重力加速度）图1-7211．地球质量为Ｍ，半径为Ｒ，万有引力常量为Ｇ，发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星，卫星的速度称为第一宇宙速度．（1）试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式，要求写出推导依据．（2）若已知第一宇宙速度的大小为ｖ＝7．9ｋｍ／ｓ，地球半径Ｒ＝6．4×10３ｋｍ，万有引力常量Ｇ＝（2／3）×10－10Ｎ·ｍ２／ｋｇ２，求地球质量（结果要求保留二位有效数字）．12．如图1-75所示，质量2．0ｋｇ的小车放在光滑水平面上，在小车右端放一质量为1．0ｋｇ的物块，物块与小车之间的动摩擦因数为0．5，当物块与小车同时分别受到水平向左Ｆ１＝6．0Ｎ的拉力和水平向右Ｆ２＝9．0Ｎ的拉力，经0．4ｓ同时撤去两力，为使物块不从小车上滑下，求小车最少要多长．（ｇ取10ｍ／ｓ２）图1-7513．如图1-76所示，带弧形轨道的小车放在上表面光滑的静止浮于水面的船上，车左端被固定在船上的物体挡住，小车的弧形轨道和水平部分在Ｂ点相切，且ＡＢ段光滑，ＢＣ段粗糙．现有一个离车的ＢＣ面高为ｈ的木块由Ａ点自静止滑下，最终停在车面上ＢＣ段的某处．已知木块、车、船的质量分别为ｍ１＝ｍ，ｍ２＝2ｍ，ｍ３＝3ｍ；木块与车表面间的动摩擦因数μ＝0．4，水对船的阻力不计，求木块在ＢＣ面上滑行的距离ｓ是多少?（设船足够长）图1-7614．如图1-77所示，一条不可伸长的轻绳长为Ｌ，一端用手握住，另一端系一质量为ｍ的小球，今使手握的一端在水平桌面上做半径为Ｒ、角速度为ω的匀速圆周运动，且使绳始终与半径Ｒ的圆相切，小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动，若人手做功的功率为Ｐ，求：图1-77（1）小球做匀速圆周运动的线速度大小．（2）小球在运动过程中所受到的摩擦阻力的大小．15．如图1-78所示，长为Ｌ＝0．50ｍ的木板ＡＢ静止、固定在水平面上，在ＡＢ的左端面有一质量为Ｍ＝0．48ｋｇ的小木块Ｃ（可视为质点），现有一质量为ｍ＝20ｇ的子弹以ｖ０＝75ｍ／ｓ的速度射向小木块Ｃ并留在小木块中．已知小木块Ｃ与木板ＡＢ之间的动摩擦因数为μ＝0．1．（ｇ取10ｍ／ｓ２）图1-78（1）求小木块Ｃ运动至ＡＢ右端面时的速度大小ｖ２．（2）若将木板ＡＢ固定在以ｕ＝1．0ｍ／ｓ恒定速度向右运动的小车上（小车质量远大于小木块Ｃ的质量），小木块Ｃ仍放在木板ＡＢ的Ａ端，子弹以ｖ０′＝76ｍ／ｓ的速度射向小木块Ｃ并留在小木块中，求小木块Ｃ运动至ＡＢ右端面的过程中小车向右运动的距离ｓ．16．如图1-79所示，一质量Ｍ＝2ｋｇ的长木板Ｂ静止于光滑水平面上，Ｂ的右边放有竖直挡板．现有一小物体Ａ（可视为质点）质量ｍ＝1ｋｇ，以速度ｖ０＝6ｍ／ｓ从Ｂ的左端水平滑上Ｂ，已知Ａ和Ｂ间的动摩擦因数μ＝0．2，Ｂ与竖直挡板的碰撞时间极短，且碰撞时无机械能损失．图1-79（1）若Ｂ的右端距挡板ｓ＝4ｍ，要使Ａ最终不脱离Ｂ，则木板Ｂ的长度至少多长?（2）若Ｂ的右端距挡板ｓ＝0．5ｍ，要使Ａ最终不脱离Ｂ，则木板Ｂ的长度至少多长?17．如图1-80所示，长木板Ａ右边固定着一个挡板，包括挡板在内的总质量为1．5Ｍ，静止在光滑的水平地面上．小木块Ｂ质量为Ｍ，从Ａ的左端开始以初速度ｖ０在Ａ上滑动，滑到右端与挡板发生碰撞，已知碰撞过程时间极短，碰后木块Ｂ恰好滑到Ａ的左端就停止滑动．已知Ｂ与Ａ间的动摩擦因数为μ，Ｂ在Ａ板上单程滑行长度为ｌ．求：图1-80（1）若μｌ＝3ｖ０２／160ｇ，在Ｂ与挡板碰撞后的运动过程中，摩擦力对木板Ａ做正功还是负功?做多少功?（2）讨论Ａ和Ｂ在整个运动过程中，是否有可能在某一段时间里运动方向是向左的．如果不可能，说明理由；如果可能，求出发生这种情况的条件．18．在某市区内，一辆小汽车在平直的公路上以速度ｖＡ向东匀速行驶，一位观光游客正由南向北从班马线上横过马路．汽车司机发现前方有危险（游客正在Ｄ处）经0．7ｓ作出反应，紧急刹车，但仍将正步行至Ｂ处的游客撞伤，该汽车最终在Ｃ处停下．为了清晰了解事故现场．现以图1-81示之：为了判断汽车司机是否超速行驶，警方派一警车以法定最高速度ｖｍ＝14．0ｍ／ｓ行驶在同一马路的同一地段，在肇事汽车的起始制动点Ａ紧急刹车，经31．5ｍ后停下来．在事故现场测得AB＝17．5ｍ、BC＝14．0ｍ、BD＝2．6ｍ．问图1-81①该肇事汽车的初速度ｖＡ是多大?②游客横过马路的速度大小?（ｇ取10ｍ／ｓ２）19．如图1-82所示，质量ｍＡ＝10ｋｇ的物块Ａ与质量ｍＢ＝2ｋｇ的物块Ｂ放在倾角θ＝30°的光滑斜面上处于静止状态，轻质弹簧一端与物块Ｂ连接，另一端与固定挡板连接，弹簧的劲度系数ｋ＝400Ｎ／ｍ．现给物块Ａ施加一个平行于斜面向上的力Ｆ，使物块Ａ沿斜面向上做匀加速运动，已知力Ｆ在前0．2ｓ内为变力，0．2ｓ后为恒力，求（ｇ取10ｍ／ｓ２）图1-82（1）力Ｆ的最大值与最小值；（2）力Ｆ由最小值达到最大值的过程中，物块Ａ所增加的重力势能．20．如图1-83所示，滑块Ａ、Ｂ的质量分别为ｍ１与ｍ２，ｍ１＜ｍ２，由轻质弹簧相连接，置于水平的气垫导轨上．用一轻绳把两滑块拉至最近，使弹簧处于最大压缩状态后绑紧．两滑块一起以恒定的速度ｖ０向右滑动．突然，轻绳断开．当弹簧伸长至本身的自然长度时，滑块Ａ的速度正好为零．问在以后的运动过程中，滑块Ｂ是否会有速度等于零的时刻?试通过定量分析，证明你的结论．图1-8321．如图1-84所示，表面粗糙的圆盘以恒定角速度ω匀速转动，质量为ｍ的物体与转轴间系有一轻质弹簧，已知弹簧的原长大于圆盘半径．弹簧的劲度系数为ｋ，物体在距转轴Ｒ处恰好能随圆盘一起转动而无相对滑动，现将物体沿半径方向移动一小段距离，若移动后，物体仍能与圆盘一起转动，且保持相对静止，则需要的条件是什么?图1-8422．设人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动，根据万有引力定律、牛顿运动定律及周期的概念，论述人造地球卫星随着轨道半径的增加，它的线速度变小，周期变大．23．一质点做匀加速直线运动，其加速度为ａ，某时刻通过Ａ点，经时间Ｔ通过Ｂ点，发生的位移为ｓ1，再经过时间Ｔ通过Ｃ点，又经过第三个时间Ｔ通过Ｄ点，在第三个时间Ｔ内发生的位移为ｓ3，试利用匀变速直线运动公式证明：ａ＝（ｓ3－ｓ1）／2Ｔ2．24．小车拖着纸带做直线运动，打点计时器在纸带上打下了一系列的点．如何根据纸带上的点证明小车在做匀变速运动？说出判断依据并作出相应的证明．25．如图1－80所示，质量为1ｋｇ的小物块以5ｍ／ｓ的初速度滑上一块原来静止在水平面上的木板，木板的质量为4ｋｇ．经过时间2ｓ以后，物块从木板的另一端以1ｍ／ｓ相对地的速度滑出，在这一过程中木板的位移为0.5ｍ，求木板与水平面间的动摩擦因数．图1－80图1－8126．如图1－81所示，在光滑地面上并排放两个相同的木块，长度皆为ｌ＝1.00ｍ，在左边木块的最左端放一小金属块，它的质量等于一个木块的质量，开始小金属块以初速度ｖ0＝2.00ｍ／ｓ向右滑动，金属块与木块之间的滑动摩擦因数μ＝0.10，ｇ取10ｍ／ｓ2，求：木块的最后速度．27．如图1－82所示，Ａ、Ｂ两个物体靠在一起，放在光滑水平面上，它们的质量分别为ｍＡ＝3ｋｇ、ｍＢ＝6ｋｇ，今用水平力ＦＡ推Ａ，用水平力ＦＢ拉Ｂ，ＦＡ和ＦＢ随时间变化的关系是ＦＡ＝9－2ｔ（Ｎ），ＦＢ＝3＋2ｔ（Ｎ）．求从ｔ＝0到Ａ、Ｂ脱离，它们的位移是多少？图1－82图1－8328．如图1－83所示，木块Ａ、Ｂ靠拢置于光滑的水平地面上．Ａ、Ｂ的质量分别是2ｋｇ、3ｋｇ，Ａ的长度是0.5ｍ，另一质量是1ｋｇ、可视为质点的滑块Ｃ以速度ｖ0＝3ｍ／ｓ沿水平方向滑到Ａ上，Ｃ与Ａ、Ｂ间的动摩擦因数都相等，已知Ｃ由Ａ滑向Ｂ的速度是ｖ＝2ｍ／ｓ，求：（1）Ｃ与Ａ、Ｂ之间的动摩擦因数；（2）Ｃ在Ｂ上相对Ｂ滑行多大距离？（3）Ｃ在Ｂ上滑行过程中，Ｂ滑行了多远？（4）Ｃ在Ａ、Ｂ上共滑行了多长时间？29．如图1－84所示，一质量为ｍ的滑块能在倾角为θ的斜面上以ａ＝（ｇｓｉｎθ）／2匀加速下滑，若用一水平推力Ｆ作用于滑块，使之能静止在斜面上．求推力Ｆ的大小．图1－84图1－8530．如图1－85所示，ＡＢ和ＣＤ为两个对称斜面，其上部足够长，下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为120°，半径Ｒ＝2.0ｍ，一个质量为ｍ＝1ｋｇ的物体在离弧高度为ｈ＝3.0ｍ处，以初速度4.0ｍ／ｓ沿斜面运动，若物体与两斜面间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度ｇ＝10ｍ／ｓ2，则（1）物体在斜面上（不包括圆弧部分）走过路程的最大值为多少？（2）试描述物体最终的运动情况．（3）物体对圆弧最低点的最大压力和最小压力分别为多少？31．如图1－86所示，一质量为500ｋｇ的木箱放在质量为2000ｋｇ的平板车的后部，木箱到驾驶室的距离Ｌ＝1.6ｍ，已知木箱与车板间的动摩擦因数μ＝0.484，平板车在运动过程中所受阻力是车和箱总重的0.20倍，平板车以ｖ0＝22.0ｍ／ｓ恒定速度行驶，突然驾驶员刹车使车做匀减速运动，为使木箱不撞击驾驶室．ｇ取1ｍ／ｓ2，试求：（1）从刹车开始到平板车完全停止至少要经过多长时间．（2）驾驶员刹车时的制动力不能超过多大．图1－86图1－8732．如图1－87所示，1、2两木块用绷直的细绳连接，放在水平面上，其质量分别为ｍ1＝1.0ｋｇ、ｍ2＝2.0ｋｇ，它们与水平面间的动摩擦因数均为μ＝0.10．