1、高考物理机械运动及其描述答题技巧及练习题( 含答案 ) 含解析一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1 如图所示 ，在运动场的一条直线跑道上 ，每隔 5 m 远放置一个空瓶 ，运动员在进行折返跑训练时 ，从中间某一瓶子处出发 ，跑向出发点右侧最近的空瓶 ，将其扳倒后返回并扳倒出发点处的瓶子，之后再反向跑回并扳倒前面最近处的瓶子，这样 ，每扳倒一个瓶子后跑动方向就反方向改变一次，当他扳倒第6 个空瓶时 ，他跑过的路程是多大？位移是多大？在这段时间内 ，人一共几次经过出发点?【答案】 80 m；10 m ；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c,扳倒空瓶后再跑
2、向位置b,依次进行下去a,扳倒空瓶后返回位置O,扳倒空瓶后又跑向位置,当他扳倒第6 个空瓶时应在位置d 处 ,因此可求出运动员跑过的总路程和位移.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往返过程中共经过出发点O 处 4 次 (不包括从出发点开始时).2 某一长直的赛道上，有一辆 F1 赛车，前方 200m处有一安全车正以 10m/s 的速度匀速前进，这时赛车由静止出发以 2m/s2 的加速度追赶安全车，求：（ 1）赛车出发 3s 末的瞬时速度大小；（ 2）赛车追上安全车之前与安全车相距的最远距离；（
3、3）当赛车追上安全车时，赛车的速度大小【答案】（ 1） 6m/s（ 2） 225m（ 3） 40m/s【解析】试题分析：（ 1）赛车出发3s 末的瞬时速度大小v1=at 1=2 3m/s=6m/s（2）当赛车的速度与安全车的速度相等时，相距最远，速度相等经历的时间t2 v 10 s5s ，此时赛车的位移x1 v2 100 m25ma 22a4安全车的位移 x =vt =105m=50m，22则相距的最远距离x=x2+200-x 1=50+200-25m=225m（3）设经过 t 3 时间，赛车追上安全车，根据位移关系有：1at32 200 vt32代入数据解得t 3=20s此时赛车的速度v3=
4、at 3=40m/s考点：匀变速直线运动的规律【名师点睛】本题考查了运动学中的追及问题，关键抓住位移关系，结合运动学公式灵活求解，知道速度相等时相距最远。3 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 v0at 10(1)刹车时间 t5s ，则 3 s 末汽车还未停下，由速度公式得a2m/s (2) 3 m/s 4 m/s(
5、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；
6、【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 如图所示，一质点自A 点出发，沿半径为r20cm 的圆周逆时针运动2s，运动 3 圆周4到达 B 点，求这段运动过程中：1 质点的路程和位移；2 质点的平均速度的大小【答案】 （1） 0.94m0.28 ，位移方向从A 点指向 B 点（2）0.14m/s【解析】【分析】(1) 位移为从初位置指向末位置的有向线段，为矢量，路程为物体走过的轨迹长度，为标量，据此可正确解答 ；(2) 根
7、据平均速率的定义即可正确解答本题【详解】(1)质点的路程为质点绕3圆周的轨迹长度，为 x32 r30 cm 0.94m ；44质点的位移是由A 点指向 B 点的有向线段，位移大小为线段AB 的长度，由图中几何关系可知sr 2r 220 2cm0.28m位移方向从 A 点指向 B 点；(2)平均速度：x2r0.14 mvt10 2 cmsts【点睛】对于位移、路程、平均速度、平均速率等基础概念，要深刻理解其定义，注意从标量和矢量的角度进行区分6 一辆汽车沿直线公路以速度v1 行驶了 的路程，接着以速度 v2=20km/h 跑完了其余的的路程，如果汽车全程的平均速度v=27km/h ，则 v1 的
8、值为多少 km/h ？【答案】 90km/h【解析】设全程为s，前路程的速度为v1前 路程所用时间为后 路程所用时间为全程平均速度， t=t 1+t2解得： v1=90km/h 【点睛 】此题考查的是平均速度计算公式的应用，需要清楚的是：平均速度等于总路程除以总时间，不等于速度的平均 .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
9、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 3m / 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 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 如图所示表示撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆讨论并回答下列几个问题。（ 1）教练针对训练录像纠正
10、运动员的错误动作时，能否将运动员看成质点？（ 2）分析运动员的助跑速度时，能否将其看成质点？（ 3）测量其所跳高度时，能否看成质点【答案】（ 1）不能（ 2）能（ 3）能【解析】【详解】（ 1）不能，纠正动作不能忽略运动员的形状大小和形状，因此不能看成质点（ 2）能，分析运动员的助跑速度时，运动员的大小和形状对分析问题影响很小，可以看成质点（ 3）能，分析运动员的所跳高度时，可以忽略运动员的大小和形状，可以看成质点9 如图所示，一辆轿车从超市出发，向东行驶了300m到达电影院，继续行驶了150m 到达度假村，又向西行驶了950m 到达博物馆，最后回到超市，全程用时70s。以超市所在的位置为原点
11、，以向东的方向为正方向，用1 个单位长度表示100m ，试求：（ 1）在直线坐标系上表示出超市、电影院、度假村和博物馆的位置。（ 2）轿车从电影院经度假村到博物馆的位移与路程分别为多少？（ 3）全程的平均速率和平均速度的大小分别是多少？【答案】（ 1）（2）位移为800m ，方向向西； 路程为1100 m 。（ 3）平均速率和平均速度的大小分别为【解析】20 m/s ， 7.1 m/s 。【详解】（1）以超市所在的位置为原点，以向东的方向为正方向，则电影院的坐标为300 m ，度假村的坐标为450 m，博物馆的坐标为450m950m500m，位置如图所示：（ 2）轿车从电影院经度假村到博物馆的
12、过程中位移x 500m 300m 800m ，（负号表示方向向西 ) 从 影院 度假村到博物 的 程中路程s150m950m1100m 。（3）全程的 路程s300m150m+9501400ms140020m/s ；平均速率，v1=m/st70全程的 位移 x500m ；故平均速度 :v = x500 m/s7.1m/s2t70 号 明平均速度的方向向西。10 物体从 A 运 到 B，前半程的平均速度 v1，后半程的平均速度 v2，那么全程的平均速度是多大？【答案】2v1v2v1v2【解析】【分析】x根据平均速度的定 v求解即可。t【 解】2s； 前半程的 t1=ss 全程的位移 ，后半程的
13、v2=；v1v2 平均速度 v2x2v1v2t1 t 2 v1 v211 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】由题意可知，则可知猎豹起跑之后加速过程中的平均加速度的大小为(2) 猎豹以
14、最高速度跑完 100m 的路程所用的时间为：故本题答案是：（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。12 如图所示为A、 B、 C 三列火车在一个车站的情景，A 车上的乘客看到B 车向东运动，B 车上的乘客看到C 车和站台都向东运动，看 A、 B、C 三列火车各向什么方向运动？C 车上的乘客看到A 车向西运动站台上的人【答案】 A 车向西运动； B 车向西运动；C车可能静止，可能向东运动，也可能向西运动但速度比 A、 B 的速度都小【解析】由 B 车上的乘客看到站台向东运动，可判断B 车向西运动；由 A 车上的乘客看到 B 车向东运动，说明 A 车也向西运动且速度大于B 车速度； C 车上的乘客看到 A 车向西运动，则 C车有三种运动情况， C 车可能静止，可能向东运动，也可能向西运动但速度比A、 B 的速度都小
