高中物理直线运动解题技巧及练习题.docx

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1、高中物理直线运动解题技巧及练习题一、高中物理精讲专题测试直线运动1．研究表明，一般人的刹车反应时间（即图甲中“反应过程”所用时间）t0=0.4s，但饮酒会导致反应时间延长．在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L=39m．减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动．取重力加速度的大小g=10m/s2．求：（1）减速过程汽车加速度的大小及所用时间；（2）饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少；（3）减速过程汽车对志愿者

2、作用力的大小与志愿者重力大小的比值．【答案】（1）8m/s2，2.5s；（2）0.3s；（3）F041mg5【解析】【分析】【详解】（1）设减速过程中，汽车加速度的大小为a，运动时间为t，由题可知初速度v020m/s，末速度vt0，位移f(x)2x211由运动学公式得：v022as①tv02.5s②a由①②式代入数据得a8m/s2③t2.5s④（2）设志愿者饮酒后反应时间的增加量为t，由运动学公式得Lv0ts⑤ttt0⑥联立⑤⑥式代入数据得t0.3s⑦（3）设志愿者力所受合外力的大小为F，汽车对志愿者作用力的大小为F0，志愿者的质量

3、为m，由牛顿第二定律得Fma⑧由平行四边形定则得F2F2(mg)2⑨0联立③⑧⑨式，代入数据得F041mg5⑩2．某人驾驶一辆小型客车以v0＝10m/s的速度在平直道路上行驶，发现前方s＝15m处有减速带，为了让客车平稳通过减速带，他立刻刹车匀减速前进，到达减速带时速度v＝5.0m/s．已知客车的总质量3m＝2.0×10kg.求：(1)客车到达减速带时的动能Ek；(2)客车从开始刹车直至到达减速带过程所用的时间t；(3)客车减速过程中受到的阻力大小f．【答案】(1)Ek43＝2.5×10J(2)t＝2s(3)f5.0×10N＝【解析

4、】【详解】(1)客车到达减速带时的功能Ek＝1mv2，解得E42k＝2.5×10J(2)客车减速运动的位移sv0v2t，解得t＝2s(3)设客车减速运动的加速度大小为a，则v＝v0－at，f＝ma解得＝×3f5.010N3．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，

5、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

6、解】（1）打开制动风翼时，列车的加速度为a1=0.5m/s2，设经过t2时，列车的速度为1=40sv，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；4．如图甲所示，长为4m的水平轨道AB与半径为R=0．6m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接，有一质量为1kg的滑块（大小不计），从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F的大小随位移变化关

7、系如图乙所示，滑块与AB间动摩擦因数为0．25，与BC间的动摩擦因数未知，取g=l0m/s2．求：（1）滑块到达B处时的速度大小；（2）滑块在水平轨道AB上运动前2m过程中所需的时间；（3）若滑块到达B点时撤去力F，滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好能达到最高点C，则滑块在半圆轨道上克服摩擦力所做的功是多少．【答案】（1）210m/s（2）8s（3）5J35【解析】试题分析：（1）对滑块从A到B的过程，由动能定理得1F1x1－F3x3－μmgx＝2mvB2得vB＝210m/s．（2）在前2m内，由牛顿第二定律得111at12F－μm

8、g＝ma且x＝28s．解得t1＝35（3）当滑块恰好能到达最高点C时，有mg＝mvC2R对滑块从B到C的过程，由动能定理得W－mg×2R＝1mvC2－1mvB222代入数值得W＝－5J即克服摩擦力做的功为5J．考点：动能定理；牛顿第二