2009年高考物理试题分类汇编直线运动

2009年高考物理试题分类汇编——直线运动1、（2009年全国卷Ⅱ）15．两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0～0.4s时间内的v-t图象如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为A．13和0.30sB．3和0.30sC．13和0.28sD．3和0.28s答案B【解析】本题考查图象问题。根据速度图象的特点可知甲做匀加速，乙做匀减速。根据vat得3aa乙甲,根据牛顿第二定律有13FFmm乙甲,得3mm甲乙,由24110/0.40.4amst乙,得t=0.3s,B正确.2、（2009年江苏物理）7．如图所示，以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2s将熄灭，此时汽车距离停车线18m。该车加速时最大加速度大小为2m/s2，减速时最大加速度大小为5m/s2。此路段允许行驶的最大速度为12.5m/s，下列说法中正确的有A．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线B．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速C．如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线D．如果距停车线5m处减速，汽车能停在停车线处答案：AC【解析】熟练应用匀变速直线运动的公式，是处理问题的关键，对汽车运动的问题一定要注意所求解的问题是否与实际情况相符。如果立即做匀加速直线运动，t1=2s内的位移2011112xvtat=20m18m，此时汽车的速度为1011vvat12m/s12.5m/s，汽车没有超速，A项正确；如果立即做匀减速运动，速度减为零需要时间0221.6vtas，此过程通过的位移为222212xat6.4m，C项正确、D项错误。3、（2009年江苏物理）9．如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有A．当A、B加速度相等时，系统的机械能最大B．当A、B加速度相等时，A、B的速度差最大C．当A、B的速度相等时，A的速度达到最大D．当A、B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大答案：BCD【解析】处理本题的关键是对物体进行受力分析和运动过程分析，使用图象处理则可以使问题大大简化。对A、B在水平方向受力分析如图，F1为弹簧的拉力；当加速度大小相同为av/ms-1t/st1123400.40乙甲AF1BFF1vtt2t1v1v2vAB时，对Ａ有1FFma，对Ｂ有1Fma，得12FF，在整个过程中Ａ的合力（加速度）一直减小而Ｂ的合力（加速度）一直增大，在达到共同加速度之前A的合力（加速度）一直大于Ｂ的合力（加速度），之后A的合力（加速度）一直小于Ｂ的合力（加速度）.两物体运动的v-t图象如图，tl时刻，两物体加速度相等，斜率相同，速度差最大，t2时刻两物体的速度相等，Ａ速度达到最大值，两实线之间围成的面积有最大值即两物体的相对位移最大，弹簧被拉到最长；除重力和弹簧弹力外其它力对系统正功，系统机械能增加，tl时刻之后拉力依然做正功，即加速度相等时，系统机械能并非最大值。4、（2009年广东物理）3．某物体运动的速度图象如图1，根据图象可知A．0－2s内的加速度为1m/s2B．0－5s内的位移为10mC．第1s末与第3s末的速度方向相同D．第1s末与第5s末加速度方向相同答案：AC【解析】v-t图像反映的是速度v随时t的变化规律，其斜率表示的是加速度，A正确；图中图像与坐标轴所围成的梯形面积表示的是0-5s内的位移为7m，B错误。在前5s内物体的速度都大于零，即运动方向相同，C正确；0-2s加速度为正，4-5s加速度为负，方向不同。D错误。正确选项：AC5、（2009年海南物理）7．一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示。设该物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移分别是x1和x2，速度分别是v1和v2，合外力从开始至t0时刻做的功是W1，从t0至2t0时刻做的功是W2，则A．215xx213vvB．122195xxvvC．212158xxWWD．212139vvWW答案：AC解析：根据F-t图像面积意义和动量定理有m1v=F0t0，m2v=F0t0+2F0t0，则213vv；应用位移公式知1x＝12v0t、2x＝122vv0t＋12v0t，则215xx，B错、A对；在第一个t0内对物体用动能定理有1W＝212mv、在第二个t0内对物体应用动能定理有2W＝222122mvmv，则218WW，D错、C对。6、（2009年海南物理）8．甲乙两车在一平直道路上同向运动，其vt图像如图所示，图中ΔOPQ和ΔOQT的面积分别为s1和s2（s2s1）初始时，甲车在乙车前方s0处。A．若s0=s1+s2，两车不会相遇B．若s0s1，两车相遇2次C．若s0=s1，两车相遇1次D．若s0=s2，两车相遇1次答案：ABC解析：由图可知甲的加速度a1比乙a2大，在达到速度相等的时间T内两车相对位移为s1。若s0=s1+s2，速度相等时甲比乙位移多s1s0，乙车还没有追上，此后甲车比乙车快，不可能追上，A对；若s0s1，乙车追上甲车时乙车比甲车快，因为甲车加速度大，甲车会再追上乙车，之后乙车不能再追上甲车，B对；若s0=s1，恰好在速度相等时追上、之后不会再相遇，C对；若s0=s2（s2s1），两车速度相等时还没有追上，并且甲车快、更追不上，D错。tF2F0F0Ot02t0tvQPOT甲乙7、（2009年广东理科基础）3．图1是甲、乙两物体做直线运动的v一t图象。下列表述正确的是A．乙做匀加速直线运动B．0一ls内甲和乙的位移相等C．甲和乙的加速度方向相同D．甲的加速度比乙的小答案.A【解析】甲乙两物体在速度图象里的图形都是倾斜的直线表明两物体都是匀变速直线，乙是匀加速，甲是匀减速，加速度方向不同A对C错。