直線運動牛頓運動定律（解析版）-2021年高考物理沖刺必刷

02直線運動牛頓運動定律

1.對于如圖所示的情境，交通法規(guī)定“車讓人”，否則駕駛員將受到處罰，若以8m/s勻速行駛的汽車即將

通過路口，有行人正在過人行橫道，此時汽車的前端距停車線8m,該車減速時的加速度大小為5m/s2,

下列說法中正確的是()

A.駕駛員立即剎車制動，則至少需2s汽車才能停止

B.在距停車線6m處才開始剎車制動，汽車前端恰能止于停車線處

C.若經(jīng)0.2s后才開始剎車制動，汽車前端恰能止于停車線處

D.若經(jīng)0.4s后才開始剎車制動，汽車前端恰能止于停車線處

【答案】C

【詳解】

A.運用逆向思維，車從開始剎車到停止所需時間

%8

r=—=—s=1.6s

a5

故A錯誤；

B.運用逆向思維，對車的剎車過程有

Vo-0=2O\)

解得剎車距離

x()=6.4m

即在距停車線6.4m處開始剎車制動，汽車前端恰能止于停車線處，故B錯誤；

CD.距停車線6.4m處開始剎車制動，汽車前端恰能止于停車線處，汽車還能勻速行駛的時間

X-Xcc

△At=------n=0.2s

%

即若經(jīng)0.2s后開始剎車制動，汽車前端恰能止于停車線處，故C正確，D錯誤。

故選Co

2.甲、乙兩車在平直公路上從同一地點沿同一方向做直線運動，它們的—圖像如圖所示。下列判斷正確

的是()

▲v/m-s'1

°5101520t/s

A.乙車啟動時，甲車在其前方50m處

B.乙車超過甲車后，兩車會再相遇

C.乙車啟動10s后正好追上甲車

D.運動過程中，乙車落后甲車的最大距離為50m

【答案】A

【詳解】

A.v—r圖像所圍的面積即為物體的位移，因此，當乙車啟動時，甲車的位移為

5,=—xlOxlOm=50m

12

故A正確；

BC.由圖像所圍面積可知，乙車啟動10s后，甲車的位移為

&=—x10x10m+10x1Om=150m

22

乙車的位移為

5,=—xl0x20m=100m

32

故此時乙車仍未追上甲車，由

gxl0xl()m+l()(/+10)=gxl0x20m+20f

解得f=5s,即乙車在25s時追上甲車，此后乙車速度始終大于甲車，故兩車不會再相遇，故BC錯誤;

D.兩車速度大小相等時，距離最遠，故在片15s時，甲乙兩車距離最大，最大距離為

△s=—xlOx10m+10x5m--X10x5m=75m

22

故D錯誤。

故選Ao

3.甲、乙兩車在同一平直公路上同向運動，甲做勻加速直線運動，乙做勻速直線運動。甲、乙兩車的位置

x隨時間t的變化如圖所示。下列說法不正確的是（）

A.在須口吃過程中，中點時刻兩車相距最遠

B.已知“、t2、乃、X2,可以求出甲車的加速度

C.甲在玉□馬過程的中點時刻速度等于乙在八時刻的速度

D.甲在西口々過程的中點位置的速度大于乙在“時刻的速度

【答案】B

【詳解】

AC.在當過程中，由于甲做勻加速直線運動，其中點時刻等于全程平速度

而乙車全程速度一致，均為

當兩車速度相等的時刻，兩乍相距最遠，此時刻即為中點時刻；故AC正確，不符而題意；

B.由于甲車的初始位置不知道，己知八、殳、不、足，不能求出甲車的加速度，故B錯誤，符合題意;

D.在x—f中，斜率表示速度，如下圖

乙全程速度不變，故在外時刻的速度等于圖中A點的斜率；甲在玉口々過程的中點時刻的速度等于圖中

8點的斜率，由AC選項分析可知

匕=%

甲在玉□々過程的中點位置的速度等于C點斜率，有

V

A=VB＜%

故D正確，不符合題意。

故選B?

