2008高考物理试题及答案(2008年物理高考试卷)

2008年高考物理试题中的质点运动问题解析及复习要点

陕西省宝鸡市陈仓区教研局教研室　邢彦君

1．试题解析

　例1（上海物理—11）某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2。5s内物体的（　　）

A．路程为65m

B．位移大小为25m，方向向上

C．速度改变量的大小为10m/s

D．平均速度大小为13m/s，方向向上

分析与求解：若以初速度方向为正方向，不计空气阻力时，竖直上抛运动中的加速度为a=（-g），上至最高点的时间为，最大高度为：，5s内的位移为：，方向竖直向上。5s内的路程为：45m+(45m-25m)=65m。5s内的平均速度为：，方向竖直上向。5s内速度的改变量为：，大小为50m/s，方向竖直向下。故本题中CD错AB对，选AB。

例2（广东物理—10）某人骑自行车在平直道路上行进，图1中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图象。某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是（　　）

A．在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大

B．在0-t1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大

C．在t1-t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大

D．在t3-t4时间内，虚线反映的是匀速运动

分析与求解：由图可知：t1时刻虚线的斜率小于实线的斜率，即虚线反映的运动的加速度小于实线反映的运动的加速度。故A错。0-t1时间内，虚线与坐标轴围成的“面积”大于实线与坐标轴围成的“面积”，即由虚线计算出的平均速度大于由实线计算出的平均速度。故B对。t1-t2时间内，虚线与坐标轴围成的“面积”小于实线与坐标轴围成的“面积”，即由虚线计算出的位移小于实线计算出的位移。故C错。t3-t4时间里，虚线是一条平行于t轴的直线，即它反映的运动为匀速直线运动，故D对。因此，本题选BD。

例3（广东物理—11）某同学对着墙壁练习打网球，假定球在墙面以25m/s的速度沿水平方向反弹，落地点到墙面的距离在10m至15m之间。忽略空气阻力，取g=10m/s2。球在墙面上反弹点的高度范围是（　　）

A．0．8m至1．8m

B．0．8m至1．6m

C．1．0m至1．6m

D．1．0m至1．8m

分析与求解：反弹后的网球做平抛运动，运动中应有：和，代入，或可解得：或。故本题BCD错A对，选A。

例4（全国理综卷I—14）如图2所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足（　　）

A．tanφ=sinθ

B．tanφ=cosθ

C．tanφ=tanθ

D．tanφ=2tanθ

　　分析与求解：设物体被以水平初速度v０抛出，t时刻在斜面上的落点距抛出点为L，此时速度矢量v方向与水平方向的夹角为。则，物体运动过程中在水平方向和竖直方向上分别有：，，解此三式得：。故本题选D。

例5（海南物理—8）t＝0时，甲乙两汽车从相距70 km的两地开始相向行驶，它们的v－t图象如图3所示。忽略汽车掉头所需时间。下列对汽车运动状况的描述正确的是（　　）

A．在第1小时末，乙车改变运动方向

B．在第2小时末，甲乙两车相距10 km

C．在前4小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的大

D．在第4小时末，甲乙两车相遇

分析与求解：由图像可知，第1小时末乙车由匀加速运动变为匀减速运动，速度方向未变。故A错。2小时内，甲、乙两车的位移大小分别为：，。此时两车之距为：，故B对。前4小时内甲车的加速度大小为：，乙车前1小时何后3小时的加速度大小都是，故C对。第2小时末，乙车改变运动方向，此时两车相距d=10 km，甲车速度为30km/h，乙车速度为零，设再经t时间辆车相遇，则有： ，即，代入数据解得：t=4h，即第6小时末两车相遇。第4小时末，两车速度相等，此时两车还未相遇，故D错。本题选BC。

例6（天津理综—20）一个静止的质点，在0～4s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同一直线上，力F随时间t的变化如图4所示，则质点在（　　）

