高考物理压轴题之运动学专题(5年)(含答案分析)

高考物理压轴题专题 解题步骤： 分析条件-情境描述-答题 答题步骤： 1、分过程； 2、物理量说明； 3、依据； 4、力学 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达式； 5、牛顿第二定律； 6、运动学表达式； 7、联立求解。 24．（13分）(2014新课标2) 2012年10月，奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录，取重力加速度的大小 （1）忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落到1.5km高度处所需要的时间及其在此处速度的大小； （2）实际上物体在空气中运动时会受到空气阻力，高速运动受阻力大小可近似表示为 ，其中 为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状，横截面积及空气密度有关。已知该运动员在某段时间内高速下落的 图象如图所示，着陆过程中，运动员和所携装备的总质量 ，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数（结果保留1位有效数字） 解析（1）设运动员从开始自由下落至1.5km高度处的时间为t ，下落距离为h，在1.5km高度处的速度大小为v，由运动学公式有： 且 联立解得：t=87s    v=8.7×102m/s （2）运动员在达到最大速度vm时，加速度为零，由牛顿第二定律有（平衡条件）： 由题图可读出 代入得：k=0.008kg/m ２５.（１８分）(2013新课标2) 一长木板在水平地面上运动，在ｔ=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度－时间图像如图所示。己知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦.物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。取重力加速度的大小g＝１０ｍ／ｓ２求: (1) 物块与木板间；木板与地面间的动摩擦因数: (2) 从ｔ＝０时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小. 24.（14分）(2012新课标) 拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ。 （1） 若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的 大小。[来源:Z&xx&k.Com] （2） 设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tanθ0。 24.（13分）(2011新课标) 甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内，两辆汽车的加速度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的两倍；在接下来的相同时间间隔内，汽车甲乙的加速度大小增加为原来的两倍，汽车乙的的加速度大小减小为原来的一半。求甲乙两车各自在这段时间间隔内走过的总路程之比。 24．(14分)(2010新课标) 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9．69 s和l9．30 s。假定他在100 m比赛时从发令到起跑的反应时间是0．15 S，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动。200 m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l00 m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l00 m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) 【解析】(1)加速所用时间t和达到的最大速率v， ， 联立解得： ， (2)起跑后做匀加速运动的加速度a， ，解得： 24．(15)2010全国卷2 如图，MNP 为整直面内一固定轨道，其圆弧段MN与水平段NP相切于N、P端 固定一竖直挡板。M相对于N的高度为h，NP长度为s.一木块自M端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处。若在MN段的摩擦可忽略不计，物块与NP段轨道间的滑动摩擦因数为μ，求物块停止的地方与N点距离的可能值。 【答案】物块停止的位置距N的距离可能为 或 【解析】根据功能原理，在物块从开始下滑到停止在水平轨道上的过程中，物块的重力势能的减少ΔEP与物块克服摩擦力所做功的数值相等。 ① 设物块的质量为m，在水平轨道上滑行的总路程为s′，则 ② ③ 连立①②③化简得 ④ 第一种可能是：物块与弹性挡板碰撞后，在N前停止，则物块停止的位置距N的距离为 ⑤ 第一种可能是：物块与弹性挡板碰撞后，可再一次滑上光滑圆弧轨道，滑下后在水平轨道上停止，则物块停止的位置距N的距离为 ⑥ 所以物块停止的位置距N的距离可能为 或 24．（12分）(2014新课标1) 公路上行驶的两汽车之间保持一定的安全距离。当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s。当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120m，设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5，若要求安全距离仍为120m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度。 解：设路面干燥时，汽车与地面的动摩擦因数为 ，刹车时汽车的加速度大小为a ，安全距离为s反应时间为t ，      ----------------------------设变量 由牛顿第二定律和运动学公式得    ----------------------------写依据 mg=m a               ----------------------------表达式    s=         式中，m和 分别为汽车的质量和刹车前的速度。------------------物理量补充介绍 设在雨天行驶时，汽车与地面的动摩擦因数为 ，-----------情境2描述+变量说明 依题意有 =               ---------------------------关系式 设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a，安全行驶的最大速度为 ，-----设变量 由牛顿第二定律和运动学公式得        ---------------------------写依据 mg=ma                        ---------------------------表达式 s=           联立 式并代入题给数据得 =20m/s（72km/h）              ---------------------------联立求解 24．(12 分)2014大纲卷 冰球运动员甲的质量为80.0kg。当他以5.0m/s的速度向前运动时，与另一质畺为100kg、速度为3.0m/s的迎面而来的运动员 乙相撞。碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短，求： (1 )碰后乙的速度的大小； (2)碰撞中总机械能的损失。 24.(13分) 如图，质量m为5kg的物块(看作质点)在外力F1和F2的作用下正沿某一水平面向右做匀速直线运动。已知F1大小为50N,方向斜向右上方，与水平面夹角 ，F2大小为30N,方向水平向左,物块的速度 大小为11m/s.当物体运动到距初始位置距离 时，撤掉F1， (1)求物块与水平地面之间的动摩擦因数 (2)求撤掉F1以后，物块在6S末距初始位置的距离。 解析（1）物块做匀速运动：********************运动状态描述 （1）***************水平方向受力平衡 （2）***************竖直方向受力平衡 联立得 *************************************直接得出计算结果 （2）撤掉F1后:*********************************过程描述，注意节点 设经过t1向右运动速度变为0， ***************情境描述+运动关系 此时向右位移 ********************物理量的描述+关系式 后5s物块向左运动： **************运动描述+运动关系 后5s向左位移： ********************物理量描述+关系式 物块在6S末距初始位置的距离： ****************************物理量描述+关系式 24. (13分)(2013新课标1) 水平桌面上有两个玩具车A和B，两者用一轻质细橡皮筋相连，在橡皮筋上有一红色标记R。在初始时橡皮筋处于拉直状态，A、B和R分别位于直角坐标系中的(0,2l)、(0,-l)和(0,0)点。已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动：B平行于x轴朝x轴正向匀速运动。在两车此后运动的过程中，标记R在某时刻通过点(l, l)。假定橡皮筋的伸长是均匀的，求B运动速度的大小。