在ｔ＝0时开始用向右的水平拉力Ｆ＝6.0Ｎ拉木块2和木块1同时开始运动，过一段时间细绳断开，到ｔ＝6.0ｓ时1、2两木块相距Δｓ＝22.0ｍ（细绳长度可忽略），木块1早已停止．求此时木块2的动能．（ｇ取10ｍ／ｓ2）33．如图1－88甲所示，质量为Ｍ、长Ｌ＝1.0ｍ、右端带有竖直挡板的木板Ｂ静止在光滑水平面上，一个质量为ｍ的小木块（可视为质点）Ａ以水平速度ｖ0＝4.0ｍ／ｓ滑上Ｂ的左端，之后与右端挡板碰撞，最后恰好滑到木板Ｂ的左端，已知Ｍ／ｍ＝3，并设Ａ与挡板碰撞时无机械能损失，碰撞时间可以忽略不计，ｇ取10ｍ／ｓ2．求（1）Ａ、Ｂ最后速度；（2）木块Ａ与木板Ｂ之间的动摩擦因数．（3）木块Ａ与木板Ｂ相碰前后木板Ｂ的速度，再在图1－88乙所给坐标中画出此过程中Ｂ相对地的ｖ－ｔ图线．图1－8834．两个物体质量分别为ｍ1和ｍ2，ｍ1原来静止，ｍ2以速度ｖ0向右运动，如图1－89所示，它们同时开始受到大小相等、方向与ｖ0相同的恒力Ｆ的作用，它们能不能在某一时刻达到相同的速度？说明判断的理由．图1－89图1－90图1－9135．如图1－90所示，ＡＢＣ是光滑半圆形轨道，其直径ＡＯＣ处于竖直方向，长为0.8ｍ．半径ＯＢ处于水平方向．质量为ｍ的小球自Ａ点以初速度ｖ水平射入，求：（1）欲使小球沿轨道运动，其水平初速度ｖ的最小值是多少？（2）若小球的水平初速度ｖ小于（1）中的最小值，小球有无可能经过Ｂ点？若能，求出水平初速度大小满足的条件，若不能，请说明理由．（ｇ取10ｍ／ｓ2，小球和轨道相碰时无能量损失而不反弹）36．试证明太空中任何天体表面附近卫星的运动周期与该天体密度的平方根成反比．37．在光滑水平面上有一质量为0.2ｋｇ的小球，以5.0ｍ／ｓ的速度向前运动，与一个质量为0.3ｋｇ的静止的木块发生碰撞，假设碰撞后木块的速度为4.2ｍ／ｓ，试论证这种假设是否合理．38．如图1－91所示在光滑水平地面上，停着一辆玩具汽车，小车上的平台Ａ是粗糙的，并靠在光滑的水平桌面旁，现有一质量为ｍ的小物体Ｃ以速度ｖ0沿水平桌面自左向右运动，滑过平台Ａ后，恰能落在小车底面的前端Ｂ处，并粘合在一起，已知小车的质量为Ｍ，平台Ａ离车底平面的高度ＯＡ＝ｈ，又ＯＢ＝ｓ，求：（1）物体Ｃ刚离开平台时，小车获得的速度；（2）物体与小车相互作用的过程中，系统损失的机械能．39．一质量Ｍ＝2ｋｇ的长木板Ｂ静止于光滑水平面上，Ｂ的右端离竖直挡板0.5ｍ，现有一小物体Ａ（可视为质点）质量ｍ＝1ｋｇ，以一定速度ｖ0从Ｂ的左端水平滑上Ｂ，如图1－92所示，已知Ａ和Ｂ间的动摩擦因数μ＝0.2，Ｂ与竖直挡板的碰撞时间极短，且碰撞前后速度大小不变．①若ｖ0＝2ｍ／ｓ，要使Ａ最终不脱离Ｂ，则木板Ｂ的长度至少多长？②若ｖ0＝4ｍ／ｓ，要使Ａ最终不脱离Ｂ，则木板Ｂ又至少有多长？（ｇ取10ｍ／ｓ2）图1－92图1－9340．在光滑水平面上静置有质量均为ｍ的木板ＡＢ和滑块ＣＤ，木板ＡＢ上表面粗糙，动摩擦因数为μ，滑块ＣＤ上表面为光滑的1／4圆弧，它们紧靠在一起，如图1－93所示．一可视为质点的物块Ｐ质量也为ｍ，它从木板ＡＢ右端以初速ｖ0滑入，过Ｂ点时速度为ｖ0／2，后又滑上滑块，最终恰好滑到最高点Ｃ处，求：（1）物块滑到Ｂ处时，木板的速度ｖＡＢ；（2）木板的长度Ｌ；（3）物块滑到Ｃ处时滑块ＣＤ的动能．41．一平直长木板Ｃ静止在光滑水平面上，今有两小物块Ａ和Ｂ分别以2ｖ0和ｖ0的初速度沿同一直线从长木板Ｃ两端相向水平地滑上长木板，如图1－94所示．设Ａ、Ｂ两小物块与长木板Ｃ间的动摩擦因数均为μ，Ａ、Ｂ、Ｃ三者质量相等．①若Ａ、Ｂ两小物块不发生碰撞，则由开始滑上Ｃ到静止在Ｃ上止，Ｂ通过的总路程是多大？经过的时间多长？②为使Ａ、Ｂ两小物块不发生碰撞，长木板Ｃ的长度至少多大？图1－94图1－9542．在光滑的水平面上停放着一辆质量为Ｍ的小车，质量为ｍ的物体与一轻弹簧固定相连，弹簧的另一端与小车左端固定连接，将弹簧压缩后用细线将ｍ栓住，ｍ静止在小车上的Ａ点，如图1－95所示．设ｍ与M间的动摩擦因数为μ，Ｏ点为弹簧原长位置，将细线烧断后，ｍ、Ｍ开始运动．（1）当物体ｍ位于Ｏ点左侧还是右侧，物体ｍ的速度最大？简要说明理由．（2）若物体ｍ达到最大速度ｖ1时，物体ｍ已相对小车移动了距离ｓ．求此时M的速度ｖ2和这一过程中弹簧释放的弹性势能Ｅｐ？（3）判断ｍ与Ｍ的最终运动状态是静止、匀速运动还是相对往复运动？并简要说明理由．43．如图1－96所示，ＡＯＢ是光滑水平轨道，ＢＣ是半径为R的光滑1／4圆弧轨道，两轨道恰好相切．质量为M的小木块静止在Ｏ点，一质量为ｍ的小子弹以某一初速度水平向右射入小木块内，并留在其中和小木块一起运动，恰能到达圆弧最高点Ｃ（小木块和子弹均可看成质点）．问：（1）子弹入射前的速度？（2）若每当小木块返回或停止在Ｏ点时，立即有相同的子弹射入小木块，并留在其中，则当第9颗子弹射入小木块后，小木块沿圆弧能上升的最大高度为多少？图1－96图1－9744．如图1－97所示，一辆质量ｍ＝2ｋｇ的平板车左端放有质量Ｍ＝3ｋｇ的小滑块，滑块与平板车间的动摩擦因数μ＝0.4．开始时平板车和滑块共同以ｖ0＝2ｍ／ｓ的速度在光滑水平面上向右运动，并与竖直墙壁发生碰撞，设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变，但方向与原来相反，平板车足够长，以至滑块不会滑到平板车右端．（取ｇ＝10ｍ／ｓ2）求：（1）平板车第一次与墙壁碰撞后向左运动的最大距离．（2）平板车第二次与墙壁碰撞前瞬间的速度ｖ．（3）为使滑块始终不会从平板车右端滑下，平板车至少多长？（M可当作质点处理）45．如图1－98所示，质量为0.3ｋｇ的小车静止在光滑轨道上，在它的下面挂一个质量为0.1ｋｇ的小球Ｂ，车旁有一支架被固定在轨道上，支架上Ｏ点悬挂一个质量仍为0.1ｋｇ的小球Ａ，两球的球心至悬挂点的距离均为0.2ｍ．当两球静止时刚好相切，两球心位于同一水平线上，两条悬线竖直并相互平行．若将Ａ球向左拉到图中的虚线所示的位置后从静止释放，与Ｂ球发生碰撞，如果碰撞过程中无机械能损失，求碰撞后Ｂ球上升的最大高度和小车所能获得的最大速度．图1－98图1－9946．如图1－99所示，一条不可伸缩的轻绳长为ｌ，一端用手握着，另一端系一个小球，今使手握的一端在水平桌面上做半径为ｒ、角速度为ω的匀速圆周运动，且使绳始终与半径为ｒ的圆相切，小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动．若人手提供的功率恒为Ｐ，求：（1）小球做圆周运动的线速度大小；（2）小球在运动过程中所受到的摩擦阻力的大小．47．如图1－100所示，一个框架质量ｍ1＝200ｇ，通过定滑轮用绳子挂在轻弹簧的一端，弹簧的另一端固定在墙上，当系统静止时，弹簧伸长了10ｃｍ，另有一粘性物体质量ｍ2＝200ｇ，从距框架底板Ｈ＝30ｃｍ的上方由静止开始自由下落，并用很短时间粘在底板上．ｇ取10ｍ／ｓ2，设弹簧右端一直没有碰到滑轮，不计滑轮摩擦，求框架向下移动的最大距离ｈ多大？图1－100图1－101图1－10248．如图1－101所示，在光滑的水平面上，有两个质量都是M的小车Ａ和Ｂ，两车之间用轻质弹簧相连，它们以共同的速度ｖ0向右运动，另有一质量为ｍ＝Ｍ／2的粘性物体，从高处自由落下，正好落在Ａ车上，并与之粘合在一起，求这以后的运动过程中，弹簧获得的最大弹性势能Ｅ．49．一轻弹簧直立在地面上，其劲度系数为ｋ＝400Ｎ／ｍ，在弹簧的上端与盒子Ａ连接在一起，盒子内装物体Ｂ，Ｂ的上下表面恰与盒子接触，如图1－102所示，Ａ和Ｂ的质量ｍＡ＝ｍＢ＝1ｋｇ，ｇ＝10ｍ／ｓ2，不计阻力，先将Ａ向上抬高使弹簧伸长5ｃｍ后从静止释放，Ａ和Ｂ一起做上下方向的简谐运动，已知弹簧的弹性势能决定于弹簧的形变大小．（1）试求Ａ的振幅；（2）试求Ｂ的最大速率；（3）试求在最高点和最低点Ａ对Ｂ的作用力．参考解题过程与答案1．解：由匀加速运动的公式ｖ２＝ｖ０２＋2ａｓ得物块沿斜面下滑的加速度为ａ＝ｖ2／2ｓ＝1．42／（2×1．4）＝0．7ｍｓ－２，由于ａ＜ｇｓｉｎθ＝5ｍｓ－２，可知物块受到摩擦力的作用．图3分析物块受力，它受3个力，如图3．对于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向，由牛顿定律有ｍｇｓｉｎθ－ｆ１＝ｍａ，ｍｇｃｏｓθ－Ｎ１＝0，分析木楔受力，它受5个力作用，如图3所示．对于水平方向，由牛顿定律有ｆ2＋ｆ１ｃｏｓθ－Ｎ１ｓｉｎθ＝0，由此可解得地面的作用于木楔的摩擦力ｆ2＝ｍｇｃｏｓθｓｉｎθ－（ｍｇｓｉｎθ－ｍａ）ｃｏｓθ＝ｍａｃｏｓθ＝1×0．7×（／2）＝0．61Ｎ．此力的方向与图中所设的一致（由指向）．2．解：（1）飞机原先是水平飞行的，由于垂直气流的作用，飞机在竖直方向上的运动可看成初速度为零的匀加速直线运动，根据ｈ＝（1／2）ａｔ２，得ａ＝2ｈ／ｔ２，代入ｈ＝1700ｍ，ｔ＝10ｓ，得ａ＝（2×1700／10２）（ｍ／ｓ２）＝34ｍ／ｓ２，方向竖直向下．（2）飞机在向下做加速运动的过程中，若乘客已系好安全带，使机上乘客产生加速度的力是向下重力和安全带拉力的合力．设乘客质量为ｍ，安全带提供的竖直向下拉力为Ｆ，根据牛顿第二定律Ｆ＋ｍｇ＝ｍａ，得安全带拉力Ｆ＝ｍ（ａ－ｇ）＝ｍ（34－10）Ｎ＝24ｍ（Ｎ），∴安全带提供的拉力相当于乘客体重的倍数ｎ＝Ｆ／ｍｇ＝24ｍＮ／ｍ·10Ｎ＝2．4（倍）．（3）若乘客未系安全带，飞机向下的加速度为34ｍ／ｓ２，人向下加速度为10ｍ／ｓ２，飞机向下的加速度大于人的加速度，所以人对飞机将向上运动，会使头部受到严重伤害．