高中物理直线运动题20套(带答案)及解析.docx

高中物理直线运动题 20 套( 带答案 ) 及解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1．一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． t0 时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至 t1s 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/s 2．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 ；（ 2）木板的最小长度；（ 3）木板右端离墙壁的最终距离．【答案】（ 1） 10.12 0.4（ 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v4m/s碰撞后木板速度水平向左，大小也是v4m/s4m / s0m / 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2 g1s解得 2 0.4木板与墙壁碰撞前，匀减速运动时间t 1s ，位移 x4.5m，末速度 v4m/s其逆运动则为匀加速直线运动可得xvt1 at 22带入可得 a1m / s2木块和木板整体受力分析，滑动摩擦力提供合外力，即1ga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 (Mm) g2 mgMa1可得 a1 4m / s23对滑块，则有加速度a24m / s2滑块速度先减小到0，此时碰后时间为t11s此时，木板向左的位移为12108x1 vt12a1t13m 末速度v13m / s滑块向右位移x24m / s0 t12m2此后，木块开始向左加速，加速度仍为a24m / s2木块继续减速，加速度仍为a14 m / s23假设又经历 t2 二者速度相等，则有a2t2v1a1t2解得 t2 0.5s此过程，木板位移x3v1t21 a1t227 m 末速度 v3 v1a1t22m / s26滑块位移 x41a2t221m22此后木块和木板一起匀减速．二者的相对位移最大为xx1x3x2x46m滑块始终没有离开木板，所以木板最小的长度为6m（3）最后阶段滑块和木板一起匀减速直到停止，整体加速度a1g1m / s2v232m位移 x52a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2．A、 B 两列火车，在同一轨道上同向行驶，A 车在前，其速度 vA=10m/s， B 车在后，速度 vB=30m/s ．因大雾能见度很低， B 车在距 A 车△ s=75m 时才发现前方有A 车，这时 B 车立即刹车，但 B 车要经过 180m 才能够停止．问：（1） B 车刹车后的加速度是多大？（2）若 B 车刹车时 A 车仍按原速前进，请判断两车是否相撞？若会相撞，将在B 车刹车后何时？若不会相撞，则两车最近距离是多少？（3）若 B 车在刹车的同时发出信号， A 车司机经过△ t=4s 收到信号后加速前进，则A 车的加速度至少多大才能避免相撞？【答案】 （1） 2.5m / s2 ，方向与运动方向相反．（2）6s 两车相撞（ 3） aA0.83m / s2【解析】试题分析：根据速度位移关系公式列式求解；当速度相同时，求解出各自的位移后结合空间距离分析；或者以前车为参考系分析；两车恰好不相撞的临界条件是两部车相遇时速度相同，根据运动学公式列式后联立求解即可．（1） B 车刹车至停下过程中， vt 0, v0 vB 30m / s, S 180m由 0 vB22aB s 得 aBvB 22.5m / s22s故 B 车刹车时加速度大小为2.5m / s2 ，方向与运动方向相反．（2）假设始终不相撞，设经时间 t 两车速度相等，则有： vA vB aB t ，解得： tvAvB10308saB2.5此时 B 车的位移： sBvB t1 aBt 230812.582160m22A 车的位移： sAvA t108 80m因3(36613)3333设经过时间 t两车相撞，则有12vAts vB t2 aB t代入数据解得： t16s,t210s，故经过6s 两车相撞（3）设 A 车的加速度为 aA 时两车不相撞两车速度相等时：vAaA (tt )vBaBt即： 10aA (tt)302.5t此时 B 车的位移： sBvBt1 aBt 2 ,即： sB30t1.25t 22A 车的位移： sAvAt1 aA (tt)22要不相撞，两车位移关系要满足sBsAs解得 aA0.83m / s23． 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，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： 4． 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 9 ，25求塔高，取 g=10m/s 2．【答案】 125m【解析】【分析】【详解】设物体下落总时间为t ，塔高为 h，根据自由落体公式： h1 gt 22最后（ t-1） s 下落的高度为 ： h121 g t 12位移间的关系为： h116 h25联立解得 ： h 125m5． 光滑水平桌面上有一个静止的物体 ，其质量为 7kg，在 14N 的水平恒力作用下向右做匀加速直线运动 ，求 :5s 末物体的速度的大小 ？ 5s 内通过的位移是多少 ？【答案】 x=25m【解析】【分析】根据牛顿第二定律求出物体的加速度，根据速度时间公式和位移时间公式求出 5s 末的速度和 5s 内的位移．【详解】（1）根据牛顿第二定律得，物体的加速度为： a F ＝ 14 m / s2＝2m / s2 ；m 75s 末的速度为： v=at=2 5m/s=10m/s.（2） 5s 内的位移为： x= 1 at 2＝ 12 22 25m＝ 25m．【点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．6． 某物理实验小组在游泳池做了一个实验：将一个小木球离水面 5m 高静止释放（不计空气阻力），经 1． 40s 后落入池底速度刚好为零．假定木球在水中做匀减速直线运动，重力加速度 g=10m/s 2．求：（ 1）木球刚接触水面时的速度的大小；（ 2）木球在水中运动的加速度的大小；（ 3）游泳池水的深度．【答案】（ 1） 10m/s（ 2。