4.如圖所示，甲、乙兩車同時由靜止從A點出發(fā)，沿直線AC運動。甲以加速度做初速度為零的勻加速

運動，到達C點時的速度為外乙以加速度勾做初速度為零的勻加速運動，到達B點后做加速度為例的

勻加速運動，到達C點時的速度也為V。若0加2加3，則（）

A??B--------C1

A.甲、乙不可能同時由A到達CB.甲一定先由A到達C

C.乙一定先由A到達CD.若0＞。3，則甲一定先由A到達C

【答案】A

【詳解】

根據(jù)速度時間圖線得，若4＞4，如圖所示：

因為木速度相等，位移相等，即圖線與時間軸所圍成的面積相等，則必〈而，即乙一定先由4到達C；

若例＞4，如圖所示：

因為末速度相等，位移相等，即圖線與時間軸所圍成的面積相等，則%＞而；通過圖線作不出位移相等,

速度相等，時間相等的圖線，所以甲乙不能同時到達。

故選Ao

5.圖甲中的塔吊是現(xiàn)代工地必不可少的建筑設(shè)備，圖乙為150kg的建筑材料被吊車拉著運動過程的簡化圖

像，g取lOm/s?,下列判斷正確的是（）

A.前10s懸線的拉力恒為1500N

B.46s末材料離地面的距離為22m

C.在30?36s鋼索最容易發(fā)生斷裂

D.36?46s材料處于超重狀態(tài)

【答案】B

【詳解】

A.前10s的加速度為

"=（:m/s?=0.1m/s2

由牛頓第二定律得

耳-mg=max

解得

耳=1515N

故A錯誤：

B.根據(jù)位移等于面積得，前36s上升28m,后10s下降6m,46s末離開地面的高度為22m,故B正確：

C.后30s到46s的過程中，加速度方向向下，拉力小于重力，在0?10s鋼索最容易發(fā)生斷裂，故C錯

誤；

D.后30s到46s的過程中，加速度方向向下，都處于失重狀態(tài)，D錯誤。

故選Bo

6.如圖甲所示，在光滑水平面上，物體在水平方向上的外力尸作用下做直線運動，其V-f圖像如圖乙所示,

規(guī)定向右為正方向。下列判斷正確的是（）

A.在1s末，物體的速度方向改變

B.0~2s內(nèi)，物體的位移為0

C.在卜3s內(nèi)，外力尸逐漸減小

D.物體在第1s內(nèi)的位移大于第2s內(nèi)的位移

【答案】D

【詳解】

A.由乙圖可知在1s末，物體的速度方向沒有改變，選項A錯誤；

B.圖像中圖線與f軸所圍圖形的面積表示位移，由乙圖可知0~2s內(nèi)，面積不為0,則物體的位移不

為0,選項B錯誤；

C.V-f圖像中圖線的斜率表示加速度，由乙圖可知在1~3s內(nèi)，物體的加速度不變，則外力F不變，選

項C錯誤；

D.壯-/圖像中圖線與r軸所圍圖形的面積表示位移，由乙圖可知物體在第1s內(nèi)的位移大于第2s內(nèi)的位

移，選項D正確。

故選D。

7.現(xiàn)代航空母艦是高科技的產(chǎn)物，以艦載作戰(zhàn)飛機為主要武器。某艦載作戰(zhàn)飛機沿平直跑道起飛前，先采

用電磁彈射，由靜止開始勻加速運動時間f后速度達到v,再在常規(guī)動力的作用下勻加速運動位移為x時

達到起飛速度nv.艦載作戰(zhàn)飛機電磁彈射過程的加速度大小與其在常規(guī)動力作用下的加速度大小之比為

()

2x2x

A，(〃2_])近(n-l)vz

x2x

C?~T^>7\D.——

-ljv/n2yt

【答案】A

【詳解】

設(shè)飛機靠電磁彈射過程的加速度大小為q，有

v-a^t

設(shè)飛機靠常規(guī)動力的加速度大小為生，有

(nv)2—v2=2a2%

解得

q_2x

a2

所以BCD錯誤，A正確。

故選Ao

8.一個可視為質(zhì)點的物體由靜止開始沿直線運動，其速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示，則下列說法正確的

是()

