高中物理专题汇编物理机械运动及其描述(一)

1、高中物理专题汇编物理机械运动及其描述( 一)一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1 两年以来，物理 的最高 一直在考 照，今天又和前(n+8)次一 ，早早地来到客运站，思考到达考点的三种途径第一种是乘普客汽 国道到达；第二种方法是乘快客汽 高速公路到达；第三种方法是乘火 到达；下面是三种 的 刻及里程表，已知普客汽 全程平均 速度 60km/h ，快客汽 全程平均 速 100km/h ，两 途中均不停站，火 在中途需停靠石台站5min ， 火 站和出站都做匀 速直 运 ，加速度大小是 2400km/h 2，途中匀速行 ，速率 120km/h ，若 在 刻是上午8 点 05 分，科目二开考

2、是 9 点 25 分， 你通 算 明他能否赶上考 ？如果能， 乘哪个班次什么 ？（ 位 一用km/h ）普客汽 快客汽 火 里程 /km7580727208008 008208 408 33班次10309209 00143010 559 43【答案】能赶上，8：33 ， 9：20 到达【解析】【分析】【 解】第一种乘普客汽 t1s175 h 75minv1608：20 ， 9：35 到达 ；第二种乘快客汽 t 2s280 h 48minv21008：40 ， 9：28 到达；第三种乘火 t1v120 h=0.05ha2400火车匀变速运动时间4t 1=0.2h火车匀变速运动路程s1v 4t11

3、2km火车匀速运动路程s2(7212)km=60km火车匀速运动时间t 2s10.5hv2火车总时间t34t1t2t347min8：33 发车， 9：20 到达所以选择乘坐火车【点睛】此题考查匀速直线运动的速度公式；关键是高清时间和时刻关系以及路程关系，此题考查学生利用物理知识解决实际问题的能力.2 如图所示 ，在运动场的一条直线跑道上 ，每隔 5 m 远放置一个空瓶 ，运动员在进行折返跑训练时 ，从中间某一瓶子处出发 ，跑向出发点右侧最近的空瓶 ，将其扳倒后返回并扳倒出发点处的瓶子，之后再反向跑回并扳倒前面最近处的瓶子，这样 ，每扳倒一个瓶子后跑动方向就反方向改变一次，当他扳倒第6 个空瓶时

4、 ，他跑过的路程是多大？位移是多大？在这段时间内 ，人一共几次经过出发点?【答案】 80 m；10 m ；4 次【解析】【分析】【详解】如图所示 ,设运动员从位置o 出发跑向位置a,扳倒空瓶后返回位置o,扳倒空瓶后又跑向位置c,扳倒空瓶后再跑向位置 b,依次进行下去 ,当他扳倒第 6 个空瓶时应在位置 d 处 ,因此可求出运动员跑过的总路程和位移 .由以上分析得路程 s0 =2s1+s2+s3+s4+s5=(2 5+10+15+20+25) m=80 m位移大小s=od =10 m往返过程中共经过出发点o 处 4 次 (不包括从出发点开始时).3某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究他们让

5、这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为vt图象，图象如图所示（除2s10s 时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）已知在小车运动的过程中， 2s14s 时间段内小车的功率保持不变，在14s 末通过遥控使发动机停止工作而让小车自由滑行，小车的质量m=2 0kg ，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变，取g=10m/s 2求：（ 1） 14s18s 时间段小车的加速度大小 a；（ 2）小车匀速行驶阶段的功率p；（ 3）小车在 2s10s 内位移的大小 s2【答案】（ 1） 2 0m/s 2；（ 2） 32w；（ 3） 52m【解析】试题

6、分析：（1）在 14s18s 时间段，由图象可得av14v18 （2 分）t代入数据得 a=2 0m/s 2（ 2 分）（2）在 14s18s，小车在阻力 f 作用下做匀减速运动，则f = ma （1 分）在 10s14s， 小车作匀速直线运动，牵引力f = f =4 0n（ 1 分）小车匀速行驶阶段的功率p=fv （1 分）代入数据得 p =32w（ 2 分）（3） 2s10s，根据动能定理得pt fs2 1 mv21 mv22（ 2 分）22其中 v=8m/s ， v2=4m/s解得 s2 = 52m （ 2 分）考点：动能定理、功率4 为了安全，在高速公路上行驶时两汽车之间要保持一定的距