3．解：设月球表面重力加速度为ｇ，根据平抛运动规律，有ｈ＝（1／2）ｇｔ２，①水平射程为Ｌ＝ｖ０ｔ，②联立①②得ｇ＝2ｈｖ０２／Ｌ２．③根据牛顿第二定律，得ｍｇ＝ｍ（2π／Ｔ）２Ｒ，④联立③④得Ｔ＝（πＬ／ｖ０ｈ）．⑤4．解：前2秒内，有Ｆ－ｆ＝ｍａ１，ｆ＝μＮ，Ｎ＝ｍｇ，则ａ１＝（Ｆ－μｍｇ）／ｍ＝4ｍ／ｓ２，ｖｔ＝ａ１ｔ＝8ｍ／ｓ，撤去Ｆ以后ａ２＝ｆ／ｍ＝2ｍ／ｓ，ｓ＝ｖ１２／2ａ２＝16ｍ．5．解：（1）用力斜向下推时，箱子匀速运动，则有Ｆｃｏｓθ＝ｆ，ｆ＝μＮ，Ｎ＝Ｇ＋Ｆｓｉｎθ，联立以上三式代数据，得Ｆ＝1．2×10２Ｎ．（2）若水平用力推箱子时，据牛顿第二定律，得Ｆ合＝ｍａ，则有Ｆ－μＮ＝ｍａ，Ｎ＝Ｇ，联立解得ａ＝2．0ｍ／ｓ２．ｖ＝ａｔ＝2．0×3．0ｍ／ｓ＝6．0ｍ／ｓ，ｓ＝（1／2）ａｔ２＝（1／2）×2．0×3．0２ｍ／ｓ＝9．0ｍ，推力停止作用后ａ′＝ｆ／ｍ＝4．0ｍ／ｓ２（方向向左），ｓ′＝ｖ２／2ａ′＝4．5ｍ，则ｓ总＝ｓ＋ｓ′＝13．5ｍ．6．解：根据题中说明，该运动员发球后，网球做平抛运动．以ｖ表示初速度，Ｈ表示网球开始运动时离地面的高度（即发球高度），ｓ１表示网球开始运动时与网的水平距离（即运动员离开网的距离），ｔ１表示网球通过网上的时刻，ｈ表示网球通过网上时离地面的高度，由平抛运动规律得到ｓ１＝ｖｔ１，Ｈ－ｈ＝（1／2）ｇｔ１２，消去ｔ１，得ｖ＝ｍ／ｓ，ｖ≈23ｍ／ｓ．以ｔ２表示网球落地的时刻，ｓ２表示网球开始运动的地点与落地点的水平距离，ｓ表示网球落地点与网的水平距离，由平抛运动规律得到Ｈ＝（1／2）ｇｔ２２，ｓ２＝ｖｔ２，消去ｔ２，得ｓ２2H g ≈16ｍ，网球落地点到网的距离ｓ＝ｓ２－ｓ１≈4ｍ．7．解：设经过时间ｔ，物体到达Ｐ点（1）ｘＰ＝ｖ０ｔ，ｙＰ＝（1／2）（Ｆ／ｍ）ｔ2，ｘＰ／ｙＰ＝ｃｔｇ37°，联解得ｔ＝3ｓ，ｘ＝30ｍ，ｙ＝22．5ｍ，坐标（30ｍ，22．5ｍ）（2）ｖｙ＝（Ｆ／ｍ）ｔ＝15220y v v 13ｙ／ｖ０＝15／10＝3／2，∴α＝ａｒｃｔｇ（3／2），α为ｖ与水平方向的夹角．8．解：在0～1ｓ内，由ｖ-ｔ图象，知ａ１＝12ｍ／ｓ２，由牛顿第二定律，得Ｆ－μｍｇｃｏｓθ－ｍｇｓｉｎθ＝ｍａ１，①在0～2ｓ内，由ｖ-ｔ图象，知ａ２＝－6ｍ／ｓ２，因为此时物体具有斜向上的初速度，故由牛顿第二定律，得－μｍｇｃｏｓθ－ｍｇｓｉｎθ＝ｍａ２，②②式代入①式，得Ｆ＝18Ｎ．9．解：在传送带的运行速率较小、传送时间较长时，物体从Ａ到Ｂ需经历匀加速运动和匀速运动两个过程，设物体匀加速运动的时间为ｔ1，则（ｖ／2）ｔ１＋ｖ（ｔ－ｔ１）＝Ｌ，所以ｔ１＝2（ｖｔ－Ｌ）／ｖ＝（2×（2×6－10）／2）ｓ＝2ｓ．为使物体从Ａ至Ｂ所用时间最短，物体必须始终处于加速状态，由于物体与传送带之间的滑动摩擦力不变，所以其加速度也不变．而ａ＝ｖ／ｔ＝1ｍ／ｓ２．设物体从Ａ至Ｂ所用最短的时间为ｔ2，则（1／2）ａｔ2２＝Ｌ，ｔ2＝ｖｍｉｎ＝ａｔ2传送带速度再增大1倍，物体仍做加速度为1ｍ／ｓ２的匀加速运动，从Ａ至Ｂ的传送时间为4.5．10．解：启动前Ｎ１＝ｍｇ，升到某高度时Ｎ2＝（17／18）Ｎ１＝（17／18）ｍｇ，对测试仪Ｎ2－ｍｇ′＝ｍａ＝ｍ（ｇ／2），∴ｇ′＝（8／18）ｇ＝（4／9）ｇ，ＧｍＭ／Ｒ2＝ｍｇ，ＧｍＭ／（Ｒ＋ｈ）2＝ｍｇ′，解得：ｈ＝（1／2）Ｒ．11．解：（1）设卫星质量为ｍ，它在地球附近做圆周运动，半径可取为地球半径Ｒ，运动速度为ｖ，有ＧＭｍ／Ｒ２＝ｍｖ２2）由（1）得：Ｍ＝ｖ２Ｒ／Ｇ＝＝6．0×1024ｋｇ．12．解：对物块：Ｆ１－μｍｇ＝ｍａ１，6－0．5×1×10＝1·ａ１，ａ１＝1．0ｍ／ｓ2，ｓ１＝（1／2）ａ１ｔ2＝（1／2）×1×0．42＝0．08ｍ，ｖ１＝ａ１ｔ＝1×0．4＝0．4ｍ／ｓ，对小车：Ｆ２－μｍｇ＝Ｍａ２，9－0．5×1×10＝2ａ２，ａ２＝2．0ｍ／ｓ2，ｓ２＝（1／2）ａ２ｔ2＝（1／2）×2×0．42＝0．16ｍ，ｖ２＝ａ２ｔ＝2×0．4＝0．8ｍ／ｓ，撤去两力后，动量守恒，有Ｍｖ２－ｍｖ１＝（Ｍ＋ｍ）ｖ，ｖ＝0．4ｍ／ｓ（向右），∵（（1／2）ｍｖ１2＋（1／2）Ｍｖ２2）－（1／2）（ｍ＋Ｍ）ｖ2＝μｍｇｓ３，ｓ３＝0．096ｍ，∴ｌ＝ｓ１＋ｓ２＋ｓ３＝0．336ｍ．13．解：设木块到Ｂ时速度为ｖ０，车与船的速度为ｖ１，对木块、车、船系统，有ｍ１ｇｈ＝（ｍ１ｖ０2／2）＋（（ｍ２＋ｍ３）ｖ１2／2），ｍ１ｖ０＝（ｍ２＋ｍ３）ｖ１，解得ｖ０＝5gh15，ｖ１＝gh15．木块到Ｂ后，船以ｖ１继续向左匀速运动，木块和车最终以共同速度ｖ２向右运动，对木块和车系统，有ｍ１ｖ０－ｍ２ｖ１＝（ｍ１＋ｍ２）ｖ２，μｍ１ｇｓ＝（（ｍ１ｖ０2／2）＋（ｍ２ｖ１2／2））－（（ｍ１＋ｍ２）ｖ２2／2），得ｖ２＝ｖ１＝gh15，ｓ＝2ｈ．14．解：（1）小球的角速度与手转动的角速度必定相等均为ω．设小球做圆周运动的半径为ｒ，线速度为ｖ．由几何关系得ｒ＝22L R+，ｖ＝ω·ｒ，解得ｖ＝ω22L R+．（2）设手对绳的拉力为Ｆ，手的线速度为ｖ，由功率公式得Ｐ＝Ｆｖ＝Ｆ·ωＲ，∴Ｆ＝Ｐ／ωＲ．小球的受力情况如图4所示，因为小球做匀速圆周运动，所以切向合力为零，即22L R+22L R+．。
(物理)物理直线运动题20套(带答案)及解析
（物理）物理直线运动题20套(带答案)及解析一、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/s 2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/s 2（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 加速度至少多大才能避免相撞． 【答案】（1）两车会相撞t 1=5 s ；（2）222m/s 0.67m/s 3B a =≈ 【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：v A =v B 对B 车v B =at联立可得：t =10 s A 车的位移为：x A =v A t= 200 mB 车的位移为： x B =212at =100 m 因为x B +x 0=175 m<x A所以两车会相撞，设经过时间t 相撞，有:v A t = x o 十212at 代入数据解得：t 1=5 s ，t 2=15 s(舍去)．（2）已知A 车的加速度大小a A =2 m/s 2，初速度v 0=20 m/s ，设B 车的加速度为a B ，B 车运动经过时间t ，两车相遇时，两车速度相等， 则有：v A =v 0-a A t v B = a B t 且v A = v B在时间t 内A 车的位移为： x A =v 0t-212A a tB 车的位移为：x B =212B a t 又x B +x 0= x A 联立可得：222m/s 0.67m/s 3B a =≈2．倾角为θ的斜面与足够长的光滑水平面在D 处平滑连接，斜面上AB 的长度为3L ，BC 、CD 的长度均为3.5L ，BC 部分粗糙，其余部分光滑。
高中物理 匀变速直线运动 典型例题(含答案)【经典】
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 第1讲 加速度和速度的关系（a=Δv/t ）1．（单选）对于质点的运动，下列说法中正确的是（ ）【答案】BA ．质点运动的加速度为零，则速度为零，速度变化也为零B ．质点速度变化率越大，则加速度越大C ．质点某时刻的加速度不为零，则该时刻的速度也不为零D ．质点运动的加速度越大，它的速度变化越大 2、（单选）关于物体的运动，下列说法不可能的是( )．答案 BA ．加速度在减小，速度在增大B ．加速度方向始终改变而速度不变C ．加速度和速度大小都在变化，加速度最大时速度最小，速度最大时加速度最小D ．加速度方向不变而速度方向变化3．(多选)沿一条直线运动的物体，当物体的加速度逐渐减小时，下列说法正确的是( )．答案 BD A ．物体运动的速度一定增大 B ．物体运动的速度可能减小 C ．物体运动的速度的变化量一定减少 D ．物体运动的路程一定增大 4．（多选）根据给出的速度和加速度的正负，对下列运动性质的判断正确的是( )．答案 CD A ．v 0>0，a <0，物体做加速运动 B ．v 0<0，a <0，物体做减速运动 C ．v 0<0，a >0，物体做减速运动 D ．v 0>0，a >0，物体做加速运动5．(单选)关于速度、速度的变化量、加速度，下列说法正确的是( )．答案 BA ．物体运动时，速度的变化量越大，它的加速度一定越大B ．速度很大的物体，其加速度可能为零C ．某时刻物体的速度为零，其加速度不可能很大D ．加速度很大时，运动物体的速度一定很快变大 6．(单选)一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度的方向相同，但加速度大小逐渐减小为零，则在此过程中( )．答案 BA ．速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值B ．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值C ．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大D ．