物理直线运动专项及解析.docx

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1、物理直线运动专项及解析一、高中物理精讲专题测试直线运动1．质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的图象如图所示取m/s2，求：（1）物体与水平面间的动摩擦因数；（2）水平推力F的大小；（3）s内物体运动位移的大小．【答案】（1）0.2；（2）5.6N；（3）56m。【解析】【分析】【详解】（1）由题意可知，由v-t图像可知，物体在4～6s内加速度：物体在4～6s内受力如图所示根据牛顿第二定律有：联立解得：μ=0.2（2）由v-t图像可知：物体在0～4s

2、内加速度：又由题意可知：物体在0～4s内受力如图所示根据牛顿第二定律有：代入数据得：F=5.6N（3）物体在0～14s内的位移大小在数值上为图像和时间轴包围的面积，则有：【点睛】在一个题目之中，可能某个过程是根据受力情况求运动情况，另一个过程是根据运动情况分析受力情况；或者同一个过程运动情况和受力情况同时分析，因此在解题过程中要灵活处理．在这类问题时，加速度是联系运动和力的纽带、桥梁．2．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

3、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/h120m/s，v60km/h60m/s3.63.6根据速度公式v=v0-at，加速度大小最大为2.5

4、m/s2解得：t=3.3s；（2）反应期间做匀速直线运动，x1=v0t1=66.6m；22解得：x=159m则x'=159+66.6-100m=125.6m．应该在弯道前125.6m距离处设置限速指示牌.3．伽利略在研究自出落体运动时，猜想自由落体的速度是均匀变化的，他考虑了速度的两种变化：一种是速度随时间均匀变化，另一种是速度随位移均匀变化。现在我们已经知道.自由落体运动是速度随时间均匀变化的运动。有一种“傻瓜”照相机的曝光时间极短，且固定不变。为估测“傻瓜”照相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的高处使一

5、个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子在A点正上方1.8m的高度自由下落.每块砖的平均厚度为6.0cm.(不计空气阻力，g取10m/s2)a.计算石子到达A点的速度大小vA；b.估算这架照相机的曝光时间(结果保留一位有效数字〕。【答案】6m/s，0.02s；【解析】【详解】a、由自由落体可知，设从O点静止下落：hOA=1.8mhOA12gt2，t2hOAg0.6svAgt6m/sb、由图中可知hAB距离近似为两块砖厚度方法一：h

6、AB=12cm=0.12mhOB=hOA+hAB=1.92cmhOA1gtB22tB=0.62s曝光时间△t=tB-tA=0.02s方法二、由于曝光时间极短，可看成匀速直线运动△t=hAB0.12s0.02svA64．质点从静止开始做匀加速直线运动，经4s后速度达到，然后匀速运动了10s，接着经5s匀减速运动后静止求：（1）质点在加速运动阶段的加速度；（2）质点在第16s末的速度；（3）质点整个运动过程的位移．【答案】（1）5m/s2（2）12m/s（3）290m【解析】【分析】根据加速度的定义式得加速和

7、减速运动阶段的加速度，根据匀变速运动的速度和位移公式求解。【详解】（1）设加速阶段的加速度为a1，则：v1=a1t1解得质点在加速运动阶段的加速度：a1==m/s2=5m/s2（2）设减速运动阶段的加速度为a2，由于v2=v1+a2t2，所以，a2==m/s2=-4m/s2当t=16s时，质点已减速运动了：t3=16s-14s=2s质点在第16s末的速度为：；v3=v1+a2t3=(20-24)m/s=12m/s（3）匀加速直线运动的位移：x1=t1=4m=40m匀速直线运动位移:x2=vt2=2010m

8、=200m匀减速直线运动的位移′x3=t3=5m=50m则质点整个运动过程的总位移:x=x1+x2++x3=(40+200+50)m=290m5．光滑水平桌面上有一个静止的物体，其质量为7kg，在14N的水平恒力作用下向右做匀加速直线运动，求:5s末物体的速度的大小？5s内通过的位移是多少？【答案】x=25m【解析】【分析】根据牛顿第二定律求出物体的加速度，根据速度时间公式和位移时间公式求出5s末的速度和5s内的位移．【详解】