7、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。若司机每次从发现到采取刹车反应的时间均为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。（重力加速度g 取10 m/s2）（1）求汽车减速行驶时的加速度大小（2）如遇雨天，汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5 ，若安全距离为99m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度2【答案】（ 1） 5m/s （2） 18m/s试题分析：（ 1）根据 x1v0t0v2则： 12030 1解得： a1=5m/s22a13022a1（ 2） 1mg ma121 mgma25a222

8、5 a12m/sx2v2t 0v222a2代入数值解得：v218 m/s考点：牛顿第二定律的综合应用【名师点睛】解决本题的关键知道汽车在反应时间内和刹车后的运动规律，结合运动学公式灵活求解，难度不大5 在平直公路上，汽车以2m/s2 的加速度加速行驶了6s，驶过了48m，求：（ 1）汽车在 6s 内的平均速度大小；（ 2）汽车开始加速时的速度大小；（3）过了 48m处之后接着若以1m/s2 大小的加速度刹车，则刹车后汽车在6s 内前进的距离【答案】（ 1） 8 m/s；（ 2）v2 m/s ；（ 3） 66m【解析】试题分析：（ 1）平均速度为：vx 48 m / s8m / st6（2）根据

9、位移时间公式可得：x v0 t+1 at 22得： v0 x1 at 4812 6m / s 2m / st262（ 3）加速 6s 后的速度为： v=v 0+at=2+26m/s=14m/s减速到零所需时间为：t v 14 sa减速 6s 通过的位移为：x vt - 1 a t 2146 - 1 162 m=66m22考点：匀变速直线运动的规律【名师点睛】本题考查匀变速直线运动基本公式的应用，在减速运动过程中明确减速到零的时间，难度不大。6 在上海的高架道路上，一般限速80km/h 。为了监控车辆是否超速，设置了一些“电子警察”系统，其工作原理如图所示：路面下相隔l 埋设两个传感器线圈a 和

10、b，当有车辆经过线圈正上方时，传感器能向数据采集器发出一个电信号；若有一辆汽车（在本题中可看作质点）匀速经过该路段，两传感器先后向数据采集器发送信号，时间间隔为t ；经微型计算机处理后得出该车的速度，若超速，则计算机将指令架设在路面上方的照相机c 对汽车拍照，留下违章证据。（1）根据以上信息，回答下列问题：微型计算机计算汽车速度的表达式v _；（2）若 l7m ， t0.3s，则照相机将 _工作。（选填“会”或“不会”）【答案】 l）会t【解析】【详解】1 微型计算机计算汽车速度时是用短时间内的平均速度代替瞬时速度，所以汽车速度的表达式：lvt2 根据 vl 得：tl77080km/h，vkm

11、/hkm/h 126km/ht0.33故超速，故照相机会工作7 如图是一种运动传感器测小车速度的原理图，这个系统由a、 b 两个小盒组成，a 盒装红外线发射器和超声波发射器，b 盒装有红外线接收器和超声波接收器a 盒固定在向右运动的小车上，b 盒固定在滑轨上测量时a 向 b 同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲， b 盒接收到红外线脉冲时，开始计时，接收到超声波脉冲时停止计时，若两者的时间差为 t1，空气中的声速为 v0（红外线的传播时间可以忽略）求：（1） a 与 b 之间的距离为多少？（2）经过短暂的t 时间后，进行第二次测量，此次的时间差为t ，则小车向右运动的速2度为多少？【答案】

12、（1） x1v0t1（ 2） vv0 (t2t1)t【解析】【分析】【详解】（1） a、 b 间的距离为 x1v0t1（2）同理可知：进行第二次测量时，a、 b 间的距离为 x2 v0t2根据速度的定义可得：小车运动的平均速度为x2 x1vtv0 (t2t1 )解得： vt因为 t很短，所以小车的速度为 vv0 (t2t1 )t8 一个篮球从高的篮筐上由静止开始下落，经落到水平地面上，速度，然后以反弹，经达到最高点，已知篮球与地面碰撞的时间为0.3s，求：(1)篮球从空中下落过程的平均速度的大小；(2)篮球与地面碰撞过程的加速度大小和方向；(3)篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度的大小

