高中物理必修直线运动提高题

高中物理必修1　　直线运动提高题

1、一小球从空中自由下落一段距离后，落入淤泥，落到淤泥底时速度恰好为零，设小球在淤泥中加速度恒定，则下列v—t图中哪个正确反映了小球的运动．(以向下方向为正方向) （　）

　　　

2（2006广东物理）a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度图象如图所示，下列说法正确的是

A．a、b加速时，物体a的加速度大于物体b的加速度

B．20秒时，a、b两物体相距最远

C．60秒时，物体a在物体b的前方

D．40秒时，a、b两物体速度相等，相距200m

3．（2005广东）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

4．（2000上海）两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图所示，连续两次曝光的时间间隔是相等的，由图可知

A．在时刻以及时刻两木块速度相同。

B．在时刻两木块速度相同。

C．在时刻和时刻之间某瞬间两木块速度相同。

D．在时刻和时刻之间某瞬时两木块速度相同。

5．（2006上海物理）伽利略通过研究自由落体和物块沿光滑斜面的运动，首次发现了匀加速运动规律．伽利略假设物块沿斜面运动与物块自由下落遵从同样的法则，他在斜面上用刻度表示物块滑下的路程，并测出物块通过相应路程的时间，然后用图线表示整个运动过程，如图所示．图中OA表示测得的时 间，矩形OAED的面积表示该时间内物块经过的路程，则图中OD的长度表示　　　　　  ．P为DE的中点，连接OP且延长交AE的延长线于B，则AB的长度表示 　　　　 ．

6．（2005上海）科学探究活动通常包括以下环节：提出问题，作出假设，制定计划，搜集证据，评估交流等．一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下：

A．有同学认为：运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关．

B．他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象，用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律，以验证假设．

C．在相同的实验条件下，同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离，将数据填入下表中，图(a)是对应的位移一时间图线．然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落，分别测出它们的速度一时间图线，如图(b)中图线l、2、3、4、5所示．

D．同学们对实验数据进行分析、归纳后，证实了他们的假设．回答下列提问：

(1)与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是＿＿＿＿＿．

(2)图(a)中的AB段反映了运动物体在做＿＿＿＿＿运动，表中X处的值为．　　　　　 

(3)图(b)中各条图线具有共同特点，“小纸杯”在下落的开始阶段做＿＿＿＿＿运动，最后“小纸杯”做　　　　　　　　　　　　 运动．

(4)比较图(b)中的图线l和5，指出在1.0～1.5s时间段内，速度随时间变化关系的差异：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

时间(s)	下落距离(m)
0.0	0.000
0.4	0.036
0.8	0.469
1.2	0.957
1.6	1.447
2．O	X

7．（2005上海）用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图一段纸带，测得AB=7.65cm，

　 BC=9.17cm. 已知交流电频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为　　　　　 m/s.

　　　 如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小，可能的原因是　　　　　　　　　　 .

8．（2005广东物理）如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0．10s，其中S₁=7．05cm、S₂=7．68cm、S₃=8．33cm、S₄=8．95cm、S₅=9．61cm、S₆=10．26cm，则A点处瞬时速度的大小是_______m/s，小车运动的加速度计算表达式为________________，加速度的大小是_______m/s²（计算结果保留两位有效数字）．

9．（2003广东）实验装置如图1所示；一木块放在水平长木板上，左侧拴有一细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连，木块右侧与打点计时器的纸带相连，在重物牵引下，木块在木板上向左运动，重物落地后，木块继续向左做匀减速运动，图2给出了重物落地后，打点计时器在纸带上打出的一些点，试根据给出的数据，求木块的加速度a。要求写出主要的运算过程，结果保留2位有效数字。（打点计时器所用交流电频率为50Hz，不计纸带与木块间的拉力。取重力加速度g＝10m/s²）

10．（2005江苏物理）A小球从距地面高为h=15m处的同一点抛出，初速度大小为v₀=10．A球竖直向下抛出，空气阻力不计，重力加速度取g=l0．求： A球经多长时间落地?