A.物體在0~8s內(nèi)的位移為11m

B.物體在整個運動過程中，8s~10s內(nèi)的加速度最大

C.物體在12s末離出發(fā)點最遠

D.物體在8s~12s內(nèi)的平均速度為4m/s

【答案】A

【詳解】

A.物體在0~8s內(nèi)的位移為

x=(gx5x2+2x3)m=l1m

故A正確；

B.0~5s內(nèi)的加速度

22

at=~~-m/s=0.4m/s

8s~10s內(nèi)的加速度

6—2

a、=---m/s2=2Cm/s/2

-2

1Os-12s內(nèi)的加速度

=—~-m/s2=-6m/s2

32

故B錯誤；

C.物體在Ils末速度減小到零，然后反向運動，故11s末時離出發(fā)點最遠，故C錯誤；

D.物體在8s~12s內(nèi)的位移

f=g(2+6)x2m=8m

平均速度

-x'8m三，

v=—==2m/s

t4s

故D錯誤。

故選Ao

9.下雨時，某同學(xué)在家發(fā)現(xiàn)屋檐上有雨滴落下，相鄰兩水滴滴下的時間間隔相等。當?shù)?個水滴剛好落到

地面上時，第3個水滴剛好離開屋檐。設(shè)屋檐到地面的高度為，，水滴從離開屋檐到落到地面的時間為

t,不計空氣阻力，則()

A.水滴下落0.5t時，到地面的高度為0.54

B.第1個水滴落地時，第2個水滴到地面的高度為0.25"

C.相鄰兩水滴均在空中下落時，兩者速度差不變

D.相鄰兩水滴均在空中下落時，兩者距離差不變

【答案】C

【詳解】

A.水滴做自由落體運動，第1個水滴落到地面上時，有

產(chǎn)

當水滴下落0.5/時，滿足

191

h=-g(O,5fy=-H

故A錯誤；

B.因為相鄰兩水滴滴下的時間間隔相等，依題意可知，第1個水滴落地時，第2個水滴已經(jīng)下落0.57,

則其到地面高度為

AH="—gg（OS）?=075H

故B錯誤；

C.相鄰兩水滴均在空中下落時，設(shè)后下落的水滴運動時間為t',兩者速度差為

△u=g（，'+0.5r）-gt'=0.5gt

故c正確；

D.相鄰兩水滴均在空中下落時，設(shè)后下落的水滴運動時間為t',兩者距離差為

△力=gg。'+了-ggt-=ggtt'+；gr

故D錯誤。

故選Co

10.子彈恰能依次穿過3塊緊貼在一起的厚度分別為3d、2d和d的木板（即穿過第3塊木板后子彈速度減

小為零）。設(shè)子彈在木板里運動的加速度是恒定的，則下列說法正確的是（）

A.子彈依次進入木板之前的速度之比為3：2：1

B.子彈依次進入木板之前的速度之比為J&：、Q：1

C.子彈依次通過各木板所需的時間之比為3：2：1

D.子彈依次通過各木板所需的時間之比為迷：6：1

【答案】B

【詳解】

子彈在木板中的運動可看成反向的初速度為0的勻加速宜線運動，所以根據(jù)初速度等于0的勻變速宜線

運動的運動學(xué)規(guī)律

S=—at2

2

可得子彈依次通過各木板所需的時間之比為

子彈依次進入水板之前的速度之比為

故選B。

11.在無風(fēng)的環(huán)境，某人在高處釋放靜止的籃球，籃球豎直下落；如果先讓籃球以一定的角速度繞過球心

的水平軸轉(zhuǎn)動（如圖）再釋放，則籃球在向下掉落的過程中偏離豎直方向做曲線運動。其原因是，轉(zhuǎn)動

的籃球在運動過程中除受重力外，還受到空氣施加的阻力力和偏轉(zhuǎn)力力。這兩個力與籃球速度V的關(guān)系

大致為：.力=匕F，方向與籃球運動方向相反；f2=k2v,方向與籃球運動方向垂直。下列說法正確的

是（）

水水軸

A.占、&是與籃球轉(zhuǎn)動角速度無關(guān)的常量

B.籃球可回到原高度且角速度與釋放時的角速度相同

C.人站得足夠高，落地前籃球有可能向上運動

D.釋放條件合適，籃球有可能在空中持續(xù)一段水平直線運動

【答案】C

【詳解】

A.籃球未轉(zhuǎn)動時，籃球豎直下落，沒有受到偏轉(zhuǎn)力力的作用，而籃球轉(zhuǎn)動時，將受到偏轉(zhuǎn)力力的作用,

所以偏轉(zhuǎn)力力=k2V中的e與籃球轉(zhuǎn)動角速度有關(guān)，故A錯誤；

B.空氣阻力一直對籃球做負功，籃球的機械能將減小，籃球的角速度也將減小，所以籃球沒有足夠的

能量回到原高度，故B錯誤；

C.籃球下落過程中，其受力情況如下圖所示

籃球下落過程中，由受力分析可知，隨著速度不斷增大，籃球受到力和人的合力沿豎直方向的分力可能

比重力大，可使籃球豎直方向的分速度減小為零或變成豎直向上，所以籃球可能向上運動，故c正確;

