1、高考物理机械运动及其描述解题技巧及练习题含解析一、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a,扳倒空瓶后返回位置O,扳倒空瓶后又跑向
2、位置c,扳倒空瓶后再跑向位置 b,依次进行下去 ,当他扳倒第 6 个空瓶时应在位置 d 处 ,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我校足球运动员李同学在做足球训练时，将一个以6m/s 迎面飞来的质量为 0 4kg 的足球，以 8m/s 的速度踢出，求：（1）若踢球的时间为 0 2s，则李同学发球时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匀减速直线运动，加速度大小为1.6m / s2
3、 ，足球在草地上运动的时间和位移的大小【答案】（ 1） 70m / s2 ，方向为球踢出去的方向（2） 8s 51.2m【解析】试题分析：（1）根据加速度公式 av v08670m / s2 ，方向为球踢出去的方0.2t向（2）足球运动的时间v88s ，tsa1运动的位移 s1at 211.6 8251.2m22考点：考查了平均速度，加速度的计算【名师点睛】根据加速度的定义式求出足球的平均加速度根据速度时间公式求出足球在草地上运动的时间，根据平均速度的推论求出足球的位移3 计算下列物体的加速度：（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 .（
4、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】解决本题的关键掌握加速度的定义式，注意的矢量性。4（题文）如图所示为一升降机竖直向上运动时速度随时间变化的图线详细描述升
5、降机的运动情况升降机上升的总高度；画出升降机在10s 内加速度随时间变化的图线【答案】（ 1）见解析（ 2）（ 3）【解析】【分析】根据速度时间图象的形状，就可分析升降机的运动情况速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，升降机上升的总高度等于图中梯形面积的大小图线的斜率表示加速度，求出加速度，再画出图象【详解】以升降机竖直向上运动方向为正方向：升降机以加速度，匀加速上升；：升降机以速度，匀速上升；：升降机以加速度，匀减速上升由图象可得：升降机上升的高度在数值上等于图象与坐标轴围成的面积，即：画出升降机在10s 内加速度随时间变化的图线如图【点睛】在速度时间图像中，需要掌握三点，一、速度的正负表
6、示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化，二、图像的斜率表示物体运动的加速度，三、图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正方向位移，在坐标轴下方表示负方向位移5 从高出地面2 m 的位置竖直向上抛出一个球，它上升4 m 后回落，最后小球到达地面，如图所示，分别以地面和抛出点为坐标原点建立坐标系，方向均以向上为正，填写下表：【答案】【解析】【分析】物体位移可以用从初位置到末位置的有向线段表示，线段的长度表示位移大小，线段方向表示位移方向，根据图示分析答题 ；【详解】由题意，根据图示可知，物体的位置坐标与位移如下表所示：【点睛】本题考查了求物体的位置坐标、求物体
7、的位移，知道位移的概念、分析清楚图示情景与物体运动过程即可正确解题。6 子弹以600 m/s的初速度击中一静止的在光滑水平面上的木块,经过0.05 s 穿出木块,子弹的速度变为200 m/s, 求子弹穿过木块时的加速度。若木块在此过程中产生了200 m/s 2 的加速度 ,求木块获得的速度多大?【答案】 -8000m/s2； 10 m/s【解析】【详解】对子弹运用加速度的定义：对木块根据速度公式： v=at=2000.05=10m/s7 一质点向某一方向做直线运动，位移的前1 匀速运动的速度为v1，位移的后2 匀速运33动的速度为v2，则（ 1）通过这前后两段所用时间之比为多少？（ 2）整段运
8、动过程中的平均速度大小为多少？v23v1v2【答案】（ 1）（ 2）2v12v1 v2【解析】【详解】（1）前一段时间为1 x2 xt 1 3，后一段时间为t2 3，v1v2v2所以两段所用时间之比为2v1（2）整段过程中的平均速度为vx3v1v2，联立得 v.t1t22v1 v28 如图所示是一条利用打点计时器打出的纸带，0、 1、 2、3 、4、 5、 6 是七个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到0 的距离如图所示求出打1、2、 3、 4、 5 等计数点时的瞬时速度(计算结果保留两位有效数字)【答案】 0.20 m/s 0.40 m/s 0.61 m/s0.69 m/