11．（2000全国）一辆实验小车可沿水平地面（图中纸面）上的长直轨道匀速向右运动。有一台发出细光束的激光器在小转台M上，到轨道的距离MN为d=10m，如图所示。转台匀速转动，使激光束在水平面内扫描，扫描一周的时间为T=60s。光束转动方向如图中箭头所示。当光束与MN的夹角为45°时，光束正好射到小车上。如果再经过△t=2.5s光束又射到小车上，则小车的速度是多少？（结果保留二位数字）

12、高速公路给人们出行带来了方便，但是因为在高速公路上行驶的车辆速度大，雾天往往出现十几辆车追尾连续相撞的车祸．汽车在沪宁高速公路正常行驶速率为120km / h，汽车刹车产生的最大加速度为8m/s²，大雾天关闭高速公路．如果某天有薄雾，能见度约为37m，为安全行驶，避免追尾连续相撞，汽车行驶的最大速度为多少m/s(设司机反应时间为0．6s) ．

13、跳伞运动员做低空跳伞表演，离地面224离开飞机在竖直方向做自由落体运动，运动一段时间后，立即打开降落伞，展伞后运动员以12．5的平均加速度匀减速下降，为了运动员的安全，要求运动员落地速度最大不得超过5（）求：

（1）运动员展伞时，离地面的高度至少为多少？着地时相当于从多高处自由落下？

（2）运动员在空中的最短时间为多少？

14、滑雪运动员依靠手中的撑杆用力往后推地，获得向前的加速度a = 5m/s²，力的持续作用时间是0．4s，两次用力之间间隔时间是0．2s，不计摩擦阻力．若运动员从静止开始做上述直线运动，求他在6s内的位移．

15．（2006上海物理）辨析题：要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道．求摩托车在直道上行驶所用的最短时间．有关数据见表格．

某同学是这样解的：要使摩托车所用时间最短，　应先由静止加速到最大速度 V₁＝40 m/s，然后再减速到V₂＝20 m/s，

　 　

你认为这位同学的解法是否合理？若合理，请完成计算；若不合理，请说明理由，并用你自己的方法算出正确结果．

16．（05全国Ⅰ）原地起跳时，先屈腿下蹲，然后突然蹬地。从开始蹬地到离地是加速过程（视为匀加速）加速过程中重心上升的距离称为“加速距离”。离地后重心继续上升，在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”。现有下列数据：人原地上跳的“加速距离”，“竖直高度”；跳蚤原地上跳的“加速距离”，“竖直高度”。假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度，而“加速距离”仍为0．50m，则人上跳的“竖直高度”是多少？

1、CD　　　 2、D　　3、D

 13、解：设汽车行驶的最大速度为，则应有：

即：　 解得：

14、解：把6s分成10份，每个0．6s内，都是前0．4s (t₁)做匀加速运动，后0．2s(t₂)做匀速运动．s₁ = at₁²/2+at₁t₂； s₂ = at₁² + at₁²/2 + 2at₁t₂ = 3at₁²/2 +2at₁t₂……s_n = (2n－1)at₁²/2+nt₁t₂(4分) ，这是一个等差数列．s₁=0．8m　s₁₀=11．6m  公差d = 1．2m ，　用等差数列求和公式得s = 62m

18、解：设自由落体的时间为，匀减速运动的时间为，自由落体运动的位移为，则有：

=　 自由落体的末速度为=，运动员落地速度为=—

224—=　　 所以：5=—　　 224—=—

解方程得：=5s　 =3．6s　 ；　　　运动员展伞时，离地面的高度至少为

224—=224—125=99m

相当于从高处自由落下．

运动员在空中的最短时间为=5s+3．6s=8．6s　．

解析： A球竖直向下抛出，做初速度不为0的匀加速直线运动，由运动学规律很容易求解下落时间．B球水平抛出，可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体，依据A 球的下落时间，可以分别求出B球的水平和竖直位移．最后根据简单的几何关系可以求得A、B球位移大小．

答案：（1）A球做竖直下抛运动：

将、代入，可得：

　　解析：v-t图中曲线为平行横轴的直线表示匀速直线运动，除此外的其它直线则为匀变速直线运动．v-t图图像的斜率表示加速度，斜率为正数表示匀加速直线运动，斜率为负数表示匀减速直线运动．另外曲线所围的面积表示位移，如该面积位于时间轴下方则取负数．