D.如果籃球的速度變成水平方向，則空氣阻力的作用會使籃球速度減小，則籃球受到的偏轉(zhuǎn)力力將變

小，不能保持人與重力持續(xù)等大反向，所以不可能在空中持續(xù)一段水平直線運動，故D錯誤。

故選Co

12.中歐班列在歐亞大陸開辟了“生命之路”，為國際抗疫貢獻了中國力量。某運送防疫物資的班列由40

節(jié)質(zhì)量相等的車廂組成，在車頭牽引下，列車沿平直軌道勻加速行駛時，第2節(jié)對第3節(jié)車廂的牽引力

為凡若每節(jié)車廂所受摩擦力、空氣阻力均相等，則倒數(shù)第3節(jié)對倒數(shù)第2節(jié)車廂的牽引力為（）

19FF

A.FB.——C.—D

2019-￡

【答案】C

【詳解】

根據(jù)題意可知第2節(jié)車廂對第3節(jié)車雇的牽引力為F,因為每節(jié)車相質(zhì)量相等，阻力相同，故第2節(jié)對

第3節(jié)車廂根據(jù)牛頓第二定律有

F-38/=38777a

設(shè)倒數(shù)第3節(jié)車廂對倒數(shù)第2節(jié)車廂的牽引力為Q,則根據(jù)牛頓第二定律有

F「=2ma

F

聯(lián)立解得耳=歷。

故選C。

13.一質(zhì)量為機的乘客乘坐豎直電梯下樓，其位移s與時間，的關(guān)系圖像如圖所示。乘客所受支持力的大小

用FN表示，速度大小用v表示。重力加速度大小為g。以下判斷正確的是（）

A.0~4時間內(nèi)，v增大，F(xiàn)fi>mgB.4~72時間內(nèi)，v減小，F(xiàn)^<mg

C.，2“3時間內(nèi)，u增大，F(xiàn)N<mgD.打~，3時間內(nèi)，丫減小，F(xiàn)N>mg

【答案】D

【詳解】

A.由于s-f圖像的斜率表示速度，可知在Of時間內(nèi)速度增加，即乘客的加速度向下，處于失重狀態(tài),

則FN<mg,選項A錯誤；

B.在〃~攵時間內(nèi)速度不變，即乘客的勻速下降，則K=，"g，選項B錯誤；

CD.在匕~/3時間內(nèi)速度減小，即乘客的減速下降，超重，則尸2成?，選項C錯誤，D正確；

故選D。

14.鑰匙從距離水面20m高的橋面自由落體竹筏前端在鑰匙下落瞬間正好位于它的正下方。該竹筏以2m/s

的速度勻速前進，若鑰匙可以落入竹筏中，不考慮竹筏的寬度，則竹筏至少長（）

A.2mB.4mC.6mD.8m

【答案】B

【詳解】

鑰匙下落的時間，根據(jù)

h=2gt'

可得

Z=2s

這段時間內(nèi)竹筏前進的距離

L=vt=4m

若鑰匙可以落入竹筏中，則竹筏至少長4m,B正確，ACD錯誤。

故選Bo

15.一物體自f=0時開始做直線運動，U-f圖像如圖所示。下列選項說法正確的是（）

A.在0~6s內(nèi)，物體離出發(fā)點最遠為30m

B.在0~6s內(nèi)，物體經(jīng)過的路程為40m

C.在0~4s內(nèi)，物體的平均速度為7.5m/s

D.在5s~6s內(nèi)，物體所受的合外力做負功

【答案】BC

【詳解】

A.0D5s,物體向正向運動，5s~6s向負向運動，故5s末離出發(fā)點最遠，由面積法求出0口5s的位

移

x,=^-xlOm=35m

'2

故A錯誤;

