1、高考物理试卷分类汇编物理机械运动及其描述( 及答案 ) 及解析一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1 在运动场的一条直线跑道上，每隔5m 放置一个空瓶子，运动员在进行折返跑训练时，从中间某一瓶子处出发，跑向最近的空瓶，将其扳倒后返回，再扳倒出发点处的瓶子，之后再折返跑到最近的空瓶，将其扳倒后返回，依此下去，当他扳倒第 6 个空瓶时，他经过的路程是多大？位移是多大？从中间某一瓶子处出发后，他再经过出发点几次？【答案】路程80m ；位移 10m；再经过出发点4 次【解析】【分析】【详解】如图所示，设运动员从位置 O 出发跑向位置 a，扳倒空瓶后返回位置 O，扳倒空瓶后又跑向位置 c，扳倒空瓶再
2、跑向位置 b，依次进行下去，当他扳倒第 6 个空瓶时应在位置 d 处，据此可求出运动员的总路程和位移由以上分析得路程 ，代入数据后得到 位移大小 ；往返过程中共经过出发点 O 处 5 次（不包括出发点）2 一支队伍沿平直的公路匀速前进，其速度的大小为v1，队伍全长为L一个通讯兵从队尾以速度 v2(v2v1 )赶到队前然后立即原速返回队尾，求这个过程中通信兵通过的路程和位移2v22 L2v1v2 L【答案】 (1)2v12(2) v22v12v2【解析】【详解】本题如果以地面为参考系分析较为复杂，可以以行进的队伍为参考系在通讯兵从队尾向队前前进的过程中，通讯兵相对于队伍的速度为v2-v1；在从队
3、前返回队尾的过程中，通讯兵相对于队伍的速度为v2+v1 通讯兵两次相对于队伍的位移均为L，设运动的时间分别为t 1、 t 2，则有： t1L， t2Lv2 v1v1 v2通讯兵通过的路程为两段路程的和，即有：s=v2t1+v2 t2将上面的关系式代入得：s（LL）2v22 L；v2v1v1v2v2 2v12v2整个过程中，通讯兵通过的位移大小等于队伍前进的距离，即有：（LL）2v1v2 Ls v1 v2v1v1 v2v2 2v12 ；【点睛】本题考查位移和路程的计算，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3 计算下列物体的加速
4、度：（以初速度方向为正方向）（1）一辆汽车以72km/h 的速度匀速运动，紧急刹车后经2s 停下来 .（2）高速列车过桥后沿平直铁路匀加速行驶，经100s 速度从 36km/h 增大到 180km/h.（3）沿光滑水平地面以 10m/s 的速度运动的小球，撞墙后以 8m/s 的速度反弹，与墙壁接触时间为 0.1s.【答案】（ 1）（ 2）（3）【解析】【分析】根据加速度的定义式，结合初末速度和时间求出加速度；【详解】（1）规定初速度的方向为正方向，则汽车的加速度为：；（2）规定初速度的方向为正方向，则列车的加速度为：；（3）规定初速度的方向为正方向，则小球的加速度为：。【点睛】解决本题的关键掌
5、握加速度的定义式，注意的矢量性。4 如图所示，汽车先向东行驶5km，又向西行驶8km，若以汽车开始运动时为坐标原点，向东为正方向，建立坐标系，试求：（1）汽车在最东边和最西边的位置坐标；（2）汽车运动过程中整个过程的位移和路程【答案】 （1） 5km-3km （ 2）位移为 -3km ，路程为 13km【解析】【分析】坐标系建立以后也就知道了正方向，在正方向上的点位置为正值，在负方向上的点的位置为负值，位置的变化有方向，位移等于末位置坐标减去初位置坐标；【详解】（1）根据图象可知，汽车在最东边的坐标为在最西边的坐标为：；（2）整个过程的位移为：，整个过程的路程为：。【点睛】本题考查了坐标系的知
