运动学高考真题

2010年高考物理真题直线运动1、（全国卷Ⅰ）24．汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0~60s内汽车的加速度随时间变化的图线如右图所示。（1）画出汽车在0~60s内的v-t图线；（2）求这60s内汽车行驶的路程。【答案】⑴速度图像为右图。⑵900m【解析】由加速度图像可知前10s汽车匀加速运动，后20s汽车匀减速运动恰好停止，因为图像的面积表示速度的变化，此两段的面积相等。最大速度为20m/s。所以速度图像为右图。然后利用速度图像的面积求出位移。⑵汽车运动的面积为匀加速、匀速、匀减速三段的位移之和。123101030201020900ssssm2、（新课标卷）24．短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和200m短跑项目的新世界纪录，他的成绩分别是9．69s和l9．30s。假定他在100m比赛时从发令到起跑的反应时间是0．15S，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动。200m比赛时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与l00m比赛时相同，但由于弯道和体力等因素的影响，以后的平均速率只有跑l00m时最大速率的96％。求：(1)加速所用时间和达到的最大速率：(2)起跑后做匀加速运动的加速度。(结果保留两位小数)【答案】（1）1.29s11.24m/s（2）8.71m/s2【解析】(1)加速所用时间t和达到的最大速率v，0(9.690.15)1002vtvt，096%(19.300.15)2002vtvt联立解得：1.29ts，11.24/vms(2)起跑后做匀加速运动的加速度a，vat，解得：28.71/ams3、（北京卷）22．如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经过3.0s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角＝37°，运动员的质量m＝50kg。不计空气阻力。（取sin37°＝0.60，cos37°＝0.80;g取10m/s2）求（1）A点与O点的距离L;（2）运动员离开O点时的速度大小;（3）运动员落到A点时的动能。【答案】（1）75m（2）20m/s（3）32500J【解析】（1）运动员在竖直方向做自由落体运动，有021sin372Lgt306020100v/m·s-2t/sA点与O点的距离20752sin37gtLm（2）设运动员离开O点的速度为v0，运动员在水平方向做匀速直线运动，即00cos37Lvt解得：00cos3720/Lvmst（3）由机械能守恒，取A点为重力势能零点，运动员落到A点时的动能为201325002kAEmghmvJ4、（上海物理）18．如图为质量相等的两个质点A、B在同一直线上运动的v-t图像。由图可知（）（A）在t时刻两个质点在同一位置（B）在t时刻两个质点速度相等（C）在0-t时间内质点B比质点A位移大（D）在0-t时间内合外力对两个质点做功相等【答案】BCD【解析】首先，B正确；根据位移由v-t图像中面积表示，在0t时间内质点B比质点A位移大，C正确而A错误；根据动能定理，合外力对质点做功等于动能的变化，D正确；正确选项BCD。5、（安徽卷）22．质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面作直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图像如图所示。g取10m/s2，求：(1)物体与水平面间的运动摩擦系数μ；(2)水平推力F的大小；(3)010s内物体运动位移的大小。【答案】（1）0.2（2）6N（3）46m【解析】（1）设物体做匀减速运动的时间为Δt2、初速度为v20、末速度为v2t、加速度为a2，则2220222/tvvamst①设物体所受的摩擦力为Ff，根据牛顿第二定律有2fFma②fFmg③联立②③得：20.2ag④（2）设物体做匀减速运动的时间为Δt1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1，则2110111/tvvamst⑤t/sv/(m·s-1)O2468246810根据牛顿第二定律有1fFFma⑥联立③⑥得：16FmgmaN（3）解法一：由匀变速运动的位移公式得：22121011120222114622xxxvtatvtatm解法二：根据v-t图像围成的面积得：10112021()4622tvvxtvtm6、（海南卷）3．下列说法正确的是A．若物体运动速率始终不变，则物体所受合力一定为零B．若物体的加速度均匀增加，则物体做匀加速直线运动C．若物体所受合力与其速度方向相反，则物体做匀减速直线运动D．若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动【答案】D【解析】物体运动速率不变但方向可能变化，因此合力不一定为零，A错；物体的加速度均匀增加，即加速度在变化，是非匀加速直线运动，B错；物体所受合力与其速度方向相反，只能判断其做减速运动，但加速度大小不可确定，C错；若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动，D对。7、（四川卷）23．质量为M的拖拉机拉着耙来耙地，由静止开始做匀加速直线运动，在时间t内前进的距离为s。耙地时，拖拉机受到的牵引力恒为F，受到地面的阻力为自重的k倍，把所受阻力恒定，连接杆质量不计且与水平面的夹角θ保持不变。求：（1）拖拉机的加速度大小。（2）拖拉机对连接杆的拉力大小。（3）时间t内拖拉机对耙做的功。【答案】（1）22st（2）212[()]cossFMkgt（3）22[()]sFMkgst【解析】（1）拖拉机在时间t内匀加速前进s，根据位移公式212sat①变形得22sat②（2）对拖拉机受到牵引力、支持力、重力、地面阻力和连杆拉力T，根据牛顿第二定律cosMaFkMgT③联立②③变形得212[()]cossTFMkgt④根据牛顿第三定律连杆对耙的反作用力为212[()]cossTTFMkgt⑤拖拉机对耙做的功：cosWTs⑥联立④⑤解得22[()]sWFMkgst⑦8、（天津卷）3．质点做直线运动的v—t图象如图所示，规定向右为正方向，则该质点在前8s内平均速度的大小和方向分别为A．0.25m/s向右B．