1、最新物理机械运动及其描述练习题含答案一、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 是 9
2、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 4t112km火
3、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 一列队伍长100m，正以某一恒定的速度前进 因有紧急情况通知排头战士，通讯员跑步从队尾赶到队头，又从队头跑至队队尾，在这一过程中队伍前进了100m 设通讯员速率恒定，战士在队头耽搁的时间不计，求他往返过程中跑过的位移和路程的大小（学有余力的同学可以挑战路程的计算）【答案】 100m，（ 100+1002
4、） m【解析】【详解】设通讯员的速度为v1，队伍的速度为v2 ，通讯员从队尾到队头的时间为t 1，从队头到队尾的时间为 t 2，队伍前进用时间为 t由通讯员往返总时间与队伍运动时间相等可得如下方程：t=t 1+t2，即：100 100100v2v1v2v1 v2整理上式得： v121 222=0-2v v-v解得： v1=（2 +1） v2；将上式等号两边同乘总时间t ，即 v1t=（2 +1） v2tv1t 即为通讯员走过的路程s1， v2t 即为队伍前进距离s2，则有s =（ 2 +1） s =（2 +1） 100m12通讯员从队尾出发最后又回到队尾，所以通讯员的位移大小等于队伍前进的距离
5、，即为100m.【点睛】本题考查路程的计算，关键是计算向前的距离和向后的距离，难点是知道向前的时候人和队伍前进方向相同，向后的时候人和队伍前进方向相反，解决此类问题常常用到相对运动的知识，而位移是指从初位置到末位置的有向线段，位移的大小只与初末的位置有关.3 一列士兵的队伍长120m ，正以某一速度做匀速直线运动，因有紧急情况需要通知排头士兵，一名通讯员以不变的速率跑步从队尾赶到队头，又从队头返回队尾，在此过程中队伍前进了 288m ，求通讯员在这段往返时间内的路程？【答案】 432m【解析】试题分析: 设通讯员的速度为V1 ，队伍的速度为V2，通讯员从队尾到队头的时间为 t 1，从队头到队尾
6、的时间为t 2，队伍前进用时间为t由通讯员往返总时间与队伍运动时间相等可得如下方程：t=t 12，即：=+，整理上式得： 6v121 2+t-5vv -6v22=0 解上式得： v1=将上式等号两边同乘总时间t ，即 v1t=， v1t 即为通讯员走过的路程s1， v2t 即为队伍前进距离s2，则有： s1s2 432m 考点： 相遇问题4 随着机动车数量的增加，交通安全问题日益凸显。某路段机动车限速为15 m/s ，一货车严重超载后的质量为5010 4 kg ，以 15 m/s 的速度匀速行驶，发现红灯时司机刹车，货车做匀减速直线运动，加速度大小为5 m/s 2。已知货车正常装载后的刹车加速
7、度大小为10 m/s 2。（ 1）求此货车在超载及正常装载情况下的刹车时间之比？（ 2）求此货车在超载及正常装载情况下的刹车距离分别是多大？【答案】（ 1）；（ 2），【解析】试题分析：（ 1）该机动车做匀减速直线运动，根据速度时间公式，有不超载时：超载时：解得即此货车在超载及正常装载情况下的刹车时间之比。（ 2）该机动车做匀减速直线运动，根据速度位移公式，有不超载时超载时：解得 :,考点：牛顿第二定律、匀变速直线运动的位移与时间的关系【名师点睛】本题关键是对车的匀减速直线运动过程多次运用速度时间公式和位移时间公式列式，然后联立方程组求解。5 如图所示，小球从高出地面h 15 m 的位置，在t
8、 0 时刻竖直向上抛出，经1 s 小球上升到距抛出点5 m 的最高处，之后开始竖直回落，经0.5 s 刚好经过距最高点1.25 m 处位置，再经过1.5 s 到达地面 .求：(1)前 1.5 s 内平均速度；(2)全过程的平均速率.(结果保留一位小数)【答案】（ 1） 2.5m/s （ 2） 8.3m/s【解析】（1）由图可知：前1.5 秒小球的位移为：所以前 1.5s 内平均速度（2）由图可知：全过程小球的路程为s=5+5+15m=25m全过程的平均速率为6 某物体沿一条直线运动：（1）若前一半时间内的平均速度为 v1，后一半时间内的平均速度为 v2，求全程的平均速度大小（ 2）若前一半位移