位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值7．(单选)甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动，a 甲＝4 m/s 2，a 乙＝－4 m/s 2，那么对甲、乙两物体判断正确的是( )．答案 BA ．甲的加速度大于乙的加速度B ．甲做加速直线运动，乙做减速直线运动C ．甲的速度比乙的速度变化快D ．甲、乙在相等时间内速度变化可能相等8. (单选)如图所示，小球以v 1＝3 m/s 的速度水平向右运动，碰一墙壁经Δt ＝0.01 s 后以v 2＝2 m/s 的速度沿同一直线反向弹回，小球在这0.01 s 内的平均加速度是( )答案：CA ．100 m/s 2，方向向右B ．100 m/s 2，方向向左C ．500 m/s 2，方向向左D ．500 m/s 2，方向向右 9．（多选）物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4m/s ，1s 后速度大小变为10m/s ，关于该物体在这1s 内的加速度大小下列说法中正确的是（ ）A ．加速度的大小可能是14m/s 2B ．加速度的大小可能是8m/s 2C ．加速度的大小可能是4m/s 2D ．加速度的大小可能是6m/s 2【答案】AD10、为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0 cm 的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt 1＝0.30 s ，通过第二个光电门的时间为Δt 2＝0.10 s ，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt ＝3.0 s ．试估算： (1)滑块的加速度多大？(2)两个光电门之间的距离是多少？解析 v 1＝L Δt 1＝0.10 m/s v 2＝L Δt 2＝0.30 m/s a ＝v 2－v 1Δt ≈0.067 m /s 2. (2) x ＝v 1＋v 22Δt ＝0.6 m.第二讲：匀变速直线运动规律的应用基本规律(1)三个基本公式①v ＝v 0＋at . ②x ＝v 0t ＋12at 2. ③v 2－v 20＝2ax(2)两个重要推论 ①平均速度公式：v ＝v t 2＝v 0＋v 2= s t .中间位置速度v s 2=√v12+v222.②任意两个连续相等的时间间隔T 内的位移之差为一恒量，即Δx ＝aT 2.（3）．初速度为零的匀变速直线运动的四个推论(1)1T 末、2T 末、3T 末……瞬时速度的比为：v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n ＝1∶2∶3∶…∶n(2)1T 内、2T 内、3T 内……位移的比为：x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n ＝12∶22∶32∶…∶n 2(3)第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内……位移的比为：x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x n ＝1∶3∶5∶…∶(2n －1)． (4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为：t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n ＝1∶(2－1)∶(3－2)∶…. 1．（单选）一物体从静止开始做匀加速直线运动，测得它在第n 秒内的位移为s ，则物体的加速度为（ ） A ．B ．C ．D ．【答案】A2．（单选）做匀加速沿直线运动的质点在第一个3s 内的平均速度比它在第一个5s 内的平均速度小3m/s ，则质点的加速度大小为（ ）A ．1 m/s 2B ．2 m/s 2C ．3 m/s 2D ．4 m/s 2【答案】C 7．（单选）一个物体从某一高度做自由落体运动，已知它第1s 内的位移为它最后1s 内位移的一半，g 取10m/s 2，则它开始下落时距地面的高度为（ ）A ． 5 mB ． 11.25 mC ． 20 mD ． 31.25 m 【答案】B 3．（多选）一小球从静止开始做匀加速直线运动，在第15s 内的位移比第14s 内的位移多0.2m ，则下列说法正确的是（）A ． 小球加速度为0.2m/s 2B ． 小球前15s 内的平均速度为1.5m/sC ． 小球第14s 的初速度为2.8m/sD ． 第15s 内的平均速度为0.2m/s 【答案】AB4.(单选)如图是哈尔滨西客站D502次列车首次发车，标志着世界首条高寒区高速铁路哈大高铁正式开通运营．哈大高铁运营里程921公里，设计时速350公里．D502次列车到达大连北站时做匀减速直线运动，开始刹车后第5 s 内的位移是57.5 m ，第10 s 内的位移是32.5 m ，则下列说法正确的有( )．答案 D A ．在研究列车从哈尔滨到大连所用时间时不能把列车看成质点 B ．时速350公里是指平均速度，921公里是指位移C ．列车做匀减速运动时的加速度大小为6.25 m/s 2D ．列车在开始减速时的速度为80 m/s5．一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动．开始刹车后的第1s 内和第2s 内位移大小依次为9m 和7m ．求：（1）刹车后汽车的加速度大小. （2）汽车在刹车后6s 内的位移．解答：解：设汽车的初速度为v 0，加速度为a ．则第1s 内位移为：x 1=代入数据，得：9=v 0+ 第2s 内的位移为：x 2=v 0t 2+﹣x 1， 代入数据得：7= 解得：a=﹣2m/s 2，v 0=10m/s汽车刹车到停止所需时间为：t==则汽车刹车后6s 内位移等于5s 内的位移，所以有：==25m 故答案为：2，256.质点做匀减速直线运动，在第1 s 内位移为6 m ，停止运动前的最后1 s 内位移为2 m ，求： (1)在整个减速运动过程中质点的位移大小； (2)整个减速过程共用的时间。
高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)含解析
高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．如图所示，质量为M=0.5kg 的物体B 和质量为m=0.2kg 的物体C ，用劲度系数为k=100N/m 的竖直轻弹簧连在一起．物体B 放在水平地面上，物体C 在轻弹簧的上方静止不动．现将物体C 竖直向下缓慢压下一段距离后释放，物体C 就上下做简谐运动，且当物体C 运动到最高点时，物体B 刚好对地面的压力为0．已知重力加速度大小为g=10m/s 2．试求：①物体C 做简谐运动的振幅；②当物体C 运动到最低点时，物体C 的加速度大小和此时物体B 对地面的压力大小． 【答案】①0.07m ②35m/s 2 14N 【解析】 【详解】①物体C 放上之后静止时：设弹簧的压缩量为0x ． 对物体C ，有：0mg kx = 解得：0x =0.02m设当物体C 从静止向下压缩x 后释放，物体C 就以原来的静止位置为平衡位置上下做简谐运动，振幅A =x当物体C 运动到最高点时，对物体B ，有：0()Mg k A x =- 解得：A =0.07m②当物体C 运动到最低点时，设地面对物体B 的支持力大小为F ，物体C 的加速度大小为a .对物体C ，有：0()k A x mg ma +-= 解得：a =35m/s 2对物体B ，有：0()F Mg k A x =++ 解得：F =14N所以物体B 对地面的压力大小为14N2．如图，质量分别为m A =1kg 、m B =2kg 的A 、B 两滑块放在水平面上，处于场强大小E=3×105N/C 、方向水平向右的匀强电场中，A 不带电，B 带正电、电荷量q=2×10－5C ．零时刻，A 、B 用绷直的细绳连接(细绳形变不计)着，从静止同时开始运动，2s 末细绳断开．已知A 、B 与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.1，重力加速度大小g=10m/s 2．求：(1)前2s 内，A 的位移大小； (2)6s 末，电场力的瞬时功率． 【答案】(1) 2m (2) 60W 【解析】 【分析】 【详解】（1）B 所受电场力为F=Eq=6N ；绳断之前，对系统由牛顿第二定律：F-μ(m A +m B )g=(m A +m B )a 1 可得系统的加速度a 1=1m/s 2； 由运动规律：x=12a 1t 12 解得A 在2s 内的位移为x=2m ；（2）设绳断瞬间，AB 的速度大小为v 1，t 2=6s 时刻，B 的速度大小为v 2，则v 1=a 1t 1=2m/s ；绳断后，对B 由牛顿第二定律：F-μm B g=m B a 2 解得a 2=2m/s 2；由运动规律可知：v 2=v 1+a 2(t 2-t 1) 解得v 2=10m/s电场力的功率P=Fv ，解得P=60W3．如图所示，水平地面上固定着一个高为h 的三角形斜面体，质量为M 的小物块甲和质量为m 的小物块乙均静止在斜面体的顶端．现同时释放甲、乙两小物块，使其分别从倾角为α、θ的斜面下滑，且分别在图中P 处和Q 处停下．