高考物理机械运动及其描述技巧(很有用)及练习题

1、高考物理机械运动及其描述技巧( 很有用 ) 及练习题一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1 如图为某高速公路出口的etc通道示意图汽车驶入etc通道，到达o 点的速度大小为 30m / s ，此时开始刹车做减速运动（可视为匀减速），om长度为144m ，到m时速度减至6m / s ，并以此速度匀速通过mn区mn长度为36m ，视汽车为质点，求：（ 1）汽车匀减速运动过程中的加速度大小；（ 2）汽车从 o 运动到 n 过程中的平均速度大小【答案】 （1） a3m / s2（ 2） v90 m / s7【解析】【详解】（1）根据 v02v22ax 可得a 3m / s2v0v（2）汽车经过 o

2、m 段的时间： t18sa汽车经过 mn 段的时间： t 2x6svx总90汽车从 o 运动到 n 过程中的平均速度大小： vm / st1 t272某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究他们让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） 1

3、4s18s 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

4、 fs21 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3 如图所示是一辆汽车做直线运动的x t 图象（ 1）求 oa 和 cd段汽车运动的速度（ 2）求前 3 小时的平均速率和 4 小时内的平均速度【答案】 （1） 15km/h ； -30km/h （ 2）10km/h ； 0【解析】【分析】【详解】（1） x-t图像的斜率表示运动的速度，故oa 段的速度为voa15 km / h115km / hcd 段的速度 vcd03030km / hkm / h1（2）由 可知，前三小 内的位移 x3030km，所

5、以平均速率 v110km / ht34 小 内的位移 0，所以 4 小 内的平均速度 04 如 所示，一人在半径 r 的 形跑道上沿 方向以速率v 运 ， a、 b、 c 和 d分 跑道的四个端点。求:（1）人从 a 点出 第一次 b 点 的位移和路程；（2）人从 a 点出 第一次 d 点的位移和路程；（3）人的位移 2r 所需的 。【答案】（ 1）位移大小 r，向 北方向路程 r（ 2）位移大小 r，向 南方向，路程 r.（ 3）(2n+1) r/ v【解析】【 解】(1)人从 a 点出 第一次 b 点 的位移大小 r，向 北方向路程 r.(2)人从 a 点出 第一次 d 点 的位移大小 r

6、，向 南方向，路程 r.(3)人的位移 2r ，人通 的路程 r、3r、5 r，根据公式v 得 t (2n+1) r/v.5 一物体从o点出 ，沿 偏北3010 m至a点，然后又向正南方向运 5的方向运 m 至 b 点(1)建立适当坐 系，描述出 物体的运 迹；(2)依据建立的坐 系，分 求出a、 b 两点的坐 ；(3)求物体运 的位移、路程【答案】 (1)； (2) a 点的坐标： (53 m,5 m) ， b 点的坐标：(53 m,0) ； (3) 位移为 53 m，方向向东，路程为15 m【解析】【分析】【详解】(1)坐标系如图所示，线oab 为运动轨迹(2) xa5 3m， y =5m

7、； xb5 3m， y =0aba 点的坐标：（53m，5m），b 点的坐标： （53m，0m）(3)物体的位移为o 到 b 位移为：oa2ab2102525 3m方向向东 .路程为 10m+5m=15m 【点睛】本题的关键是根据几何关系确定b 点的位置，要求同学们能正确建立合适的坐标系.6 计算物体在下列时间段内的加速度：（1）以 60m/s 的速度运动的汽车，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】0 v00 6025m/s2(1)汽车刹车 ,根据速度时间公式可知

8、： a1m/st12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/h10m/s根据速度时间公式可知：a2v v010 0 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7 为测滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0cm 的遮光板，滑块匀加速先后通过两个光电门，遮光时间分别为t1 0.30s ， t20.10s ，滑块经两光电门的时间间隔为t 2.0s 求：（ 1）滑块的加速度多大？（ 2）两光电门间距离为多少？【答案】 (1) 0.1m / s2(2)0.4m【解析】【分析】【详解】（ 1）根据题

9、意，遮光板通过单个光电门的短暂时间里视滑块为匀速运动，则遮光板通过第一个光电门的速度： v1=d/ t 1遮光板通过第二个光电门的速度：v2=d/ t 2故滑块的加速度a= v/ t=0.1m/ s2（2）滑块在两光电门间的平均速度：v1 v20.10 0.30v0.20 m / s22两光电门间距离 ： x vt 0.20 20.40m 8 一个质点以某一恒定加速度沿直线从a 点加速运动到 b 点,在 a 点时速度为3 m/s,到 b点时速度变为 12 m/s, 此过程历时6 s;到 b 点后又以另一恒定加速度沿直线减速运动到c 点并停下来 ,此过程历时 6 s.求 :(1)从 a 点到 b

10、 点过程中加速度的大小 ;(2)从 b 点到 c点过程中的加速度.【答案】（ 1） 1.5m / s2（ 2） 2m / s2方向由 c 到 b【解析】试题分析：根据加速度定义式求出a 到 b 和 b 到 c 点过程中的加速度 （1）根据加速度定义式可得a 到 b 过程中的加速度为：av 12 3 m / s21.5m / s2 ，方向与初速度方向一致t 6（ 2）根据加速度定义式可得 b 到 c 过程中的加速度为：av0 12 m / s22m / s2 ，方向与初速度方向相反 t6点睛 ：本题主要考查了加速度的基本计算，属于基础题9 某质点从a 点出发做变速直线运动又向西运动 ,又经过 5

11、 s 前进了 60 m,前 3 s 向东运动了20 m 到达到达 a 点西侧的 c 点，如图所示b 点 ,在.求：b 点停了2 s 后（1）总路程； （ 2）总位移； （3）全程的平均速度.【答案】 （1） 80 m（ 2） 40m,方向向西（ 3） 4 m/s，方向向西【解析】(1)全过程中的总路程为：s=(20+60)=80m；(2)设向东为正方向，初位置为a 点，末位置为c 点，则位移x=20-60=- 40m,负号表示位移的方向向西(3)所用的总时间t=t1+t2 +t 3=10s平均速度为位移与发生这段位移所用时间的比值，x40平均速度 v4m/s ,负号表示 v 与初速度方向相反

12、.t10【点睛】路程为物体经过轨迹的长度，由题意可求得总路程；由题意可知总位移与总时间，则可求得总位移；平均速度等于总位移与总时间的比值.10 一篮球从高 h1=3.05m 高处由静止开始下落，经t 1=1s 落到地面速度为 v1=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 /

13、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：v1h13.05 m / s 3.05 m / s ，方向为竖直向下；t11（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： av v2v15m / 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

14、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 x t 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

15、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 如图所示，一辆轿车从超市出发，向东行驶了300m 到达电影院，继续行驶了150m 到达度假村，又向西行驶了950m 到达博物馆，最后回到超市，全程用时70s。以超市所在的位置为原点，以向东的方向为正方向，用1 个单位长度表示100m ，试求：（ 1）在直线坐标系上表示出超市、电影院、度假村和博物馆的位置。（ 2）轿车从电影院经度假村到博物馆的位移与路程分别为多少？（ 3）全程的平均速率和平均速度的大小分别是多少？【答案】（ 1）（2）位移为 800m ，方向向西； 路程为（ 3）平均速率和平均速度的大小分别为【解析】1100 m 。20 m/s ， 7.1 m/s 。【详解】（1）以超市所在的位置为原点，以向东的方向为正方向，则电影