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1、高考物理直线运动答题技巧及练习题( 含答案 ) 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/s2 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
2、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 t1=5 s；（ 2） aB2 m/s20.67m/s 23【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： vA=vB对 B 车 vB=at联立可得： t=10 sA 车的位移为： xA=vAt= 200 mB 车的位移为：xB= 1 at 2 =100 m2因为 xB+x0=175 mxA所以两车会相撞，设经过时间t 相撞，有 :vAt= xo 十1 at 22代入数据解得： t 1=5 s， t2=15 s(舍去 )（2）
3、已知 A 车的加速度大小aA=2 m/s 2，初速度 v0=20 m/s ，设 B 车的加速度为 aB， B 车运动经过时间 t ，两车相遇时，两车速度相等，则有： vA=v0-aAtvB= aBt 且 vA= vB在时间 t 内 A 车的位移为：xA=v0t-1 aAt 22B 车的位移为： xB=1aBt22又 xB+x0= xA联立可得： aB2 m/s20.67m/s232 某次足球比赛中，攻方使用“边路突破，下底传中”的战术如图，足球场长90m、宽60m.前锋甲在中线处将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做匀减速直线运2动，其初速度v0 12m/s，加速度大小a0 2m/s
4、 .(1) 甲踢出足球的同时沿边线向前追赶足球，设他做初速为零、加速度a1 2m/s2 的匀加速直线运动，能达到的最大速度m 8m/s. 求他追上足球的最短时间.v(2) 若甲追上足球的瞬间将足球以某速度v 沿边线向前踢出，足球仍以a0 在地面上做匀减速直线运动；同时，甲的速度瞬间变为v1 6 m/s ，紧接着他做匀速直线运动向前追赶足球，恰能在底线处追上足球传中，求v 的大小 .【答案】 (1)t6.5sv7.5m/s(2) 【解析】【分析】(1)根据速度时间公式求出运动员达到最大速度的时间和位移，然后运动员做匀速直线运动，结合位移关系求出追及的时间 .(2)结合运动员和足球的位移关系，运用
5、运动学公式求出前锋队员在底线追上足球时的速度【详解】(1)已知甲的加速度为a22m/s2，最大速度为 v28m/s ，甲做匀加速运动达到最大速度的时间和位移分别为：t2v28 s 4sa22x2v2 t284m16m22之后甲做匀速直线运动，到足球停止运动时，其位移x2 vm(t 1t 0) 8 2m 16m由于 x1 x2 x0，故足球停止运动时，甲没有追上足球甲继续以最大速度匀速运动追赶足球，则x0 (x1 x2)vmt 2联立得 :t2 0.5s甲追上足球的时间t t 0 t 2 6.5s(2)足球距底线的距离x2 45 x0 9m设甲运动到底线的时间为t 3，则 x2 v1t 3足球在
6、 t3 时间内发生的位移x2 vt31 a0t322联立解得： v 7.5m/s【点睛】解决本题的关键理清足球和运动员的位移关系，结合运动学公式灵活求解.3 如图所示，一木箱静止在长平板车上，某时刻平板车以a = 2. 5m/ s2 的加速度由静止开始向前做匀加速直线运动，当速度达到v = 9m/s时改做匀速直线运动，己知木箱与平板车之间的动摩擦因数= 0.22 5，箱与平板车之间的最大静摩擦力与滑动静擦力相等（g 取10m/s 2）。求：（ 1）车在加速过程中木箱运动的加速度的大小（ 2）木箱做加速运动的时间和位移的大小（ 3）要使木箱不从平板车上滑落，木箱开始时距平板车右端的最小距离。【答