甲、乙两小物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ.设两小物块在转弯处均不弹起且不损耗机械能，重力加速度取g.求：小物块(1)甲沿斜面下滑的加速度； (2)乙从顶端滑到底端所用的时间；(3)甲、乙在整个运动过程发生的位移大小之比． 【答案】(1) g(sin α－()2sin sin cos hg θθμθ-【解析】 【详解】(1) 由牛顿第二定律可得F 合=Ma 甲Mg sin α－μ·Mg cos α=Ma 甲 a 甲=g(sin α－μcos α)(2) 设小物块乙沿斜面下滑到底端时的速度为v ，根据动能定理得W 合=ΔE k mgh －μmgcos θ·θsin h=212mv v=cos 21sin gh θμθ⎛⎫- ⎪⎝⎭a 乙=g (sin θ－μcos θ) t =()2sin sin cos hg θθμθ-(3) 如图，由动能定理得Mgh －μ·Mg cos α·sin hα－μ·Mg (OP －cos sin h αα)=0mgh －μmg cos θ·θsin h－μmg (OQ －cos sin h θθ)=0 OP=OQ根据几何关系得222211x h OP x h OQ ++甲乙4．高铁的开通给出行的人们带来了全新的旅行感受，大大方便了人们的工作与生活．高铁每列车组由七节车厢组成，除第四节车厢为无动力车厢外，其余六节车厢均具有动力系统，设每节车厢的质量均为m ，各动力车厢产生的动力相同，经测试，该列车启动时能在时间t 内将速度提高到v ，已知运动阻力是车重的k 倍．求： (1)列车在启动过程中，第五节车厢对第六节车厢的作用力；(2)列车在匀速行驶时，第六节车厢失去了动力，若仍要保持列车的匀速运动状态，则第五节车厢对第六节车厢的作用力变化多大？ 【答案】（1）13m (v t +kg ) （2）1415kmg 【解析】 【详解】(1)列车启动时做初速度为零的匀加速直线运动，启动加速度为a =vt① 对整个列车，由牛顿第二定律得：F -k ·7mg =7ma ②设第五节对第六节车厢的作用力为T ，对第六、七两节车厢进行受力分析，水平方向受力如图所示，由牛顿第二定律得26F+T -k ·2mg =2ma ， ③ 联立①②③得T =-13m (vt+kg ) ④ 其中“-”表示实际作用力与图示方向相反，即与列车运动相反． (2)列车匀速运动时，对整体由平衡条件得F ′-k ·7mg =0 ⑤设第六节车厢有动力时，第五、六节车厢间的作用力为T 1，则有：26F '+T 1-k ·2mg =0 ⑥ 第六节车厢失去动力时，仍保持列车匀速运动，则总牵引力不变，设此时第五、六节车厢间的作用力为T 2， 则有：5F '+T 2-k ·2mg =0， ⑦ 联立⑤⑥⑦得T 1=-13kmg T 2=35kmg 因此作用力变化ΔT =T 2-T 1=1415kmg5．在水平长直的轨道上，有一长度为L 的平板车在外力控制下始终保持速度v 0做匀速直线运动．某时刻将一质量为m 的小滑块轻放到车面的中点，滑块与车面间的动摩擦因数为μ，此时调节外力，使平板车仍做速度为v 0的匀速直线运动．(1)若滑块最终停在小车上，滑块和车之间因为摩擦产生的内能为多少？（结果用m ，v 0表示）(2)已知滑块与车面间动摩擦因数μ=0.2，滑块质量m =1kg ，车长L =2m ，车速v 0=4m/s ，取g =10m/s 2，当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F ，要保证滑块不能从车的左端掉下，恒力F 大小应该满足什么条件？ 【答案】（1）2012m v （2）6F N ≥【解析】解：根据牛顿第二定律，滑块相对车滑动时的加速度mga g mμμ==滑块相对车滑动的时间：0v t a=滑块相对车滑动的距离2002v s v t g=-滑块与车摩擦产生的内能Q mgs μ= 由上述各式解得2012Q mv =（与动摩擦因数μ无关的定值） （2）设恒力F 取最小值为1F ，滑块加速度为1a ，此时滑块恰好达到车的左端，则： 滑块运动到车左端的时间011v t a = 由几何关系有：010122v t Lv t -= 由牛顿定律有：11F mg ma μ+= 联立可以得到：10.5s t=，16F N =则恒力F 大小应该满足条件是：6F N ≥．6．某天，张叔叔在上班途中沿人行道向一公交车站走去，发现一辆公交车正从身旁的平直公路驶过，此时，张叔叔的速度是1m/s ，公交车的速度是15m/s ，他们距车站的距离为50m ．假设公交车在行驶到距车站25m 处开始刹车．刚好到车站停下，停车10s 后公交车又启动向前开去．张叔叔的最大速度是6m/s ，最大起跑加速度为2.5m/s 2，为了安全乘上该公交车，他用力向前跑去，求：(1)公交车刹车过程视为匀减速运动，其加速度大小是多少． (2)分析张叔叔能否在该公交车停在车站时安全上车． 【答案】(1)4.5m/s 2 (2)能 【解析】试题分析:(1)公交车的加速度221110 4.5/2v a m s x -==- 所以其加速度大小为24.5/m s (2)汽车从相遇处到开始刹车时用时：11153x x t s v -==汽车刹车过程中用时：1210103v t s a -== 张叔叔以最大加速度达到最大速度用时：32322v v t s a -== 张叔叔加速过程中的位移：2323·72v v x t m +== 以最大速度跑到车站的时间243437.26x x t s s v -==≈ 因341210t t t t s +<++，张叔叔可以在汽车还停在车站时安全上车． 考点：本题考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律．7．2019年1月3日10时26分．中国嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面南极艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内。
高中物理 运动学 习题及答案 (三)
高中物理运动学习题及答案（三）41. 一石头以速度20米/秒在悬崖上竖直向上抛出。
假使悬崖高25米，石头到达底部的时间是(b)(a) 4秒（b）5秒(c) 8秒(d) 12秒(e) 15秒42. 两个物体从同一地点、同一时刻上抛，甲的初速是乙的两倍，即V0甲=2V0乙，（1）它们上升最大高度之比是(e)(a) 1：2 （b）1：4 (c) 1：1 (d) 2：1 (e) 4：1（2）它们上升到最高点时的速度之比是(e)(a) 1：2 （b）1：4 (c) 2：1 (d) 4：1 (e) 都是0（3）它们分别上升到最高点时的加速度之比是©(a) 1：2 （b）1：4 (c) 1：1 (d) 4：1 (e) 2：1（4）它们分别落回原地时，所经历的时间之比是(d)(a) 1：2 （b）1：4 (c) 1：1 (d) 2：1 (e) 4：1（5）它们的速度图线是以下哪一个？（向上速度为正）(b)（6）它们的位移图线是以下哪一个？（向上为正）(a)43. 两个物体同时从同一地点上抛，甲的初速V0甲=30米/秒，乙的初速V0乙=20米/秒，（1）抛出2秒后，甲乙相距：(b)(a) 10米（b）20米(c) 30米(d) 40米(e) 60米（2）抛出2秒后，甲对乙的相对速度是：(a)(a) 10米/秒（b）20米/秒(c) 30米/秒(d) 50米/秒(e) 100米/秒44. 两个物体在同一地点在珠初速V 0米/秒先后下抛，甲先乙3秒，乙抛出后:(1) 甲相对乙的相对速度是：（以米/秒为单位）(d)(a) V 0 （b ） 2V 0 (c) 3 V 0 (d) 3g (e) V 0+3g(2) 它的速度图线是以下哪一个？(e)45. 一辆汽车以加速度a 起动时，有一辆自行车以速度V 0从旁驶过。
(i) 下面关于两者运动情况的描述哪几句正确？©（1） 汽车追不上自行车，因为汽车起动时速度小（2） 汽车追得上自行车，因为汽车速度越来越大，后来大于自行车的速度（3） 汽车与自行车的距离不断减小，最后追上（4）汽车与自行车的距离开始不断增加，直到两者速度相等时，然后开始逐渐减小，直到相遇（ii ） 对不同参照物运动的描述，下面哪几句正确？(a)（1） 以自行车为参照物，汽车是开始速度方向向后的匀减速运动，类似上抛运动（2） 以汽车为参照物，自行车是开始速度方向向前的匀减速运动（3） 以地面为参照物，汽车是初速为零的匀加速运动，自行车作匀速运动（4） 以汽车为参照物，汽车作初速为零的匀加速运动(iii) 骑自行车的人，看到汽车运动的位移变化图线是以下哪个所示、（设与V 0相反的方向为正向）(b)(iv) 汽车追上自行车的时间是(b)(a)V0a (b) 2V0a(c)√Voa(d)V0a (e)（b）(c) (e)46.从加速上升的汽球上释放一物。
高中物理运动学经典习题30道带答案