B.由面積法求出0口5s的位移王=35m,5s~6s的位移

1x10<

%,=--------m=-5m

一2

總路程為

$=玉+國=40m

故B正確；

C.由面積法求出0?4s的位移

(2+4)xl0

x=------------m=30m

2

平均速度為

v=—=—m/s=7.5m/s

t4

故C正確；

D.由圖象知5s~6s過程物體做勻加速直線運動，故合力和位移同向，合力做正功，故D錯誤。

故選BCo

Y1

16.一個質(zhì)點做直線運動，f為質(zhì)點運動的時間，x為質(zhì)點運動的位移，其運動過程中的圖象如圖所

A.前5s質(zhì)點做勻減速直線運動B.前5s質(zhì)點做勻加速直線運動

C.質(zhì)點運動的加速度大小為4m/s?D.質(zhì)點運動的加速度大小為16m/s2

【答案】AD

【詳解】

由

12

x=vQt+—at

可知

尸x。療11

解得

1^-8,v0=A

2°0.1

即

2

?=-16m/s-v0=80m/s

可知質(zhì)點前5s做勻減速直線運動，加速度大小為16m/S?。

故選AD。

17.甲、乙兩車同時由同一地點沿同一方向做直線運動，它們的位移一時間圖像如圖所示，甲車圖像為過

坐標原點的傾斜直線，乙車圖像為頂點在坐標原點的拋物線，則下列說法正確的是（）

A.甲做勻加速直線運動，乙做加速度增大的直線運動

B.0口4時間段內(nèi)，乙的平均速度等于甲的平均速度

C.?時刻，乙的速度等于甲的速度

D.?？冢r間段內(nèi)，/人時刻甲、乙間的距離最大

【答案】BD

【詳解】

A.由圖像分析可知甲做勻速直線運動，乙做初速度為零的勻加速直線運動，故A錯誤；

B.0口。時間段內(nèi)，甲、乙位移相同，運動時間相等，則乙的平均速度等于甲的平均速度，故B正確;

C.圖像的斜率表示速度大小，九時刻，乙圖像的斜率大于甲的斜率，說明乙的速度大于甲的速度，故C

錯誤：

D.甲、乙兩車同時由同一地點沿同一方向做宜線運動，速度相等時兩車相距最遠，甲做勻速直線運動，

乙做初速度為零的勻加速直線運動，gfi時刻乙的瞬時速度等于?？冢r間段內(nèi)平均速度等于甲的速度,

說明g■“時刻甲、乙間的距離最大，故D正確。

故選BD。

18.如圖甲所示，足夠長的傾斜傳送帶與水平面間的夾角為。，在傳送帶上某位置輕輕放置一個質(zhì)量為〃？

的小滑塊，小滑塊的速度隨時間變化關(guān)系如圖乙所示，為、而均已知，則（）

A.傳送帶的速度可能大于w

B.歷后小滑塊受到的摩擦力為"zgsin。

C.傳送帶一定沿順時針轉(zhuǎn)動

D.小滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)可能為（一為~}-tan。）

gtoCOS0

【答案】BD

【詳解】

AC.由題圖乙可知，滑塊先做初速度為零的勻加速直線運動，在八后以速度“做勻速宜線運動，由此

可知

mgsin0<fjmgcos0

如果傳送帶沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，滑塊放在傳送帶上后受到的滑動摩擦力沿傳送帶向下，滑塊先做勻加速

直線運動，當滑塊速度與傳送帶速度相等時，滑塊做勻速直線運動，則傳送帶的速度丫=%；如果傳送帶

沿順時針方向轉(zhuǎn)動，滑塊剛放在傳送帶上時受到的滑動摩擦力沿斜面向上，滑塊向上做勻加速直線運動，

當滑塊速度與傳送帶速度相等時滑塊做勻速直線運動，傳送帶速度□=%;由以上分析可知，傳送帶既可

能沿順時針方向也可能沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，傳送帶速度不會大于%,故AC錯誤；

B.由題圖乙可知，。后滑塊做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知

f=mgsin0

故B正確:

