1、【物理】物理机械运动及其描述练习全集及解析一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1 李小华所在学校的校门口是朝南的，他进入校门后一直向北走80 m ，再向东走60 m 就到了他所在的教室（1）请你画出教室的位置(以校门口为坐标原点，制定并画出适当的标度)；（2）求从校门口到教室的位移3(已知 tan 37 = )4【答案】 （1）（ 2）从校门口到教室的位移大小为100 m，方向北偏东 37.【解析】【分析】【详解】（1）根据题意，建立直角坐标系， x 轴正方向表示东， y 轴正方向表示北，则教室位置如图所示：（2）从校门口到教室的位移x802602 m=100m设位移方向与正北方向的夹角为
2、，则603tan37804即位移的方向为北偏东372 两年以来，物理组的最高领导一直在考驾照，今天又和前(N+8)次一样，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 点 25 分， 你通 算
3、 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 s280t 2h 48minv21008：40 ， 9：28 到达；第三种乘火 t1v120 h=0.05ha2400火 匀 速运 4t 1=0.2h火 匀 速运 路程s1v 4t112km火 匀速运 路程s2(7212)
4、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.3我国 ETC联网正式启动运行， ETC是电子不停车收费系统的简称汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示假设汽车以v0=15m/s 朝收费站正常沿直线行驶，如果过 ETC通道，需要在收费线中心线前10m 处正好匀减速至 v=5m/s ，匀速通过中心线后，再匀加速至 v0 正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至
5、零，经过20s 缴费成功后，再启动汽车匀加速至v0 正常行驶设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为 1m/s2 ，求：（ 1）汽车过 ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小；（ 2）汽车过 ETC通道比过人工收费通道节省的时间是多少【答案】（ 1） 210m（ 2） 27s【解析】试题分析：（1）汽车过ETC通道：减速过程有：，解得加速过程与减速过程位移相等，则有：解得：（2）汽车过ETC通道的减速过程有：得总时间为：汽车过人工收费通道有：， x2=225m所以二者的位移差为：=x2 x1=225m 210m=15m （ 1 分）则有：27s考点：考查了匀变速直线运动规律的应用
6、【名师点睛】在分析匀变速直线运动问题时，由于这一块的公式较多，涉及的物理量较多，并且有时候涉及的过程也非常多，所以一定要注意对所研究的过程的运动性质清晰，对给出的物理量所表示的含义明确，然后选择正确的公式分析解题4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
7、中小车所受到的阻力大小不变，取 g=10m/s 2求：（ 1） 14s18s 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
8、据得 P =32W（ 2 分）（3） 2s10s，根据动能定理得Pt fs2 1 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5 汽车在平直的公路上以 10m / s 作匀速直线运动，发现前面有情况而刹车，获得的加速度大小为 2m / s2 ，则：1 汽车经 3s 的速度大小是多少？2 经 5s、 10s 汽车的速度大小各是多少？【答案】 4；0；0；【解析】【分析】一定先算出刹车时间，作为一个隐含的已知量判断车是否已停下【详解】v010v3 0(1)刹车时间t5s ，则 3 s 末汽车还未停下，由速度公式得
9、at 10a2 vm/s (2) 3 m/s 4 m/s(2)5 s 末、 10 s 末均大于刹车时间，汽车已经停下，则瞬时速度均为0【点睛】本题注意汽车减速运动问题要注意判断汽车减速到零所用的时间，减速到零后汽车就不再继续运动6 一个篮球从高h11 1.95 s 落到水平地面上，速 3.05 m 的篮筐上由静止开始下落，经t度 v1 19.1 m/s ，然后以 v2 4.9 m/s 反弹，经 t 2 0.5 s 达到最高点， h2 1.23 m已知篮球与地面碰撞的时间为0.3 s，求：(1)篮球与地面碰撞过程的加速度大小和方向；(2)篮球从空中下落过程的平均速度的大小；(3)篮球从开始下落到
10、反弹至最高点过程的平均速度的大小【答案】 (1)80 m/s 2，方向竖直向上(2)1.56 m/s(3)0.66 m/s【解析】（2）取向下为正方向，则与地面碰撞过程中av2 v14.919.1 m / s280m / s2 ，方向竖直向上；t0.3（3）下落过程的平均速度 vx3.05tm / s 1.56 m / s ；1.95（4）全程的位移x3.05 m1.23m 1.82m ；全程的时间 t 1.95s 0.5s0.3s2.75s ；则平均速度x1.82；vt2.75 m / s 0.66 m / s点睛：本题考查加速度及平均速度公式，要注意正方向的选择，同时要注意平均速度为位移与
