高考物理二轮复习 直线运动和力练习题.docx
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高考物理二轮复习直线运动和力练习题
2009届高考物理二轮复习直线运动和力练习题
1.如图所示,某质点沿半径为r的半圆弧由a点运动到b点,则它通过的位移和路程分别是()
A 0;0
B 2r,向东;πr
C r,向东;πr
D 2r,向东;2r
2.刘翔是我国著名的田径运动员,在多次国际比赛中为国争光.已知刘翔的高度为H,在奥运会的100m跨栏比赛中(直道),在终点处,有一站在跑道旁边的摄影记者用照相机给他拍摄最后冲刺的身影,摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16,快门(爆光时间)是
,得到照片后测得照片中刘翔的高度为h,胸前号码布上模糊部分的宽度为L,由以上数据可以知道刘翔的()
A、100米成绩B、冲线速度
C、100米内的平均速度D、100米比赛过程中发生的位移的大小
3.太阳从东边升起,西边落下,是地球上的自然现象.但在某些条件下,在纬度较高地区上空飞行的飞机上,旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象.这些条件是()
A.时间必须是在清晨,飞机正在由东向西飞行,飞机的速率必须较大
B.时间必须是在清晨,飞机正在由西向东飞行,飞机的速率必须较大
c.时间必须是在傍晚,飞机正在由东向西飞行,飞机的速率必须较大
D.时间必须是在傍晚,飞机正在由西向东飞行,飞机的速率不能太大
4.第四次提速后,出现了“星级列车”.从其中的T14次列车时刻表可知,列车在蚌埠至济南区间段运行过程中的平均速率为km/h.
T14次列车时刻表
停靠站
到达时刻
开车时刻
里程(km)
上海
18:
00
O
蚌埠
22:
26
22:
34
484
济南
03:
13
03:
21
966
北京
08:
00
1463
5.从一定高度的气球上自由落下两个物体,第一物体下落1s后,第二物体开始下落,两物体用长93.1m的绳连接在一起.问:
第二个物体下落多长时间绳被拉紧.
6.如图2-2-1所示,甲、乙两个同学在直跑道上练习4×100m接力,他们在奔跑时有相同的最大速度。
乙从静止开始全力奔跑需跑出25m才能达到最大速度,这一过程可看作匀变速直线运动,现在甲持棒以最大速度向乙奔来,乙在接力区伺机全力奔出。
若要求乙接棒时奔跑达到最大速度的80%,则:
(1)乙在接力区须奔出多少距离?
(2)乙应在距离甲多远时起跑?
7.火车进站可视为匀减速运动,在停车前倒数第3个5秒钟内、第2个5秒钟内、第1个5秒钟内火车行驶的距离分别12.5m、7.5m、2.5m.
(1)试用多种方法求出火车运动的加速度的大小?
(2)试用多种方法求出在停车前倒数第二个5秒内火车运动的平均速度?
8.如图所示为汽车刹车痕迹长度x(即刹车距离)与刹车前车速v(汽车刹车前匀速行驶)的关系图像。
例如,当刹车痕迹长度为40m时,刹车前车速为80km/h
(1)假设刹车时,车轮立即停止转动,尝
试用你学过的知识定量推导并说明刹车痕迹与刹车前车速的关系。
(2)在处理一次交通事故时,交警根据汽车损坏程度
估计出碰撞时的车速为40km/h,并且已测出刹车痕迹长度为20m,请你根据图像帮助交警确定出该汽车刹车前的车速,并在图像中的纵轴上用字母A标出这一速度,由图像知,汽车刹车前的速度为多少?
