（江蘇專(zhuān)版）2018年高考物理第二輪復(fù)習(xí) 第20講 運(yùn)動(dòng)和力2017新題賞析課后練習(xí)

1、（江蘇專(zhuān)版）2018年高考物理第二輪復(fù)習(xí) 第20講 運(yùn)動(dòng)和力2017新題賞析課后練習(xí)第20講運(yùn)動(dòng)和力2017新題賞析題一：交通信號(hào)“綠波”控制系統(tǒng)一般被稱(chēng)為“綠波帶”，它是根據(jù)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)情況對(duì)各路口紅綠燈進(jìn)行協(xié)調(diào)，使車(chē)輛通過(guò)時(shí)能連續(xù)獲得一路綠燈。鄭州市中原路上某直線路段每間隔L500m就有一個(gè)紅綠燈路口，綠燈時(shí)間t160s，紅燈時(shí)間t240s，而且下一路口紅綠燈亮起總比當(dāng)前路口紅綠燈滯后t50s。要求汽車(chē)在下一路口綠燈再次亮起后能通過(guò)該路口（即經(jīng)過(guò)前一路口后，在下一路口第一次紅燈亮之前通過(guò)該路口）。汽車(chē)可看做質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)通過(guò)路口的時(shí)間，道路通行順暢。某路口綠燈剛亮起時(shí)，某汽車(chē)恰好通過(guò)，要使該汽車(chē)保

2、持勻速行駛，在后面道路上再連續(xù)通過(guò)五個(gè)路口，滿足題設(shè)條件下，汽車(chē)勻速行駛的最大速度是多少？最小速度又是多少？（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）題二：交通規(guī)定：黃燈亮?xí)r車(chē)頭已經(jīng)越過(guò)停車(chē)線的車(chē)輛可以繼續(xù)前行，車(chē)頭未越過(guò)停車(chē)線的，若繼續(xù)前行則視為闖黃燈?，F(xiàn)有甲、乙兩汽車(chē)正沿同一平直馬路同向勻速行駛，甲車(chē)在前，乙車(chē)在后，當(dāng)兩車(chē)快要到十字路口時(shí)，甲車(chē)司機(jī)看到黃燈閃爍，黃燈提示3s后將轉(zhuǎn)為紅燈。請(qǐng)問(wèn)：（1）若甲車(chē)在黃燈開(kāi)始閃爍時(shí)剎車(chē)，要使車(chē)在黃燈閃爍的時(shí)間內(nèi)停下來(lái)且剎車(chē)距離不得大于18m，則甲車(chē)剎車(chē)前的行駛速度不能超過(guò)多少？（2）若甲、乙兩車(chē)均以v015m/s的速度駛向路口，乙車(chē)司機(jī)看到甲車(chē)剎車(chē)后也緊急剎車(chē)（乙

3、車(chē)司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間t20.4s）。已知甲車(chē)、乙車(chē)緊急剎車(chē)時(shí)產(chǎn)生的加速度大小分別為a15m/s2、a26m/s2。若甲車(chē)司機(jī)看到黃燈閃爍時(shí)車(chē)頭距停車(chē)線L30m，要避免闖紅燈，他的最長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間t1為多少？（3）滿足第（2）問(wèn)的條件下，為保證兩車(chē)在緊急剎車(chē)過(guò)程中不相撞，甲、乙兩車(chē)剎車(chē)前的最小距離s0多大？題三：如圖所示為在某十字路口附近的一橡膠減速帶，一警用巡邏車(chē)正以20m/s的速度行駛在該路段，在離減速帶50m時(shí)巡邏車(chē)開(kāi)始做勻減速運(yùn)動(dòng)，結(jié)果以5m/s的速度通過(guò)減速帶，通過(guò)后立即以2.5m/s2的加速度加速到原來(lái)的速度。警用巡邏車(chē)可視為質(zhì)點(diǎn)，減速帶的寬度忽略不計(jì)。求由于減速帶的存在，巡邏車(chē)通過(guò)這段距離