0.25m/s向左C．1m/s向右D．1m/s向左【答案】B【解析】由题图得前8s内的位移11325(2)222xmmm，则平均速度2/8xvmst=－0.25m/s，负号表示方向向左。B正确。9、（福建卷）16．质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为0．2，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等。从t=0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图所示。重力加速度g取10m/s2，则物体在t=0到t=12s这段时间内的位移大小为A．18mB．54mC．72mD．198m【答案】B【解析】拉力只有大于最大静摩擦力时，物体才会由静止开始运动。0-3s时：F=fmax，物体保持静止，s1=0；3-6s时：Ffmax，物体由静止开始做匀加速直线运动，2284/2/2Ffamsmsm，v=at=6m/s，2221123922satmm，6-9s时：F=f，物体做匀速直线运动，s3=vt=6×3=18m，9-12s时：Ff，物体以6m/s为初速度，以2m/s2为加速度继续做匀加速直线运动，2241163232722svtatm，所以0-12s内物体的位移为：s=s1+s2+s3+s4=54m，选项B正确。10、（广东卷）17．图6是某质点运动的速度图像，由图像得到的正确结果是A．0~1s内的平均速度是2m/sB．0~2s内的位移大小是3mC．0~1s内的加速度大于2~4s内的加速度D．0~1s内的运动方向与2~4s内的运动方向相反【答案】BC【解析】选项A错误，平均速度应该是1m/s。选项D错误，速度都为正，同方向。11、（浙江卷）14．如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛（不计空气阻力）。下列说法正确的是A.在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B.上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力C.下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力D.在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力【答案】A【解析】以A、B整体为研究对象：仅受重力，由牛顿第二定律知加速度为g，方向竖直向下。以A为研究对象：因加速度为g，方向竖直向下，故由牛顿第二定律知A所受合力为A的重力，所以A仅受重力作用。选项A正确相互作用1、（全国卷Ⅱ）17．在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为104V/m.已知一半径为1mm的雨滴在此电场中不会下落，取重力加速度大小为10m/s2,水的密度为103kg/m3。这雨滴携带的电荷量的最小值约为A．2×10-9CB.4×10-9CC.6×10-9CD.8×10-9C【答案】B【解析】带电雨滴在电场力和重力作用下保持静止，则mg=qE，得：343rgmgVgqEEE=4×10-9C，选项B正确。【考点】电场力与平衡条件应用2、（新课标卷）15．一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为A．2121FFllB.2121FFllC.2121FFllD.2121FFll【答案】C【解析】根据胡克定律有：101()Fkll，220()Fkll，解得：k=2121FFll，C正确。3、（新课标卷）18．如图所示，一物块置于水平地面上。当用与水平方向成600角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成300角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动。若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为A.31B.23C.3122D.1-32【答案】B【解析】物体受重力mg、支持力FN、摩擦力Ff、已知力F处于平衡，根据平衡条件，有0011cos60(sin60)FmgF，0022cos30(sin30)FmgF，联立解得：23BAv4、（上海理综）7．如图，水平桌面上放置一根条形磁铁，磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线，并与磁铁垂直。当直导线中通入图中所示方向的电流时，可以判断出（）。A．弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力减小B．弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力减小C．弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力增大D．弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力增大【答案】A【解析】由于磁铁的磁场对通电导线的作用，由左手定则可判断直导线受安培力方向向下，使弹簧的拉力增大，由于相互作用，磁铁受到向上的作用，条形磁铁对桌面的压力减小，A正确。5、（上海物理）25．如图，固定于竖直面内的粗糙斜杆，与水平方向夹角为30，质量为m的小球套在杆上，在大小不变的拉力作用下，小球沿杆由底端匀速运动到顶端。为使拉力做功最小，拉力F与杆的夹角＝__________，拉力大小F＝_______________。【答案】600mg【解析】00Fsinmgcos30Fcosmgsin30，060，Fmg，Wmgh。因为没有摩擦力，拉力做功最小。6、（上海物理）31．倾角＝37，质量M＝5kg的粗糙斜面位于水平地面上。质量m＝2kg的木块置于斜顶端，从静止开始匀加速下滑，经t＝2s到达底端，运动路程L＝4m，在此过程中斜面保持静止（sin37＝0.6，cos37＝0.8，g取10m/s2）。求：（1）地面对斜面的摩擦力大小与方向；（2）地面对斜面的支持力大小；（3）通过计算证明木块在此过程中满足动能定理。【答案】（1）—3.2N向左（2）67.6N（3）见解析【解析】（1）隔离法：对木块：1mgsinfma，1cos0mgN因212sat，得22/ams所以，18fN,116NN