3．（2014•越秀区校级三模）关于物体运动状态的改变，下列说法中正确的是（越秀区校级三模）关于物体运动状态的改变，下列说法中正确的是（ ）A ． 运动物体的加速度不变，则其运动状态一定不变动物体的加速度不变，则其运动状态一定不变B ． 物体的位置在不断变化，则其运动状态一定在不断变化体的位置在不断变化，则其运动状态一定在不断变化C ． 做直线运动的物体，其运动状态可能不变直线运动的物体，其运动状态可能不变D ． 做曲线运动的物体，其运动状态也可能不变曲线运动的物体，其运动状态也可能不变4．（2013秋•江西期末）下列关于速度和加速度的说法中，正确的是（江西期末）下列关于速度和加速度的说法中，正确的是（ ）A ． 加速度表示速度变化的大小速度表示速度变化的大小B ． 物体的速度为零，加速度也一定为零体的速度为零，加速度也一定为零C ． 运动物体的加速度越来越小，表示速度变化越来越慢动物体的加速度越来越小，表示速度变化越来越慢D ． 运动物体的加速度越来越小，表示物体运动的速度也越来越小动物体的加速度越来越小，表示物体运动的速度也越来越小57．（2013秋•武陵区校级期末）已知一运动物体的初速度v 0=5m/s ，加速度a=﹣3m/s 2，它表示（，它表示（） A ． 物体的加速度方向与速度方向相反，且物体的速度在增加体的加速度方向与速度方向相反，且物体的速度在增加B ． 物体的加速度方向与速度方向相同，且物体的速度在增加体的加速度方向与速度方向相同，且物体的速度在增加C ． 物体的加速度方向与速度方向相反，且物体的速度在减小体的加速度方向与速度方向相反，且物体的速度在减小D ． 物体的加速度方向与速度方向相同，且物体的速度在减小体的加速度方向与速度方向相同，且物体的速度在减小8．（2011秋，则物体运动的加速度大小为（大小为（ ）A ．B ．C ．D ． A ． 每经过1秒，秒，物体的速度物体的速度增加1倍B ． 每经过1秒，物体的速度增加2m/s C ． 物体运动的最小速度是2m/s D ． 物体运动的最大速度是2m/s A ． 物体运动的加速度不断变化，而物体的体运动的加速度不断变化，而物体的动能动能却保持不变却保持不变B ． 物体运动的加速度等于零，而速度却不等于零体运动的加速度等于零，而速度却不等于零C ． 物体运动的加速度不等于零，而速度保持不变体运动的加速度不等于零，而速度保持不变D ． 物体作体作曲线运动曲线运动，但具有恒定的加速度．（2013秋•龙华区校级期末）龙华区校级期末）足球足球以8m/s 的速度飞来，运动员把足球以12m/s 的速度的速度反向反向踢出，踢球时间为0.2s ，设足球飞来的方向为正方向，则这段时间内足球的加速度是（，设足球飞来的方向为正方向，则这段时间内足球的加速度是（ ）A ． ﹣200m/s 2B ． 200m/s 2C ． ﹣100m/s 2D ． 100m/s 2 6．（2013秋•天山区校级期末）关于速度和加速度，以下说法中正确的是（天山区校级期末）关于速度和加速度，以下说法中正确的是（ ） A ． 速度表示物体位置变化的大小和方向度表示物体位置变化的大小和方向B ． 物体的加速度增大，物体的速度可能减小体的加速度增大，物体的速度可能减小C ． 物体的速度改体的速度改变量变量△v 越大，加速度一定越大越大，加速度一定越大D ． 加速度表示物体速度变化的大小和方向速度表示物体速度变化的大小和方向•瑶海区校级期中）物体从静止开始做匀加速直线运动，已知第2s 内位移为x落地，则当它下落时，离地的高度为（时，离地的高度为（ A ． B ． C ． D ． 10．（2015•嘉定区一模）用如图的方法可以测出一个人的反应时间，设嘉定区一模）用如图的方法可以测出一个人的反应时间，设直尺直尺从静止开始自由下落，到直尺被受测A ． t ∝h B ． t ∝C ． t ∝D ．t ）A ． 普通光源即可通光源即可B ． 间歇发光，间隔时间0.4s C ． 间歇发光，间隔时间0.14s D ． 间歇发光，间隔时间0.2s 12．（2014秋•宝安区校级期中）为了求高层建筑的高度，从楼顶上自由下落一光滑小石子，除了知道当地的重C ． 最后一秒的位移后一秒的位移D ． 最后一秒的初速度后一秒的初速度 13．（2014秋•雨城区校级期末）甲、乙两物体所受的重力之比为1：2，甲，乙两物体所在的位置高度之比为2：15．（2013秋•忻府区校级期末）一观察者发现，每隔一定时间有一滴水自8m 高的屋檐落下，高的屋檐落下，而且看到第五滴水而且看到第五滴水刚要离开屋檐时，第一滴水正好落到地面，那么，这里第二滴离地面的高度是（刚要离开屋檐时，第一滴水正好落到地面，那么，这里第二滴离地面的高度是（ ） A ． 2m B ． 2.5m C ． 2.9m D ． 3.5m 16．（2014秋•淮南期末）自由下落的质点落地之前，第n 秒内的位移与前（n ﹣1）秒内的位移之比为（）秒内的位移之比为（ ） A ． B ． C ．D ． ∝h 2 11．（2014•吉林一模）科技馆中的一个展品如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的吉林一模）科技馆中的一个展品如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头水龙头，在一种特殊的灯光照射下，可观察到一个下落的水滴，缓缓调节水滴下落的时间间隔到适当情况，可以看到一种光照射下，可观察到一个下落的水滴，缓缓调节水滴下落的时间间隔到适当情况，可以看到一种奇特奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A 、B 、C 、D 四个位置不动，一般要出现这种现象，照明四个位置不动，一般要出现这种现象，照明光源光源应该满足（g=10m/s 2）（ 力加速度以外，还需要知道下述哪个量（以外，还需要知道下述哪个量（ ）A ． 第一秒末的速度一秒末的速度B ． 第一秒内的一秒内的位移位移1，它们各自做，它们各自做自由落体运动自由落体运动，则（，则（ ）A ． 落地时的速度之比是：1 B ． 落地时的速度之比是1：1 C ． 下落过程中的加速度之比是1：2 D ． 下落过程中加速度之比是2：1 14．（2014春•正定县校级期末）从地面竖直正定县校级期末）从地面竖直上抛上抛一物体A ，同时在离地面某一高度处有另一物体B 自由落下，两物体在空中同时到达同一高度时两物体在空中同时到达同一高度时速率速率都为υ，则下列说法中正确的是（，则下列说法中正确的是（ ）A ． 物体A 上抛的初速度和物体B 落地时速度的大小相等，都是2υB ． 物体A 、B 在空中运动的时间相等在空中运动的时间相等C ． 物体A 能上升的最大高度和B 开始下落的高度相同开始下落的高度相同D ． 两物体在空中同时达到同一高度处一定是B 物体开始下落时高度的物体开始下落时高度的中点中点A ． 位置1是小球释放的初始位置是小球释放的初始位置B ． 小球下落的加速度为C t ，全程的下落时间为T ，则t ：T 为（为（ ）A ．1：2 B ． 2：3 C ． ：2 D ． ： 19．（2014秋•滕州市校级期中）在塔顶上将一物体以 10 m B ． 20 m C ． 30 m D ． 5点所用的时间为T 1，测得T 1、T 2和H ，可求得g 等于（等于（ ）A ．B ．C ．D ．22．（2014•兰考县模拟）某物体以30m/s 的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g 取10m/s 2．5s 内物体的（内物体的（） A ． 路程为25m B ． 位移大小为25m ，方向向下17．（2014秋•成都期末）如图所示，将一小球从竖直砖墙的某位置由静止释放．用频闪照成都期末）如图所示，将一小球从竖直砖墙的某位置由静止释放．用频闪照相机相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3…所示的小球运动过程中每次曝光的位置．已知连续两次曝光的时间间隔均为T ，每块砖的厚度均为d ．根据图中的信息，下列判断正确的是（．根据图中的信息，下列判断正确的是（ ）． 小球在位置3的速度为D ． 能判定小球的下落运动是否匀判定小球的下落运动是否匀变速变速 18．（2014秋•北林区校级期末）做北林区校级期末）做自由落体自由落体运动的物体，下落到全程一半时经历的时间是20m/s 初速度竖直向初速度竖直向上抛上抛出，抛出点为A ，不计空气阻力，设塔足够高，则物体设塔足够高，则物体位移位移大小为10m 时，物体通过的路程可能为（g 取10m/s 2）（ ） A ．0 m 20．（2014•上海）在离地高h 处，沿竖直方向向上和向下抛出两个小球，他们的初速度大小均为v ，不计空气阻力，两球落地的力，两球落地的时间差时间差为（为（ ）A ．B ．C ．D ．21．（2014•甘肃模拟）近年来有一种测g 值的方法叫“对称自由下落法”：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O 点向上抛小球又落至原处的时间为T 2在小球运动过程中经过比O 点高H 的P 点，小球离开P 点至又回到PC ． 速度改度改变量变量的大小为10m/s D ． 平均速度大小为5m/s ，方向向上，方向向上23．（2014春•金山区校级期末）金山区校级期末）一只气球以一只气球以10m/s 的速度匀速上升，的速度匀速上升，某时刻在气球正下方距气球某时刻在气球正下方距气球6m 处有一小石子以20m/s 的初速度竖直上抛，若g 取10m/s 2，不计空气阻力，则以下说法正确的是（，不计空气阻力，则以下说法正确的是（ ）A ． 石子一定能追上气球子一定能追上气球B ． 石子一定追不上气球子一定追不上气球C ． 若气球上升速度等于9m/s ，其余条件不变，则石子在抛出后1s 末追上气球末追上气球D ． 若气球上升速度等于7m/s ，其余条件不变，则石子在到达最高点时追上气球，其余条件不变，则石子在到达最高点时追上气球25．