根据在速度图象里面积表示位移的方法可知在0一ls内甲通过的位移大于乙通过的位移，B错。根据斜率表示加速度可知甲的加速度大于乙的加速度，D错。8、（2009年广东理科基础）9．物体在合外力作用下做直线运动的v一t图象如图4所示。下列表述正确的是A．在0—1s内，合外力做正功B．在0—2s内，合外力总是做负功C．在1—2s内，合外力不做功D．在0—3s内，合外力总是做正功答案.A【解析】根据物体的速度图象可知，物体0-1s内做匀加速合外力做正功，A正确.1-3s内做匀减速合外力做负功。根据动能定理0到3s内，1—2s内合外力做功为零。9、（2009年山东卷）17．某物体做直线运动的v-t图象如图甲所示，据此判断图乙（F表示物体所受合力，x表示物体的位移）四个选项中正确的是（）答案：B考点：v-t图象、牛顿第二定律解析：由图甲可知前两秒物体做初速度为零的匀加速直线运动，所以前两秒受力恒定，2s-4s做正方向匀加速直线运动，所以受力为负，且恒定，4s-6s做负方向匀加速直线运动，所以受力为负，恒定，6s-8s做负方向匀减速直线运动，所以受力为正，恒定，综上分析B正确。提示：在v-t图象中倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动，加速度恒定，受力恒定。速度——时间图象特点：①因速度是矢量，故速度——时间图象上只能表示物体运动的两个方向，t轴上方代表的“正方向”，t轴下方代表的是“负方向”，所以“速度——时间”图象只能描述物体做“直线运动”的情况，如果做曲线运动，则画不出物体的“位移——时间”图象；②“速度——时间”图象没有时间t的“负轴”，因时间没有负值，画图要注意这一点；③“速度——时间”图象上图线上每一点的斜率代表的该点的加速度，斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向；④“速度——时间”图象上表示速度的图线与时间轴所夹的“面积”表示物体的位移10、（2009年江苏卷）13．（15分）航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m=2㎏，动力系统提供的恒定升力F=28N。试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2。vt/s图甲图乙（1）第一次试飞，飞行器飞行t1=8s时到达高度H=64m。求飞行器所阻力f的大小；（2）第二次试飞，飞行器飞行t2=6s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大宽度h；（3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3。答案：（1）4N（2）42m（3）2.1s【解析】（1）第一次飞行中，设加速度为1a匀加速运动21112Hat由牛顿第二定律1Fmgfma解得4()fN（2）第二次飞行中，设失去升力时的速度为1v，上升的高度为1s匀加速运动211212sat设失去升力后的速度为2a，上升的高度为2s由牛顿第二定律2mgfma112vat21222vsa解得1242()hssm（3）设失去升力下降阶段加速度为3a；恢复升力后加速度为4a，恢复升力时速度为3v由牛顿第二定律3mgfmaF+f-mg=ma4且22333422vvhaaV3=a3t3解得t3=322(s)(或2.1s)11、（2009年海南物理）15．（9分）一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以v0=12m/s的速度匀速行驶，其所受阻力可视为与车重成正比，与速度无关。某时刻，车厢脱落，并以大小为a=2m/s2的加速度减速滑行。在车厢脱落t=3s后，司机才发觉并紧急刹车，刹车时阻力为正常行驶时的3倍。假设刹车前牵引力不变，求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。解析：设卡车的质量为M，车所受阻力与车重之比为；刹车前卡车牵引力的大小为F，a1t2a2v1a3t3a4v3卡车刹车前后加速度的大小分别为1a和2a。重力加速度大小为g。由牛顿第二定律有匀速行驶20FMg①车厢脱落卡车刹车前1FMgMa②由①②可得：1MgMa③车厢脱落卡车刹车后23MgMa④设车厢脱落后，3ts内卡车行驶的路程为1s，末速度为1v，根据运动学公式有210112svtat⑤101vvat⑥21222vas⑦式中，2s是卡车在刹车后减速行驶的路程。设车厢脱落后滑行的路程为,s有202vas⑧卡车和车厢都停下来后相距12ssss⑨由①至⑨式得200242333vsvtata⑾带入题给数据得36sm⑿12、（2009年福建卷）21．如图甲，在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电量为q（q0）的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。（1）求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1（2）若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm，求滑块从静止释放到速度大小为vm过程中弹簧的弹力所做的功W；（3）从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象。图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小，vm是题中所指的物理量。（本小题不要求写出计算过程．．．．．．．．．．．．）答案（1）012sinmstqEmg;（2）201sin(sin)()2mmgqEWmvmgqEsk;θS0E甲tvt1t2t3Ov1vm乙(3)【解析】本题考查的是电场中斜面上的弹簧类问题。涉及到匀变速直线运动、运用动能定理处理变力功问题、最大速度问题和运动过程分析。（1）滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中作初速度为零的匀加速直