9.质量为10kg的物体在F=200N的水平推力作用下,从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动,斜面固定,与水平地面的夹角为=37,力F作用2s后撤去,物体在斜面上继续上滑了1.25s,速度减为零。
求:
物体与斜面间的动摩擦因数及物体在斜面上滑的最大位移s(已知sin37=0.6,cos37=0.8,g=10m/s2)。
10.如图所示,水平地面上放置一个质量为m的物体,在与水平方向成θ角的斜向右上方的拉力F的作用下沿水平地面运动,物体与地面间的动摩擦因数为μ。
求:
(1)若物体在拉力F的作用下能始终沿水平面向右运动,拉力F的大小范围;
(2)若物体受到拉力F的作用后,从静止开始向右做匀加速直线运动,2s后撤去拉力,已知F=100N、m=10kg、μ=0.5、θ=37°,撤去拉力后物体滑行的时间t;
(3)已知m=10kg、μ=0.5,若物体以恒定加速度a=5m/s2向右做匀加速直线运动,,维持这一加速度的拉力F的最小值。
11.一杂技演员,用一只手抛球.他每隔0.40s抛出一球,接到球便立即把球抛出,已知除抛、接球的时刻外,空中总有四个球,将球的运动看作是竖直方向的运动,球到达的最大高度是(高度从抛球点算起,取
)()
A.1.6m
B.2.4m
C.3.2m
D.4.0m
12.飞机的起飞过程是从静止出发,在直跑道上加速前进,等达到一定速度时离地。
已知飞机加速前进的路程为1600m,所用的时间为40S。
假设这段运动为匀加速运动,用a表示加速度,v表示离地时的速度,则()
A.a=2m/s2,v=80m/s
B.a=1m/s2,v=40m/s
C.a=80m/s2,v=40m/s
D.a=1m/s2,v=80m/s
13.小球从空中自由下落,与水平地面相碰后反弹到空中某一高度,其速度—时间图象如图所示,则由图可知 ()
A.小球下落的最大速度为5m/s
B.小球第一次反弹初速度的大小为3m/s
C.小球能弹起的最大高度0.45m
D.小球能弹起的最大高度1.25m
14.汽车A在红绿灯前停住,绿灯亮起时起动,以0.4m/s2的加速度做匀加速运动,经过30s后以该时刻的速度做匀速直线运动.设在绿灯亮的同时,汽车B以8m/s的速度从A车旁边驶过,且一直以相同的速度做匀速直线运动,运动方向与A车相同,则从绿灯亮时开始()
A.A车在加速过程中与B车相遇
B.A、B相遇时速度相同
C.相遇时A车做匀速运动
D.两车不可能再次相遇
15.当物体从高空下落时,空气阻力随速度的增大而增大,因此经过一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的终极速度.已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v,且正比于球半径r,即阻力f=krv,k是比例系数。
对于常温下的空气,比例系为k=3.4×10-4Ns/m2。
已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,取重力加速度g=10m/s2。
试求半径r=0.10mm的球形雨滴在无风情况下的终极速度vr。
(结果取两位数字)
16.一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央。
桌布的一边与桌的AB边重合,如图。
已知盘与桌布间的动摩擦因数为
,盘与桌面间的动摩擦因数为
。
现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面,加速度方向是水平的且垂直于AB边。
若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a满足的条件是什么?
(以g表示重力加速度)
参考答案
1.解析:
质点的位置是从初位置指向末位置的有向线段的长度则s=2r.质点的路程等于质点通过的弧长,即:
.答案:
B。
评析:
位移是从初位置指向末位置的有向线段,s=2r路程是质点的运动的轨迹,此时弧长
,搞清两者之间的定义是解决问题的关键.
2.解析:
根据刘翔的高度和照片中测到人的高度、号码布模糊部分的宽度可以求出人在1/60秒内的位移S,S=HL/h,从而求出冲线速度,刘翔在比赛过程中发生的位移的大小为100米。
答案:
BD。
3.解析:
由于旅客看到太阳从西边升起,因此必须是傍晚时分,选太阳为参考系,若飞机相对地球静止,则相对太阳的速度向东,逐渐变成夜晚.若飞机以较大的速度相对地球向西飞行,则可以相对太阳向西飞行,去追赶太阳,从而看到太阳从地球的西边升起.答案:
c。
评析:
本题解题关键:
①明确“日头从西天出”发生在黄昏.②注意参考系的选取(选太阳为参考点).③飞机的飞行速度方向和大小决定着出现的现象.本题无需复杂的地球运转特点及经度纬度知识,直接利用生活常识和相对运动知识求解即可.
