【备战2015】全国2015届高考物理试题汇编(11月第一期)A2匀变速直线运动的规律及应用(含解析).doc

A2 匀变速直线运动的规律及应用 【【原创纯word版精品解析】物理卷·2015届浙江省温州市十校联合体（温州中学等）高三第一次月考（201410）】19．10分）某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数，他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况，装置如图甲所示。他使木块以初速度v0=4m/s的速度沿倾角的斜面上滑，紧接着下滑至出发点，并同时开始记录数据，结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的v-t图线如图乙所示。g取10m/s2。求： （1）上滑过程中的加速度的大小a1； （2）木块与斜面间的动摩擦因数μ； （3）木块回到出发点时的速度大小v。 【知识点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系． 【答案解析】 （1）8m/s2；（2）0.35；（3）v=2m/s．解析：1）由题图乙可知，木块经0.5s滑至最高点 上滑过程中加速度的大小： （2）由牛顿第二定律得 上滑过程中： 代入数据得 （3）下滑的距离等于上滑的距离：x= =1m???下滑摩擦力方向变为向上，由牛顿第二定律F=ma得：下滑过程中：mgsinθ-μmgcosθ=ma2解得：a2＝gsinθ?μgcosθ＝10×?0.35×10× =2m/s2下滑至出发点的速度大小为：v=联立解得：v=2m/s?? 【思路点拨】（1）由v-t图象可以求出上滑过程的加速度．（2）由牛顿第二定律可以得到摩擦因数．（3）由运动学可得上滑距离，上下距离相等，由牛顿第二定律可得下滑的加速度，再由运动学可得下滑至出发点的速度．解决本题的关键能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律和运动学公式联合求解 ．我国道路安全部门规定：高速公路上行驶的最高时速为120km/h。交通部门提供下列资料： 资料一：驾驶员的反应时间：0.3～0.6s 资料二：各种路面与轮胎之间的动摩擦因数（见右表） 根据以上资料，通过计算判断汽车在高速公路上行驶时的安全距离最接近 A．m B．00m C．00m D．400m 【知识点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系． 【答案解析】 解析：汽车的最高速度为v=120km/h=33.3m/s．在反应时间内，汽车仍做匀速直线运动，通过的最大距离为x1=vt=33.3×0.6m=20m在汽车刹车的过程，根据动能定理得-μmgx2=0-mv2得x2=≈173.6m，则总位移大小为x=x1+x2=193m，接近200m．故选 【思路点拨】当汽车在湿沥青路面上行驶时，动摩擦因数最小，刹车时滑行的距离最大，根据运动学求出反应时间内汽车通过的距离，由动能定理求出刹车后滑行的距离，再求解安全距离最接近的值．本题一抓住在反应时间内，汽车仍保持原来的运动状态；二要会选择数据，同等条件下，动摩擦因数越小，汽车滑行的距离越大，根据动摩擦因数最小的情况求解安全距离． =0. 25变为=0. 125。一滑雪者从倾角= 37°的坡顶A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B(B处为一光滑小圆弧)后又滑上一段水平雪地BC(BC长度可忽略)，不计空气阻力，如图所示。A、B间距离L=20m，滑雪者总质量m=l00kg， (sin 37°=0. 6,cos 37°=0. 8，g取10m/s2)求: (1)滑雪者到达B处的速度大小vB；(6分) (2)已知物体从空中下落时，空气对物体的阻力公式：f=kv2 ,k=2. 5kg/m，方向与速度方向相反。滑雪者离开B点沿轨道水平飞出后，由于空气阻力的影响，物体下落一段距离后将会匀速下落，这个速度被称为收尾速度，求滑雪者的收尾速度v的大小。(4分) 【知识点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系． 【答案解析】/s （2）20m/s 解析：（1）由牛顿第二定律得：a1＝＝gsin37°?μ1gcos37°＝10×0.6?0.25×10×0.8m/s2＝4m/s2由v2=2ax得：速度为4m/s之前的位移为：x1＝m＝2m滑雪者的速度超过v0=4m/s后前进得位移为：x2=L-x1=20-2m=18m滑雪者的速度超过v0=4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数为：μ2=0.125由牛顿第二定律得：a2＝=gsin37°?μ2gcos37°＝10×0.6?0.125×10×0.8m/s2＝5m/s2由v2?v02＝2ax得：滑雪者到达B处的速度大小为：vB＝ m/s＝14m/s（2）匀速下落时，物体受力平衡，根据平衡可得：mg=kv2解得：v＝ m/s＝20m/s 【思路点拨】（1）根据牛顿第二定律求出滑雪者在斜坡上从静止开始加速至速度v1=4m/