　　答案：比较两曲线加速阶段的斜率，直线b要陡一些，所以a、b加速时，物体a的加速度小于物体b的加速度，答案A错．题目所给的时间区域，速度相等时相距最远，即40秒时，答案B错．计算60秒时面积大小，a的大过b，所以答案C对．40秒时，计算面积差，

，答案D错．

　　点评：本题要求考生熟练掌握v-t图的知识考察点，对考生的要求较高，如考生根据图像代入数值到运动规律中求解，既费时又易出错．本题考察了v-t图中曲线和匀速、匀变速的对应关系，图像的斜率表示加速度，曲线所围的面积表示位移等．

解析：由匀加速直线运动规律，初速度为0时，位移（路程）与时间的关系为，对照题中所给图像，即可看出它其实就是v-t图像，从而可以得到答案．

答案：平均速度，物体滑到斜面底端的末速度．

点评：本题出的相当灵活，考生咋一看，会觉得无从着手．其实题目已经交代研究的是匀加速直线运动的规律，不妨从已知公式逆向推理，对照所给图像，即可发现其为v-t图像，从而给出正确答案．

解析：在匀变速直线运动中，某一段时间的时间中点的瞬时速度等于这一段时间的平均速度，所以；在匀变速直线运动中，连续的相等的时间间隔内位移的增加量相等，即，由于此处给足了6段连续位移值，故应使用逐差法．

答案：0．86，，0．64

点评：本题考察用打点计时器研究匀变速直线运动的两个实验原理，要求考生对此应有清晰的理解和灵活运用能力，这两个实验原理在探究自由落体、探究动能定理和验证机械能守恒定律等实验中也会用到．

解析：依题目中解法，，，

汽车前进位移为，，

，所以这位同学的解法不合理．

由以上分析，汽车的加速时最大速度是不可以达到V₁＝40 m/s的，设最大速度为v，则有，，联立求解，可得出正确答案．

答案：这位同学的解法不合理（原因见解析）．

设汽车加速的最大速度为v，则有

；

联立求解，得　v＝36 m/s，．

所以

点评：这是一道与实际生活紧密联系的应用题，具有很强的灵活性和开放性，要求考生能熟练运用匀变速直线运动的规律．物理知识点的考察与生活实际、高新技术结合是今年来命题的热点，这种题目一般表达文字较多，学生似乎无从下手，但其实所用到的物理原理、规律却都是学生相当熟悉的，所以要求学生一定要静下心来，认真审题，建立物理模型，用已知的知识解决问题．

2． ( 16 分）

用a 表示跳蚤起跳的加速度，v表示离地时的速度，则对加速过程和离地后上升过程分别有

v²=2ad₂　　v²=2gh₂

若假想人具有和跳蚤相同的加速度a ，令V表示在这种假想下人离地时的速度，H 表示与此相应的竖直高度，则对加速过程和离地后上升过程分别有

V²=2ad₁　　V²=2gH

由以上各式可得H=

代人数值，得　H=63m

18．(7分)

(1)作出假设、搜集证据

(2)匀速运动，1.937

(3)加速度逐渐减小的加速运动，匀速运动

(4)图线1反映速度不随时间变化，图线5反映速度随时间继续增大(或图线1反映纸杯做匀速运动，图线5反映纸杯依然在做加速度减小的加速运动)．

14．2.10，下落过程中有存在阻力等

12．由给出的数据可知，重物落地后，木块在连续相等的时间T内的位移分别是：

　

以a 表示加速度，根据匀变速直线运动的规律，有

 

