高中物理机械运动及其描述技巧和方法完整版及练习题含解析

1、高中物理机械运动及其描述技巧和方法完整版及练习题含解析一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1 一支队伍沿平直的公路匀速前进，其速度的大小为v1，队伍全长为l一个通讯兵从队尾以速度 v2(v2v1 )赶到队前然后立即原速返回队尾，求这个过程中通信兵通过的路程和位移2v2 l2v1v2 l【答案】 (1)2(2)2v122v12v2v2【解析】【详解】本题如果以地面为参考系分析较为复杂，可以以行进的队伍为参考系在通讯兵从队尾向队前前进的过程中，通讯兵相对于队伍的速度为v2-v1；在从队前返回队尾的过程中，通讯兵相对于队伍的速度为v2+v1 通讯兵两次相对于队伍的位移均为l，设运动的时间分别为t

2、 1、 t 2，则有： t1l， t2lv2v1v1v2通讯兵通过的路程为两段路程的和，即有：l将上面的关系式代入得：sv（2v2v1s=vt +v t2 12 2vl）2v22 l；vv 2v21221整个过程中，通讯兵通过的位移大小等于队伍前进的距离，即有：（ll）2v1v2 ls v1 v2v1v1 v2v2 2v12 ；【点睛】本题考查位移和路程的计算，关键是计算向前的距离和向后的距离，难点是知道向前的时候人和队伍前进方向相同，向后的时候人和队伍前进方向相反2 汽车在平直的公路上以 10m / s 作匀速直线运动，发现前面有情况而刹车，获得的加速度大小为 2m / s2 ，则：1 汽车

3、经 3s 的速度大小是多少？2 经 5s、 10s 汽车的速度大小各是多少？【答案】 4；0；0；【解析】【分析】一定先算出刹车时间，作为一个隐含的已知量判断车是否已停下【详解】v010v3 v0at 10(1)刹车时间 t5s ，则 3 s 末汽车还未停下，由速度公式得a2m/s (2) 3 m/s 4 m/s(2)5 s 末、 10 s 末均大于刹车时间，汽车已经停下，则瞬时速度均为0【点睛】本题注意汽车减速运动问题要注意判断汽车减速到零所用的时间，减速到零后汽车就不再继续运动3 计算下列物体的加速度：（以初速度方向为正方向）（1）一辆汽车以72km/h 的速度匀速运动，紧急刹车后经2s

4、停下来 .（2）高速列车过桥后沿平直铁路匀加速行驶，经100s 速度从 36km/h 增大到 180km/h.（3）沿光滑水平地面以10m/s 的速度运动的小球，撞墙后以8m/s 的速度反弹，与墙壁接触时间为 0.1s.【答案】（ 1）（ 2）（3）【解析】【分析】根据加速度的定义式，结合初末速度和时间求出加速度；【详解】（1）规定初速度的方向为正方向，则汽车的加速度为：；（2）规定初速度的方向为正方向，则列车的加速度为：；（3）规定初速度的方向为正方向，则小球的加速度为：。【点睛】解决本题的关键掌握加速度的定义式，注意的矢量性。4 计算物体在下列时间段内的加速度：（1）以 60m/s 的速度

5、运动的汽车，从某时刻开始刹车，经12s 停下（2）一辆汽车从车站出发作匀加速直线运动经10s 速度达 72km/h 【答案】 （1） -5 m/s 2（ 2）2 m/s 2【解析】(1)汽车刹车 ,根据速度时间公式可知：a10 v00 60m/s25m/s2t12负号表示加速度的方向与初速度的方向相反(2)汽车匀加速直线运动，v72km/h 10m/s根据速度时间公式可知：a2v v0100 m/s22m/s 2t10【点睛 】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度-时间公式 vv0 at ，并能灵活运用5 一辆汽车沿直线公路以速度v1 行驶了的路程，接着以速度v2=20km/h 跑完了其余的

6、的路程，如果汽车全程的平均速度v=27km/h ，则 v1 的值为多少km/h ？【答案】 90km/h【解析】设全程为s，前路程的速度为v1前 路程所用时间为后 路程所用时间为全程平均速度， t=t 1+t2解得： v1=90km/h 【点睛 】此题考查的是平均速度计算公式的应用，需要清楚的是：平均速度等于总路程除以总时间，不等于速度的平均 .6 如表所示是京九铁路北京西至深圳某一车次运行的时刻表，设火车在每个车站都能准点到达，准点开出（下列所求速度单位均用：m/s ）（ 1） t107 次列车由北京西站开出直至到达聊城站，运行的平均速度是多少？（ 2） t107 次列车由聊城站开出直至到达

