高考物理機(jī)械運(yùn)動(dòng)及其描述及其解題技巧及練習(xí)題(含答案)及解析

1、高考物理機(jī)械運(yùn)動(dòng)及其描述及其解題技巧及練習(xí)題( 含答案 ) 及解析一、高中物理精講專題測試機(jī)械運(yùn)動(dòng)及其描述1 某十字路口的監(jiān)控錄像顯示，一輛汽車在馬路上行駛，t0 時(shí)，汽車在十字路口中心的左側(cè) 20m 處；過了 2s，汽車正好到達(dá)十字路口的中心；再過 3s，汽車行駛到了十字路口中心右側(cè) 30m 處如果把這條馬路抽象為一條坐標(biāo)軸 x，十字路口中心定為坐標(biāo)軸的原點(diǎn)，向右為 x 軸的正方向（1）試將汽車在三個(gè)觀測時(shí)刻的位置坐標(biāo)填入表中.觀測過 2s再過 3st 0 時(shí)時(shí)刻位置x x x 123坐標(biāo)（2）說出前 2s 內(nèi)、后 3s 內(nèi)汽車的位移分別為多少？這5s 內(nèi)的位移又是多少？【答案】 （1） 2

2、0m； 0； 30m（ 2） 20m； 30m ；50m【解析】【詳解】（1）把馬路抽象為坐標(biāo)軸，因?yàn)橄蛴覟閤 軸的正方向所以，在坐標(biāo)軸上原點(diǎn)左側(cè)的點(diǎn)的坐標(biāo)為負(fù)值，原點(diǎn)右側(cè)的點(diǎn)的坐標(biāo)為正值，即x120m ， x20， x330m ；（2）前 2s 內(nèi)的位移x1x2x1 020m20m ；后 3s 內(nèi)的位移x2x3x230m0 30m ；這 5s 內(nèi)的位移xx3x130m20m50m ；上述位移 x1 、 x2 和x 都是矢量，大小分別為20m 、30m 和 50m，方向都向右，即與 x軸正方向相同2某質(zhì)點(diǎn)從x、 y 直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)出發(fā)，在第1s 內(nèi)向 x 正方向運(yùn)動(dòng)6m ，在第 2s 內(nèi)向

3、y正方向運(yùn)動(dòng)8m 求：（ 1）質(zhì)點(diǎn)在這 2s 內(nèi)的位移大小和方向；（ 2）質(zhì)點(diǎn)在這 2s 內(nèi)的平均速度大小【答案】（ 1）質(zhì)點(diǎn)在這2s 內(nèi)的位移大小為10m 和方向與x 軸正方向成53；（ 2）質(zhì)點(diǎn)在這 2s 內(nèi)的平均速度大小為 5m/s 【解析】試題分析：（ 1）位移是矢量，是由起點(diǎn)指向終點(diǎn)的有向線段，位移與物體運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)（ 2）平均速度為位移與時(shí)間的比值解：（ 1）位移大小為兩點(diǎn)的連線，即為x=方向?yàn)椋?=53，與 x 軸正方向的夾角為53（2）平均速度為v=答：（ 1）質(zhì)點(diǎn)在這2s 內(nèi)的位移大小為10m 和方向與x 軸正方向成53；（ 2）質(zhì)點(diǎn)在這 2s 內(nèi)的平均速度大小為 5m/s

4、【點(diǎn)評(píng)】解題關(guān)鍵是掌握位移是矢量，大小與始末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)；平均速度為位移與時(shí)間的比值3 如圖所示 ，一質(zhì)點(diǎn)沿半徑為r 20 cm 的圓周自a 點(diǎn)出發(fā) ，逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)2 s，運(yùn)動(dòng) 3 圓周4到達(dá) b 點(diǎn)， (計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)求：(1)質(zhì)點(diǎn)的位移和路程(2)質(zhì)點(diǎn)的平均速度和平均速率【答案】 (1) 28. 3 cm； 94.2 cm(2) 14.2 cm/s； 47.1 cm/s【解析】【分析】【詳解】（1）質(zhì)點(diǎn)的位移是由a 點(diǎn)指向 b 點(diǎn)的有向線段，位移大小為線段ab 的長度，由圖中幾何關(guān)系可知位移 x2r283 cm位移方向由a 點(diǎn)指向 b 點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)的路程為質(zhì)點(diǎn)繞圓周的軌跡長度，

5、則路程 l=2r= 2cm=9420 2 cm（2）根據(jù)平均速度定義得vx14.2cm/s 平均速度方向是由a 指向 bt質(zhì)點(diǎn)的平均速率為l47.1cm/svt24 在平直公路上，汽車以2m/s 的加速度加速行駛了6s，駛過了48m，求：（2）汽車開始加速時(shí)的速度大?。唬?）過了 48m處之后接著若以1m/s2 大小的加速度剎車，則剎車后汽車在6s 內(nèi)前進(jìn)的距離【答案】（ 1） 8 m/s；（ 2）v2 m/s ；（ 3） 66m【解析】試題分析：（1）平均速度為：vx 48 m / s8m / st6（2）根據(jù)位移時(shí)間公式可得：x v0 t+1 at 22x1481得： v0at62 6m

