高中物理专题总汇（一）(附参考答案)
直线运动规律及追及问题
一 、 例题
例题1.一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s，1s后速度的大小变为10m/s，在这1s内该物体的 （ ）
A.位移的大小可能小于4m B.位移的大小可能大于10m C.加速度的大小可能小于4m/s D.加速度的大小可能大于10m/s
t析：同向时a?1v?v?422010 ?m/s?6m/st1 s?01v?v4?10t ?t??1m?7m22v?v10?4220? ?m/s??14m/st1t 反向时a?20 s?2v?v4?10t ?t??1m??3m22式中负号表示方向跟规定正方向相反
答案：A、D
例题2：两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木快每次曝光时的位置，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t2以及时刻t5两木块速度相同 B 在时刻t1两木块速度相同
C 在时刻t3和时刻t4之间某瞬间两木块速度相同 D 在时刻t4和时刻t5之间某瞬间两木块速度相同
解析：首先由图看出：上边那个物体相邻相等时间内的位移之差为恒量，可以判定其做匀变速直线运动；下边那个物t4 t5 t6 t7 t1 t2 t3 体很明显地是做匀速直线运动。由于t2及t3时刻两物体位置相同，说明这段时间内它们的位移相
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7
等，因此其中间时刻的即时速度
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相等，这个中间时刻显然在t3、t4之间
答案：C
例题3 一跳水运动员从离水面10m高的平台上跃起，举双臂直立身体离开台面，此时中心位于从手到脚全长的中点，跃起后重心升高0.45m达到最高点，落水时身体竖直，手先入水（在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计）从离开跳台到手触水面，他可用
2
于完成空中动作的时间是多少？（g取10m/s结果保留两位数字）
解析：根据题意计算时，可以把运动员的全部质量集中在重心的一个质点，且忽略其
v水平方向的运动，因此运动员做的是竖直上抛运动，由h?0可求出刚离开台面时的速
2g度v，由题意知整个过程运动员的位移为－10m（以向上为正方向），由gh?3m/s0?221s?v0t?at2得：
2－10=3t－5t
解得：t≈1.7s
思考：把整个过程分为上升阶段和下降阶段来解，可以吗？
例题4.如图所示，有若干相同的小钢球，从斜
A 面上的某一位置每隔0.1s释放一颗，在连续释放
B 若干颗钢球后对斜面上正在滚动的若干小球摄下
C 照片如图，测得AB=15cm，BC=20cm，试求：
D （1） 拍照时B球的速度；
（2） A球上面还有几颗正在滚动的钢球 解析：拍摄得到的小球的照片中，A、B、C、D…各小球的位置，正是首先释放的某球每隔0.1s所在的位置.这样就把本题转换成一个物体在斜面上做初速度为零的匀加速运动的问题了。求拍摄时B球的速度就是求首先释放的那个球运动到B处的速度；求A球上面还有几个正在滚动的小球变换为首先释放的那个小球运动到A处经过了几个时间间隔（0.1s）
（1）A、B、C、D四个小球的运动时间相差△T=0.1s
2
?VB=
sBC?sAB0.35=m/s=1.75m/s 0.22?T2
（2）由△s=a△T得： a=
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?s20.2?0.152
m/s==5m/s 22?T0.1
例5：火车A以速度v1匀速行驶，司机发现正前方同一轨道上相距s处有另一火车B沿同方向以速度v2（对地，且v2〈v1〉做匀速运动，A车司机立即以加速度（绝对值）a紧急刹车，为使两车不相撞，a应满足什么条件？
分析：后车刹车做匀减速运动，当后车运动到与前车车尾即将相遇时，如后车车速已降到等于甚至小于前车车速，则两车就不会相撞，故取s后=s+s前和v后≤v前求解
解法一：取取上述分析过程的临界状态，则有
v1t－
12
a0t＝s＋v2t 2v1－a0t = v2
(v1?v2)2a0 =
