高考物理機(jī)械運(yùn)動(dòng)及其描述技巧(很有用)及練習(xí)題及解析

1、高考物理機(jī)械運(yùn)動(dòng)及其描述技巧( 很有用 ) 及練習(xí)題及解析一、高中物理精講專題測(cè)試機(jī)械運(yùn)動(dòng)及其描述1 做變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，若前一半時(shí)間的平均速度是v14m / s，后一半時(shí)間的平均速度是v28m / s，則全程的平均速度是多少？若全程的平均速度v 3.75m / s ，前一半位移的平均速度v1 3m / s ，求這個(gè)物體后一半位移的平均速度是多少？【答案】 6m/s， 5m/s【解析】【詳解】（1）令全程時(shí)間為2t，則根據(jù)平均速度關(guān)系有全程位移為s v1t v2t全程的平均速度 vsv1tv2 t .v1 v24 8 m / s6m / s2t2t22ss（2）令全程位移為2s，則根據(jù)平均速

2、度關(guān)系有全程通過的時(shí)間tv1v2v2s2s2v1v2tssv1v2所以全程的平均速度v1v2代入數(shù)據(jù)： 2 3v23.75v23解得： v2 5m/ s點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵是根據(jù)給出的平均速度分別求出全程運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間表達(dá)式，再根據(jù)平均速度公式求解掌握規(guī)律是正確解題的關(guān)鍵2 如圖所示 ，在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的一條直線跑道上 ，每隔 5 m 遠(yuǎn)放置一個(gè)空瓶 ，運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行折返跑訓(xùn)練時(shí) ，從中間某一瓶子處出發(fā) ，跑向出發(fā)點(diǎn)右側(cè)最近的空瓶 ，將其扳倒后返回并扳倒出發(fā)點(diǎn)處的瓶子，之后再反向跑回并扳倒前面最近處的瓶子，這樣 ，每扳倒一個(gè)瓶子后跑動(dòng)方向就反方向改變一次，當(dāng)他扳倒第6 個(gè)空瓶時(shí) ，他跑過的路程是多大？

3、位移是多大？在這段時(shí)間內(nèi) ，人一共幾次經(jīng)過出發(fā)點(diǎn)?【答案】 80 m；10 m ；4 次【解析】【分析】【詳解】如圖所示 ,設(shè)運(yùn)動(dòng)員從位置o 出發(fā)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,依次進(jìn)行下去,當(dāng)他扳倒第6 個(gè)空瓶時(shí)應(yīng)在位置d 處 ,因此可求出運(yùn)動(dòng)員跑過的總路程和位移.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往返過程中共經(jīng)過出發(fā)點(diǎn)o 處 4 次 (不包括從出發(fā)點(diǎn)開始時(shí)).3我國 etc聯(lián)網(wǎng)正式啟動(dòng)運(yùn)行， etc是電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱汽車分別通過etc

4、通道和人工收費(fèi)通道的流程如圖所示假設(shè)汽車以v0=15m/s 朝收費(fèi)站正常沿直線行駛，如果過 etc通道，需要在收費(fèi)線中心線前10m 處正好勻減速至 v=5m/s ，勻速通過中心線后，再勻加速至v0 正常行駛；如果過人工收費(fèi)通道，需要恰好在中心線處勻減速至零，經(jīng)過20s 繳費(fèi)成功后，再啟動(dòng)汽車勻加速至v0 正常行駛設(shè)汽車加速和減速過程中的加速度大小均為 1m/s2 ，求：（ 1）汽車過 etc通道時(shí)，從開始減速到恢復(fù)正常行駛過程中的位移大??；（ 2）汽車過 etc通道比過人工收費(fèi)通道節(jié)省的時(shí)間是多少【答案】（ 1） 210m（ 2） 27s【解析】試題分析：（1）汽車過etc通道：減速過程有：，

5、解得加速過程與減速過程位移相等，則有：解得：（2）汽車過etc通道的減速過程有：得總時(shí)間為：汽車過人工收費(fèi)通道有：， x2=225m所以二者的位移差為： =x2 x1=225m 210m=15m （ 1分）則有：27s考點(diǎn)：考查了勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】在分析勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題時(shí)，由于這一塊的公式較多，涉及的物理量較多，并且有時(shí)候涉及的過程也非常多，所以一定要注意對(duì)所研究的過程的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)清晰，對(duì)給出的物理量所表示的含義明確，然后選擇正確的公式分析解題4 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