13、和方向【答案】（ 1） 1.56m/s（ 2） 80m/s2，方向竖直向上；（3） 0.66m/s，方向向下 .【解析】【详解】（1）下落过程的平均速度（2）设向下为正方向，则与地面碰撞过程中，方向竖直向上；（3）全程的位移x=3.05-1.23=1.82m ；全程的时间t=1.95+0.5+0.3=2.75s ；则平均速度，方向向下 .9 一辆汽车沿平直的公路单向行驶，从a 处行驶到 b 处用了 60s， a、 b 两地相距900m；在 b 处停留 30s 后沿原路返回，用了45s 到达 a、 b 的中点 c 处问：（ 1）这辆汽车前 60s 内的平均速度是多少？（ 2）这辆汽车从 a 处到

14、 c 处的平均速率是多少？【答案】 （1） 15m / s（ 2） 10m / s【解析】【分析】此题关键是知道平均速度等于位移与时间的比值，平均速率为路程与时间的比值 ，抓住定义即可解答 .【详解】（1）前 60s 的平均速度为： vx 900 m / s15m / st60xx900 450 m / s10m / s（2）汽车从 a 处到 c 处的平均速率为：v2tt0t 60 30 4510 一篮球从高 h1=3.05m 高处由静止开始下落，经1=1s 落到地面速度为1tv =9m/s ，篮球与地面碰撞的时间为t=0.2s，然后以 v2 =-5m/s 速度反弹，经t 2=0.5s 达到最

15、高点 h2=1.35m处，求 ：（ 1）篮球在空中下落的平均速度大小和方向（ 2）篮球在与地面碰撞过程的加速度大小和方向（ 3）篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度大小和方向【答案】 （1） 3.05m / s 方向为竖直向下（2） 70 m / s2方向竖直向上（ 3） 1m / s 方向为竖直向下【解析】【分析】x根据平均速度公式可知v，注意求解全过程平均速度时应该是全过程的位移与总时间t的比值；根据加速度公式求解加速度，注意各矢量的方向性的问题；【详解】（1）根据平均速度公式可知篮球在空中下落的平均速度为：v1 h13.05 m / s 3.05 m / s ，方向为竖直向下；t1

16、1（2）以初速度 v1 为正方向，即 v19m / s ， v25m / s ， t0.2s根据加速度定义式可以得到： avv2 v15m / s 9m / s70 m / s2 ，即加速度tt0.2s大小为 70m / s2 ，方向竖直向上；（3）根据平均速度公式可知全程平均速度为：v2h1h23.05m 1.35m+ tt21m / s ，方向为竖直向下t11s 0.2s 0.5s【点睛】本题考查加速度及平均速度公式，要注意明确各矢量的方向，平均速度等于位移与时间的比值，对于全过程的平均速度等于总位移与总时间的比值，总时间包括与地面的碰撞的时间，这是本题需要注意的地方11 一质点沿 x 轴

17、的正方向运动，各个时刻的位置坐标如下表：求：1 根据表中数据画出xt 图象；2 质点在 0.06s 末的瞬时速度；3 质点在 00.16s内的平均速度【答案】（ 1）（ 2）0（ 3） 9 m/s8【解析】【分析】【详解】（1）把表中数据描到坐标系中并连线，如图所示（2）由于物体沿 x 轴正方向运动，在0.06s 到 0.10s 位于 x 轴上同一位置， v 0（3）由 vxx xt x018cm ；t质点在 00.16s内的平均速度v9 m / s8故本题答案是：（ 1）（ 2） 0（3） 9 m/s8【点睛】准确的描点连线，并从图像上找到需要的物理量即可12 甲、乙两辆汽车相距 600m，并分别以 10m/s 和 20m/s 的速度在一条平直公路上相向行 驶，在两汽车间有一只小鸟以 20m/s 的速率往