A．第2s末速度改变方向

B．第2s末位移改变方向

C．第4s末回到原出发

D．第4s末运动速度为零

分析与求解：由图像和牛顿定律可知，第1s内逐渐增大到最大，物体做加速度逐渐增大的加速运动。第2s内力逐渐减小到零，由于里的方向未变，物体做加速度逐渐减小的加速运动。第2s末，作用力为零，加速度为零速度最大。第3s 内，力的方向变得相反，大小逐渐增大，物体做加速度逐渐增大的减速运动。第4s内力逐渐减小，由于方向未变，物体做加速度逐渐减小的减速运动。4s内力对物体的冲量（图像与t轴围成的面积）为零，由于初速度为零，由动量定理可知，4s末的速度为零，此时物体距出发点最远，物体未改变运动方向。故本题中ABC错D对，选D。

例7（山东理综—17）质量为1500kg 的汽车在平直的公路上运动，v-t图象如图5所示。由此可求（　　）

A．前25s 内汽车的平均速度

B．前10s 内汽车的加速度

C．前10s 内汽车所受的阻力

D．15～25s内合外力对汽车所做的功

分析与求解：前25s内汽车的位移可通过计算图像与x轴围成的“面积”而得出，这样，可求出这一时间里的平均速度，故A对。由图像可知，前10s内汽车做初速度为零的匀加速直线运动，读出10s末的速度，可求出这一时间里的加速度，汽车质量已知，由牛顿第二定律可求出这一时间里汽车所受的合外力（牵引力与阻力的矢量和），由于牵引力不知，无法求出阻力，故B对C错。从图像读出15s、25s末的速度，由动能定理可计算出合外力对汽车做的功， 故D对。本题选ABD。

例8（宁夏理综—17）甲乙两年在公路上沿同一方向做直线运动，它们的v-t图象如图6所示。两图象在t=t1时相交于P点，P在横轴上的投影为Q，△OPQ的面积为S。在t=0时刻，乙车在甲车前面，相距为d。已知此后两车相遇两次，且第一次相遇的时刻为t′，则下面四组t′和d的组合可能是（　　）

A．t′＝t1，d=S

B．t′=

C．t′

D．t′=

分析与求解：由图像可知，甲做匀速直线运动，乙做初速度为零的匀加速运动，由于t1时间里乙的位移（△OPQ的面积）为S，所以，甲的位移为2S。由于出发时乙在甲前面d处，所以第一次相遇应在t1时刻之前，取t/=t1/2，甲的位移则为s甲=S；由相似三角形面积比等于相似比平方，可算得此时间里乙的位移为s乙 =S/4。相遇时应有：s乙+d=s甲，由此可得：。故本题中ABC错D对，选D。

例9（全国理综卷I—23）已知O、A、B、C为同一直线上的四点，AB间的距离为l1，BC间的距离为l2，一物体自O点由静止出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过A、B、C三点，已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等。求O与A的距离。

分析与求解：本题有多种解法，现用图像求解。设物体经过A点时的时刻为t0，过AB段的时间为t，则过B、C点的时刻分别为(t0+t)和（t0+2t）。建立物体运动的v-t图像如图7所示，则三角形Ot0a的面积为OA间的距离s，三角形O(t0+t)b的面积为OB间的距离s+L1，三角形O(t0+2t)c的面积为OC间的距离s+L1+L2，由于上述三角形相似，由面积比等于相似比的平方得： ，

从两式中消去，得OA间距为：。

例10（江苏物理—13）抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动。现讨论乒乓球发球问题，设球台长2L、网高h，乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力（设重力加速度为g）。

（1）若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度v1 水平发出，落在球台的P1点（如图8实线所示），求P1点距O点的距离x1 。

（2）若球在O点正上方以速度v2水平发出，恰好在最高点时越过球网落在球台的P2点（如图8虚线所示），求v2的大小 。

（3）若球在O点正上方水平发出后，球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3处，求发球点距O点的高度h 。