7、案】（ 1）（ 2） 4s； 18m（ 3） 1.8m【解析】试题分析：（1）设木箱的最大加速度为，根据牛顿第二定律解得则木箱与平板车存在相对运动，所以车在加速过程中木箱的加速度为（2）设木箱的加速时间为，加速位移为。（3）设平板车做匀加速直线运动的时间为，则达共同速度平板车的位移为则要使木箱不从平板车上滑落，木箱距平板车末端的最小距离满足考点：牛顿第二定律的综合应用.4 现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，当两车快要到十字路口时，甲车司机看到绿灯开始闪烁，已知绿灯闪烁3 秒后将转为红灯请问：（1）若甲车在绿灯开始闪烁时刹车，要使车在绿灯闪烁的3 秒时间内停下来且
8、刹车距离不得大于 18m，则甲车刹车前的行驶速度不能超过多少？（ 2）若甲、乙车均以 v0=15m/s 的速度驶向路口，乙车司机看到甲车刹车后也紧急刹车（乙车司机的反应时间 t2=0.4s，反应时间内视为匀速运动）已知甲车、乙车紧急刹车时的加速度大小分别为 a1=5m/s 2、 a2=6m/s 2 若甲车司机看到绿灯开始闪烁时车头距停车线L=30m，要避免闯红灯，他的反应时间t 1 不能超过多少？为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车刹车前之间的距离s0 至少多大？【答案】 (1)（ 2）【解析】（ 1）设在满足条件的情况下，甲车的最大行驶速度为v1 根据平均速度与位移关系得：所以有：
9、v1=12m/s（2）对甲车有v0 t 1+ L代入数据得：t1=0.5s当甲、乙两车速度相等时，设乙车减速运动的时间为v0-a 2 t=v 0-a 1（t+ t2）t ，即：解得： t=2s则 v=v0-a 2t=3m/s此时，甲车的位移为：乙车的位移为：s2 v0 t 2+ 24m故刹车前甲、乙两车之间的距离至少为：s0=s2-s 1=2.4m点睛：解决追及相遇问题关键在于明确两个物体的相互关系；重点在于分析两物体在相等时间内能否到达相同的空间位置及临界条件的分析；必要时可先画出速度- 时间图象进行分析5 如图所示，物体A 的质量 mA 1kg ，静止在光滑水平面上的平板车B ，质量为mB
10、 0.5kg ，长为 L1m 某时刻 A 以 v0 4m/s 向右的初速度滑上木板B 的上表面，在 A 滑上 B 的同时，给 B 施加一个水平向右的拉力F ，忽略物体A 的大小，已知 A 与 B之间的动摩擦因素0.2 ，取重力加速度 g 10m/s2 求：（1）若 F 5N ，物体 A 在小车上运动时相对小车滑行的最大距离（2）如果要使 A 不至于从 B 上滑落，拉力 F 大小应满足的条件【答案】（ 1） 0.5m（ 2）1NF3N【解析】（ 1）物体 A 滑上木板B 以后，作匀减速运动，有mg=maA得 aA=g=2m/s2木板 B 作加速运动，有F+mg=MaB，代入数据解得：aB=14m
11、/s 2两者速度相同时，有v0-aAt=a Bt，代入数据解得：t=0.25s11115A 滑行距离： SA=v0t-aAt 2=4 0.25- 2m，22161612117B 滑行距离： SB=aBt =2 14 m=m21616最大距离： s=SAB15-7-S =16=0.5m16（ 2）物体 A 不滑落的临界条件是A 到达 B 的右端时， A、 B 具有共同的速度v1，则：v02v12v12L2aA2aB又：v0 v1 v1aAaB代入数据可得：aB=6（ m/s2）由 F=m2aB-m1g=1N若 F 1N，则 A 滑到 B 的右端时，速度仍大于B 的速度，于是将从 B 上滑落，所以
12、 F 必须大于等于1N 当 F 较大时，在 A 到达 B 的右端之前，就与B 具有相同的速度，之后， A 必须相对 B 静止，才不会从 B 的左端滑落即有： F=（ m+m） a， m1g=m1a所以： F=3N若 F 大于3N， A 就会相对 B 向左滑下综上：力F 应满足的条件是： 1NF3N点睛：牛顿定律和运动公式结合是解决力学问题的基本方法，这类问题的基础是分析物体的受力情况和运动情况，难点在于分析临界状态，挖掘隐含的临界条件6 物体在斜坡顶端以 1 m/s 的初速度和 0.5 m/s 2 的加速度沿斜坡向下作匀加速直线运动，已知斜坡长 24 米，求：(1) 物体滑到斜坡底端所用的时间