2s(v1?v2)2所以当a≥ 时，两车便不会相撞。
2s法二：如果后车追上前车恰好发生相撞，则 v1t－
12
at＝ s ＋v2t 2上式整理后可写成有关t的一元二次方程，即
12
at＋（v2－v1）t＋s ＝ 0 2取判别式△〈0，则t无实数解，即不存在发生两车相撞时间t。△≥0，则有 （v2－v1）≥4（
2
1a）s 2(v2?v1)2得a≤
2s(v2?v1)2为避免两车相撞，故a≥
2s法三：运用v-t图象进行分析，设从某时刻起后车开始以绝对值为a的加速度开始刹车，取该时刻为t=0，则A、B两车的v-t图线如图所示。图中由v1 、v2、C三点组成的三角形面积值即为A、B两车位移之差（s后－s前）=s，tanθ即为后车A减速的加速度
v v1 v2 A θ（ C B 0 t0 t 非常实用优秀的教育电子word文档
绝对值a0。因此有
(v?v2)1（v1－v2）1=s 2tan?(v1?v2)2所以 tanθ=a0=
2s(v1?v2)2若两车不相撞需a≥a0=
2s
二、习题
1、 下列关于所描述的运动中，可能的是 （ ） A 速度变化很大，加速度很小
B 速度变化的方向为正，加速度方向为负 C 速度变化越来越快，加速度越来越小 D 速度越来越大，加速度越来越小
解析：由a=△v/△t知，即使△v很大，如果△t足够长，a可以很小，故A正确。速度变化的方向即△v的方向，与a方向一定相同，故B错。加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度变化快，加速度一定大。故C错。加速度的大小在数值上等于单位时间内速度的改变量，与速度大小无关，故D正确。
答案：A、D
2、 一个物体在做初速度为零的匀加速直线运动，已知它在第一个△t时间内的位移为s，若 △t未知，则可求出 （ ）
A． 第一个△t时间内的平均速度 B． 第n个△t时间内的位移 C． n△t时间的位移 D． 物体的加速度 解析：因v=
s?t，而△t未知，所以v不能求出，故A错.因
s:s:s:?:s?1:3:5:?:(2n?1)s?1:(2n?1)，s(2n?1)s有s????n?:nn???（2n-1）s，故B正确；又s∝t 所以
2
ssn=2
n，所以sn=n2s，故C正确；因a=
?s，尽t2管△s=sn-sn-1可求，但△t未知，所以A求不出，D错.
答案：B、C
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3 、汽车原来以速度v匀速行驶,刹车后加速度大小为a,做匀减速运动,则t秒后其位移为( )
v21212A vt?at B C ?vt?at D 无法确定
2a22解析:汽车初速度为v，以加速度a作匀减速运动。速度减到零后停止运动，设其运动的时间t=
，
v12，，，
。当t≤t时，汽车的位移为s=vt?at；如果t＞t，汽车在t时已停止a22
v2运动，其位移只能用公式v=2as计算，s=
2a答案：D
4、汽车甲沿着平直的公路以速度v0做匀速直线运动，当它路过某处的同时，该处有一辆汽车乙开始做初速度为零的匀加速运动去追赶甲车，根据上述的已知条件（ ）
A. 可求出乙车追上甲车时乙车的速度 B. 可求出乙车追上甲车时乙车所走的路程
C. 可求出乙车从开始起动到追上甲车时所用的时间 D. 不能求出上述三者中任何一个
分析：题中涉及到2个相关物体运动问题，分析出2个物体各作什么运动，并尽力找到两者相关的物理条件是解决这类问题的关键，通常可以从位移关系、速度关系或者时间关系等方面去分析。
解析：根据题意，从汽车乙开始追赶汽车甲直到追上，两者运动距离相等，即s甲= =s乙=s，经历时间t甲=t乙=t.
那么，根据匀速直线运动公式对甲应有：s?v0t
根据匀加速直线运动公式对乙有：s?12at，及vt?at 2由前2式相除可得at=2v0，代入后式得vt=2v0，这就说明根据已知条件可求出乙车追上甲车时乙车的速度应为2v0。因a不知，无法求出路程和时间，如果我们采取作v－t图线的方法，则上述结论就比较容易通过图线看出。图中当乙车追上甲车时，路程应相等，即从图中图线上看面积s甲和s乙，显然三角形高vt等于长方形高v0的2倍，由于加速度a未知，乙图斜率不定，a越小，t越大，s也越大，也就是追赶时间和路程就越大。
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