分析与求解：(1)球从发出到落台的运动为平抛运动。设发球后飞行时间为t1，P1点到O点的距离，即球的水平位移为x1，根据平抛运动公式有：，。解此两式得 ：

(2)球从发出到第二次落台，先后经历平抛运动和斜上抛运动，如图9所示。设发球高度为h2，从发球到球第一次落台的时间为t2，根据平抛运动公式有：，。由于乒乓球反弹前后水平分速度极竖直分速度大小均不变，球从发出到第一次落台的运动（平抛运动）与第一次反弹到过网的运动（斜上抛运动的前半段）对称，故第二次发球时的高度h2与网高相等，即：h2=h，两次运动的水平位移相等，即：。解以上四式得：

(3)这是一个擦边球问题，球的运动过程同（2）中一样。如图10所示，设发球高度为h3，从发出到第一次落台的飞行时间为t3，根据平抛运动公式得： ， 。同（2）中分析，球从发出到第一次落台的运动、反弹后到斜上抛轨迹最高点的运动、从斜上抛轨迹最高点到台边的运动对称，故有：。

设球从恰好越过球网到最高点的运动时间为t，水平距离为s，则有： ，，由对称性及几何关系知：，解以上各式得：。

例11（四川理综—23）A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶。当B车在A车前84 m处时，B车速度为4 m/s，且正以2 m/s2的加速度做匀加速运动；经过一段时间后，B车加速度突然变为零。A车一直以20 m/s的速度做匀速运动。经过12 s后两车相遇。问B车加速行驶的时间是多少？

设A车的速度为vA，B车加速行驶时间为t，两车在t0时相遇。对A、B运用匀变速直线运动位移公式有：和，依题意有：，由以上三式得：，代入t0 =12s、s＝84 m、vA=20m/s，vB=4m/s，a =2m/s2，解得：t1=6 s，t2=18 s （不合题意，舍去）。因此，B车加速行驶的时间为 6 s。

2．复习要点

　2．1匀变速直线运动

2．1．1．理解并记住位移、速度、加速度的意义，会熟练运用它们间的关系、、，进行分析和计算。理解并记住自由落体的特点及公式。理解公式及推论“匀变速直线运动重点是可得及瞬时速度等于这段时间里的平均速度”“匀变速直线运动相岭相等时间里位移差相等，且等于加速度于时间间隔平方的积”，会灵活运用它们分析和计算有关问题。

2．1．2．理解并记住匀变速直线运动的位移图像、速度图像的特征及意义。位移图像表示位移随时间的变化，图像上某点的斜率表示该时刻物体运动的速度；速度图像表示速度与时间的关系，图像上某点的斜率表示该时刻物体的瞬时速度，图像与t轴围城的面积表示位移。会熟练运用图像分析和计算直线运动问题。

2．1．3．能熟练综合运用匀变速直线运动公式分析和求解诸如追及、相遇等运动学综合问题，会根据实际情况或题意对计算结果会理取舍。

2．2．曲线运动

2．2．1理解并记住曲线运动的运动学特征：速度与加速度不在一条直线上，速度是变化的，若加速度恒定，速度均匀变化；若加速度不恒定，速度非均匀变化。会熟练运用运动的分解，将曲线运动分解为两个同时进行着的直线运动，将一个运动分解时，能准确确定合运动和分运动，一般来说，实际进行着的运动是和运动。

2．2．2．理解并记住平抛运动的特征和处理方法，知道平抛运动的运动时间只由开始时的高度决定，水平位移由运动开始时的高度基础速度决定，能熟练分析和计算设计平抛运动的问题。

2．2．3．理解并记住匀速圆周运动的角速度、线速度、向心加速度的意义及其关系，熟悉皮带、齿轮传动中，两轮（齿）上角速度、线速度、向心加速度间的关系。能熟练分析和求解匀速圆周运动问题。

2．2．4．能熟练运用运动的合成与分解进行诸如渡河、牵引运动等问题的分析与求解。

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