（2013秋•万州区校级期末）某物体以20m/s 的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g 取10m/s 2．下列对物体4s 内的运动描述错误的是（内的运动描述错误的是（ ）A ． 上升最大高度20m B ． 位移大小为40m C ． 速度改变量的方向向下度改变量的方向向下D ． 平均速率为10m/s 26．（2013秋•秦州区校级期末）以初速v 0竖直上抛的物体可达到的最大高度为H ，为使它能达到的最大高度加倍，则初速度应增为（倍，则初速度应增为（ ）A ． v 0B ． 2v 0C ． v 0D ． 4v 0 27．（2013•洪泽县校级模拟）一个从地面竖直上抛的物体，它两次经过同一较低a 点的时间间隔为T a ，两次经T b ） 28．（2013秋•平江县校级月考）在以速度V 上升的电梯内竖直向上抛出一球，电梯内观者看见小球经t 秒后到达最高点，则有（达最高点，则有（ ）A ． 地面上的人所见球抛出时的初速度为V 0=gt B ． 升降机中的人看见球抛出的初速度为V 0=gt C ． 地面上的人看见球上升的最大高度为h=gt 2D ． 地面上的人看见球上升的时间也为t 24．（2013秋•楚雄州期末）某物体以30m/s 的初速度竖直上抛，不计不计空气空气阻力，g 取10m/s 2．5s 内物体的（ ）A ． 平均速率为13m/s B ． 位移大小为25m ，方向竖直向下，方向竖直向下C ． 速度改度改变量变量的大小为50m/s ，方向竖直向上，方向竖直向上D ． 平均速度大小为5m/s ，方向竖直向上过另一较高的b 点的时间间隔为T b ，则ab 两点间的距离为（间的距离为（ ）A ． g （T a 2﹣T b 2）B ． g （T a 2﹣T b 2）C ． g （T a 2﹣T b 2）D ． g （T a ﹣一．选择题（共28小题）ABD 33．C 4．C 5．C 6．B 7．C 8．D 9．C 10．C 11．C 12．CD 1．B 2．ABD 15．D 16．D 17．BCD 18．C 19．ACD 20．A 21．A 22．D AC 1513．A 14．AC 25．B 26．A 27．A 28．B 23．BC 24．AD AD 25。
高中物理直线运动题20套(带答案)含解析
高中物理直线运动题20套(带答案)含解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1．如图所示，质量M=8kg的小车放在光滑水平面上，在小车左端加一水平推力F=8N，当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m=2kg 的小物块，物块与小车间的动摩擦因数为0.2，小车足够长．求：（1）小物块刚放上小车时，小物块及小车的加速度各为多大？（2）经多长时间两者达到相同的速度？共同速度是多大？（3）从小物块放上小车开始，经过t=1.5s小物块通过的位移大小为多少？（取g=10m/s2）．【答案】（1）2m/s2，0.5m/s2（2）1s，2m/s（3）2.1m【解析】【分析】(1)利用牛顿第二定律求的各自的加速度；(2)根据匀变速直线运动的速度时间公式以及两物体的速度相等列式子求出速度相等时的时间，在将时间代入速度时间的公式求出共同的速度；(3) 根据先求出小物块在达到与小车速度相同时的位移，再求出小物块与小车一体运动时的位移即可．【详解】(1) 根据牛顿第二定律可得小物块的加速度：m/s2小车的加速度：m/s2(2)令两则的速度相等所用时间为t，则有：解得达到共同速度的时间：t=1s共同速度为：m/s(3) 在开始1s内小物块的位移m此时其速度：m/s在接下来的0.5s小物块与小车相对静止，一起做加速运动且加速度：m/s2这0.5s内的位移：m则小物块通过的总位移:m【点睛】本题考查牛顿第二定律的应用，解决本题的关键理清小车和物块在整个过程中的运动情况，然后运用运动学公式求解．同时注意在研究过程中正确选择研究对象进行分析求解．2．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）3.3s（2）125.6m【解析】【详解】（1）120 120km/h m/s3.6v==，6060km/h m/s3.6v==根据速度公式v=v0-at，加速度大小最大为2.5m/s2解得：t=3.3s；（2）反应期间做匀速直线运动，x1=v0t1=66.6m；匀减速的位移：2202v v ax-=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.3．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。
高一物理运动学经典例题
练习一 运动学经典例题一、匀加速推论1. 一质点做匀加速直线运动，第三秒内的位移2m ，第四秒内的位移是2.5m ，那么以下说法中不正确的是( )A ．这两秒内平均速度是2.25m/sB ．第三秒末即时速度是2.25m/sC ．质点的加速度是0.125m/s2D ．质点的加速度是0.5m/s22. ( 多选 ) 一物体以初速度 v 0 做匀减速直线运动，第 1 s 内通过的位移为 x 1 ＝ 3 m ，第 2 s 内通过的位移为 x 2 ＝ 2 m ，又经过位移 x 3 物体的速度减小为 0 ，则下列说法正确的是 ( )A ．初速度 v 0 的大小为 2.5 m /sB ．加速度 a 的大小为 1 m /s 2C ．位移 x 3 的大小为 1.125 mD ．位移 x 3 内的平均速度大小为 0.75 m /s二、初速为零的比例式3.一个物体沿着斜面从静止滑下做匀变速直线运动．已知它前2 s 内的位移为3 m ，则它在第四个2 s 内的位移是( )A ．14 mB ．21 mC ．24 mD ．48 m4. （多选）物体由静止做匀加速直线运动，第3 s 内通过的位移是3 m ，则( )A ．第3 s 内平均速度是1 m/sB ．物体的加速度是1.2 m/s2C ．前3 s 内的位移是6 mD ．3 s 末的速度是3.6 m/s5. 做匀减速直线运动的物体经4 s 后停止，若在第1 s 内的位移是14 m ，则最后1 s 内的位移是( )A ．3.5 mB ．2 mC ．1 mD ．06. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动，以 T 为时间间隔，在第三个 T 时间内位移是 3 m ，第三个 T 时间末的瞬时速度为 3 m /s ，则 ( )A ．物体的加速度是 1 m /s 2B ．第一个 T 时间末的瞬时速度为 0.6 m /sC ．时间间隔 T ＝ 1 sD ．物体在第 1 个 T 时间内的位移为 0.6 m三、平均速度与中间时刻瞬时速度互换7. 一物体做匀加速直线运动，通过一段位移Δx 所用的时间为t1，紧接着通过下一段位移Δx 所用时间为t2.则物体运动的加速度为( ) A.2Δx t1－t2t1t2t1＋t2 B.Δx t1－t2t1t2t1＋t2 C.2Δx t1＋t2t1t2t1－t2 D.Δx t1＋t2t1t2t1－t2四、刹车模型8. 某战车在伊位克境内以大小为40 m /s 的速度做匀速直线运动，刹车后获得的加速度大小为10 m/ s 2 ，则刹车后 2 s 内与刹车后5 s 内战车通过的路程之比为( ) A．1∶1 B．3∶1C．4∶3 D．3∶4五、公式对比9. 一辆汽车在平直公路上做刹车实验，若从0 时刻起汽车在运动过程中的位移与速度的关系式为x ＝(10 －0.1 v 2 )m ，则下列分析正确的是( )A．上述过程的加速度大小为10 m /s 2 B．刹车过程持续的时间为5 s C．0 时刻的初速度为10 m /s D．刹车过程的位移为5 m六、v-t图像解题10. ( 多选) 在一次救灾活动中，一辆救灾汽车由静止开始做匀加速直线运动，刚运动了8 s ，由于前方突然有巨石滚下，堵在路中央，所以又紧急刹车，匀减速运动经4 s 停在巨石前．则关于汽车的运动情况，下列说法正确的是( )A．加速、减速中的加速度大小之比为a 1∶a 2 等于2∶1B．加速、减速中的平均速度大小之比等于1∶1C．加速、减速中的位移大小之比x 1∶x 2 等于2∶1D．加速、减速中的加速度大小之比a 1∶a 2 不等于1∶211.如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移—时间（x－t）图象，A质点的图像为直线，B质点的图象为过原点的抛物线，两图象交点C、D坐标如图。
