（物理）物理直线运动练习题20篇
一、高中物理精讲专题测试直线运动
1．撑杆跳高是奥运会是一个重要的比赛项目．撑杆跳高整个过程可以简化为三个阶段：助跑、上升、下落；而运动员可以简化成质点来处理．某著名运动员，在助跑过程中，从静止开始以加速度2 m/s2做匀加速直线运动，速度达到10 m/s时撑杆起跳；达到最高点后，下落过程可以认为是自由落体运动，重心下落高度为6.05 m；然后落在软垫上软垫到速度为零用时0.8 s．运动员质量m=75 kg，g取10 m/s2．求： （1）运动员起跳前的助跑距离；
（2）自由落体运动下落时间，以及运动员与软垫接触时的速度；
（3）假设运动员从接触软垫到速度为零做匀减速直线运动，求运动员在这个过程中，软垫受到的压力．
【答案】（1）运动员起跳前的助跑距离为25m；（2）自由落体运动下落时间为1.1S，以及运动员与软垫接触时的速度为11m/s；（3）运动员在这个过程中，软垫受到的压力为1.8×103N． 【解析】 【详解】
v2102==25m （1）根据速度位移公式得，助跑距离：x=
2a2?2（2）设自由落体时间为t1，自由落体运动的位移为h：h=刚要接触垫的速度v′，则：v′2=2gh， 得v′=2gh=2?10?6.05=11m/s
（3）设软垫对人的力为F，由动量定理得：（mg-F）t=0-mv′ 代入数据得：F=1.8×103N
由牛顿第三定律得对软垫的力为1.8×103N
12gt 代入数据得：t=1.1s 2
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】
12060m/s，v?60km/h?m/s 3.63.6根据速度公式v=v0-at，加速度大小最大为2.5m/s2
（1）v0?120km/h?解得：t=3.3s；
（2）反应期间做匀速直线运动，x1=v0t1=66.6m；
22匀减速的位移：v?v0?2ax
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．高速公路上行驶的车辆速度很大，雾天易出现车辆连续相撞的事故。某天清晨，一辆正以20m/s速度行驶的汽车司机突然发现前方发生交通事故，便立即刹车，若该司机反应时间为0.6 s，在反应时间内车速不变，若该汽车刹车后的加速度大小为5 m/s2，从司机发现情况到汽车静止这个过程中，求： （1）该汽车运动的时间； （2）该汽车前进的距离。 【答案】（1）【解析】 【详解】 (1)由速度公式即解得：
；
（2）
所以汽车运动的时间为：(2)汽车匀速运动的位移为：
汽车匀减速的位移为：
所以汽车前进的距离为：
。
9，25
4．一个物体从塔顶上自由下落，在到达地面前的最后1s内通过的位移是整个位移的求塔高，取g=10m/s2． 【答案】125m 【解析】 【分析】
【详解】
设物体下落总时间为t，塔高为h，根据自由落体公式：h?最后（t-1）s下落的高度为：h1?位移间的关系为：h1?联立解得：h?125m
12gt 212g?t?1? 216h 25
5．如图所示，水平平台ab长为20 m，平台b端与长度未知的特殊材料制成的斜面bc连接，斜面倾角为30°.在平台b端放上质量为5 kg的物块，并给物块施加与水平方向成37°角的50 N推力后，物块由静止开始运动．己知物块与平台间的动摩擦因数为0.4，重力加速度g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，求：
(1)物块由a运动到b所用的时间；
(2)若物块从a端运动到P点时撤掉推力，则物块刚好能从斜面b端开始下滑，则aP间的距离为多少？(物块在b端无能量损失)
(3)若物块与斜面间的动摩擦因数μbc＝0.277＋0.03Lb，式中Lb为物块在斜面上所处的位置离b端的距离，在(2)中的情况下，物块沿斜面滑到什么位置时速度最大？ 【答案】（1）5s （2）14.3m （3）见解析 【解析】