D.由題圖乙可知，滑塊做勻加速直線運動時的加速度

如果傳送帶沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，由牛頓第二定律得

mgsin6+pimgcos6-ma

解得

〃=———------tan0

gt0cosO

故D正確。

故選BD。

19.如圖所示，質(zhì)量分別為“A，WB的A,B兩物塊用輕繩連接放在傾角為6的固定斜面上，用平行于斜面

向上的恒力F拉A,使它們斜面沿勻加速上升，A、B與斜面間的動摩擦因數(shù)均為〃，為了減小輕繩上

的張力，可行的辦法是()

A.減小傾角0B.減小動摩擦因數(shù)N

C.增大A物塊的質(zhì)量D.減少B物塊的質(zhì)量

【答案】CD

【詳解】

根據(jù)牛頓第二定律得，對整體

F(/〃A+mB)gsin仇〃(/77A+"7B)gCOS/?=(〃2A+mB)。

得

F.門

a------------gsin6-jjgcos0

對8

「/"BgsinO-HMBgCOSeuWB。

得到，輕線上的張力

T=mBgsin6+f^mBgcos6+mBa=——----

機A+機8

則要減小T,可減小B物的質(zhì)量，或增大A物的質(zhì)量。

故選CD。

20.如圖甲所示，一塊質(zhì)量為，〃A=2kg的木板A靜止在水平地面上，一個質(zhì)量為《iB=lkg的滑塊B靜止在木

板的左端，對B施加一向右的水平恒力凡一段時間后B從A右端滑出，A繼續(xù)在地面上運動一段距離

后停止，此過程中A的速度隨時間變化的圖像如圖乙所示.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速

度取gGOmH。則下列說法正確的是（）

A.滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.6

B.木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.1

C.尸的大小可能為9N

D.F的大小可能為12N

【答案】BD

【詳解】

AB.由圖乙可知，滑塊B在木板A上滑動時，A的加速度為

4==2m/s2

%

滑塊B離開木板A后，A的加速度為

2

a2=//Ag=lm/s

聯(lián)立解得

4A=1，AB=S7

A錯誤，B正確；

CD.B能從A右端滑出，說明B的加速度比A的大，所以有

F-"RJ72Rgc[>

---f,色>2m/s-

加B

解得

F>9N

C錯誤，D正確。

故選BD。

21.如圖，在傾角為。的光滑斜面上，有兩個物塊P和。，質(zhì)量分別為叫和加2,用與斜面平行的輕質(zhì)彈簧

相連接，在沿斜面向上的恒力F作用下，兩物塊一起向上做勻加速直線運動，則（）

A.兩物塊一起運動的加速度大小為。=-------

町+丐

B.彈簧的彈力大小為T=—

"%+ITLy

C.若只增大色，兩物塊一起向上勻加速運動時，它們的間距變大

D.若只增大。，兩物塊一起向上勻加速運動時，它們的間距變大

【答案】BC

【詳解】

A.對整體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有

F-+%）gsin°=（肛+叫）a

F.八

解得a=-------------gsin6,故A錯誤；

iriy+tn,

B.對，“2受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有

F彈-m2gsin0=m1a

解得心=*—,故B正確；

叫十叫

F'=叫尸=F

C.根據(jù)彈m,+m2町+i，可知若只增大色，兩物塊一起向上勻加速運動時，彈力變大，根據(jù)

胡克定律，可知伸長量變大，故它們的間距變大，故c正確；

D.根據(jù)/=—2—,可知只增大。，兩物塊一起向上勻加速運動時，彈力不變，根據(jù)胡克定律，可

叫+%

知伸長量不變，故它們的間距不變，故D錯誤。

故選BC?

22.小朋友玩水槍游戲時，若水從槍口沿水平方向射出的速度大小為10m/s,水射出后落到水平地面上。

已知槍口離地高度為1.25m,g=10m/s2,忽略空氣阻力，則射出的水（）

A.在空中的運動時間為0.25s

B.水平射程為5m

C.落地時的速度大小為15m/s

D.落地時豎直方向的速度大小為5m/s

【答案】BD

【詳解】

A.根據(jù)人=58產(chǎn)得，運動時間

故A錯誤；

B.水平射程為

x-v（/=10x0.5m=5m

故B正確；

CD.豎直方向分速度為

匕,=gr=10x0.5m/s=5m/s

水平分速度為

vv=v0=1Om/s

落地速度為

v=

故C錯誤，D正確。

故選BD?