4、多用的時(shí)間。題四：公路人工收費(fèi)站會(huì)影響道路的暢通，ETC應(yīng)運(yùn)而生，ETC是電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱(chēng)。汽車(chē)分別通過(guò)ETC通道和人工收費(fèi)通道的流程如圖所示。假設(shè)道路上有并行的甲、乙兩輛汽車(chē)，都以速度v115m/s朝收費(fèi)站沿直線勻速行駛，現(xiàn)甲車(chē)過(guò)ETC通道，需要在某位置開(kāi)始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)虛線EF處速度正好減為v25m/s，在虛線EF與收費(fèi)站中心線之間以5m/s的速度勻速行駛，通過(guò)收費(fèi)站中心線后才加速行駛恢復(fù)原來(lái)速度，虛線EF處與收費(fèi)站中心線的距離d10m。乙車(chē)過(guò)人工收費(fèi)通道，需要在中心線前某位置開(kāi)始做勻減速運(yùn)動(dòng)，至中心線處恰好速度為零，經(jīng)過(guò)20s，繳費(fèi)成功后再啟動(dòng)汽車(chē)勻加速行駛恢復(fù)原來(lái)速度。

5、已知甲、乙兩車(chē)勻加速過(guò)程的加速度大小均為a11m/s2，勻減速過(guò)程的加速度大小均為a22m/s2。（1）甲車(chē)過(guò)ETC通道時(shí)，從開(kāi)始減速到恢復(fù)原來(lái)速度過(guò)程中的位移大小是多少？（2）假設(shè)人工收費(fèi)通道前有一列車(chē)隊(duì)在勻速行駛，車(chē)距都為x2，當(dāng)前一輛車(chē)從中心線起動(dòng)行駛78.125m時(shí)，后一輛車(chē)剛好停在中心線上，則x2為多大？（3）假設(shè)有兩列車(chē)隊(duì)分別從ETC通道和人工收費(fèi)通道通過(guò)，通過(guò)ETC通道的車(chē)隊(duì)勻速行駛時(shí)相鄰兩車(chē)間均相距x1120m，通過(guò)人工收費(fèi)通道的車(chē)隊(duì)勻速行駛時(shí)相鄰兩車(chē)間距均為x2，則每小時(shí)從ETC通道多通過(guò)多少輛車(chē)？題五：一長(zhǎng)木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物塊；在木板右方有一墻壁，木

6、板右端與墻壁的距離為4.5m，如圖（a）所示。t0時(shí)刻開(kāi)始，小物塊與木板一起以共同速度向右運(yùn)動(dòng)，直至t1s時(shí)木板與墻壁碰撞（碰撞時(shí)間極短）。碰撞前后木板速度大小不變，方向相反；運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小物塊始終未離開(kāi)木板。已知碰撞后1s時(shí)間內(nèi)小物塊的vt圖線如圖（b）所示。木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2。求：（1）木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)1及小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)2；（2）木板的最小長(zhǎng)度；（3）木板右端離墻壁的最終距離。題六：如圖所示，在傾角30、足夠長(zhǎng)的斜面上分別固定著相距L0.2m、可視為質(zhì)點(diǎn)的A、B兩個(gè)物體，它們的質(zhì)量為mAmB1kg，它們與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為

7、A、B，在t0時(shí)刻同時(shí)撤去固定兩物體的外力后，A物體沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，并與B物體發(fā)生連續(xù)碰撞（碰撞時(shí)間極短，忽略不計(jì)），每次碰后兩物體交換速度，取g10m/s2，求：（1）A與B第1次碰后瞬間B的速率；（2）從A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到兩物體第2次相碰經(jīng)歷的時(shí)間。運(yùn)動(dòng)和力2017新題賞析題一：最大速度為10m/s，最小速度為8.1m/s詳解：若汽車(chē)剛好在綠燈亮起時(shí)通過(guò)第五個(gè)路口，則通過(guò)五個(gè)路口的時(shí)間t5t，此時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度最大。若汽車(chē)剛好在綠燈熄滅時(shí)通過(guò)第五個(gè)路口，則通過(guò)五個(gè)路口的時(shí)間為t5t+t1310s，此時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度最小。題二：（1）12m/s（2）0.5s（3）2.4m詳解：（1）設(shè)在滿足條件的

8、情況下，甲車(chē)的最大行駛速度為v1，則18m，所以v112m/s。（2）對(duì)甲車(chē)：，代入數(shù)據(jù)得t10.5s。（3）設(shè)乙車(chē)減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，當(dāng)甲、乙兩車(chē)速度相等時(shí)有v0a2tv0a1（tt2）解得t2s，則vv0a2t3m/s，21.6m，24m，s0s2-s12.4m。題三：3.75s詳解：巡邏車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由速度-位移公式可知，加速度a3.75m/s2，減速需要的時(shí)間t14s，巡邏車(chē)加速的時(shí)間t26s，加速的位移s275m，巡邏車(chē)通過(guò)的總位移ss1s2125m。巡邏車(chē)勻速通過(guò)這段距離所用的時(shí)間t6.25s，則多用的時(shí)間tt1t2t3.75s。題四：（1）160m（2）487.5m（3）3