4.解析:
运动路程s=(966—484)km=482km,运行时间t=4.65h,则平均速率
。
评析:
本题属于基础知识的直接应用,以生活为背景,物理方法简单,但处理数据容易出错(如时间).
5.解法一 设第二个物体下落ts后绳被拉紧,此时两物体位移差Δh=93.1m
Δh=
,即93.1=
,解得 t=9(s)
解法二以第二个物体为参照物.在第二个物体没开始下落时,第一个物体相对第二个物体做自由落体运动;1s后,第二个物体开始下落,第一个物体相对第二个物体做匀速运动,其速度为第一个物体下落1s时的速度.当绳子被拉直时,第一个物体相对第二个物体的位移为h=93.1m.h=h1+h2
,即
解得t=9(s)
6.解析:
(1)设两人奔跑的最大速度为v,乙在接力区奔出的距离为x'时速度达到最大速度的80%,根据运动学公式有:
v2=2ax①
即(0.8v)2=2ax'②
解得x'=0.82x=16m③
(2)设乙在距甲x0处开始起跑,到乙接棒时乙跑过的距离为x',根据运动学公式有:
vt=x0+x'④
x'=
×0.8vt⑤
解得:
x0=24m⑥
7.解析:
(1)火车进站的过程可用下图的运动示意图2-2-2表示。
其中,AB=12.5m、BC=7.5m、CD=2.5m
方法一:
利用
解:
对BD段:
而tBD=10s由
故火车以加速魔大小为2m/s2做匀减速直线运动.
方法二:
利用
求
解:
对BD段:
S=7.5mt=5s由
可得:
方法三:
利用
求
解:
对BD段:
v0=2m/svt=0s=SBD=(7.5+2.5)m=10m
由
可得:
方法四:
利用Δs=aT2
解:
火车从A运动到C
由
可得:
(2)方法一:
利用
求
解:
对于BC段s=7.5mt=5s
方法二:
利用
解:
BC段中点时刻的瞬时速度v中时=vB+a
2.5=2-0.2
2.5m/s=1.5m/s
故BC段的平均速度
.
方法三:
利用求
解:
对BC段V0=2m/s
8.解析:
(1)设汽车的质量为m,轮胎与路面间的动摩擦因数为μ,
由牛顿第二定律得,
①
由运动学公式得,
②
故
③
即刹车痕迹与刹车前车速的平方成正比。
(2)汽车相撞时的速度为40km/h,从这个速度减到零,汽车还要向前滑行10m,撞前汽车已经滑行20m,所以,如果汽车不相撞,滑行30m停下。
滑行30m对应的初速度如图中的A点对应速度。
汽车刹车前的速度为68km/h(66km/h~70km/h均可)。
9.解析:
力撤去前
a1=
力撤去后a2=
,
a1t1=a2t2
可解得=0.25,a1=5m/s2,a2=8m/s2,
s=
a1t12+
a2t22=16.25m。
10.解析:
(1)要使物体运动时不离开水平面,应有Fsinθ≤mg,要物体能向右运动,应有Fcosθ≥(mg-Fsinθ),所以
≤F≤
;
(2)Fcosθ-(mg-Fsinθ)=ma1,a1=6m/s2,
mg=ma2,a2=5m/s2,v=a1t1=a2t2,所以t2=2.4s;
(3)Fcosθ-(mg-Fsinθ)=ma,
F=
F=
,其中=sin-1
,
当sin(θ+)=1时F有最小值,Fmin=
=40
N≈89.4N
11.解析:
演员刚接到球的状态,此时空中共有三个小球,由于
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