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一•选择题（共28小题）21 • （20KK?陆丰市校级学业考试）某一做匀加速直线运动的物体，加速度是2m/s，下列关于该物体加速度的理解正确的是（）A •每经过1秒，物体的速度增加1倍B •每经过1秒，物体的速度增加 2m/sC •物体运动的最小速度是 2m/sD •物体运动的最大速度是 2m/s2 • （20KK?廉江市校级学业考试）下列描述的运动，能找到实例的是（）A •物体运动的加速度不断变化，而物体的动能却保持不变B •物体运动的加速度等于零，而速度却不等于零C •物体运动的加速度不等于零，而速度保持不变D •物体作曲线运动，但具有恒定的加速度3 • （20KK?越秀区校级三模）关于物体运动状态的改变，下列说法中正确的是（）A •运动物体的加速度不变，则其运动状态一定不变B •物体的位置在不断变化，则其运动状态一定在不断变化C .做直线运动的物体，其运动状态可能不变D .做曲线运动的物体，其运动状态也可能不变4 • （20KK秋？江西期末）下列关于速度和加速度的说法中，正确的是（）A •加速度表示速度变化的大小B •物体的速度为零，加速度也一定为零C •运动物体的加速度越来越小，表示速度变化越来越慢D •运动物体的加速度越来越小，表示物体运动的速度也越来越小5 • （20KK秋？龙华区校级期末）足球以 8m/s的速度飞来，运动员把足球以12m/s的速度反向踢出，踢球时间为0.2s，设足球飞来的方向为正方向，则这段时间内足球的加速度是（）2 2 2 2A • - 200m/sB • 200m/sC • - 100m/sD • 100m/s6 • （20KK秋？天山区校级期末）关于速度和加速度，以下说法中正确的是（）A •速度表示物体位置变化的大小和方向B •物体的加速度增大，物体的速度可能减小C •物体的速度改变量△v越大，加速度一定越大D •加速度表示物体速度变化的大小和方向7 • （20KK秋？武陵区校级期末）已知一运动物体的初速度v0=5m/s，加速度a= - 3m/s，它表示（）A •物体的加速度方向与速度方向相反，且物体的速度在增加B •物体的加速度方向与速度方向相同，且物体的速度在增加C •物体的加速度方向与速度方向相反，且物体的速度在减小D •物体的加速度方向与速度方向相同，且物体的速度在减小8 • （20KK秋？瑶海区校级期中）物体从静止开始做匀加速直线运动，已知第2s内位移为P,则物体运动的加速度大小为（）A •2B • XC •园D • I2j2239• （2015?沈阳校级模拟）一物体从H高处自由下落，经时间 t落地，则当它下落厶时，离地的高度为（）A •卫 B •卫 C •3H|D•24~4]10 • （2015?嘉定区一模）用如图的方法可以测出一个人的反应时间，设直尺从静止开始自由下落，到直尺被受测者抓住，直尺下落的距离h,受测者的反应时间为 t，则下列结论正确的是（）D . t x h2C. t x •冒打11. （20KK?吉林一模）科技馆中的一个展品如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的灯光照射下，可观察到一个下落的水滴，缓缓调节水滴下落的时间间隔到适当情况，可以看到一种奇特的现象, 水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的 A、B、C、D四个位置不动，一般要出现这种现象，照明光源应该满2足（g=10m/s）（）AB 11-10A.普通光源即可 B . 间歇发光，间隔时间0.4sC .间歇发光，间隔时间 0.14sD . 间歇发光，间隔时间0.2s12.（20KK秋?宝安区校级期中）为了求高层建筑的高度，从楼顶上自由下落一光滑小石子，除了知道当地的重力加速度以外，还需要知道下述哪个量（）A .第一秒末的速度B . 第一秒内的位移C .最后一秒的位移D . 最后一秒的初速度13. （20KK秋？雨城区校级期末）甲、乙两物体所受的重力之比为 1 : 2，甲，乙两物体所在的位置高度之比为2: 1，它们各自做自由落体运动』卩（A .落地时的速度之比是.：:1B .落地时的速度之比是 1: 1C .下落过程中的加速度之比是1: 2D .下落过程中加速度之比是 2: 114. （20KK春?正定县校级期末）从地面竖直上抛一物体A，同时在离地面某一高度处有另一物体B自由落下，两物体在空中同时到达同一高度时速率都为U,则下列说法中正确的是（）A.物体A上抛的初速度和物体 B落地时速度的大小相等，都是 2 uB .物体A、B在空中运动的时间相等C .物体A能上升的最大高度和 B开始下落的高度相同D .两物体在空中同时达到同一高度处一定是B物体开始下落时高度的中点15. （20KK秋？忻府区校级期末）一观察者发现，每隔一定时间有一滴水自8m高的屋檐落下，而且看到第五滴水刚要离开屋檐时，第一滴水正好落到地面，那么，这里第二滴离地面的高度是（）A . 2m B. 2.5m C. 2.9m |D . 3.5m |16 . （20KK秋？淮南期末）自由下落的质点落地之前，第n秒内的位移与前（n- 1）秒内的位移之比为（）A . J-B . ■1C . I2n-1D . 丄 1n-1n~ 2 n| | (n-1) 217 . （20KK秋？成都期末）如图所示，将一小球从竖直砖墙的某位置由静止释放.用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中 1、2、3…所示的小球运动过程中每次曝光的位置.已知连续两次曝光的时间间隔均为T, 每块砖的厚度均为 d •根据图中的信息，下列判断正确的是（）A .勺 立置1是小球释放的初始位置B . / 小球下落的加速度为一T 2C. /小球在位置3的速度为|112TD . 能判定小球的下落运动是否匀变速18 . （20KK 秋?北林区校级期末）做自由落体运动的物体，下落到全程一半时经历的时间是 t,全程的卜落时间 为T,则t: T 为（ ）A . 1 : 2B . 2 : 3C .卜心：2 D.二■: 19 . （20KK 秋?滕州市校级期中） 在塔顶上将一物体以 20m/s 初速度竖直向上抛出，： 抛出点为A ,不计空气阻力，设塔足够高，则物体位移大小为 '10m 时，物体通过的路程可能为（g 取10m/s 2）（) A . 10m B . 20m C . 30mD . 50m20 . （20KK?上海）在离地高 h 处，沿竖直方向向上和向下抛出两个小球，他们的初速度大小均为 v,不计空气阻力，两球落地的时间差为（ )A .B .二C .丄D . 一g £ V21. （20KK?甘肃模拟）近年来有一种测 g 值的方法叫 对称自由下落法”：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中0点向上抛小球又落至原处的时间为 T 2在小球运动过程中经过比 0点高H 的P 点，小球离开P 点至又回到PA.路程为25mB .位移大小为25m ，方向向下 C. 速度改变量的大小为 10m/sD. 平均速度大小为 5m/s ，方向向上23. （20KK 春？金山区校级期末）一只气球以10m/s 的速度匀速上升，某时刻在气球正下方距气球6m 处有一小 2石子以20m/s 的初速度竖直上抛，若 g 取10m/s ，不计空气阻力，则以下说法正确的是（ ）A .石子一定能追上气球B .石子一定追不上气球C. 若气球上升速度等于 9m/s ，其余条件不变，则石子在抛出后 1s 末追上气球D. 若气球上升速度等于 7m/s ，其余条件不变，则石子在到达最高点时追上气球24 . （20KK 秋？楚雄州期末）某物体以30m/s 的初速度竖直上抛， 不计空气阻力，g 取10m/s . 5s 内物体的（ ）A.平均速率为13m/sB .位移大小为25m ，方向竖直向下C. 速度改变量的大小为 50m/s,方向竖直向上D. 平均速度大小为5m/s ，方向竖直向上8HB .4H9 —2T ；- 丁fEHD . H（T 厂 TJ 24 (丁2 - - T])龙点所用的时间为 T i ，测得「、T 2和H ，可求得g 等于（ ） A.C.2考县模拟）某物体以 30m/s 的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g 取10m/s • 5s 内物体的（22. (20KK?兰刃(Ta2- T b2) B . -g ( T a2- T b2)4C.Q T a2-T b2)D. 2g(T a- T b)---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 -------------- 25. （20KK秋？万州区校级期末）某物体以20m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s •下列对物体4s内的运动描述错误的是（）A.上升最大高度20mB. 位移大小为40mC.速度改变量的方向向下 D . 平均速率为10m/s26. （20KK秋？秦州区校级期末）以初速v o竖直上抛的物体可达到的最大高度为H,为使它能达到的最大高度加倍，则初速度应增为（）A. Iv oB. 2v oC.卜j vo |D.4v o27. （20KK?洪泽县校级模拟）一个从地面竖直上抛的物体，它两次经过同一较低a点的时间间隔为T a,两次经过另一较高的b点的时间间隔为T b,贝U ab两点间的距离为（）28.（20KK秋？平江县校级月考）在以速度 V上升的电梯内竖直向上抛出一球，电梯内观者看见小球经t秒后到达最高点，则有（）A . 地面上的人所见球抛出时的初速度为V o=gtB . 升降机中的人看见球抛出的初速度为V o=gtC . 地面上的人看见球上升的最大高度为h=」gt22D . 地面上的人看见球上升的时间也为t一•选择题（共28小题）1. B2. ABD 3• C 4. C 5. C 6• B 7. C 8. D 9. C 10. C 11. C 12. CD13. A 14. AC 15.D 16. D 17. BCD 18. C 19. ACD 20. A 21. A 22. D23. BC 24. AD 25.B 26. A 27. A 28. B。