高中物理機(jī)械運(yùn)動(dòng)及其描述技巧(很有用)及練習(xí)題

1、高中物理機(jī)械運(yùn)動(dòng)及其描述技巧（很有用）及練習(xí)題一、高中物理精講專題測(cè)試機(jī)械運(yùn)動(dòng)及其描述1.兩年以來(lái)，物理組的最高領(lǐng)導(dǎo)一直在考駕照，今天又和前（N+8）次一樣，早早地來(lái)到客運(yùn)站，思考到達(dá)考點(diǎn)的三種途徑.第一種是乘普客汽車國(guó)道到達(dá)；第二種方法是乘快客汽 車經(jīng)高速公路到達(dá)；第三種方法是乘火車到達(dá)；下面是三種車的發(fā)車時(shí)刻及里程表，已知普客汽車全程平均時(shí)速度為60km/h，快客汽車全程平均時(shí)速為100km/h ,兩車途中均不停站，火車在中途需?？渴_(tái)站5min ,設(shè)火車進(jìn)站和出站都做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小是2400km/h 2,途中勻速行駛，速率為 120km/h ,若現(xiàn)在時(shí)刻是上午 8點(diǎn)05分，科

2、目二開(kāi) 考時(shí)間是9點(diǎn)25分，請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算說(shuō)明他能否趕上考試？如果能，該選擇乘哪個(gè)班次什么 車？（單位統(tǒng)一用 km/h）普客汽車快客汽車火車?yán)锍?km7580727 : 208 : 008 : 008 : 208 : 408 : 33班次10 : 309 : 209 : 0014 : 3010 : 559 : 43【答案】能趕上，【解析】【分析】【詳解】8: 33發(fā)車，9: 20到達(dá)第一種乘普客汽車t自 t1V175.h 75min608: 20 發(fā)車，9:35到達(dá);第二種乘快客汽車t2巨80 .h 48minV21008: 40 發(fā)車，9:28到達(dá);第三種乘火車v120t1'h=0.0

3、5ha 2400 火車勻變速運(yùn)動(dòng)時(shí)間 4t i=0.2h火車勻變速運(yùn)動(dòng)路程s1 v 4tl 12km火車勻速運(yùn)動(dòng)路程s2 (72 12)km=60km火車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2 包 0,5hV2火車總時(shí)間t3 4tl t2 t3 47 min8: 33發(fā)車，9: 20到達(dá)所以選擇乘坐火車【點(diǎn)睛】此題考查勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式；關(guān)鍵是高清時(shí)間和時(shí)刻關(guān)系以及路程關(guān)系，此題考查 學(xué)生利用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.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

4、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(guò)的路程是多大？位移是多大？ 在這段時(shí)間內(nèi)，人一共幾次經(jīng)過(guò)出發(fā)點(diǎn) ？cl b O n c r【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。，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)彳T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(guò)的總路程和位移 .由以上分析得 路程So =2S1 +S2+S3+S4+S5="(2 X 5+10+15+20+25)" m=80

5、m位移大小s=Od =10 m往返過(guò)程中共經(jīng)過(guò)出發(fā)點(diǎn)。處4次（不包括從出發(fā)點(diǎn)開(kāi)始時(shí)）.3 .我校足球運(yùn)動(dòng)員李同學(xué)在做足球訓(xùn)練時(shí)，將一個(gè)以6m/s迎面飛來(lái)的質(zhì)量為 0. 4kg的足球，以8m/s的速度踢出，求：（1）若踢球的時(shí)間為 0. 2s,則李同學(xué)發(fā)球時(shí)足球的平均加速度的大小和方向（2）足球被提出后沿草地作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為1.6m/s2,足球在草地上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和位移的大小.【答案】（）70m/S2,方向?yàn)榍蛱叱鋈サ姆较颍?） 8s 51.2m 【解析】86c試題分析：（1）根據(jù)加速度公式 a 0 70m/s2,方向?yàn)榍蛱叱鋈サ姆絫 0.2向- V 8（2）足球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t s 8

6、s,a 11 212運(yùn)動(dòng)的位移s -at - 1.6 851.2m2 2考點(diǎn)：考查了平均速度，加速度的計(jì)算【名師點(diǎn)睛】根據(jù)加速度的定義式求出足球的平均加速度.根據(jù)速度時(shí)間公式求出足球在草地上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)平均速度的推論求出足球的位移.4. 為了安全，在高速公路上行駛時(shí)兩汽車之間要保持一定的距離。當(dāng)前車突然停止時(shí)，后 車司機(jī)可以采取剎車措施，使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會(huì)與前車相碰。若司機(jī)每次從發(fā)現(xiàn)到采取剎車反應(yīng)的時(shí)間均為1s。當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以108km/h的速度勻速行駛時(shí)，安全距離為 120nl （重力加速度g取10 m/s 2）（1）求汽車減速行駛時(shí)的加速度大小（2）如遇雨天，汽

