高中物理直线运动解题技巧及练习题含解析.docx

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1、高中物理直线运动解题技巧及练习题含解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1．货车A正在公路上以20m/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75m．（1）若此时轿车B立即以2m/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2m/s2（两车均视为质点），为了避免碰撞，在货车A刹车的同时，轿

2、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=5s；（2）aB2m/s20.67m/s23【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=10sA车的位移为：xA=vAt=200mB车的位移为：xB=1at2=100m2因为xB+x0=175m

3、，初速度v0=20m/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-1aAt22B车的位移为：xB=1aBt22又xB+x0=xA联立可得：aB2m/s20.67m/s232．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

4、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作用力的大小与志愿者重力大小的比值．【答案】（1）2，2.5s；（）0.3s；（F041）8m/s32mg5【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/s2③

5、t2.5s④（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，志愿者的质量为m，由牛顿第二定律得Fma⑧由平行四边形定则得F02F2(mg)2⑨联立③⑧⑨式，代入数据得F041⑩mg53．为确保行车安全，高速公路不同路段限速不同，若有一段直行连接弯道的路段，如图所示，直行路段AB限速120km/h，弯道处限速60km/h．（1）一小车以120km/h的速度在直行道行驶，要在弯道B处减速至60km/h，已知该车制动

6、的最大加速度为2.5m/s2，求减速过程需要的最短时间；（2）设驾驶员的操作反应时间与车辆的制动反应时间之和为2s（此时间内车辆匀速运动），驾驶员能辨认限速指示牌的距离为x0=100m，求限速指示牌P离弯道B的最小距离．【答案】（1）3.3s（2）125.6m【解析】【详解】（1）v0120km/h12060km/h60m/s，vm/s3.63.6根据速度公式v=v0-at，加速度大小最大为2.5m/s2解得：t=3.3s；（2）反应期间做匀速直线运动，x1=v0t1=66.6m；匀减速的位移：v2v022ax解得：x=159m则x'=15

7、9+66.6-100m=125.6m．应该在弯道前125.6m距离处设置限速指示牌.4．一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重.一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下.落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下.已知座舱开始下落时的高度为75m,当落到离地面30m的位置时开始制动,座舱均匀减速.重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力.（1）求座舱下落的最大速度;（2）求座舱下落的总时间;（3）若座舱中某人用手托着重30N的铅球,求座舱下落过程中球对手的压力.【答案】（1）30m/s（2

8、）5s．（3）75N．【解析】试题分析：（1）v2=2gh;vm＝30m/s⑵座舱在自由下落阶段所用时间为：h1gt12t1＝3s2h座舱在匀减速下落阶段所用的时间为：t2＝v＝