6、识，坐标系包含了方向和位置，在正方向的位置为正，在负方向的位置为负 。5 有些国家的交通管理部门为了交通安全，特别制定了死亡加速度为500 g g10m / s2，以警醒世人，意思是如果行车加速度超过此值，将有生命危险，那么大的加速度，一般情况下车辆是达不到的，但如果发生交通事故时，将会达到这一数值.试问：1 一辆以 72km / h 的速度行驶的汽车在一次事故中撞向停在路上的大货车上，设大货车没有被撞动，汽车与大货车的碰撞时间为2.0 10 3 s ，汽车驾驶员是否有生命危险？2 若汽车内装有安全气囊，缓冲时间为1 10 2 s ，汽车驾驶员是否有生命危险？【答案】 （1）有生命危险（ 2）
7、无生命危险【解析】试题分析：选汽车运动的方向为正方向0v020242(1)汽车的加速度： at2.010 3m / s 10m / s因加速度大小为 104 m / s2500g ，所以驾驶员有生命危险(2)在装有气囊的情况下汽车的加速度 a 0 v0120 2m / s2 2000?m / s2t 10因加速度大小为 2000m / s2500g所以驾驶员无生命危险考点：匀变速直线运动速度与时间的关系点评：速度变化相同，安全气囊可以延长碰撞时间，从而可以减小碰撞是的加速度6 一个篮球从高h1 3.05 m 的篮筐上由静止开始下落，经t1 1.95 s 落到水平地面上，速度 v1 19.1 m
8、/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 v14.919.1m / s280m / s2 ，方向竖直向上；t0.3（3）下落过程的平均速度vx3.05 m / s 1.56 m / s ；t1.95（4）全程的位移
9、x3.05 m1.23m 1.82m ；全程的时间 t 1.95s 0.5s0.3s2.75s ；则平均速度 vx1.82m / s 0.66 m / s ；t2.75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时间的比值7 为测滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0cm 的遮光板，滑块匀加速先后通过两个光电门，遮光时间分别为t10.30s ，t20.10s ，滑块经两光电门的时间间隔为t 2.0s 求：（ 1）滑块的加速度多大？（ 2）两光电门间距离为多少？【答案】 (1) 0.1m / s2(2)0.4m【解析】【分析】【详解】（ 1）根据题意，遮光板
10、通过单个光电门的短暂时间里视滑块为匀速运动，则遮光板通过第一个光电门的速度： v1=d/ t 1遮光板通过第二个光电门的速度：v2=d/ t 2故滑块的加速度a= v/ t=0.1m/ s2（2）滑块在两光电门间的平均速度：v1v20.10 0.30v20.20 m / s2两光电门间距离 ： x vt 0.20 20.40m8 一辆汽车以72 km/h 的速度在平直公路上行驶，司机突然发现前方公路上有一只小鹿，于是立即刹车，汽车在4 s 内停了下来，使小动物免受伤害假设汽车刹车过程中做匀减速直线运动，试求汽车刹车过程中的加速度【答案】 5 m/s 2，方向与运动方向相反【解析】【详解】刹车过
11、程中，汽车的初速度v0 = 72 km/h =20 m/s，末速度v = 0，运动时间t = 4 s根据加速度的定义式，得刹车过程中的加速度av- v00- 20 m/s25m/s 2t4汽车刹车加速度大小为5m/s2 ，方向与初速度方向相反9 如表所示是京九铁路北京西至深圳某一车次运行的时刻表，设火车在每个车站都能准点到达，准点开出（下列所求速度单位均用：m/s ）（ 1） T107 次列车由北京西站开出直至到达聊城站，运行的平均速度是多少？（ 2） T107 次列车由聊城站开出直至到达菏泽站，运行的平均速度是多少？（ 3） T108 次列车在 9 时 30 分的瞬时速度是多少？【答案】 (