7、車輪胎與瀝青路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為晴天時(shí)的2/5 ,若安全距離為 99m,求汽車在雨天安全行駛的最大速度【答案】（1） 5m/s2 （2） 18m/s【解析】試題分析：（1）根據(jù)x1v0t02a1一302則：120 30 1 - 2a1解得：a1=5m/s21mg ma2- 1 mg ma22 a2a1 2m/s2vX2 V2to 2a2代入數(shù)值解得：v2 18 m/s考點(diǎn)：牛頓第二定律的綜合應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道汽車在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)和剎車后的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公 式靈活求解，難度不大.5. .設(shè)質(zhì)量為 m的子彈以初速度 K射向靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為M的木塊，并留在木塊中不再射出，

8、子彈鉆入木塊深度為d.求木塊最終速度的大小產(chǎn)生的熱能平均阻力的大小試題分析：子彈射入木塊的過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒:2Mmv 02(M m)dmv0= ( M+m v 共解得：v共mv0M m據(jù)能量守恒定律：- mv2 (M m)v2 Q 22解得：Q2Mmv 02(M m)設(shè)平均阻力大小為f據(jù)能量守恒定律：fd=Q2Mmv 02(M m)d考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律；能量守恒定律【名師點(diǎn)睛】此題是動(dòng)量守恒定律及能量守恒定律的應(yīng)用問(wèn)題；關(guān)鍵是能正確選擇研究系 統(tǒng)及研究過(guò)程，根據(jù)動(dòng)量守恒定律及能量關(guān)系列方程求解。4 m/s ,后一半時(shí)間的平均速6. 一質(zhì)點(diǎn)沿直線做單向的運(yùn)動(dòng)，若前一半時(shí)間的平均速度為度為6m/

9、s,求(1)整個(gè)過(guò)程的平均速度大??；(2)其它條件不變，若物體前一半位移的平均速度為4m/s,后一半位移的平均速度為6m/s,則整個(gè)過(guò)程的平均速度大小是多少？【答案】(1) 5 m/s ( 2) 4.8 m/s【解析】試題分析：(1)平均速度為總位移與總時(shí)間的比值，根據(jù)兩段時(shí)間內(nèi)的平均速度可求得總位移，再由平均速度公式可求得平均速度.(2)根據(jù)前后兩段位移及平均速度可求得兩段時(shí)間；再由平均速度公式可求得全程的平均速度.(1)設(shè)一半的時(shí)間為t,由平均速度公式可得：XiVlt、X2V2t,X1 X2V1t V2t V1 v2貝U全程的平均速度 ：v2 5m/ s2t 2t 2xx(2)設(shè)一半的位移

10、為X,則由平均速度公式可得：t1 、t2 一V1v22x2 V1V2則全程的平均速度為：V2 - 4.8m/st1 t2V1 V2【點(diǎn)睛】對(duì)于平均速度一定要明確應(yīng)采用位移與時(shí)間的比值進(jìn)行求解，故應(yīng)先想辦法求出 總位移和總時(shí)間，再來(lái)求平均速度.7. 一輛汽車以72 km/h的速度在平直公路上行駛，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)前方公路上有一只小鹿，于是立即剎車，汽車在 4s內(nèi)停了下來(lái)，使小動(dòng)物免受傷害.假設(shè)汽車剎車過(guò)程中做勻減 速直線運(yùn)動(dòng)，試求汽車剎車過(guò)程中的加速度.【答案】5 m/s2,方向與運(yùn)動(dòng)方向相反【解析】【詳解】剎車過(guò)程中，汽車的初速度Vo = 72 km/h =20 m/s ,末速度V = 0,運(yùn)動(dòng)時(shí)

11、間t = 4 s.根據(jù)加速度的定義式，得剎車過(guò)程中的加速度V-Vo 0-2022a m/s 5m/st 4汽車剎車加速度大小為 5m/s2 ,方向與初速度方向相反8. 一同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶分析小車的運(yùn)動(dòng)速度時(shí)，從幾條紙帶中選出了一條不很完整的紙帶，如圖所示.紙帶上有七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，所用交流電的頻率為50 Hz,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離已標(biāo)在圖中，單位是厘米(計(jì)算結(jié)果到小數(shù)點(diǎn)后兩位). 2.HIJ4.4D 5.96 7-579J01071I «*«! 口 I 25 NJ(1)計(jì)算06點(diǎn)之間的平均速度；(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打計(jì)數(shù)點(diǎn) 4時(shí)小車的瞬

