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1、高考物理直线运动练习题及答案一、高中物理精讲专题测试直线运动1跳伞运动员做低空跳伞表演，当直升机悬停在离地面224m高时，运动员离开飞机作自由落体运动，运动了5s后，打开降落伞，展伞后运动员减速下降至地面，若运动员落地速度为5m/s，取，求运动员匀减速下降过程的加速度大小和时间【答案】； 【解析】运动员做自由落体运动的位移为 打开降落伞时的速度为：匀减速下降过程有：将v2=5 m/s、H=224 m代入上式，求得：a=12.5m/s2减速运动的时间为：2如图甲所示为2022年北京冬奥会跳台滑雪场馆“雪如意”的效果图如图乙所示为由助滑区、空中飞行区、着陆缓冲区等组成的依山势而建的赛道示意图运动员
2、保持蹲踞姿势从A点由静止出发沿直线向下加速运动，经过距离A点s=20m处的P点时，运动员的速度为v1=50.4km/h运动员滑到B点时快速后蹬，以v2=90km/h的速度飞出，经过一段时间的空中飞行，以v3=126km/h的速度在C点着地.已知BC两点间的高度差h=80m，运动员的质量m=60kg，重力加速度g取9.8m/s2，计算结果均保留两位有效数字.求(1)A到P过程中运动员的平均加速度大小；(2)以B点为零势能参考点，求到C点时运动员的机械能；(3)从B点起跳后到C点落地前的飞行过程中，运动员克服阻力做的功【答案】(1) (2) (3)【解析】【详解】(1)由 解得： (2),由能量关
3、系： （按g取10m/s2算，）(3)由动能定理：解得： （按g取10m/s2算，3某汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h，司机发现前方有障碍物时，立即采取紧急刹车，其制动过程中的加速度大小为5m/s2，假设司机的反应时间为0.50s，汽车制动过程中做匀变速直线运动。求：(1)汽车制动8s后的速度是多少(2)汽车至少要前行多远才能停下来?【答案】（1）0（2）105m【解析】【详解】（1）选取初速度方向为正方向，有：v0=108km/h=30m/s，由vt=v0+at得汽车的制动时间为：，则汽车制动8s后的速度是0；（2）在反应时间内汽车的位移：x1=v0t0=15m；汽车的制动距离为：
4、 则汽车至少要前行15m+90m=105m才能停下来【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，注意汽车在反应时间内做匀速直线运动4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，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
5、，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.【详解】（1）打开制动风翼时，列车的加速度为a1=0.5m/s2，设经过t2=40s时，列车的速度为v1，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
6、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； 5如图所示，一圆管放在水平地面上，长为L=0.5m，圆管的上表面离天花板距离h=2.5m，在圆管的正上方紧靠天花板放一颗小球，让小球由静止释放，同时给圆管一竖直向上大小为5m/s的初速度，g取10m/s（1）求小球释放后经过多长时间与圆管相遇？（2）试判断在圆管落地前小球能不能穿过圆管？如果不能，小球和圆管落地的时间差多大？如果能，小球穿过圆管的时间多长？【答案】（1）0.5s（2）0.1s【解析】试题分析：小球自由落体，圆管
7、竖直上抛，以小球为参考系，则圆管相对小球向上以5m/s做匀速直线运动；先根据位移时间关系公式求解圆管落地的时间；再根据位移时间关系公式求解该时间内小球的位移（假设小球未落地），比较即可；再以小球为参考系，计算小球穿过圆管的时间（1）以小球为参考系，则圆管相对小球向上以5m/s做匀速直线运动，故相遇时间为： （2）圆管做竖直上抛运动，以向上为正，根据位移时间关系公式，有带入数据，有，解得：t=1s 或 t=0（舍去）；假设小球未落地，在1s内小球的位移为，而开始时刻小球离地的高度只有3m，故在圆管落地前小球能穿过圆管；再以小球为参考系，则圆管相对小球向上以5m/s做匀速直线运动，故小球穿过圆管的
8、时间6如图所示，质量为M=8kg的小车停放在光滑水平面上，在小车右端施加一水平恒力F，当小车向右运动速度达 到时，在小车的右端轻轻放置一质量m=2kg的小物块，经过t1=2s的时间，小物块与小车保持相对静止。已知小物块与小车间的动摩擦因数0.2，假设小车足够长，g取10ms2，求：(1)水平恒力F的大小；(2)从小物块放到车上开始经过t=4s小物块相对地面的位移；(3)整个过程中摩擦产生的热量。【答案】（1）8N（2）13.6m（3）12J【解析】试题分析：（1）设小物块与小车保持相对静止时的速度为v，对于小物块，在t1=2s时间内，做匀加速运动，则有：对于小车做匀加速运动，则有：联立以上各式
9、，解得：F=8N （2）对于小物块，在开始t1=2s时间内运动的位移为：此后小物块仍做匀加速运动，加速度大小为，则有x=x1+x2联立以上各式，解得：x=13.6m（3）整个过程中只有前2s物块与小车有相对位移小车位移：相对位移：解得：Q=12J考点：牛顿第二定律的综合应用.7如图所示，一传送皮带与水平面夹角为 =37，正以2 m/s的恒定速率顺时针运行。现将一质量为10kg的工件轻放于其底端，经一段时间送到高3 m的平台上，已知工件与皮带间的动摩擦因数为= ，g取10 m/s2，求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能。【答案】460J【解析】试题分析：对工件，根据牛顿第二定律：解得：a=
10、1m/s2当工件的速度与传送带相等时有：解得：t=2s此时物块的位移：m此过程中传送带的位移：s1=vt=4m则相对位移：由能量关系可知，带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能：=460J考点：牛顿第二定律；能量守恒定律.8.某校物理课外小组为了研究不同物体水下运动特征， 使用质量m=0.05kg的流线型人形模型进行模拟实验实验时让模型从h=0.8m高处自由下落进入水中假设模型入水后受到大小恒为Ff=0.3N的阻力和F=1.0N的恒定浮力，模型的位移大小远大于模型长度，忽略模型在空气中运动时的阻力，试求模型（1）落到水面时速度v的大小；（2）在水中能到达的最大深度H；（3）从开始下落到返回水
11、面所需时间t【答案】（1）4m/s（2）0.5m（3）1.15s【解析】【分析】【详解】（1）模型人入水时的速度记为v，自由下落的阶段加速度记为a1，则a1=g；v2=2a1h解得v=4m/s；（2）模型人入水后向下运动时，设向下为正，其加速度记为a2，则：mg-Ff-F=ma2解得a2=-16m/s2所以最大深度： （3）自由落体阶段： 在水中下降在水中上升：F-mg-Ff=ma3解得a3=4.0m/s2所以： 总时间：t=t1+t2+t3=1.15s9一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过5s后警车发动起来，并以2m/s2
12、的加速度做匀加速运动，并尽快追上货车，但警车的行驶速度必须控制在108km/h以内问：（1）警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？（2）求出警车发动后至少要多长时间才能追上货车？【答案】（1）90m（2）12.5s【解析】【分析】【详解】当两车速度相同时距离最大由可得警车达到的时间；在这段时间警车的位移货车相对于出发点的位移两车间的最大距离；由可得警车达到最大速度的时间此时警车的位移货车相对于出发点的位移由于警车的位移小于货车的位移，所以仍末追上设再经过追上，则得则总时间为 则警车发动后经过才能追上故本题答案是：（1）90m（2）12.5s10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/s2，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=v0t又S= S1S2解得t=0.7s故反应时间不得超过0.7s
