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时间:2020-12-20
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1、高考物理直线运动各地方试卷集合汇编及解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1.2022年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.某滑道示意图如下,长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接,滑道BC高h=10m,C是半径=20m圆弧的最低点,质量m=60kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑,加速R度a=4.5m/s2,到达B点时速度vB=30m/s.取重力加速度g=10m/s2.(1)求长直助滑道AB的长度;L(2)求运动员在AB段所受合外力的冲量的I大小;(3)若不计BC段的阻力,画出运动
2、员经过C点时的受力图,并求其所受支持力FN的大小.【答案】(1)100m(2)1800Ns(3)3900N【解析】(1)已知AB段的初末速度,则利用运动学公式可以求解斜面的长度,即v2v022aL可解得:Lv2v02100m2a(2)根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以ImvB01800Ns(3)小球在最低点的受力如图所示由牛顿第二定律可得:NmgmvC2R从B运动到C由动能定理可知:mgh1mv21mv2CB22解得;N3900N故本题答案是:(1)L100m(2)I1800Ns(3)N3900N
3、点睛:本题考查了动能定理和圆周运动,会利用动能定理求解最低点的速度,并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小.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
4、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)a4.9m/s(2)E1.0104J(3)W2.9104J【解析】【详解】(1)v150.4km/h14m/s由v122asv124.9m/s解得:a2s(2)v290km/h25m/s,v3126km/h35m/s由能量关系:Em
5、gh1mv322E10290J1.0104J(按g取10m/s2算,E11250J1.1104J)(3)由动能定理:mghW1mv321mv2222解得:W29040J2.9104J(按g取10m/s2算,W30000J3.0104J3.小球从离地面80m处自由下落,重力加速度g=10m/s2。问:(1)小球运动的时间。(2)小球落地时速度的大小v是多少?【答案】(1)4s;(2)40m/s【解析】【分析】自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动,由位移公式求解时间,用速度公式求解落地速度。【详解】
6、解:(1)由得小球运动的时间:落地速度为:4.总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下,经过2s拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v-t图,试根据图象求:(g取10m/s2)(1)t=1s时运动员的加速度和所受阻力的大小.(2)估算14s内运动员下落的高度及克服阻力做的功.(3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间.【答案】(1)160N(2)158;1.25×105J(3)71s【解析】【详解】(1)从图中可以看出,在t=2s内运动员做匀加速运动,其加速度大小为vt162=
7、8m/s2am/st2设此过程中运动员受到的阻力大小为f,根据牛顿第二定律,有mg-f=ma得f=m(g-a)=80×(10-8)N=160N(2)从图中估算得出运动员在14s内下落了39.5×2×=2m158m根据动能定理,有mghWf1mv22所以有Wfmgh1212)J≈1.25×510mv=(80×10×158-×80×6J22(3)14s后运动员做匀速运动的时间为Hh500158s=57stv6运动员从飞机上跳下到着地需要的总时间t总=t+t′=(14+57)s=71s5.(13分)如图所示,截面为直
8、角三角形的木块置于粗糙的水平地面上,其倾角θ=37°。现有一质量m=1.0kg的滑块沿斜面由静止下滑,经时间0.40s沿斜面运动了0.28m,且该过程中木块处于静止状态。重力加速度g取10m/s2,求:(sin37=°0.6,cos37°=0.8)(1)滑块滑行过程中受到的摩擦力大小;(2)滑块在斜面上滑行的过程中木块受到地面的摩擦力大小及方向。【答案】(1)2.5N(2)2.8N;方
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