9、40輛詳解：（1）甲車(chē)過(guò)ETC通道時(shí)，減速過(guò)程的位移為，可得x150m，加速恢復(fù)原來(lái)速度的位移，可得x2100m，所以總的位移x總x1dx2160m。（2）乙車(chē)在中心線處的停車(chē)時(shí)間t120s，勻加速78.125m的時(shí)間12.5s。由于沒(méi)有等待時(shí)間，即后一輛車(chē)和前一輛車(chē)做減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是相同的，因此后一輛車(chē)比前一輛車(chē)到達(dá)中心線處的時(shí)間晚（t1t2），故兩車(chē)正常行駛時(shí)的車(chē)距等于在前一輛車(chē)停車(chē)時(shí)間和加速時(shí)間內(nèi)以速度v1勻速行駛的距離，即x2v1（t1t2）487.5m。（3）由于沒(méi)有等待時(shí)間，每小時(shí)通過(guò)收費(fèi)站的車(chē)輛即正常行駛時(shí)每小時(shí)通過(guò)某點(diǎn)的車(chē)輛數(shù)，因此ETC通道每小時(shí)通過(guò)的車(chē)輛數(shù)（輛）450（輛）

10、，人工收費(fèi)通道每小時(shí)通過(guò)的車(chē)輛數(shù)（輛）110（輛），ETC通道多通過(guò)nn1n2340輛車(chē)。題五：（1）0.1，0.4（2）6.0m（3）6.5m詳解：（1）規(guī)定向右為正方向。木板與墻壁相碰前，小物塊和木板一起向右做勻變速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a1，小物塊和木板的質(zhì)量分別為m和M。由牛頓第二定律有1（mM）g（mM）a1由題圖（b）可知，木板與墻壁碰前瞬間的速度v14m/s，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v1v0a1t1s0v0t1a1t式中，t11s，s04.5m是木板碰前的位移，v0是小物塊和木板開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度。聯(lián)立式和題給條件得10.1在木板與墻壁碰撞后，木板以v1的初速度向左做勻變速運(yùn)動(dòng)，小物塊以v1的初速

11、度向右做勻變速運(yùn)動(dòng)。設(shè)小物塊的加速度為a2，由牛頓第二定律有2mgma2由題圖（b）可得a2式中，t22s，v20，聯(lián)立式和題給條件得20.4。（2）設(shè)碰撞后木板的加速度為a3，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，木板和小物塊剛好具有共同速度v3。取向右為正方向，則a3為正，a2為負(fù)，由牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得2mg1（Mm）gMa3v3v1a3tv3v1a2t碰撞后至木板和小物塊剛好達(dá)到共同速度的過(guò)程中，木板運(yùn)動(dòng)的位移為s1t小物塊運(yùn)動(dòng)的位移為s2t小物塊相對(duì)木板的位移為ss2s1聯(lián)立式，并代入數(shù)值得s6.0m因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)過(guò)程中小物塊沒(méi)有脫離木板，所以木板的最小長(zhǎng)度應(yīng)為6.0m。（3）在小物塊和木板具有共同速度后，兩

12、者向左做勻變速運(yùn)動(dòng)直至停止，設(shè)加速度為a4，此過(guò)程中小物塊和木板運(yùn)動(dòng)的位移為s3。由牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得1（mM）g（mM）a40v2a4s3碰后木板運(yùn)動(dòng)的位移為ss1s3聯(lián)立式，并代入數(shù)值得s6.5m木板右端離墻壁的最終距離為6.5m。題六：（1）1m/s（2）1.2s詳解：（1）A物體沿斜面下滑時(shí)，由牛頓第二定律知mAgsinAmAgcosmAaA，代入數(shù)值得aA2.5m/s2。B物體沿斜面下滑時(shí)，由牛頓第二定律知mBgsinBmBgcosmBaB，代入數(shù)值得aB0。即撤去固定A、B的外力后，物體B恰好靜止于斜面上，物體A將沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得A與B第1次碰撞前A的速度為vA1m/