重物落地后木块只受摩擦力的作用，以表示木块的质量，根据牛顿定律，有

19．参考题答：

在△t内，光束转过角度

　　　　　　②

　　由图可知　　　　③

　　由②、③两式并代入数值，得

　　　　　④

　　（2）光束照到小车时，小车正在远离N点，△t内光束与MN的夹角从45°变为60°，小车走过，速度为

　　　　　　⑤

　　由图可知　　　⑥

　　由⑤、⑥两式并代入数值，得

　　　　　　⑦

　　评分标准：本题13分。

重点难点解析

1．物理概念是物理学习的基础，这一章要求学生确实理解几个重要概念，认清概念背后的物理意义．

矢量是既有大小又有方向的物理量，它的运算并不是简单的代数加减，而是遵循平行四边形定则，只有同一直线上的矢量运算，才能简化为代数加减关系．

加速度，a不同于速度，它是描述速度变化快慢的物理量，而不是描述速度变化的大小，或者说，加速度是描述单位时间内速度变化大小的物理量．

2．用图像描述匀变速直线运动时，观察图像的坐标特别是纵坐标所代表的物理量，分清v-t图和x-t图．要理解静止、匀速、匀加速、匀减速在v-t图中如何表达：如图像为与横轴重叠的线段表示物体静止，为平行横轴的线段则物体做匀速直线运动，不与横轴平行的其它线段为匀变速直线运动．v-t图图像的斜率表示加速度，斜率为正意味匀加速直线运动，斜率为负意味匀减速直线运动．曲线所围的面积表示位移，如该面积位于时间轴下方则取负数．理解静止、正方向匀速、负方向匀速在x-t图中如何表达：平行横轴的线段为静止状态，其它线段表示匀速直线运动．x-t图图像的斜率表示速度．

3．在运用匀变速直线运动规律解决问题时，有些同学觉得公式太多无从选择．其实几乎所有匀变速直线运动问题，包括自由落体和竖直上抛、下抛，都可以从速度公式和位移公式出发来解决问题，即，，这两个公式是其它推导公式和一些比值关系的基础．汽车刹车问题中所给时间不要随便代入公式，有可能汽车之前已经停下，应先计算汽车停下所需时间，判断到底用哪个时间．汽车追及问题中关键要会判断临界条件，如位移相等情况下的速度关系或速度相等情况下的位移关系等．

4．竖直上抛经常被考察．竖直上抛要注意上升和下降的对称性，会推导上升、下落时间及最大高度：．位移和速度什么时候取负值学生容易搞错：一般取初速度方向为正，运动方向向上速度取正数，运动方向向下速度取负数；物体位于抛出点上方位移为正数，位于抛出点下方位移为负数．

5．用打点计时器研究匀变速直线运动实验，高考试题中经过变化后多次出现，要求学生有一定的灵活迁移能力，特别要理解两个实验原理：在匀变速直线运动中，连续的相等的时间间隔内位移的增加量相等，即；在匀变速直线运动中，某一段时间的时间中点的瞬时速度等于这一段时间的平均速度，即．另外注意的是题目中的计数点不一定是每5个实际点，位移的测量不一定是相邻计数点间距离，也不一定要使用打点计时器，比如使用频闪光源或同一底片多次曝光等．

高中物理必修1　　直线运动提高题答案

1、D　　 

2．答案：C

解析：v-t图中曲线为平行横轴的直线表示匀速直线运动，除此外的其它直线则为匀变速直线运动．v-t图图像的斜率表示加速度，斜率为正数表示匀加速直线运动，斜率为负数表示匀减速直线运动．另外曲线所围的面积表示位移，如该面积位于时间轴下方则取负数．

比较两曲线加速阶段的斜率，直线b要陡一些，所以a、b加速时，物体a的加速度小于物体b的加速度，答案A错．题目所给的时间区域，速度相等时相距最远，即40秒时，答案B错．计算60秒时面积大小，a的大过b，所以答案C对．

40秒时，计算面积差， ，答案D错．

点评：本题要求考生熟练掌握v-t图的知识考察点，对考生的要求较高，如考生根据图像代入数值到运动规律中求解，既费时又易出错．本题考察了v-t图中曲线和匀速、匀变速的对应关系，图像的斜率表示加速度，曲线所围的面积表示位移等．

3.答案：C

　解析：根据题意可得出至少有如图所示一状态，则有

，所以C正确。

4．答案：C

5．答案：平均速度，物体滑到斜面底端的末速度．

解析：由匀加速直线运动规律，初速度为0时，位移（路程）与时间的关系为，对照题中所给图像，即可看出它其实就是v-t图像，从而可以得到答案．

点评：本题出的相当灵活，考生咋一看，会觉得无从着手．其实题目已经交代研究的是匀加速直线运动的规律，不妨从已知公式逆向推理，对照所给图像，即可发现其为v-t图像，从而给出正确答案．