7、菏泽站，运行的平均速度是多少？（ 3） t108 次列车在 9 时 30 分的瞬时速度是多少？【答案】 (1)24.9m / s （ 2） 36.63m / s （ 3）瞬时速度为 0【解析】【详解】(1)由列车时刻表可得：5x1=350km=3.5 10m14t =234min=1.404 10s则: v1x13.51054m/s24.9m/st11.40410(2)由列车时刻表可得：25x =178km=1.78 10m23t =81min=4.86 10s5则: v2x21.78103 m/s36.63m/st24.8610(3)由列车时刻表可以看出：列车9： 28 到达聊城站， 9：

8、36 从聊城站开出，所以9：30 列车停在聊城站，瞬时速度为0【点睛】解决本题的关键掌握平均速度的求法，注意该题中的平均速度实际上等于平均速率的大小，根据路程与时间的比值7 如图中的三条直线描述了 a 、b、 c 三个物体的运动通过目测，判断哪个物体的加速度最大，并说出根据，然后根据图中的数据计算它们的加速度大小，并说明加速度的方向【答案】 a 物体加速度最大，因为斜率最大aa=0.625 m/s2 ，ab =0.083 m/s 2， ac= 0.25m/s 2， aa 、ab 与速度方向相同，ac 与速度方向相反【解析】【详解】a 的斜率最大，加速度最大由图象的数据可得到：aa2.50 m

9、/ s20.625m / s2 ， ab2.52m / s20.083m / s2 ，6260ac02 m / s20.25m / s2 .8aa、 ab 与速度方向相同，ac 与速度方向相反8 甲骑车以10 千米每小时由西向东做匀速直线运动，同时乙也骑车以相同的速度在另一地点从北向南做匀速直线运动，已知甲在上午九点整恰好通过交叉路口o 点后继续前行，此时乙距离o 点还有半小时的路程，问在甲、乙的运动过程中什么时刻相距最近且最近的距离为多少千米？【答案】上午九点十五分甲、乙相距最近，最近距离为52 km.2【解析】【分析】【详解】依题意知，当甲经过o 点时 ,乙离 o 点还有半个小时的路程即5

10、千米远，此后，他们之间的距离将继续减小,过了某个时刻后又增大；以甲过o 点时刻为计时起点，则经过时间t 有x= 10t(km)及 y=5- 10t ( km)；根据勾股定理可知，甲和乙之间的距离s =x2y2 ；代入后可得 s(10t )2(5 10t )25 8t 24t 1 ，则当 t241 h15min 时 s 最小，84（即此时为上午九点十五分），距离的最小值为smin52 km .29 子弹以 600 m/s 的初速度击中一静止的在光滑水平面上的木块,经过 0.05 s 穿出木块 ,子弹的速度变为200 m/s, 求子弹穿过木块时的加速度。若木块在此过程中产生了200 m/s 2 的

11、加速度 ,求木块获得的速度多大?【答案】 -8000m/s2； 10 m/s【解析】【详解】对子弹运用加速度的定义：对木块根据速度公式： v=at=2000.05=10m/s10 2012 年 8 月 25 日，在伦敦奥运会女排小组赛中中国队以 3 2 击败韩国队，夺得小组赛亚军中国队与韩国队交锋时，假如从韩国队飞来的排球具有水平方向上的 20 m/s 的速度，被击后球以原速率水平返回，球与王一梅的手接触时间为0.2 s，设0.2 s 内排球的速度均匀变化，求排球被击打过程中的加速度【答案】 200m / s2 ，其方向沿球返回的方向【解析】【分析】【详解】以飞来的方向为正方向，则初速度v0=

12、20m/s ，末速度v=-20m/s ，根据加速度的定义得球的加速度 a2020 m2200 m 20.2ss负号表示加速度方向与飞来的方向相反即其方向沿球返回的方向11 物体从 a 运动到 b，前半程的平均速度为 v1，后半程的平均速度为 v2，那么全程的平均速度是多大？【答案】2v1v2v1v2【解析】【分析】x根据平均速度的定义v求解即可。t【详解】2s；则前半程的时间 t1=ss设全程的位移为，后半程的时间v2=；v1v2则平均速度 v2x2v1v2t1 t 2 v1 v212 如图所示为a、 b、 c 三列火车在一个车站的情景，a 车上的乘客看到b 车向东运动，b 车上的乘客看到 c 车和站台都向东运动， c 车上的乘客看到 a 车向西运动站台上的人看 a、 b、c 三列火车各向什么方向运动？【答案】