试题分析：（1）根据牛顿运动定律求解加速度，根据位移时间关系知时间； （2）根据位移速度关系列方程求解；
（3）物体沿斜面下滑的速度最大时，须加速度为0，根据受力分析列方程，结合物块与斜面间的动摩擦因数μbc=0.277+0.03Lb知斜面长度的临界值，从而讨论最大速度． 解：（1）受力分析知物体的加速度为 a1=x=a1t2
解得a到b的时间为t=（2）物体从a到p：物块由P到b：
=2a1x1
=5s
=
=1.6m/s2
=2a2x2
a2=μg x=x1+x2
解得ap距离为x1=14.3m
（3）物体沿斜面下滑的速度最大时，须加速度为0， 即a=
μbc=0.277+0.03Lb， 联立解得Lb=10m
因此如斜面长度L＞10m，则Lb=10m时速度最大； 若斜面长度L≤10m，则斜面最低点速度最大． 答：（1）物块由a运动到b所用的时间为5s；
（2）若物块从a端运动到P点时撤掉推力，则物块刚好能从斜面b端开始下滑，则间aP的距离为14.3m；
（3）斜面长度L＞10m，则Lb=10m时速度最大；若斜面长度L≤10m，则斜面最低点速度最大．
【点评】本题考查的是牛顿第二定律及共点力平衡，但是由于涉及到动摩擦因数变化，增加了难度；故在分析时要注意物体沿斜面下滑的速度最大时，须加速度为0这个条件．
=0
6．2018年12月8日2时23分，嫦娥四号探测器成功发射，开启了人类登陆月球背面的探月新征程，距离2020年实现载人登月更近一步，若你通过努力学习、刻苦训练有幸成为中国登月第一人，而你为了测定月球表面附近的重力加速度进行了如下实验：在月球表面上空让一个小球由静止开始自由下落，测出下落高度h?20m时，下落的时间正好为
t?5s，则：
（1）月球表面的重力加速度g月为多大？
（2）小球下落过程中，最初2s内和最后2s内的位移之比为多大？ 【答案】1.6 m/s2 1:4 【解析】 【详解】
11g月t2得：20＝g月×52 22解得：g月＝1.6m/s2
（1）由h＝
（2）小球下落过程中的5s内，每1s内的位移之比为1:3:5:7:9，则最初2s内和最后2s内的位移之比为：（1+3）：（7+9）=1:4.
7．一物体从离地80m高处下落做自由落体运动，g=10m/s，求 (1)物体下落的总时间: (2)下落3s后还高地多高? 【答案】（1）4s（2）35m
2
【解析】（1）根据h?122hgt得，落地的时间t??4s 2g12gt3 2（2）下落3s内的位移h3?则此时距离地面的高度h=H-h3，联立得：h=35m
8．风洞实验室中可产生水平方向的，大小可调节的风力．现将一套有球的细直杆放入风洞实验室．小球孔径略大于细杆直径．如图所示．
（1）当杆水平固定时，调节风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的动摩擦因数．
（2）保持小球所受风力不变，使杆与水平方向夹角为37°并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离s=3.75m所需时间为多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8） 【答案】（1）0.5（2）1s 【解析】 【分析】 【详解】
（1）小球做匀速直线运动，由平衡条件得：0.5mg=μmg ，则动摩擦因数μ=0.5； （2）以小球为研究对象，在垂直于杆方向上，由平衡条件得：
FN?0.5mgsin370?mgcos370
00在平行于杆方向上，由牛顿第二定律得：0.5mgcos37?mgsin37??FN?ma
代入数据解得：a=7.5m/s2
小球做初速度为零的匀加速直线运动，由位于公式得：s=运动时间为t?【点睛】
此题是牛顿第二定律的应用问题，对小球进行受力分析是正确解题的前提与关键，应用平衡条件用正交分解法列出方程、结合运动学公式即可正确解题．
12at 22s2?3.75?s?1s； a7.5
（物理）物理直线运动练习题20篇