6、/ s 2m / st22（ 3）加速 6s 后的速度為： v=v 0+at=2+26m/s=14m/s減速到零所需時(shí)間為：t v 14 sa減速 6s 通過的位移為： x vt -1 a t 2146 -1 162 m=66m22考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律【名師點(diǎn)睛】本題考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本公式的應(yīng)用，在減速運(yùn)動(dòng)過程中明確減速到零的時(shí)間，難度不大。5 汽車在平直的公路上以 10m / s 作勻速直線運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)前面有情況而剎車，獲得的加速度大小為 2m / s2 ，則：1 汽車經(jīng) 3s 的速度大小是多少？2 經(jīng) 5s、 10s 汽車的速度大小各是多少？【答案】 4；0；0；【解析】【分析】一

7、定先算出剎車時(shí)間，作為一個(gè)隱含的已知量判斷車是否已停下【詳解】v010v3 v0at 10(1)剎車時(shí)間 t5s ，則 3 s 末汽車還未停下，由速度公式得a2m/s (2) 3 m/s 4 m/s(2)5 s 末、 10 s 末均大于剎車時(shí)間，汽車已經(jīng)停下，則瞬時(shí)速度均為0【點(diǎn)睛】本題注意汽車減速運(yùn)動(dòng)問題要注意判斷汽車減速到零所用的時(shí)間，減速到零后汽車就不再繼續(xù)運(yùn)動(dòng)6 如圖所示，一質(zhì)點(diǎn)沿半徑為r20cm 的圓周自 a 點(diǎn)出發(fā)，逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)2s，運(yùn)動(dòng) 3 圓4周到達(dá) b 點(diǎn)，求：（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（ 1）質(zhì)點(diǎn)的路程（ 2）質(zhì)點(diǎn)的位移（ 3）質(zhì)點(diǎn)的平均速度（ 4）質(zhì)點(diǎn)的平均速率【答案】（

8、 1） 0.942m （ 2） 0.283m ，方向由a 點(diǎn)指向 b 點(diǎn)（ 3） 0.142m/s ，方向是由 a 指向 b （ 4） 0.471m/s【解析】【詳解】（1） 20cm0.2m，質(zhì)點(diǎn)的路程為質(zhì)點(diǎn)繞3圓周的軌跡長度，4則 l32 r32 3.14 0.2m 0.942m 44（2）質(zhì)點(diǎn)的位移是由a點(diǎn)指向 b 點(diǎn)的有向線段，位移大小為線段ab 的長度，由圖中 | 幾何關(guān)系可知：xr 2r 22r0.283m ，位移方向由a 點(diǎn)指向 b 點(diǎn)（3）根據(jù)平均速度定義得：x0.283m/s0.142m/st2平均速度方向是由a 指向 b .（4）質(zhì)點(diǎn)的平均速率為l 0.942 m/s 0.

9、471m/st27 一個(gè)質(zhì)點(diǎn)以某一恒定加速度沿直線從a點(diǎn)加速運(yùn)動(dòng)到b, a點(diǎn)時(shí)速度為3 m/s,到b點(diǎn) 在點(diǎn)時(shí)速度變?yōu)?12 m/s, 此過程歷時(shí)6 s;到 b 點(diǎn)后又以另一恒定加速度沿直線減速運(yùn)動(dòng)到c 點(diǎn)并停下來 ,此過程歷時(shí) 6 s.求 :(1)從 a 點(diǎn)到 b 點(diǎn)過程中加速度的大小 ;(2)從 b 點(diǎn)到 c點(diǎn)過程中的加速度.【答案】（ 1） 1.5m / s2 （ 2） 2m / s2方向由 c 到 b【解析】試題分析：根據(jù)加速度定義式求出a 到 b 和 b 到 c 點(diǎn)過程中的加速度 （1）根據(jù)加速度定義式可得a 到 b 過程中的加速度為：av 12 3 m / s21.5m / s2

10、，方向與初速度方向一致t 6（ 2）根據(jù)加速度定義式可得 b 到 c 過程中的加速度為：av0 12 m / s22m / s2 ，方向與初速度方向相反 t6點(diǎn)睛 ：本題主要考查了加速度的基本計(jì)算，屬于基礎(chǔ)題8 一輛汽車沿平直的公路單向行駛，從a 處行駛到 b 處用了 60s， a、 b 兩地相距900m；在 b 處停留 30s 后沿原路返回，用了45s 到達(dá) a、 b 的中點(diǎn) c 處問：（ 1）這輛汽車前 60s 內(nèi)的平均速度是多少？（ 2）這輛汽車從 a 處到 c 處的平均速率是多少？【答案】 （1） 15m / s（ 2） 10m / s【解析】【分析】此題關(guān)鍵是知道平均速度等于位移與時(shí)