13、(2) 物体到达斜坡中点速度【答案】（ 1） 8s（ 2） 13m / s【解析】【详解】（1）物体做匀加速直线运动，根据位移时间关系公式，有：x v0t1 at 22代入数据得到：14=t+0.25t 2解得：t=8s 或者 t =-12s（负值舍去）所以物体滑到斜坡底端所用的时间为8s（ 2）设到中点的速度为 v1，末位置速度为 vt ，有：v t =v0+at1=1+0.5 8m/s=5m/svt2v022ax22xv1v0 2a联立解得：v1 13m/s7 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
14、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） 25m/s2（ 3） 2m【解析】试题分析：（ 1）小木球离水面 5m 高静止释放，做自由落体运动直到水面，根据位移时间公式得：h1= 1 gt122解得： t1=1s所以： v1=gt1=10m/s（2）在水中运动的时间为：t2=1 4-t1所以： av1025 m / s2t1.41（3）木球在水中做匀加速直线运动，平均速度等于v102所以： h2v10t21000.42m22考点：匀变速直线运
15、动的规律【名师点睛】该题主要考查了自由落体运动及匀减速直线运动基本公式的应用，难度不大，属于基础题8 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/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
16、最小长度；（ 3）木板右端离墙壁的最终距离【答案】 （1） 0.1 和 0.4（ 2） 6.0m （3） 6.5m【解析】试题分析：（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 / 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 g40 m / s2，解得20.41木板与墙壁碰撞前，匀减速运动时间t=1s，位移 x4.5m ，末速度 v=4m/s，其逆运动则为匀加速直线运动可得xvt1at 2 ，带入可得 a1m / s22木块和木板整体受力分析，滑动摩擦力提供合外力，即2 ga ，可得10.1（ 2）碰撞后，木板向左匀减速，依
17、据牛顿第二定律有1Mm g2mgMa1 ，可得a14m / s23对滑块，则有加速度 a2 4m / s2 ，滑块速度先减小到0，此时，木板向左的位移为x1vt11a1t1210m ， 末速度 v18m / s233402m滑块向右位移 x2t12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a2t2v1 a1t2 ，解得 t20.5s此过程，木板位移 x3v1t21a1t227m 。末速度 v3v1a1t22m / s26滑块位移此后木块和木板一起匀减速。二者的相对位移最大为x x1x2x3x46m滑块始
18、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 / s2位移 x5v322m2a所以木板右端离墙壁最远的距离为x1x2x56.5m考点：考查了牛顿第二定律与运动学公式的综合应用【名师点睛】连接牛顿第二定律与运动学公式的纽带就是加速度，所以在做这一类问题时，特别又是多过程问题时，先弄清楚每个过程中的运动性质，根据牛顿第二定律求加速度然后根据加速度用运动学公式解题或者根据运动学公式求解加速度然后根据加速度利用牛顿第二定律求解力视频95 1s 时F3=ma30.2=0.1a33=2m/s 2V3=v2-a3t3=0.6-2 0.1=0.4m/s2 分F4=ma40.1=0.1a44=1m/s 2V4=v3-a4t4=0.4-1 0.4=01 分v/t 图像正确3分考点：考查了牛顿第二定律与图像10 某汽车以 20m/s 的速度行驶，司机突然发现前方34m 处有危险，采取制动措施若汽车制动后做匀减速直线运动，产生的最大加速度大小为10m/s 2，为保证安全，司机从发现危险到采取制动措施的反应时间不得超过多少？【答案】 0.7s【解析】【分析】【详解】设反应时间不得超过t ，在反应时间内汽车的位移为S1，汽车做匀减速至停止的位移为S2，则有：S1=v0tv02S22a又S= S1 S2解得t=0.7s故反应时间不得超过0.7s