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2019-2020年高考沖刺物理百題精練 專題01 運(yùn)動(dòng)學(xué)（含解析） 1．航天飛機(jī)水平降落在平直跑道上，其減速過程可簡(jiǎn)化為兩個(gè)勻減速直線運(yùn)動(dòng)．航天飛機(jī)以水平速度v0著陸后立即打開減速阻力傘，加速度大小為a1，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后減速為v；隨后在無阻力傘情況下勻減速直至停下，已知兩個(gè)勻減速滑行過程的總時(shí)間為t，求： （1）第二個(gè)減速階段航天飛機(jī)運(yùn)動(dòng)的加速度大??； （2）航天飛機(jī)降落后滑行的總路程。 2．隨著高層居民樓房的崛起，給消防安全帶來更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，其中救援時(shí)云梯高度不夠高就是一個(gè)非常突出的問題，某探究小組的同學(xué)們想到了可在消防云梯上再伸出輕便的滑桿來解決這個(gè)問題(如圖所示)。被困人員使用安全帶上的掛鉤掛在滑桿上、沿滑桿下滑到消防云梯上逃生。通?；瑮U由AO、OB兩段直桿通過光滑轉(zhuǎn)軸在O處連接，滑桿A端用于掛鉤鉤在高樓的固定物上，且可繞固定物自由轉(zhuǎn)動(dòng)，B端用鉸鏈固定在云梯上端，且可繞鉸鏈自由轉(zhuǎn)動(dòng)，以便調(diào)節(jié)被困人員滑到云梯頂端的速度大小。設(shè)被困人員在調(diào)整好后的滑桿上下滑時(shí)滑桿與豎直方向的夾角保持不變，被困人員可看作質(zhì)點(diǎn)、不計(jì)過O點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能損失。已知AO長(zhǎng)Ll=6m、OB長(zhǎng)L2=12m。某次消防演練中測(cè)得AO與豎直方向的夾角與豎直方向的夾角，被困人員安全帶上的掛鉤與滑桿，AO、OB間的動(dòng)摩擦因數(shù)均。為了安全，被困人員到達(dá)云梯頂端B點(diǎn)速度不能超過。已知sin37=0.6，cos37=0.8，取g=l0m／s2。求： （1）被困人員滑到B點(diǎn)時(shí)是否安全。 （2）若云梯頂端B點(diǎn)與豎直墻間的水平距離d=13.2m保持不變，求能夠被安全營(yíng)救的被困人員與云梯頂端B的最大豎直距離。 2．【解析】 所以能安全營(yíng)救的被困人員與云梯頂端B的最大豎直距離為12.8m。 3．一只氣球以l0m/s的速度勻速豎直上升，某時(shí)刻在氣球正下方距氣球S0=-6m處有一小球以20m/s的初速度豎直上拋，g取10m/s2,不計(jì)小球受到的空氣阻力。 （1）不考慮上方氣球?qū)π∏蜻\(yùn)動(dòng)的可能影響，求小球拋出后上升的最大高度和時(shí)間？ （2）小球能否追上氣球？若追不上，說明理由；若能追上，需要多長(zhǎng)時(shí)間？ 3.【解析】 試題分析：（1）設(shè)小球上升的最大高度h, 時(shí)間為t, 則 h = v02/2g 得h = 20 m 又t = v0 / g 得t = 2 s （2）設(shè)小球達(dá)到與氣球速度大小相等、方向相同，經(jīng)過的時(shí)間是t1，則 v氣= v金= v 0–gt1 t1= 1 s 在這段時(shí)間內(nèi)氣球上升的高度為x氣，小球上升的高度為x金，則 x氣= v t1= 10 m x金 = v0t1–gt12 /2 = 15 m 由于x氣+6 m > x金 所以小球追不上氣球。 4．在民航業(yè)內(nèi)，一直有“黑色10分鐘”的說法，即從全球已發(fā)生的飛機(jī)事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，大多數(shù)的航班事故發(fā)生在飛機(jī)起飛階段的3分鐘和著陸階段的7分鐘。飛機(jī)安全事故雖然可怕，但只要沉著冷靜，充分利用逃生設(shè)備，逃生成功概率相當(dāng)高，飛機(jī)失事后的90秒內(nèi)是逃生的黃金時(shí)間。如圖為飛機(jī)逃生用的充氣滑梯，滑梯可視為斜面，已知斜面長(zhǎng)L=8m，斜面傾斜角θ=37，人下滑時(shí)與充氣滑梯間動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.25。不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8， 求： （1）旅客從靜止開始由滑梯頂端滑到底端逃生，需要多長(zhǎng)時(shí)間？ （2）一旅客若以v0=4m/s的水平初速度抱頭從艙門處逃生，當(dāng)他落到充氣滑梯上后沒有反彈，由于有能量損失，結(jié)果他以v=3m/s的速度開始沿著滑梯加速下滑。該旅客以這種方式逃生與（1）問中逃生方式相比，節(jié)約了多長(zhǎng)時(shí)間？ 4．