12、1)24.9m / s（ 2） 36.63m / s（ 3）瞬时速度为 0【解析】【详解】(1)由列车时刻表可得：15x =350km=3.5 10mt 1=234min=1.404 410s则: v1x13.51054m/s24.9m/st11.40410(2)由列车时刻表可得：25x =178km=1.78 10m23t =81min=4.86 10s则: v2x21.7810536.63m/st24.86103 m/s(3)由列车时刻表可以看出：列车9： 28 到达聊城站， 9： 36 从聊城站开出，所以9：30 列车停在聊城站，瞬时速度为0【点睛】解决本题的关键掌握平均速度的求法，注意
13、该题中的平均速度实际上等于平均速率的大小，根据路程与时间的比值10 一客车正以 20m/s 的速度在平直轨道上运行时 , 发现前面 180m处有一货车正以 6m/s 速度匀速同向行驶 , 客车立即合上制动器 , 做匀减速直线运动 , 需经 40s 才能停止 , 求 :(1) 客车刹车加速度大小。(2) 问是否发生碰车事故?通过计算加以说明.【答案】（1）(2) 客车在该段时间内位移因为:, 货车在该段时间内位移:,一定能发生碰车事故.【解析】【详解】(1) 客车匀减速的加速度a=-，即客车刹车加速度大小(2) 客车减速至6m/s 用的时间由v=v0+at 得： t=s=28s客车在该段时间内的
14、位移x1=t=28m=364m货车在该段时间内的位移x2=v 货 t=628m=168m由于 x1=364mx2+180m=348m，所以一定能发生碰车事故。11 刻舟求剑的故事说的是有一个楚国人乘船过江，他身上的佩剑不小心掉落江中.他立即在船舱板上作记号，对他的船友说： “这是我的剑掉落的地方 .“到了河岸，船停了，他就在画记号的地方下水找剑 .这则寓言不但有讽刺意义，而且还包含一定的物理含义，从物理学选择参考系的角度回答下列问题：1 楚人找剑选择的参考系是什么？2 请你为楚人提供一种找到这把剑的方法【答案】 （1）船（ 2）见解析【解析】【分析】运动和静止是相对的，判断物体的运动和静止，首
15、先确定一个参照物，如果被研究的物体和参照物之间没有发生位置的改变，被研究的物体是静止的，否则是运动的【详解】（ 1）楚人记下的是剑相对船的下落位置；故是以船为参考系；（ 2）要想找到这把剑应以固定的物体为参考系才能准确得到其位置；故可有以下方法：记下剑掉落位置离岸上某标志的方向和距离，选择的参考系是河岸 ；在船不改变方向和速度的情况下，记下剑掉落时刻船速和航行时间，据些求出靠岸的船和剑落地点的距离选择的参考系是船【点睛】（ 1）判断一个物体的运动和静止，首先确定一个参照物，再判断被研究的物体和参照物之间的位置是否变化（ 2）参照物的选择可以是运动的，也可以是静止的如果选定为参照物，这个物体就假
16、定为不动12 甲、乙两辆汽车相距600m，并分别以10m/s 和 20m/s 的速度在一条平直公路上相向行 驶，在两汽车间有一只小鸟以20m/s 的速率往返飞翔，这只小鸟从汽车甲前端开始，飞向汽车乙，遇到汽车乙前端时又立即掉头飞向汽车甲，如此往返飞行，直到两汽车相遇，求：(1)这只小鸟飞行的路程；(2)这只小鸟飞行的平均速度【答案】 (1)400m (2)10m/s【解析】【分析】【详解】（1）设两车相距d600m ， v110m/s ，v220m/s ，相遇时间为t ，则两车相距为：dv1tv2t这只小鸟飞行的路程为：s v3t联立，代入数据可以得到：s 400m ；（ 2）小鸟飞行的位移等于甲车前进的位移，即：xv1t则小鸟飞行的平均速度为：xvt代入数据整理可以得到：v10m/s
