高考物理直线运动题20套(带答案)含解析.docx

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1、高考物理直线运动题20套(带答案)含解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1．倾角为θ的斜面与足够长的光滑水平面在D处平滑连接，斜面上AB的长度为3L，BC、CD的长度均为3.5L，BC部分粗糙，其余部分光滑。如图，4个“—”形小滑块工件紧挨在一起排在斜面上，从下往上依次标为1、2、3、4，滑块上长为L的轻杆与斜面平行并与上一个滑块接触但不粘连，滑块1恰好在A处。现将4个滑块一起由静止释放，设滑块经过D处时无机械能损失，轻杆不会与斜面相碰。已知每个滑块的质量为m并可视为质点，滑块与粗糙面间的动摩擦因数为tan，重力

2、加速度为g。求（1）滑块1刚进入BC时，滑块1上的轻杆所受到的压力大小；（2）4个滑块全部滑上水平面后，相邻滑块之间的距离。【答案】（1）F3mgsin（2）d4L43【解析】【详解】（1）以4个滑块为研究对象，设第一个滑块刚进BC段时，4个滑块的加速度为a，由牛顿第二定律：4mgsinmgcos4ma以滑块1为研究对象，设刚进入BC段时，轻杆受到的压力为F，由牛顿第二定律：Fmgsinmgcosma已知tan联立可得：F3mgsin4（2）设4个滑块完全进入粗糙段时，也即第4个滑块刚进入BC时，滑块的共同速度为v这个过程，4个滑块向下移动了

3、6L的距离，1、2、3滑块在粗糙段向下移动的距离分别为3L、2L、L，由动能定理，有：4mgsin6Lmgcos（3L2LL)14mv22可得：v3gLsin由于动摩擦因数为tan，则4个滑块都进入BC段后，所受合外力为0，各滑块均以速度v做匀速运动；第1个滑块离开BC后做匀加速下滑，设到达D处时速度为v1，由动能定理：mgsin3.5L1mv121mv222可得：v14gLsin当第1个滑块到达BC边缘刚要离开粗糙段时，第2个滑块正以v的速度匀速向下运动，且运动L距离后离开粗糙段，依次类推，直到第4个滑块离开粗糙段。由此可知，相邻两个滑块到达

4、BC段边缘的时间差为tLL，因此到达水平面的时间差也为tvv所以滑块在水平面上的间距为dv1t联立解得d4L32．重力加速度是物理学中的一个十分重要的物理量，准确地确定它的量值，无论从理论上、还是科研上、生产上以及军事上都有极其重大的意义。（1）如图所示是一种较精确测重力加速度g值的方法：将下端装有弹射装置的真空玻璃直管竖直放置，玻璃管足够长，小球竖直向上被弹出，在O点与弹簧分离，然后返回。在O点正上方选取一点P，利用仪器精确测得OP间的距离为H，从O点出发至返回O点的时间间隔为T1，小球两次经过P点的时间间隔为T2。（i）求重力加速度g；（i

5、i）若O点距玻璃管底部的距离为L0，求玻璃管最小长度。（2）在用单摆测量重力加速度g时，由于操作失误，致使摆球不在同一竖直平面内运动，而是在一个水平面内做圆周运动，如图所示．这时如果测出摆球做这种运动的周期，仍用单摆的周期公式求出重力加速度，问这样求出的重力加速度与重力加速度的实际值相比，哪个大？试定量比较。（3）精确的实验发现，在地球上不同的地方，g的大小是不同的，下表列出了一些地点的重力加速度。请用你学过的知识解释，重力加速度为什么随纬度的增加而增大？8H2T1H；（2）求出的重力加速度比实际值大；（3）【答案】（1）g22，L0T1T2T

6、12T22解析见详解。【解析】【详解】12（1）（i）小球从O点上升到最大高度过程中：h1T12g22小球从P点上升的最大高度：h21gT222依据题意：h1h2H联立解得：g8HT12T22（ii）真空管至少的长度：LL0h1T2H故LL01T12T22（2）以l表示摆长，θ表示摆线与竖直方向的夹角，m表示摆球的质量，F表示摆线对摆球的拉力，T表示摆球作题图所示运动的周期，小球受力分析如图：则有Fsinθ＝mLsinθ（2）2，Fcosθ＝mgT由以上式子得：T＝2πLcos，而单摆的周期公式为T′＝2πL，即使在单摆实验gg中

7、，摆角很小，θ＜5°，但cosθ＜l，这表示对于同样的摆长L，摆球在水平面内作圆周运动的周期T小于单摆运动的周期T′，所以把较小的周期通过求出的重力加速度的数值将大于g的实际值。（3）地球是自转，地球表面的所有物体都随着地球共同做匀速圆周运动，万有引力的一个分力提供物体随地球自转的向心力，另一个分力为重力，在赤道附近,物体做匀速圆周运动的半径最大,赤道上的自转半径为地球半径R，所以重力最小,重力加速度就最小。随着纬度升高,自转半径减小,自转的向心力减小,万有引力的另一个分力G增大；如图所示：故重力加速度随着维度的增加而增大。3．A、B两列火车，

8、在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度vA=10m/s，B车在后，速度vB=30m/s．因大雾能见度很低，B车在距A车△s=75m时才发现前方有A车，