【解析】 試題分析：（1）設(shè)旅客質(zhì)量為m，在滑梯滑行過程中加速度為a，需要時(shí)間為t，則 得 解得 t=2s （2）旅客先做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)水平位移為x，豎直位移為y，在滑梯上落點(diǎn)與出發(fā)點(diǎn)之間的距離為為s，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，則 解得t1= 0.6 s，s=3m 旅客落到滑梯后做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)在滑梯上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2，通過距離為s1，則 解得t2= 1 s 節(jié)約的時(shí)間 5．2014年12月26日，我國(guó)東部14省市ETC聯(lián)網(wǎng)正式啟動(dòng)運(yùn)行，ETC是電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。汽車分別通過ETC通道和人工收費(fèi)通道的流程如圖所示。假設(shè)道路上有并行的甲、乙兩輛汽車都以v1=20m/s朝收費(fèi)站沿直線正常行駛,現(xiàn)甲車過ETC通道，需要在某位置開始做勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)虛線EF處速度正好減為v2=4m/s，在虛線EF與收費(fèi)站中心線之間以4m/s的速度勻速行駛，通過收費(fèi)站中心線后才加速行駛離開。已知甲勻減速過程的加速度大小為a1=1m/s2，虛線EF處與收費(fèi)站中心線距離d=10m。乙車過人工收費(fèi)通道，需要在中心線前某位置開始做勻減速運(yùn)動(dòng)，至中心線處恰好速度為零，經(jīng)過繳費(fèi)成功后再啟動(dòng)汽車行駛離開。已知乙車勻減速過程的加速度大小為a2=2m/s2。求: （1）甲車過ETC通道時(shí)，從開始減速到收費(fèi)站中心線過程中的位移大??； （2）乙車比甲車提前多少時(shí)間到收費(fèi)站中心線。 5.【解析】 試題分析：（1）甲車過ETC通道時(shí)，減速過程的位移為： 可得x甲＝192m 所以總的位移： （2）甲車減速過程的時(shí)間 甲車勻速過程的時(shí)間 乙車過人工收費(fèi)通道減速過程的時(shí)間 乙車過人工收費(fèi)通道減速過程的位移 乙車在甲車開始減速后勻速過程的位移 乙車在甲車開始減速后勻速過程的時(shí)間 則乙車提前甲車到中心線的時(shí)間為 6．如圖所示，一木箱靜止、在長(zhǎng)平板車上，某時(shí)刻平板車以a = 2.5m/s2的加速度由靜止開始向前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到v = 9m/s時(shí)改做勻速直線運(yùn)動(dòng)，己知木箱與平板車之間的動(dòng)脒擦因數(shù)μ= 0.225，箱與平板車之間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)靜擦力相等（g取10m/s2）。求： （1）車在加速過程中木箱運(yùn)動(dòng)的加速度的大??； （2）木箱做加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和位移的大小； （3）要使木箱不從平板車上滑落，木箱開始時(shí)距平板車右端的最小距離。 6.【解析】 試題分析：（1）設(shè)木箱的最大加速度為，根據(jù)牛頓第二定律 解得 則木箱與平板車存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以車在加速過程中木箱的加速度為 （2）設(shè)木箱的加速時(shí)間為，加速位移為 。 （3）設(shè)平板車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，則 達(dá)共同速度平板車的位移為則 要使木箱不從平板車上滑落，木箱距平板車末端的最小距離滿足 7．在某一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)員將某物體以某一確定的初速率v0，沿斜面向上推出（斜面足夠長(zhǎng)且與水平方向的傾角θ可調(diào)節(jié)）設(shè)物體在斜面上能達(dá)到的最大位移為Sm.實(shí)驗(yàn)測(cè)得Sm與斜面傾角θ的關(guān)系如右圖所示，g取10m/s2，求：物體的初初速率v0和物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。 7.【解析】 試題分析：當(dāng)時(shí)，物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，有：，s1=10m 解得: 當(dāng)θ=0時(shí)，物體沿水平方向做減速運(yùn)動(dòng)，，s2= 解得: 8．