11、时间的比值7 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 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
12、 ，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 12m / 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8.如图所示，一个篮球从高h1=3.05m 的篮筐上由静止开始下落，经t 1=1.95s 落到水平地面上，速度为v1=7.8m/s ，然后以v2=- 4.9m/s 反弹，经 t =0.5s 达到最高点， h2 =1.23m已知篮球与地面碰撞的时间为0.3s，求：(1)篮球在空中下落和上升两过程的加速度大小和方向；(2)篮球在与地面碰撞过程的加速度大小和方向；(3)篮球在空中下落过程的平均速
13、度；(4)篮球从开始下落到原弹至最高点过程的平均速度【答案】 (1) 下落过程： 4m/s 2，方向竖直向下；上升过程：9.8m/s 2，方向竖直向下；(2) a 80m/s 2 ；表示方向竖直向上(3) v 1.56m/s 方向竖直向下(4) v 0.66m/s ，方向竖直向下【解析】【分析】【详解】（1）由av可知：t下落过程的加速度：a1v17.8 m/ s24m/s2t11.95竖直向下；上升过程的加速度：a2v24.9 m/s29.8m/s2t20.5竖直向下；(2) 与地面碰撞过程中a4.9 19.1m/s280m/s 20.3方向竖直向上；(3) 下落过程的平均速度v 3.05
14、m/s 1.56m/s1.95方向竖直向下；(4) 全程的位移x=3.05 m -1.23 m =1.82m ；全程的时间t=1.95 s +0.5 s +0.3 s =2.75s则平均速度v 1.82 m/s 0.66m/s2.75方向竖直向下9 甲骑车以10 千米每小时由西向东做匀速直线运动，同时乙也骑车以相同的速度在另一地点从北向南做匀速直线运动，已知甲在上午九点整恰好通过交叉路口O 点后继续前行，此时乙距离 O 点还有半小时的路程，问在甲、乙的运动过程中什么时刻相距最近且最近的距离为多少千米？【答案】上午九点十五分甲、乙相距最近，最近距离为522km.【解析】【分析】【详解】依题意知，
15、当甲经过O 点时 ,乙离 O 点还有半个小时的路程即5 千米远，此后，他们之间的距离将继续减小,过了某个时刻后又增大；以甲过O 点时刻为计时起点，则经过时间t 有x= 10t(km)及 y=5- 10t ( km)；根据勾股定理可知，甲和乙之间的距离s =x2y2 ；代入后可得 s(10t )2(5 10t )25 8t 24t1 ，则当 t241 h15min 时 s 最小，84（即此时为上午九点十五分），距离的最小值为smin5 2 km .210 某物体沿一直线运动，在第一个时间内平均速度是，第二个时间内平均速度是，第三个时间内平均速度是.(1)全程的平均速度是多少？(2)仍为此全程，若
16、完成的位移时平均速度是v1，完成中间的位移时平均速度是v2，完成最后的位移时平均速度是，全程的平均速度是多少？【答案】 （1）（ 2）【解析】【详解】（ 1）设全过程所用的时间为 ，前 时间的路程为中间 时间的路程为后 时间内的成为则全过程的平均速度为：（2）设全程为6；前 路程的时间为中间路程的时间为完成最后路程的时间为所以整个过程的平均速度为：。【点睛】设全程为 3t 或 6，可以得到全程所用时间、各段路程所用时间，求出全程的平均速度。11 2012 年 8 月 25 日，在 敦奥运会女排小 中中国 以3 2 国 ， 得小 中国 与 国 交 ，假如从 国 来的排球具有水平方向上的20 m/
17、s 的速度，被 后球以原速率水平返回，球与王一梅的手接触 0.2 s， 0.2 s 内排球的速度均匀 化，求排球被 打 程中的加速度【答案】 200m / s2 ，其方向沿球返回的方向【解析】【分析】【 解】以 来的方向 正方向， 初速度v0=20m/s ，末速度v=-20m/s ，根据加速度的定 得球的加速度 a2020 m2200 m 20.2ss 号表示加速度方向与 来的方向相反即其方向沿球返回的方向12 每天 ,当太阳从非洲大 的地平 上升起 ,整个草原又 呈 出一片勃勃生机:游弋、 食、 、逃避生的希望 是在死的阴霾下升起,任 光流 、周而复始。如 所示 , 豹追捕 物 ,在起跑之后3 s 就能达到100 km/h 的速度 ,只不 豹的耐力有限,以最高速度只能 持100 m 的路程。 求 :(1) 豹起跑之后加速 程中的平均加速度有多大;(2) 豹以最高速度跑完100 m 的路程所用的 。【答案】（ 1）（ 2） 3.6s【解析】【 解】由 意可知， 可知 豹起跑之后加速 程中的平均加速度的大小为(2) 豹以最高速度跑完100m 的路程所用的 ：故本 答案是：（1）（2） 3.6s【点睛】利用加速度的概念可以求出加速度的值，再利用匀速运动的特征可以求出猎豹匀速运动中的时间。
