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1、高考物理总复习 - 物理直线运动及解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1如图所示，一根有一定电阻的直导体棒质量为、长为 L，其两端放在位于水平面内间距也为 L 的光滑平行导轨上，并与之接触良好；棒左侧两导轨之间连接一可控电阻；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨所在平面，时刻，给导体棒一个平行与导轨的初速度，此时可控电阻的阻值为，在棒运动过程中，通过可控电阻的变化使棒中的电流强度保持恒定，不计导轨电阻，导体棒一直在磁场中。（1）求可控电阻R 随时间变化的关系式；（2）若已知棒中电流强度为I，求时间内可控电阻上消耗的平均功率P；（3）若在棒的整个运动过程中将题中的可控电阻
2、改为阻值为的定值电阻，则棒将减速运动位移后停下；而由题干条件，棒将运动位移后停下，求的值。【答案】（ 1）；（ 2）；（ 3）【解析】试题分析：（1）因棒中的电流强度保持恒定，故棒做匀减速直线运动，设棒的电阻为，电流为I，其初速度为，加速度大小为，经时间后，棒的速度变为，则有：而，时刻棒中电流为：，经时间后棒中电流为：，由以上各式得：。（2）因可控电阻R 随时间均匀减小，故所求功率为：，由以上各式得：。（3）将可控电阻改为定值电阻，棒将变减速运动，有：，而，由以上各式得，而，由以上各式得，所求。考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化【名师点睛】解决本题的关键知道分析导体棒受力
3、情况，应用闭合电路欧姆定律和牛顿第二定律求解，注意对于线性变化的物理量求平均的思路，本题中先后用到平均电动势、平均电阻和平均加速度。2 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
4、减速的位移为：所以汽车前进的距离为：。3 甲、乙两车在某高速公路上沿直线同向而行，它们的v t图象如图所示，若t=0 时刻两车相距 50m ，求：（ 1）若 t=0 时，甲车在乙车前方，两车相遇的时间；（ 2）若 t=0 时，乙车在甲车前方，两车相距的最短距离。【答案】 (1) 6.9s(2) 40m【解析】（ 1）由图得，乙的加速度为：相遇时，对甲：x 甲 =v 甲 t对乙：由题意有： x 乙=x 甲 +50联立解得： t=2（+1） s6.9s（2）分析知，当两车速度相等时距离最短，即为：t =2s对甲： x 甲 =v甲 t =10 2m=20m对乙：两车相距的最短距离为：答：（ 1）若
5、t=0 时，甲车在乙车前方，两车相遇的时间是6.9s；（2）若 t=0 时，乙车在甲车前方，两车相距的最短距离是40m。点睛：在追及问题中当两车速度相等时两者之间的距离有最值，解此类题要根据速度之间的关系以及位移之间的关系求解即可。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
6、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： 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t ，即：v0-a
7、2 t=v 0-a 1（t+ t2）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 杭黄高铁是连接杭州市和黄山市的高速铁路。2018 年 12 月 25 日，正式开通运营，运行时的最大时速为 250 公里。杭黄高速列车在一次联调联试运行中由A 站开往 B 站， A、 B车站间的铁路为直线。技术人员乘此列车从
8、A 车站出发，列车从启动匀加速到270km/h，用了 150s 时间，在匀速运动了 10 分钟后，列车匀减速运动，经过200 秒后刚好停在 B 车站. 求 :(1求此高速列车启动、减速时的加速度;)(2)求 A、 B 两站间的距离；【答案】 （1） 0.5m/s 2， -0.375m/s 2；（ 2） 58125m【解析】【分析】分别确定高速列车启动、减速运动过程的初速度、末速度和时间，由加速度定义式vat求出加速度。【详解】(1) 由加速度的定义式av 有：t高速列车启动时的加速度为a1v270m0.5mt3.6150s2s2高速列车减速时的加速度为a2v0270m20.375 m2 ；t3
9、.6200ss(2) 加速过程的位移为x11 a1t125626m2匀速过程的位移为x2vt245000 m减速过程的位移为x30v27500m2a2总位移为xx1x2x358125 m6如图甲所示，质量为M 3.0kg的平板小车C静止在光滑的水平面上，在t 0 时，两个质量均为1.0kg的小物体A 和B 同时从左右两端水平冲上小车，1.0s 内它们的v t图象如图乙所示，（g 取10m/s 2）求：(1)小物体A 和B 与平板小车之间的动摩擦因数A、 B(2)判断小车在0 1.0s 内所做的运动，并说明理由？(3)要使 A、B 在整个运动过程中不会相碰，车的长度至少为多少？【答案】（ 1）
10、0.3；（ 2）小车静止；（3）7.2m【解析】试题分析：(1)由 v t 图可知，在第1 s 内，物体A、 B 的加速度大小相等，均为a3.0 m/s 2.根据牛顿第二定律：f = mgma 可得 AB=0.3(2)物体 A、B 所受摩擦力大小均为 F ma 3.0 N，方向相反，f根据牛顿第三定律，车C 受 A、 B 的摩擦力也大小相等，方向相反，合力为零，故小车静止。(3)由图像可知 0-1.0s 内 A 的位移 xA=4.5m B 的位移 xB=1.5m B 减速到零后，对 A fA= mg maA 解得 aA=3m/s 2对 B 和车 fA= mg=（ M+m ） aB 解得 aB=0.75m/s 2设经过时间t ，达到相同速度v解得： t=0.8s v=0.6m/s相对位移mA、 B 之间的相对位移，即车的最小长度为：x xAxB 7.2m考点：牛顿第二定律的综合应用.7 一辆值勤的警车停在公路当警员发现从他旁边以10m/s 的速度匀速行驶的货车有违章行为时 ,决定去拦截 ,经 5s 警车发动起来 ,以 a=2 m/s2加速度匀加速开出维持匀加速运动,能达到的最大速度为 20m/s,试问：(1)在警车追上货车之前 ,两车间的最大距离是多少 ?(2) 警车要多长时间才能