9、的平均速度为 v1，后一半位移的平均速度为 v2，求全程的平均速度大小vv2v1v2【答案】（ 1） 12（ 2）2v1 v2【解析】【详解】（1）设物体前一半时间的位移为S1，后一半时间的位移为S2 ，全程用时为T则 S1v1T2TS2v2 2则全程的平均速度为：vS1S2T联立解得： vv1v22（2）设物体前一半位移所用时间为T1，后一半位移用时T2 ，全程位移为SSS根据运动学公式，有：T1 2T22v1v2S则全程的平均速度：v T1 T2 2v1v2联立解得： v v1v27 一个质点以某一恒定加速度沿直线从A点加速运动到B,A点时速度为3 m/s,到B点 在点时速度变为 12 m
10、/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 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 ，
11、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8 某质点从A 点出发做变速直线运动又向西运动 ,又经过 5 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，末位置为的方向向西C 点，则位移x=20-60=- 40m,负号表示位移(3)所用的总时间t
12、=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.9 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
13、（ 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：v1h13.05m / 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
14、v2v15m / s 9m / s70 m / s2 ，即加速度tt0.2s大小为 70m / s2 ，方向竖直向上；（3）根据平均速度公式可知全程平均速度为：v2h1h23.05m1.35m1m / s ，方向为竖直向下t1 +t t21s 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10 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xt 图象；2 质点在 0.06s 末的瞬时速度；3 质点在
15、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11 计算下列物体的加速度：(1)在高速公路上汽车做匀加速运动,经 2min 速度从 36 km/h. 提高到 144 km/h.(2)沿光滑水平地面以12m/
16、s 运动的小球 ,撞墙后以8m/s 速度大小反弹回来,与墙壁接触时间为 0.2s.【答案】 0.25 m【解析】【详解】;100 m, 方向与原运动方向相反（ 1） 36km/h=10m/s ，144km/h=40m/s ，根据加速度的定义式（2）根据加速度的定义式度方向相反【点睛】，负号表示方向与原速解决本题的关键知道速度方向可能与初速度方向相同，可能与初速度方向相反，以及掌握加速度的定义式12 如图所示，两列长度均为L0 的快车和慢车沿着同一直轨道同向匀速行驶，当慢车头到避让区起点 C 时，快车头与慢车尾的距离为L1，且快车的速度是慢车速度的2 倍为避免撞车，慢车要进入避让区CD 轨道进行
17、避让若两车都不减速，L1 至少应为多少？避让区长度 L2 至少为多少？ (设避让区轨道 CD 平行于轨道 AB，且弯曲部分 AC、 BD 很短，可忽略不计 )【答案】 L1 至少应为L0， L2 至少应为3L0【解析】【分析】根据位移时间关系和速度时间关系分析避让区的时间关系，关键是根据几何关系分析位移关系，再由速度位移关系求解即可 【详解】由题意可知，在避让过程中，两车的重叠部分必须始终处于避让区分析可知，要想恰好不相撞，慢车车尾通过A 点时，快车车头正好到达A 点；慢车车头到达 B 点时，快车车尾正好通过 B 点对慢车通过A 点过程，快车的位移为L1 L0，由二车运动时间相等，有L0L1L0，解得 L1 L0对快车通过轨道 AB 的过程，由二车运动时间相等，有v2vL2L0L2L0，解得2010202vvL 3L ，即 L 至少应为 L ， L 至少应为 3L 【点睛】本题关键是由题意确定两车运动的位移关系，由匀速直线运动的位移关系分析即可