12、時(shí)速度接近多少？(3)若電源頻率低于50 Hz時(shí)，如果仍按50 Hz的時(shí)間間隔打一個(gè)點(diǎn)計(jì)算，則測(cè)出的速度數(shù) 值將比物體的真實(shí)值是偏大還是偏?。俊敬鸢浮?1)0.68 m/s (2)0.83 m/s (3)偏大【解析】【分析】電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，電源頻率低于50赫茲時(shí)，則打點(diǎn)周期大于 0.02s解：(1)06點(diǎn)間的平均速度為：Ax 2,80 + 1.40 + 5.96 + 7,57 + 1071V- - -x- 0,676m/s n 0,68m/srAt6 x 0.02

13、 k 5(2)當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打計(jì)數(shù)點(diǎn) 4時(shí)，小車的瞬時(shí)速度應(yīng)當(dāng)最接近于計(jì)數(shù)點(diǎn)3和5點(diǎn)間的平均速&工弟 7.57 + 9.10= -一-x 10-2m/s = 0. 034m/s %度，貝u Al 2X 0.02 X 5(3)當(dāng)交流電的頻率為 50 Hz時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔 0.02 s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)交流電的頻率低于50Hz時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打一次點(diǎn)的時(shí)間間隔t將大于0.02 s,即t時(shí)間內(nèi)的位移我們用 0.02 s的位移計(jì)算，因此測(cè)出的速度將比真實(shí)值偏大.9 .如圖所示，一個(gè)籃球從高 hi=3.05m的籃筐上由靜止開(kāi)始下落，經(jīng) ti=1.95s落到水平地 面上，速度為 vi=7.8m/s ,然后

14、以V2=-4.9m/s反彈，經(jīng)t=0.5s達(dá)到最高點(diǎn)，h2 =1.23m,已 知籃球與地面碰撞的時(shí)間為 0.3s,求：(1)籃球在空中下落和上升兩過(guò)程的加速度大小和方向；(2)籃球在與地面碰撞過(guò)程的加速度大小和方向；(3)籃球在空中下落過(guò)程的平均速度；(4)籃球從開(kāi)始下落到原彈至最高點(diǎn)過(guò)程的平均速度.【答案】(1)下落過(guò)程：4m/s2,方向豎直向下；上升過(guò)程：9.8m/s2,方向豎直向下;(2) a 80m/s2；表示方向豎直向上V 1.56 m/s方向豎直向下(4) v 0.66m/s ,方向豎直向下【解析】【分析】【詳解】(1)由a v可知: t卜落過(guò)程的加速度：a1V17.822m/s

15、4m/s t11.95上升過(guò)程的加速度:a2v 45m/s2 9-8m/s2豎直向下；(2)與地面碰撞過(guò)程中方向豎直向上；(3)下落過(guò)程的平均速度方向豎直向下；(4)全程的位移全程的時(shí)間絲%/s28*0.3-3.05 一v m/s 1.56m/s1.95x=3.05 m -1.23 m =1.82m ;t=1.95 s +0.5 s +0.3 s =2.75s則平均速度一 1.82v m/s 0.66m/s2.75方向豎直向下V2,那么全程的平10.物體從A運(yùn)動(dòng)到B,前半程的平均速度為 V1,后半程的平均速度為均速度是多大?2 V1V2Vi V2x根據(jù)平均速度的定乂 V 求解即可。t【詳解】s

16、s設(shè)全程的位移為2s；則前半程的時(shí)間t1=,后半程的時(shí)間V2=一；V1V2則平均速度V2x 2 V1V2t1 t2% v211.如圖所示是一條利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，0、1、2、3、4、5、6是七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0的距離如圖所示.求出打1、2、3、4、5等計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字 ).【解析】由于相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，所以圖中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間 為0.1s ,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度為Vi0.039m/s 0.20m / s2 0.1V20.09 0.01 m/s 0.40m/s2 0.1v0.161 0.039 m/s 0.61m/s2 0.1V40.228 0.09m/s 0.69 m/s2 0.1V50.301 0.161 m/s 0.70m/ s °2 0.1點(diǎn)睛：要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng) 基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用。12. 一物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在某段時(shí)間T內(nèi)的平均速度的大小為 v