9、s0.70 m/s【解析】由于相邻两计数点之间还有四个点未画出，所以图中相邻两个计数点之间的时间为 0.1s ，根据匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度为v10.039m / s 0.20m / s20.1v20.090.010.40 m / s2m / s0.1v 0.1610.039 m / s0.61m / s20.1v40.2280.09 m / s0.69 m / s20.1v50.3010.161 m / s 0.70m / s 。20.1点睛：要提高 用匀 速直 的 律以及推 解答 的能力，在平 中要加 基 知 的理解与 用。9 每天 ,当太阳从非洲大 的地
10、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
11、可以求出加速度的 ，再利用匀速运 的特征可以求出 豹匀速运 中的 。10 某物体沿一条直 运 ：（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（ 2）若前一半位移的平均速度为 v1，后一半位移的平均速度为 v2，全程的平均速度又是多少？中国首艘航空母舰 “辽宁 ”号交付海军服役后，进行了舰载机起降等多项科学实验，使我国海军力量不断发展壮大若在某次海上军事演习中，一艘驱逐舰以90km/h的速度追赶在它前面120km处正向同方向匀速航行的航空母舰，驱逐舰总共追赶了270km 才赶上，则航空母舰的舰速为多大？【答案】 （1） vvv2 （ 2）2v1v212
12、； 50km/hv1 v2【解析】【分析】由速度公式的变形公式求出前一半时间通过的路程和后一半时间通过的路程，然后由平均速度公式求出全程的平均速度；由速度公式的变形公式求出汽车的运动时间，然后由平均速度公式求出全程的平均速度；先根据快艇的速度和行驶距离求出所用时间，用快艇行驶的距离减去快艇和航空母舰原先的距离就等于航空母舰的行驶距离，根据速度公式即可求出【详解】（1）设全程的时间为2t ，前一半时间通过的位移x1v1t ，后一本时间通过的位移： x2v2 t ，全程的平均速度： vx1x2v1t v2tv1v2；2t2t2（2）设甲乙两地间的距离是2x ，则前半段与后半段的位移都是x，由 vx
13、x， t2x得汽车的运动时间：t1，tv1v2v2x2x2v1v2总的运动时间：t t1t 2 ，全程的平均速度：t1t2 xxv1 v2；v1v2s，快艇和航空母舰的运动时间为ts1270km根据公式 vv13h ；t90km / h航空母舰走的距离为s2270km120km150km ，军舰的速度为：v2s2t150km3h50km / h【点睛】本题考查了求汽车的平均速度问题，熟练应用平均速度公式及其变形公式即可正确解题，解题时要注意，平均速度是物体的路程与所用时间的比值，求平均速度应先求出路程与所对应的运动时间11 2008 年 5 月 12 日汶川大地震造成山体滑坡，形成了大量的堰塞
14、湖，由于连日阴天下雨，堰塞湖内积存了大量的湖水，如果不及时泄掉湖水，一旦发生溃坝，就会给灾区带来二次灾难 .在一次疏通堰塞湖中，解放军战士移除挡在排水渠中的一块巨石时动用了火箭弹. 已知火箭弹从发射至看到巨石被炸开用时2.5s ，又经过 5s 后战士听到爆炸声，若声音在空气中的传播速度为340m / s，试估算一下火箭弹的速度为多大【答案】 680m/s【解析】【详解】它们之间的距离就是声音5s传播的距离，s vt 340m / s 5s 1700m ；根据 vs1700680m / s ；，则火箭弹的速度为 vt2.5故本题答案是：680m/s12 某同学用电磁打点计时器研究手拉纸带的运动情
15、况，得到的纸带如图所示，他在纸带上找出连续的6 个点，分别标记上A、 B、C、 D、 E、 F，并用直尺量出两个相邻点间的距离x1、x2、 x3、 x4、 x5，数据见下表(电磁打点计时器使用50 Hz 低压交流电源)x1/cm3.75x2/cm4.50x3/cm5.12x4/cm4.65x5/cm4.12(1)根据这些数据，运用你学过的知识，求出纸带在A、 E 段运动时的平均速度(2)求出打 B 点时纸带运动的瞬时速度的最合理值【答案】 (1)2.25 m/s (2)2.06 m/s【解析】【分析】根据 vx 计算纸带在 AE 段运动时的平均速度，由纸带运动情况可知纸带做变速运动，t则打 B 点时纸带的瞬时速度最接近于AC 段的平均速度 ；【详解】x x1 x2x3x4解：（ 1）根据 v4Tt代入解得 v2.25m / s（2）由纸带运动情况可知纸带做变速运动，则打B 点时纸带的瞬时速度最接近于AC 段的x1x2平均速度 vB2T代入解得 vB2.06m / s