11、間的比值，平均速率為路程與時(shí)間的比值 ，抓住定義即可解答 .【詳解】（1）前 60s 的平均速度為： vx 900 m / s15m / st60xx900 450 m / s10m / s（2）汽車從 a 處到 c 處的平均速率為：v2tt0t 60 30 459 如表所示是京九鐵路北京西至深圳某一車次運(yùn)行的時(shí)刻表，設(shè)火車在每個(gè)車站都能準(zhǔn)點(diǎn)到達(dá)，準(zhǔn)點(diǎn)開出（下列所求速度單位均用：m/s ）（ 1） t107 次列車由北京西站開出直至到達(dá)聊城站，運(yùn)行的平均速度是多少？（ 2） t107 次列車由聊城站開出直至到達(dá)菏澤站，運(yùn)行的平均速度是多少？（ 3） t108 次列車在 9 時(shí) 30 分的瞬時(shí)速

12、度是多少？【答案】 (1)24.9m / s（ 2） 36.63m / s（ 3）瞬時(shí)速度為 0【解析】【詳解】(1)由列車時(shí)刻表可得：5x1=350km=3.5 10mt 1=234min=1.404 410s則: v1x13.51054m/s24.9m/st11.40410(2)由列車時(shí)刻表可得：x2=178km=1.78 510mt 2=81min=4.86 310s則: v2x21.78105m/s36.63m/st24.86103(3)由列車時(shí)刻表可以看出：列車9： 28 到達(dá)聊城站， 9： 36 從聊城站開出，所以9：30 列車停在聊城站，瞬時(shí)速度為0【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握平均

13、速度的求法，注意該題中的平均速度實(shí)際上等于平均速率的大小，根據(jù)路程與時(shí)間的比值10 甲、乙兩輛汽車相距 600m，并分別以 10m/s 和 20m/s 的速度在一條平直公路上相向行 駛，在兩汽車間有一只小鳥以 20m/s 的速率往返飛翔，這只小鳥從汽車甲前端開始，飛向汽車乙，遇到汽車乙前端時(shí)又立即掉頭飛向汽車甲，如此往返飛行，直到兩汽車相遇，求：(1)這只小鳥飛行的路程；(2)這只小鳥飛行的平均速度【答案】 (1)400m (2)10m/s【解析】【分析】【詳解】（1）設(shè)兩車相距d600m ， v110m/s ， v220m/s ，相遇時(shí)間為t ，則兩車相距為：dv1tv2t這只小鳥飛行的路程

14、為：s v3t聯(lián)立，代入數(shù)據(jù)可以得到：s 400m ；（ 2）小鳥飛行的位移等于甲車前進(jìn)的位移，即：xv1t則小鳥飛行的平均速度為： xv t代入數(shù)據(jù)整理可以得到：v10m/s 11 某物體沿一條直線運(yùn)動(dòng)：（1）若前一半時(shí)間內(nèi)的平均速度為 v1，后一半時(shí)間內(nèi)的平均速度為 v2，求全程的平均速度（ 2）若前一半位移的平均速度為 v1，后一半位移的平均速度為 v2，全程的平均速度又是多少？中國首艘航空母艦 “遼寧 ”號(hào)交付海軍服役后，進(jìn)行了艦載機(jī)起降等多項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，使我國海軍力量不斷發(fā)展壯大若在某次海上軍事演習(xí)中，一艘驅(qū)逐艦以90km/h 的速度追趕在它前面 120km 處正向同方向勻速航行的航空

15、母艦，驅(qū)逐艦總共追趕了270km 才趕上，則航空母艦的艦速為多大？【答案】 （1）v1v22v1v2v2； 50km/h（2） v1 v2【解析】【分析】由速度公式的變形公式求出前一半時(shí)間通過的路程和后一半時(shí)間通過的路程，然后由平均速度公式求出全程的平均速度；由速度公式的變形公式求出汽車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，然后由平均速度公式求出全程的平均速度；先根據(jù)快艇的速度和行駛距離求出所用時(shí)間，用快艇行駛的距離減去快艇和航空母艦原先的距離就等于航空母艦的行駛距離，根據(jù)速度公式即可求出【詳解】（1）設(shè)全程的時(shí)間為2t ，前一半時(shí)間通過的位移x1v1t ，后一本時(shí)間通過的位移： x2v2 t ，全程的平均速度： vx

16、1x2v1t v2tv1v2 ；2t2t2（2）設(shè)甲乙兩地間的距離是2x ，則前半段與后半段的位移都是x，由x得汽車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t1xxv， t2，tv1v22x2x2v1v2tt1t 2 ，全程的平均速度：vxv1 v2 ；總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t1 t2 xv1v2s，快艇和航空母艦的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為s1270km3h ；根據(jù)公式 vt90km / htv1航空母艦走的距離為s2270km 120km150km ，v2s2150km軍艦的速度為：t50km / h 3h【點(diǎn)睛】本題考查了求汽車的平均速度問題，熟練應(yīng)用平均速度公式及其變形公式即可正確解題，解題時(shí)要注意，平均速度是物體的路程與所用時(shí)間的比值，求平均速度應(yīng)先求出路程與所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間12 2008 年 5 月 12 日汶川大地震造成山體滑坡，形成了大量的堰塞湖，由于連日陰天下雨，堰塞湖內(nèi)積存了大量