23.航天飛機著陸時速度很大，常用阻力傘使它減速阻力傘也叫減速傘，可有效減少飛機著陸時滑行的距

離。航天飛機在平直的跑道上降落時，若不考慮空氣阻力與速度的關(guān)系，其減速過程可以簡化為兩個勻

減速直線運動。在某次降落過程中，航天飛機以水平速度vo=lOOm/s著陸后，立即打開阻力傘減速，以

大小為a)的加速度做勻減速運動，經(jīng)時間4=15s后阻力傘脫離，航天飛機再以大小為“2的加速度做勻減

速直線運動直至停止，其著陸到停止的速度一時間圖線簡化后如圖所示。已知飛機滑行的總距離為

x=1450m,g=10m/s2,求：

(1)阻力傘脫離以后航天飛機的加速度?2的大小。

(2)使用減速傘使航天飛機的滑行距離減小了多少米？

【答案】(1)2m/s2；⑵1050m

【詳解】

(1)設(shè)飛機阻力傘逃脫時速度為v,由圖像可知，脫離后繼續(xù)運動學(xué)公式

解得

u=40m/s

阻力傘脫離后，由加速度定義

v-0

Q,=

解得

4=2m/s2

(2)設(shè)沒有阻力傘飛機停下來的位移為出,由運動學(xué)公式

片―0

X.=------

2a2

解得

&=2500m

使用阻力傘使飛機的滑行距離減小

Ax=%-X

解得

Ax=1050m

24.具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的“殲-10”飛機的橫空出世，證實了我國航空事業(yè)在飛速發(fā)展。而航空事業(yè)的

發(fā)展又離不開風(fēng)洞試驗，簡化模型如圖。所示，在光滑的水平軌道上停放相距％=10m的甲、乙兩車,

其中乙車是風(fēng)力驅(qū)動車。在彈射裝置使甲車獲得%=40m/s的瞬時速度向乙車運動的同時，乙車的風(fēng)洞

開始工作，將風(fēng)吹向固定在甲車上的擋風(fēng)板，從而使乙車獲得了速度，測繪裝置得到了甲、乙兩車的U-f

圖象如圖b所示，設(shè)兩車始終未相撞。

(1)若風(fēng)對甲、乙的作用力相等，求甲、乙兩車的質(zhì)量比;