如圖所示，粗糙斜面傾角θ＝37，斜面寬a為3m，長(zhǎng)b為4m．質(zhì)量為0.1 kg的小木塊從斜面A點(diǎn)靜止釋放，釋放同時(shí)用與斜面底邊BC平行的恒力F推該小木塊，小木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5（g取10m/s2，sin37＝0.6，cos37=0.8）。 （1）若F大小為0，求木塊到達(dá)底邊所需的時(shí)間t1； （2）若木塊沿斜面對(duì)角線從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C，求力F的大小及A到C所需時(shí)間t2。 8.【解析】 試題分析：（1）若F=0，小木塊會(huì)沿斜面做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 根據(jù)牛頓第二定律 計(jì)算可得 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 計(jì)算可得 （2）若木塊沿斜面對(duì)角線從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C，說明合力方向沿AC方向，設(shè)AC與AB的夾角， 合位移 所以施加的外力為 根據(jù)牛頓第二定律 計(jì)算可得 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 計(jì)算可得 9．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L(zhǎng)的圓管豎直放置，頂端塞有一個(gè)質(zhì)量為m的彈性小球，M=4m，球和管間的滑動(dòng)摩擦力與最大靜摩擦力大小均為4mg，管下端離地面高度H=5m。現(xiàn)讓管自由下落，運(yùn)動(dòng)過程中管始終保持豎直，落地時(shí)向上彈起的速度與落地時(shí)速度大小相等，若管第一次彈起上升過程中，球恰好沒有從管中滑出，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m／s2。求 （1）管第一次落地彈起剛離開地面時(shí)管與球的加速度分別多大? （2）從管第一次落地彈起到球與管達(dá)到相同速度時(shí)所用的時(shí)間； （3）圓管的長(zhǎng)度L。 9.【解析】 試題分析：（1）管第一次落地彈起時(shí)，管的加速度大小為，球的加速度大小為 由牛頓第二定律 對(duì)管 .......................................（1） 對(duì)球 ..........................................（2） 故，方向向下.......................................（3） 方向向上.........................................（4） （2）球與管第一次碰地時(shí)， 由........................................................（5） 得碰后管速，方向向上.....................（6） 碰后球速，方向向下 ....................（7） 球剛好沒有從管中滑出，設(shè)經(jīng)過時(shí)間t，球、管速度相同，則有 對(duì)管........................................................（8） 對(duì)球.....................................................（9） 代入數(shù)值聯(lián)立解得.....................................（10） （3）管經(jīng)t時(shí)間上升的高度為....（11） 球下降的高度...............................（12） 管長(zhǎng)...............................................（13） 10．如圖所示，一木箱靜止、在長(zhǎng)平板車上，某時(shí)刻平板車以a = 2.5m/s2的加速度由靜止開始向前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到v = 9m/s時(shí)改做勻速直線運(yùn)動(dòng)，己知木箱與平板車之間的動(dòng)脒擦因數(shù)μ= 0.225，箱與平板車之間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)靜擦力相等（g取10m/s2）。求： （1）車在加速過程中木箱運(yùn)動(dòng)的加速度的大小 （2）木箱做加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和位移的大小 （3）要使木箱不從平板車上滑落，木箱開始時(shí)距平板車右端的最小距離。 10.【解析】