6． (1)作出假设、搜集证据　　(2)匀速运动，1.937　 (3)加速度逐渐减小的加速运动，匀速运动

(4)图线1反映速度不随时间变化，图线5反映速度随时间继续增大(或图线1反映纸杯做匀速运动，图线5反映纸杯依然在做加速度减小的加速运动)．

7．．2.10，下落过程中有存在阻力等

8．答案：0．86，，0．64

解析：在匀变速直线运动中，某一段时间的时间中点的瞬时速度等于这一段时间的平均速度，所以；在匀变速直线运动中，连续的相等的时间间隔内位移的增加量相等，即，由于此处给足了6段连续位移值，故应使用逐差法．

点评：本题考察用打点计时器研究匀变速直线运动的两个实验原理，要求考生对此应有清晰的理解和灵活运用能力，这两个实验原理在探究自由落体、探究动能定理和验证机械能守恒定律等实验中也会用到．

9．答案：a=－3.0m/s²

由给出的数据可知，重物落地后，木块在连续相等的时间T内的位移分别是：

　

以a 表示加速度，根据匀变速直线运动的规律，有

 

10． A球竖直向下抛出，做初速度不为0的匀加速直线运动，由运动学规律很容易求解下落时间．

答案：（1）A球做竖直下抛运动：　 将、代入，可得：

11． 在△t内，光束转过角度

　　　　　　②

　　由图可知　　　　③

　　由②、③两式并代入数值，得

　　　　　④

　　（2）光束照到小车时，小车正在远离N点，△t内光束与MN的夹角从45°变为60°，小车走过，速度为

　　　　　　⑤

　　由图可知　　　⑥

　　由⑤、⑥两式并代入数值，得

　　　　　　⑦

12、解：设汽车行驶的最大速度为，则应有：

即：　 解得：

13、解：设自由落体的时间为，匀减速运动的时间为，自由落体运动的位移为，则有：

=　

自由落体的末速度为=，

运动员落地速度为=—

224—=　　 所以：5=—　　 224—=—

解方程得：=5s　 =3．6s　 ；　　　

运动员展伞时，离地面的高度至少为

224—=224—125=99m

相当于从高处自由落下．

运动员在空中的最短时间为=5s+3．6s=8．6s　．

14、解：把6s分成10份，每个0．6s内，都是前0．4s (t₁)做匀加速运动，后0．2s(t₂)做匀速运动．

s₁ = at₁²/2+at₁t₂；

s₂ = at₁² + at₁²/2 + 2at₁t₂ = 3at₁²/2 +2at₁t₂……

s_n = (2n－1)at₁²/2+nt₁t₂(4分) ，这是一个等差数列．

s₁=0．8m　s₁₀=11．6m　公差d = 1．2m ，

用等差数列求和公式得s = 62m

15．答案：依题目中解法，，，

汽车前进位移为，，

，所以这位同学的解法不合理．

设汽车加速的最大速度为v，则有

；

联立求解，得　v＝36 m/s，．

所以

点评：这是一道与实际生活紧密联系的应用题，具有很强的灵活性和开放性，要求考生能熟练运用匀变速直线运动的规律．物理知识点的考察与生活实际、高新技术结合是今年来命题的热点，这种题目一般表达文字较多，学生似乎无从下手，但其实所用到的物理原理、规律却都是学生相当熟悉的，所以要求学生一定要静下心来，认真审题，建立物理模型，用已知的知识解决问题．

16．用a 表示跳蚤起跳的加速度，v表示离地时的速度，则对加速过程和离地后上升过程分别有

v²=2ad₂　　v²=2gh₂

若假想人具有和跳蚤相同的加速度a ，令V表示在这种假想下人离地时的速度，H 表示与此相应的竖直高度，则对加速过程和离地后上升过程分别有

V²=2ad₁　　V²=2gH

由以上各式可得H=

代人数值，得　H=63m