(2)求兩車相距最近時的距離。

【答案】⑴/⑵4.0m

m乙3

【詳解】

(1)由題圖b可知：甲車的加速度大小

v0-v30

々甲==

八A

乙車的加速度大小

v-010

〃乙==

4A

因為

㈣/]=m乙a乙

解得

m,v_1

m乙3

(2)在4時刻，甲、乙兩車的速度相等，均為v=i0m/s,此時兩車相距最近，對乙車有

v=叼

對甲車有

v=a（1l（0.4-z,）

可解得

八=0.3S

到速度相等時甲車的位移

s甲=~~~八=7.5m

乙車的位移

吃=1.5m

兩車相距最近的距離為

^=50+^-^=4-0111

25.周末，小華到游樂園體驗了一種叫跳樓機的游樂項目。跳樓機將小華升至高處后，由靜止開始自由下

落，一段時間后，在減速裝置的作用下做勻減速直線運動，加速度大小設(shè)定為一般人能較長時間承受的

3g(g為重力加速度大小)，結(jié)果到達地面時的速度恰好減為零，整個下落過程所用的時間，=4s。取重力

加速度大小g=10m/s2,不計空氣阻力。求：

(1)小華在整個下落過程中的最大速度V；

(2)小華由靜止開始下落時離地面的高度h。

【答案】(1)v=30m/s；(2)h-60m

【詳解】

(1)設(shè)小華自由下落的時間為：，有

v=gti

設(shè)小華減速下落的時間為才2，有

v=3gt2

/=4+才2

解得

v=30m/s

(2)設(shè)小華自由下落的高度和減速下落的高度分別為4、%,有

F=2g/4

v2=2X3她

h=h[+h2

解得

h=60m

26.濟南城區(qū)部分路口的綠燈最后會持續(xù)閃爍6s,之后黃燈閃爍3s再轉(zhuǎn)為紅燈，而《道路交通安全法實施

條例》中規(guī)定：黃燈亮?xí)r車頭已經(jīng)越過停車線的車輛可以繼續(xù)前行，車頭未越過停車線的繼續(xù)前行則視

為闖黃燈，屬于交通違法行為。

(1)若某車在綠燈開始閃爍時剎車，剎車前車速v=10m/s,剎車后汽車做勻減速直線運動直到停止，該車

在黃燈剛亮?xí)r，車頭恰好到達停車線，求剎車時車頭到停車線的距離汨；

(2)若某車正以卬=12m/s的速度駛向路口，此時車到停車線的距離L=58.8m,當駕駛員看到綠燈開始閃

爍時，經(jīng)短暫考慮后開始剎車，剎車后汽車做勻減速直線運動，該車在紅燈剛亮?xí)r，車頭恰好到達停車

線，求該車駕駛員考慮的時間人

【答案】(l)30m；(2)0.8s

【詳解】

(1)根據(jù)平均速度公式有

V

其中/i=6s解得

xi=30m

⑵考慮時間(內(nèi)乍行駛的距離

4=咿

從綠燈閃爍到紅燈亮起的過程中，汽車做勻減速直線運動的時間

t2=9s-t

汽車在剎車過程中通過的位移大小

綠燈開始閃爍時。該車到停車線的距離

L-L^+Xj

解得

/=0.8s

27.如圖所示，一輛長為乙的客車靜止在公路旁，另一輛長為8m的貨車距客車16m。現(xiàn)使貨車由靜止開始

以2.0m/s2的加速度向客車方向勻加速行駛，測得貨車經(jīng)過客車所用的時間為2s,求

(1)貨車車頭到達客車處所用的時間;

(2)貨車車尾離開客車時的速度大小;

(3)客車的長度。

16m一LT

_______I

□o

分〃少彩

【答案】⑴4s；(2)12m/s；(3)12m

【詳解】

(1)貨車由靜止開始做勻加速直線運動，設(shè)貨車運動前16m的時間為小貨車通過16+8+4的總時間為小

則有

12

再=-^i

所以

(2)貨車通過I6+8+L的總時間為

f2=2+，i=6s

所以貨車車尾離開客車時的速度大小

v=?/2=2x6m/s=12m/s

(3)由勻變速直線運動規(guī)律得

X]+8+A——at；

28.如圖所示，質(zhì)量為，"=1kg的物塊A和質(zhì)量為M=4kg的木箱B以不同的速度向右運動，物塊與木箱間

的動摩擦因數(shù)〃尸0.5,木箱與地面間的動摩擦因數(shù)〃2=0」，木箱的高度/7=O.8m,物塊可視為質(zhì)點。某

時刻物塊離木箱右端距離s=3.04m,物塊的速度VA0=6m/s,木箱的速度VBO=O.8m/s,從此時開始給木箱

施加一水平向左尸=8N的恒力，已知重力加速度gnOmH,求：

(1)施加恒力F的瞬間，物塊A和木箱B的加速度大?。?/p>

(2)物塊A離開木箱時的速度大??；

(3)物塊A剛落地時離木箱右側(cè)的水平距離。

F

1--------B—?Vw>

////////////////////////////////

【答案】(l)5m/s2,2m/s2；(2)2m/s,方向水平向右；(3)0.88m

【詳解】

(1)對物塊

?A=5m/s2

對木箱

F+A2(M+m)g-〃

6rBi=2m/s2

(2)設(shè)木箱經(jīng)時間Zi減速到0,對木箱應(yīng)用速度時間公式

ZI=0.4S

此時物塊的速度

VAI=VAO-?A?I=4m/s

該過程中物塊的位移

r_(%+%)：

XA1—2

木箱的位移

xB]=2WL=0.16m

假設(shè)木箱減速為。后靜止，所受摩擦力大小為力

F-f-〃img=0

解得

.戶3N<〃2(M+m)g

假設(shè)成立。

設(shè)物塊在經(jīng)時間t2從木箱右側(cè)掉下，則有

2

5-(XAI-XBl)=VAI?2-~~~

可解得

h=0.4s或，2=1.2s(舍去)

因此，物塊離開木箱時的速度

□A2=VAI-，5介=2m/s

此時物塊速度大小為2m/s,方向水平向右。

(3)物塊做平拋運動

,12