6、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【解析】【分析】【詳解】；47.1 cm/s（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(zhǎng)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(zhǎng)度，則路程 l=2r= 2 20 cm=942cm（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/svt5 如圖所示，小球從高出地面h 15 m的位置，在t 0 時(shí)刻豎直向上拋

7、出，經(jīng)1 s 小球上升到距拋出點(diǎn)5 m的最高處，之后開始豎直回落，經(jīng)0.5 s 剛好經(jīng)過距最高點(diǎn)1.25 m處位置，再經(jīng)過1.5 s到達(dá)地面.求：(1)前 1.5 s 內(nèi)平均速度；(2)全過程的平均速率.(結(jié)果保留一位小數(shù))【答案】（ 1） 2.5m/s （ 2） 8.3m/s【解析】（1）由圖可知：前1.5 秒小球的位移為：所以前 1.5s 內(nèi)平均速度（2）由圖可知：全過程小球的路程為s=5+5+15m=25m全過程的平均速率為6 一質(zhì)點(diǎn)由位置 a 向北運(yùn)動(dòng)了 6m 用時(shí) 3s 到達(dá) b 點(diǎn)，然后 b 點(diǎn)向東運(yùn)動(dòng)了 5m 用時(shí) 1s 到達(dá) c 點(diǎn)，再由 c向南運(yùn)動(dòng)了 1m 用時(shí) 1s 到達(dá)

8、d 點(diǎn)（質(zhì)點(diǎn)在 b 點(diǎn)、 c 點(diǎn)沒有停頓）（1）在圖中，作圖表示出質(zhì)點(diǎn)由a 到 d 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的總位移（ 2）求整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的總位移大小和方向（ 3）求整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的平均速率（ 4）求整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的平均速度大小【答案】 （1）（ 2）位移大小 52m 方向東偏北 45o（ 3） 2.4m/s （ 4） 2m / s【解析】【分析】【詳解】(1)由位移的方向可知，由起點(diǎn)指向終點(diǎn)的有向線段，如圖：(2) 位移大小為：x( abcd )2bc 2(61)252 m5 2m ，方向東偏北450；(3) 平均速率為：v1ab bc cd 6 51 ms2.4 ms；t1 t2 t33 11(4) 平均

9、速度大小為：v2x5 2m2 mt1t2 t33 1 1ss7 如圖所示，一質(zhì)點(diǎn)自a 點(diǎn)出發(fā)，沿半徑為r20cm 的圓周逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)2s，運(yùn)動(dòng) 3 圓周4到達(dá) b 點(diǎn)，求這段運(yùn)動(dòng)過程中：1 質(zhì)點(diǎn)的路程和位移；2 質(zhì)點(diǎn)的平均速度的大小【答案】 （1） 0.94m0.28 ，位移方向從a 點(diǎn)指向 b 點(diǎn)（2）0.14m/s【解析】【分析】(1) 位移為從初位置指向末位置的有向線段，為矢量，路程為物體走過的軌跡長(zhǎng)度，為標(biāo)量，據(jù)此可正確解答 ；(2) 根據(jù)平均速率的定義即可正確解答本題【詳解】(1) 質(zhì)點(diǎn)的路程為質(zhì)點(diǎn)繞3 圓周的軌跡長(zhǎng)度，為 x3 2 r30 cm 0.94m ；44質(zhì)點(diǎn)的位移是由a 點(diǎn)

10、指向 b 點(diǎn)的有向線段，位移大小為線段ab 的長(zhǎng)度，由圖中幾何關(guān)系可知sr 2r 220 2cm 0.28m位移方向從 a 點(diǎn)指向 b 點(diǎn)；(2) 平均速度：x2r0.14 mv10 2 cmsstt【點(diǎn)睛】對(duì)于位移、路程、平均速度、平均速率等基礎(chǔ)概念，要深刻理解其定義，注意從標(biāo)量和矢量的角度進(jìn)行區(qū)分 8 有些國家的交通管理部門為了交通安全，特別制定了死亡加速度為500 g g10m / s2，以警醒世人，意思是如果行車加速度超過此值，將有生命危險(xiǎn)，那么大的加速度，一般情況下車輛是達(dá)不到的，但如果發(fā)生交通事故時(shí)，將會(huì)達(dá)到這一數(shù)值.試問：1 一輛以 72km / h 的速度行駛的汽車在一次事故中

11、撞向停在路上的大貨車上，設(shè)大貨車沒有被撞動(dòng)，汽車與大貨車的碰撞時(shí)間為2.0 10 3 s ，汽車駕駛員是否有生命危險(xiǎn)？2 若汽車內(nèi)裝有安全氣囊，緩沖時(shí)間為1 10 2 s ，汽車駕駛員是否有生命危險(xiǎn)？【答案】 （1）有生命危險(xiǎn)（ 2）無生命危險(xiǎn)【解析】試題分析：選汽車運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?1)汽車的加速度： a 0v02.0203 m / s2104 m / s2t10因加速度大小為 104 m / s2500g ，所以駕駛員有生命危險(xiǎn)(2)在裝有氣囊的情況下汽車的加速度 a 0 v0120 2m / s2 2000?m / s2t 10因加速度大小為 2000m / s2500g所以駕駛員無生

12、命危險(xiǎn)考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系點(diǎn)評(píng)：速度變化相同，安全氣囊可以延長(zhǎng)碰撞時(shí)間，從而可以減小碰撞是的加速度9 某運(yùn)動(dòng)員在百米直線跑道上從 a 點(diǎn)以 8 m/s 的速度跑了又以 2 m/s 的速度走了 20 m 到 c 點(diǎn)，求這個(gè)運(yùn)動(dòng)員從 a 到80 m 到 b 點(diǎn)，然后從b 點(diǎn)返回c 的平均速度大小和平均速率各是多少？【答案】 3 m/s ; 5 m/s【解析】【詳解】從 a 到 b 的時(shí)間；從 b 到 c 的時(shí)間；則運(yùn)動(dòng)員從a 到 c 的平均速度大?。海黄骄俾蚀笮。骸军c(diǎn)睛】題主要考查了平均速度及平均速率的計(jì)算，明確平均速度是位移和時(shí)間的比值；平均速率等于路程和時(shí)間的比值，是基礎(chǔ)題。

13、10 甲騎車以 10 千米每小時(shí)由西向東做勻速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)乙也騎車以相同的速度在另一地點(diǎn)從北向南做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知甲在上午九點(diǎn)整恰好通過交叉路口o 點(diǎn)后繼續(xù)前行，此時(shí)乙距離 o 點(diǎn)還有半小時(shí)的路程，問在甲、乙的運(yùn)動(dòng)過程中什么時(shí)刻相距最近且最近的距離為多少千米？【答案】上午九點(diǎn)十五分甲、乙相距最近，最近距離為52 km.2【解析】【分析】【詳解】依題意知，當(dāng)甲經(jīng)過o 點(diǎn)時(shí) ,乙離 o 點(diǎn)還有半個(gè)小時(shí)的路程即5千米遠(yuǎn)，此后，他們之間的距離將繼續(xù)減小,過了某個(gè)時(shí)刻后又增大；以甲過o 點(diǎn)時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則經(jīng)過時(shí)間t 有x= 10t(km)及 y=5- 10t ( km)；根據(jù)勾股定理可知，甲和乙之

14、間的距離s =x2y2 ；代入后可得 s(10t )2(5 10t )25 8t 24t1 ，則當(dāng) t241 h15min 時(shí) s 最小，8452km .（即此時(shí)為上午九點(diǎn)十五分），距離的最小值為smin211 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】【 解】（1） 兩 相距 d600m ， v110m/s ， v220m/s ，相遇 t ， 兩 相距 ：d v1tv2t 只小 行的路程 ：s v3t 立，代入數(shù)據(jù)可以得到：s 400m ；（ 2）小 行的位移等于甲 前 的位移，即：xv1t 小 行的平均速度 ： xv t代入數(shù)據(jù)整理可以得到：v10m/s 12 每天 ,當(dāng)太陽從非洲大 的地平 上升起 ,整個(gè)草原又 呈 出一片勃勃生機(jī):游弋、 食、 、逃避生的希望 是在死的陰霾下升起,任 光流 、周而復(fù)始。如 所示 , 豹追捕 物 ,在起跑之后3 s 就能達(dá)到100 k